從這家公司2018年的財報來看,電子器件業(yè)務(半導體元器件事業(yè)部)營收實際只占到公司總營收的3.9%,規(guī)模在2022.94億日元——子類中的功率元器件在營收中的占比自然就更少了,相比家電、工業(yè)自動化系統(tǒng)實際是個相對比較小的業(yè)務線。不過這家公司的特殊性又在于,三菱電機的其他業(yè)務線有許多是依賴于功率元器件的。bexesmc
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三菱電機半導體首席技術官Gourab Majumdar博士bexesmc
就像三菱電機半導體首席技術官Gourab Majumdar博士說的那樣:“但很多元器件是給事業(yè)部其他部門供貨的,雖然銷售額不高,但所處的位置卻是非常重要的。”就三菱電機本身業(yè)務的覆蓋范圍來看,這家公司也是窺探現(xiàn)如今功率元器件市場驅動力的一個窗口。bexesmc
驅動內部業(yè)務增長的核心
三菱電機FY2019的年報(截至今年3月)已經公開了,2019年的情況非常有趣,就總成績來看,營收增長2%,營業(yè)利潤下滑11%。再結合一下自由現(xiàn)金流1120億日元,就三菱電機這個規(guī)模的企業(yè)而言,這屬于比較正常,而且整體偏健康的財務狀況。bexesmc
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來源:三菱電機FY2019年報bexesmc
在業(yè)務分類中,電子器件業(yè)務營收同比下滑1%——這是比較常規(guī)的,但令人好奇的是,該業(yè)務的營業(yè)利潤從2018年的141億日元跌至2019年的14億日元——這個跌幅已經達到了90%。三菱電機并沒有在財報中具體闡明半導體利潤下滑的原因,只提到一句“主要是由于營收下滑及產品組合變化”。這句話的信息量是不大的。bexesmc
我們能夠找到的原因在財報中還是有一絲端倪的,即電子器件業(yè)務的資本支出在2019財年達到了552億日元,相較2018年增長了多達212%,這在整個三菱電機的業(yè)務線中都相當惹眼。我們無從得知個中調整,不過三菱電機預期2020年電子器件業(yè)務收益會增長10%,營業(yè)利潤則會增長385%!bexesmc
可想見,這其中應該是有大開支或大動作存在的(尤其Q2、Q3財季),并且可以在新財年獲得新的增長點。在這種企業(yè)基礎業(yè)務中發(fā)生較大程度的資本支出波動,大致可能是源自公司本身的某些規(guī)劃。也可以認為是驅動其他業(yè)務成長的投入。bexesmc
就三菱電機本身已經公開的信息來看,可以了解到功率元器件對三菱電機內部的這些業(yè)務是有驅動作用的:bexesmc
電力系統(tǒng) - 包括發(fā)電系統(tǒng),輸配電系統(tǒng),傳輸系統(tǒng),配電系統(tǒng)等;bexesmc
運輸系統(tǒng) - 軌道車的逆變器、主電機和空調系統(tǒng),列車控制與管理系統(tǒng),軌道車運營管理系統(tǒng),信號系統(tǒng)等,bexesmc
建筑系統(tǒng) - 電梯、自動扶梯、建筑管理系統(tǒng)等;bexesmc
工廠自動化系統(tǒng) - PLC控制系統(tǒng),AC伺服電動機,工業(yè)機器人,激光加工機械等;bexesmc
汽車設備 - 啟動器、交流發(fā)電機、汽車多媒體、EPS系統(tǒng)產品、電動動力總成系統(tǒng)等;bexesmc
空間系統(tǒng) - 衛(wèi)星控制的衛(wèi)星、地面系統(tǒng)等;bexesmc
空調與制冷系統(tǒng) - 房間與一體式的空氣調節(jié)器,針對建筑的多AC單元,新風系統(tǒng),制冷機等。bexesmc
Si IGBT和SiC的應對策略
實際上我們還可以看一看,三菱電機電子器件外部和內部的銷售額比例情況。從2018年報詳細數(shù)據(jù)中有這個部分,電子器件業(yè)務的外部客戶(External customers)占到1653.78億日元,而Intersegment是369.16億日元,所以實際其外部客戶仍然是主體。bexesmc
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來源:三菱電機FY2018財報 bexesmc
所以就功率元器件市場驅動力的考察,只看三菱電機功率元器件業(yè)務內部對其他業(yè)務的支持還是不夠的,還有必要看一看三菱電機功率元器件的產品。首先還是來看應用場景,早前三菱電機有規(guī)劃過功率元器件市場年度增長的應用場景切分,主體上包括了牽引/電力(Traction/Electric power)、工業(yè)(包括新能源)、汽車和家電。這個切分,似乎和三菱電機自家的其他業(yè)務還是扣合得非常緊密,只不過汽車被單獨分了出來。Gourab Majumdar博士在會上還將新能源專門分了出來。bexesmc
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其中家電部分是針對市場整體需求而言的,對于功能性要求、更低的功率損耗和更低的功耗;汽車已經沒必要再多談了,當代正處在電動汽車轉向期間,全球范圍內都會有個強力增長。Gourab Majumdar博士特別提到:“中國汽車市場原本是在激增的,但今年出現(xiàn)了負增長,可是負增長主要表現(xiàn)在汽油柴油車部分。我們的市場是新能源汽車,這部分市場仍然保持了高速增長,所以這個市場我們沒有擔心過,仍然會呈良性發(fā)展。”bexesmc
上面這張表的數(shù)據(jù)可能已經比較早,其中軌道牽引/電力應用基礎建設部分看起來成長空間似乎已經不是很大,但Gourab Majumdar博士有特別提到中國城市化發(fā)展,對高鐵的大量投資,還有50多個城市都在建地鐵,對三菱電機都是很重要的,這部分市場可能依然不??;工業(yè)應用的功率元器件,用Gourab Majumdar博士的話來說:“現(xiàn)在基礎建設投資、新工廠建設投資金額放緩,的確影響了工業(yè)市場。但工業(yè)市場是大周期,我們會根據(jù)經濟周期做預判,低的時候也能吸收。對未來有良好的預判,沖高峰也能沖的過去。”看來工業(yè)市場正面對一波下行周期。bexesmc
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到具體的技術和類型層面,毫無懸念的就是Si IGBT和SiC,這也是這家公司功率元器件業(yè)務的核心。目前三菱電機就Si基IGBT已經發(fā)展了好幾代,通過對結構的優(yōu)化,讓器件更薄。另外就是發(fā)展出分支的RC-IGBT,就是將IGBT和FRD快速回復二極管集成在同一芯片中。整體趨勢都是更低的損耗(loss reduction)。bexesmc
不過實際的重頭戲,和業(yè)界趨勢一致,就是放在SiC部分。三菱電機認為在SiC市場,其差異化競爭的核心在溝槽型SiC MOSFET,以及內置SBD(肖特基二極管)的MOSFET。實際前者還是比較常規(guī)的,后者是三菱電機自家的技術,可以實現(xiàn)芯片小型化,3.3kV可節(jié)約60%的面積。bexesmc
在前面提到的幾個主要應用領域,三菱電機的SiC都有布局,也是Gourab Majumdar博士提到三菱電機的幾個重點發(fā)展方向。軌道牽引領域,2011三菱電機實現(xiàn)了應用于軌道車的SiC逆變器商用,2015年日本新干線子彈頭列車安裝了全SiC功率模塊的軌道車牽引系統(tǒng);工業(yè)領域,三菱電機2013年開發(fā)針對電梯控制系統(tǒng)的SiC應用。bexesmc
家電領域,2010年發(fā)布Kirigamine逆變器空調,2016年發(fā)布全SiC DIPIPM²柜式空調;而能源部分,2011年宣布針對光伏發(fā)電功率調節(jié)器的“最高功率轉換效率”,2015年發(fā)布了裝備SiC-IPM的光伏功率調節(jié)器。bexesmc
向小功率和大功率全面延伸
最后談談具體的產品,這次PCIM Aisa展會上,三菱電機著重展示了表面貼裝型IPM、大型DIPIPM+、X系列HVIGBT、SiC MOSFET分立器件、全SiC高壓模塊5款新型功率模塊。涵蓋了各種功率的產品。三菱電機功率元器件針對家電的產品圖是可以看出一些布局思路的。bexesmc
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雖然這張圖僅針對家電產品,但思路還是相當清晰的,這套布局由價格、體積來確定不同的應對策略,從全SiC DIPIPM、混合SiC DIPIPM,到RC-IGBT產品。這里靠右側小封裝的表面貼裝型IPM,主要應用于風機、洗碗機、冰箱、風扇燈。它所采用的是前文提到的RC-IGBT,配合貼片封裝讓IPM體積更小。而今年要量產的DIPIPM+模塊額定電流覆蓋更廣,主要應用于商業(yè)柜機、多聯(lián)機空調。bexesmc
由這張圖就不難發(fā)現(xiàn)三菱電機的野心是涵蓋可應用功率元器件的方方面面的。此外,如X系列HVIGBT應用的是牽引、電力傳輸和高可靠性變流器;全SiC高壓模塊早前就已經供軌道交通車輛使用,相比Si-IGBT具有更低的開關損耗;另外就是應用于PFC、光伏發(fā)電、車載充電器領域的SiC SBD和MOSFET;電動汽車部分相關的主要是J1系列功率模塊,是散熱器和功率模塊得二合一。“我們的競爭優(yōu)勢之一就是小型化,J1系列700A,電流密度、如此小型,應該也只有三菱一家了。”bexesmc
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這樣就基本將三菱電機功率半導體的發(fā)展思路說清楚了,就這條路線來看似乎和三菱電機的其他業(yè)務息息相關——雖然電子器件業(yè)務的主要營收來源就財報來看還是外部客戶。有公司原本如此龐雜的業(yè)務線,更能體會現(xiàn)在功率元器件大致的發(fā)展方向在哪里。bexesmc
就Research AND Markets數(shù)據(jù)來看,功率電子市場在2018-2023年的復合年增長率在5.5%,2018年的市場規(guī)模在390.3億美元,到2023年則可以達到510.1億。之前我們援引的數(shù)據(jù)提到,SiC市場的情況還要更加樂觀,單汽車SiC更是可以達到76%的CAGR速度。功率電子市場的主要增長點就在汽車和工業(yè)垂直領域,運輸、電動與混合動力汽車都在高速發(fā)展,這與三菱電機的業(yè)務也是高度重合的。bexesmc