集微網訊息，隨著新能源汽車、5G通訊、光伏發電、軌道交通等行業加大應用碳化矽器件的投資應用，拉動了碳化矽器件需求持續增長，國內碳化矽器件領域的投資也逐漸升溫，對上游碳化矽晶片的需求放量。
在此背景下，天科合達擬科創板IPO募集5億元投資第三代半導體碳化矽襯底產業化基地建設專案，以增加碳化矽晶片產能。天科合達主要產品包括碳化矽晶片、其他碳化矽產品和碳化矽單晶生長爐，其中碳化矽晶片是核心產品。但天科合達碳化矽晶片目前盈利能力不足，寶石晶體是其主要利潤來源，透過此次IPO擴大規模能否提高其碳化矽晶片盈利能力？
掌握碳化矽晶片全流程工藝
作為國內最早佈局碳化矽晶片的廠商之一，天科合達目前已掌握了覆蓋碳化矽晶片生產的“裝置研製—原料合成—晶體生長—晶體切割—晶片加工—清洗檢測”全流程關鍵技術和工藝，具備規模化供應大尺寸、高品質碳化矽晶片的生產能力，形成了“以碳化矽晶片為核心，覆蓋其他碳化矽產品和碳化矽單晶生長爐”的業務主線。2017年至今，碳化矽晶片和其他碳化矽產品是天科合達收入的主要來源，碳化矽單晶生長爐收入快速增長。
從主營業務構成來看，2017-2019年，天科合達的碳化矽晶片和碳化矽單晶生長爐業務比重在增加，其他碳化矽產品業務比重在降低。近三年天科合達碳化矽晶片以4英寸為主，逐步向6英寸過渡，在2020年1月天科合達啟動8英寸晶片研發工作。
然而晶片尺寸越大，對應晶體的生長與加工技術難度越大。目前國際碳化矽晶片廠商主要提供4英寸至6英寸碳化矽晶片，CREE、II-VI等國際龍頭企業已開始投資建設8英寸碳化矽晶片生產線， 大幅領先於天科合達。
在單晶生長爐方面，天科合達生產的單晶生長爐主要用於滿足自身產能擴張需求，隨著部分下游企業和科研院所開始向天科合達採購單晶生長爐，碳化矽單晶生長爐逐漸成為主要產品之一。天科合達表示，目前已掌握了高溫精確控制技術、真空環境控制技術等穩定生長高品質碳化矽晶體的單晶生長爐核心技術。
其他碳化矽產品業務方面，雖然天科合達該業務比重在降低，但營收仍保持增長。其他碳化矽產品包括籽晶和碳化矽晶體，籽晶用於生長碳化矽晶體，為了滿足自身生產需求，對外銷售較少；碳化矽晶體主要用於加工製成晶片後對外銷售。
寶石晶體貢獻主要利潤
碳化矽晶體可根據電阻率不同分為導電型晶體和半絕緣型晶體，其中，高品質的半絕緣型碳化矽晶體作為寶石晶體用於加工製成莫桑鑽等珠寶首飾進入消費品市場。天科合達表示，公司生產寶石晶體除具有較高經濟效益外，也對半絕緣型碳化矽晶體生長具有工藝驗證和改進作用。
不過，這是否能提高與高科技相關的半絕緣型晶體生長工藝改進有待商榷。
據瞭解，半導體行業更注重微管密度、電阻率等晶體的電氣效能和微觀結構，而應用於寶石行業的碳化矽晶體更注重淨度、色澤等外觀指標，製備工藝難度相對較低，但這與半導體行業相關的半絕緣型晶體生產和工藝改進並無直接聯絡。
儘管寶石晶體與“科創”屬性沒太大關係，但為天科合達帶來了不錯的營收。2017-2019年，天科合達碳化矽晶體分別實現銷售收入1，092。49萬元、2，806。86萬元、5，417。85萬元，佔主營業務收入的比重分別為45。92%、35。98%、35。05%。
據披露，2018年-2019年，在天科合達碳化矽晶體營收構成中，寶石晶體的營業收入佔比超8成，尤其是2019年，寶石晶體的營收是其他晶體（包括應用於半導體的碳化矽晶體）營收的10倍左右。經計算，寶石晶體業務貢獻了天科合達近3成的主營業務收入。
此外，寶石晶體為天科合達帶來了高額毛利，提高了其整體毛利率。從招股書中各產品的毛利貢獻度來看，2017-2019年寶石晶體對天科合達的毛利貢獻度近4成，而碳化矽晶片貢獻的毛利不足3成；從毛利率來看，2017年至2019年，天科合達寶石晶體的毛利率分別為-4。32%、33。01%、46。60%，而同期碳化矽晶片產品的毛利率僅為-12。09%、13。49%、19。46%。
由此可見，作為擬科創板上市公司的天科合達，銷售寶石晶體帶來了豐厚的利潤，但其核心產品碳化矽晶片在毛利貢獻上不如寶石晶體，說明了天科合達在碳化矽晶片盈利能力方面仍有很大的提升空間。如何提高碳化矽晶片業務的盈利能力，是天科合達持續發展過程需要解決的主要問題。
盈利不及同行，天科合達如何實現國產突圍？
得益於寶石晶體業務的高毛利率拉高了天科合達主營業務的綜合毛利率，天科合達2019年主營業務毛利率高達35%。即便如此，天科合達與境外公司仍存在較大差距，CREE公司專業從事碳化矽業務的子公司Wolfspeed毛利率接近50%，差距明顯。
目前，碳化矽晶片產業格局呈現美國全球獨大的特點。以導電型產品為例，美國佔有全球碳化矽晶片產量的 70%以上，僅 CREE 公司就佔據一半以上市場份額，剩餘份額大部分被日本和歐洲的其他碳化矽企業佔據，國內上游企業僅有很小份額。根據Yole Development統計，2018年天科合達導電型晶片的全球市場佔有率為1。7%，排名全球第六、國內第一。
資料來源：Yole Development
近年來，碳化矽襯底和功率器件製造技術逐步成熟並快速推廣應用，正掀起一場新能源領域的巨大變革。能源變革將帶動碳化矽產業鏈發展。據不完全統計，截至2018年末，國內已有5家企業投資建成碳化矽器件生產線（包括中試線），分別為中電科五十五所、泰科天潤、株洲中車時代、三安整合、國家電網全球能源網際網路研究院。2019年以來，山東天嶽、泰科天潤、北京綠能芯創電子科技有限公司和廣東芯聚能半導體有限公司等國內多家半導體企業也參與投資建設碳化矽器件，華潤微等矽基功率器件企業也已開展碳化矽器件生產業務。
功率器件的投資加速也帶動了上游碳化矽晶片需求興起，2019年以來，山西爍科新材料有限公司、露笑科技等公司宣佈建設新的碳化矽晶片生產線或進軍碳化矽晶片生產領域。但由於碳化矽材料行業門檻很高，新進入的廠商短期內難以形成規模化供應能力，市場供給仍主要依靠現有晶片生產商擴大自身生產能力，因此，國產碳化矽晶片供給不足的局面仍將繼續。
為解決國產碳化矽晶片供給不足，天科合達本次募集資金投資專案第三代半導體碳化矽襯底產業化基地建設專案，專案投產後年產12萬片6英寸碳化矽晶片，適當緩解國內碳化矽晶片供應緊張局面。
從招股書透露的資訊可以看出，天科合達目前核心產品盈利能力仍不足，靠銷售寶石晶體來獲得利潤，這對一家高階科技企業而言並非長久之計，在碳化矽器件降成本壓力下，天科合達能否透過此次擴大碳化矽產能規模來有效降低成本，提高碳化矽晶片盈利能力？不妨拭目以待。（校對/Lee）
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