11月17日Wolfspeed科锐半导体（下简称科锐）在纽约召开了公司改名以及转型成纯半导体公司后的第一次投资者大会，其间科锐CEO Gregg Lowe，CFO Neill Reynolds以及各核心部门的负责人挨个上台演讲，试图从各个方面展示公司转型后前景——科锐产品服务的市场是一个增量市场，并且科锐产品在其中兼具技术、产能和成本优势，不仅可以随市场总量的增长而同步增长，还可以从市占率的增加上获益。纵观科锐在本次投资者日上公布的上百页PPT，排除繁杂信息，其中透露出的最重要信息就是明确了公司未来3年和5年的财务模型——科锐的组织架构、产品路线、目标市场与客户群体、技术路径、产能规划以及成本演化归根到底都是为这个财务模型服务——成则公司傲视群雄，成为功率半导体行业乃至电动汽车供应商中最重要的玩家之一，败则股价大跌，泯然众人，甚至成为他人并购的标的。
2021年科锐半导体投资者大会上公布的公司2024财年和2026财年财务模型，以及与最近一个季度财务数据的比较 来源：公众号 01芯闻
营收
科锐在刚刚过去的2021财年的营收为5.26亿美元，根据财务模型，2024财年和2026财年的公司营收需要较2021财年分别增加2倍和3倍，这对应于42%和32%的年复合增长率CAGR。因为科锐已经蜕变成一家纯半导体公司，因此营收将主要来自材料和芯片两大部分。其中材料分为碳化硅衬底和碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）衬底。芯片也类似与此，细分为基于碳化硅基氮化镓的射频器件，以及分别针对车用市场和工业应用的碳化硅功率器件。这些产品主要应用于汽车、工业、通信、航空航天与国防等几大行业。其中，碳化硅的衬底和功率器件产品主要服务于前两个行业，例如电动汽车中动力总成中的逆变器和车载充电机，工业中用到的电源，电机控制，充电桩和太阳能逆变器等。碳化硅基氮化镓衬底和对应的射频器件则在雷达、卫星通信、5G通信、工业设备和国防装备中得到广泛应用。
科锐半导体的产品划分 来源：公众号 01芯闻
从市场容量Market Opportunity来看，衬底产品占比较为稳定，维持在公司产品总市场容量的15%上下。针对工业应用的碳化硅功率器件也是如此，稳定在13%左右。变化最大的是射频器件和车用碳化硅器件。虽然射频器件的市场需求预计从2022年的21亿美元增长到了2026年的29亿美元，但是占比逐渐减小。2022年它还占超过4成的公司产品总市场容量，但是2026年就缩小到3成。而车用碳化硅器件从2022年的32%，增长到了2026年的44%，达到46亿美元。
科锐半导体各类产品的市场容量的变化 来源：公众号 01芯闻
这反应到营收上就是芯片产品是未来科锐营收的主要来源。2021财年衬底材料和芯片对营收的贡献相差不大，但是预计2024年后，科锐的营收将由三分之二来自芯片产品，包括功率器件和射频器件。其中为电动汽车提供动力的碳化硅器件将在2024年后成为营收增长的主要动力，增速超过非汽车应用的一倍。
科锐半导体按产品线区分的营收变化 来源：科锐半导体
十鸟在林不如一鸟在手， 2021财年中科锐的碳化硅器件在1106个项目中拿到了获得设计（Design-in），总价值29亿美元。按地理分布统计，来自中国的Design-in项目数排名第一，但是欧洲和美国客户Design-in带来的预期营收更高。主要原因是欧洲和美国的客户主要来自汽车行业，采购规模大，产品生命周期长。此外， Design-in在2021财年的第3季度和第4季度分别为5.6亿美元和10亿美元，增速明显，表明市场对碳化硅的接受程度越来越高。为了缓解客户对缺芯的焦虑，将获得设计（Design-in）转化为赢得设计（Design-win），科锐与其碳化硅芯片客户，特别是电动汽车整车厂和一级供应商Tier1，提供“科锐供应保证计划”（Wolfspeed Assurance of Supply Program，WS AoSP）来确保客户在未来能够获得足够的碳化硅芯片供应。目前科锐已经与通用汽车GM签订了该协议，据悉德尔福（博格华纳）和采埃孚（ZF）也在洽谈中。同时，科锐也和其在碳化硅功率器件方面的竞争对手如英飞凌、安森美和意法半导体等签订了价值13亿美元的衬底长期供应协议，因此，达成2024年5亿美元的衬底销售目标应该不难。
科锐半导体2021年的Design-in规模和项目数，以及获得的衬底长期供应合同 来源：科锐半导体
毛利润率
科锐设定的毛利润目标是2024财年达到50%， 而最近一个季度的毛利润率只有32%，这意味着从现在起每个季度毛利润率要提高2%左右。从半导体行业，特别是功率半导体行业的普遍情况来看，这不是一个容易达到的目标。科锐主要押宝在2022财年Mohawk Valley FAB（MVF）八寸碳化硅晶圆厂的投产上。首先，每片晶圆中理论上可用的裸片数量（GDPW，又称PDPW）大大增加。以32平方毫米的裸片为例，从六寸晶圆扩大到八寸晶圆，每片晶圆上的裸片数量增加了近90%， 且边缘裸片的数量占比从14%减少了7%。其次，从目前的测试数据来看，科锐的八寸碳化硅晶圆在做完化学机械抛光CMP后的良率可到90%以上，复合科锐之前透露的数据（预期八寸良率超过目前的6寸线20%-30%）。每片裸片的成本由晶圆成本，晶圆上的裸片数量和良率决定，后两者MVF的八寸生产线都具有很大优势，粗略的计算，只要8寸晶圆成本在6寸晶圆成本的2.5倍之内，8寸晶圆上的每片裸片成本就将低于6寸晶圆。
32mm2碳化硅裸片从六寸晶圆变为八寸晶圆后裸片数量的变化 来源：科锐半导体
科锐对生产成本的预估更为激进，认为2024财年MVF晶圆厂的单颗裸片成本将仅为今年Durham六寸晶圆厂的37%。其中28%的降本来自良率提高，25%来自规模效应，另有10%来自自动化减少的人工和生产周期（lead time）。根据笔者之前负责的多个产品迁移到大尺寸晶圆生产线的经历来看，新的晶圆生产线磨合时间大多超过预期，良率和成本往往也需要更长的时间来达到前期规划，因此对这个成本路线图呈谨慎观察态度。
科锐半导体对降本的预期 来源：科锐半导体
产能
半导体企业的产能以及产能利用率也是值得关注的方面，它们会直接影响企业的营收，间接影响生产成本，再进而影响到毛利润率。比如2021财年第四季度，科锐的毛利润率只有30%， 主要原因就是该季度公司在马来西亚封装代工厂因疫情关闭，导致产能利用率降低所致。从科锐给出的碳化硅衬底总产能规划来看，2022财年和2024财年的8寸碳化硅衬底产能分别为每周2千3百片和3千3百片。假设这些衬底没有作为材料销售或者制作射频器件，而是全部用来生产32平方毫米碳化硅MOSFET，理论上科锐的Durham 6寸线和MVF 8寸线在2022财年和2024财年可以至多满足一百七十万台和两百四十万台电动汽车逆变器的需求。当然，实际情况并不允许科锐这么做。从公司的预期营收来看，衬底材料将贡献其中1/3。考虑到同一片晶圆作为衬底的销售收入低于制成芯片后的销售收入，科锐的晶圆产能应该有一半保留给衬底产品。
科锐半导体总产能（6寸线加 8寸线）的相对变化 来源：科锐半导体
另外，通过比较芯片产品销售收入的相对变化与用作功率器件的晶圆产能的相对增长，可以发现产能的提升速度快于营收的增长速度，这意味着未来的产能利用率可能低于当前水平，成为降本的阻力。
科锐芯片销售收入的相对变化，以及用作功率器件的晶圆产能的相对增长 来源：科锐半导体，公众号 01芯闻 整理
运营费用
为了MVF晶圆厂能够早日建成，并在其8寸生产线上尽快确定工艺参数、稳定良率和启动产品开发，科锐在MVF项目中持续烧钱，仅其固定资产投资就已超过10亿美元，相应的各类研发和管理费用也居高不下。与此同时，转型为半导体公司后，科锐除了服务少数几个大的衬底买家，还需要在客户数量更为庞大的工业、汽车和通信行业中推广产品，这导致了市场开拓费用和销售费用增长始终在高位运行。几个因素叠加，上一个财年中科锐的运营费用占营收的比例高达91% 。即使采用非通用会计准则Non-GAAP，运营费用的占比也高达60%，远远超过半导体行业通常水平。考虑到MVF在2022财年内将建成投产，其固定资产投资与一部分研发和管理费用会相应降低。另外，科锐预期通过数字化转型等手段来提高运营效率，再加上营收的增长，公司预计未来三年运费费用占营收之比（non-GAAP）将分别降低10%、15%和10%，直至2024财年后达到财务模型规划的25%左右。从刚刚过去的2022财年第一季度的数据来看，运营费用并没有降低，因此，还需要密切关注科锐对运营效率的改进和对运营费用的管理。
科锐预期的运营费用占营收比例的变化 来源：科锐半导体
其他值得关注的地方
这个趋势在投资者大会上得到了再次强调——科锐用“单位能源投入能节省的能源Energy Saved on Energy Invested (ESOI)“这一概念，试图阐明用于1200V碳化硅器件在800V母线电压下的ESOI，是400V母线电压下750V IGBT的13倍。与之相比，400V母线电压下，750V碳化硅器件的ESOI仅为750V IGBT的7倍，因此1200V碳化硅理论上能节约更多的能源。主要原因是母线电压从400V提高到800V后，同样功率下电流减少，使得需要的器件尺寸减少20%左右，所需的产能和能源投入也相应减少。在数据中心电源中也有类似趋势，总线电压从12V提高到48V。
小结
投资者大会上科锐给人的总体感觉是市场前景看好，产品需求旺盛，但是成本，毛利润率和运营费用等其他关键目标均依赖于MVF晶圆厂的投产。“为将者未虑胜，先虑败”，如果MVF晶圆厂投产延期，或者因为种种原因未能实现目标成本的话，公司管理层是否已经考虑了备用方案，这将会对公司的财务模型带来什么变化，值得拭目以待。