定錨產業筆記

資料中心需求推動UPS市場穩健成長

2019-03-06

不斷電系統(Uninterruptible Power System, UPS)的功能,是在發生停電或供電不穩時,自動將電源切換為內建電池,在短時間內維持裝置正常運作。由於UPS系統能穩定電壓,故能給予電子裝置保護作用,避免供電不穩造成內部元件損壞。

UPS系統主要可分為離線式(Off-line)、在線式(On-line),以及介於兩者之間的在線互動式(Line-interactive),三者結構不同,價格也有很大的差異。Off-line的結構簡單、體積小、重量輕,價格也便宜,但需要轉換時間,無法完全解決供電不穩定的問題,多用於PC;而On-line的結構較複雜,無須轉換時間,能完全解決供電不穩定的問題,但價格也較昂貴,多用於電信、醫療設備;而Line-interactive多用於Enterprise Server。

目前全球UPS市場規模約100億美元,成長動能來自Data Center及通訊基地台應用,主要廠商包括APC、Emerson、Eaton、Riello、華為......等,五大廠商合計市佔率超過70%。由於產業複合成長率只有5~6%,國際大廠為降低成本,開始逐漸提高委外釋單比種,但就算是委外比重最高的APC,釋出的代工訂單也只佔出貨量約5~10%,未來還有很大的提升空間。

以成本結構來看,UPS的主要成本是原材料,佔總成本約80%,包括鉛酸電池(23%)、變壓器(15%)、功率元件(15%)、機構件(12%)、線材......等,另直接人工與製造費用合計佔總成本15%。由於原材料佔成本比重高,鉛酸電池、銅、功率元件(MOSFET、IGBT)價格走勢,對成本會有相當程度的影響,但通常可以轉嫁給客戶,故毛利率得以維持穩定。

近期UPS產業最值得關注的議題,是鋰電池BBU在UPS的應用,以及鋰電池業者藉由BBU切入UPS市場的機會。雖然鋰電池UPS擁有許多優點,

UPS大廠陸續開發出採用鋰電池的產品,體積大幅縮小,但價格是傳統鉛酸電池的4倍以上,未來若鋰電池UPS產品滲透率提高,將有助UPS市場規模成長幅度加快,但能否獲得客戶青睞仍有待觀察。

展望未來,UPS市場成長動能主要還是在Data Center佈建,對On-line UPS的需求,代工廠受惠國際大廠提高委外釋單比重,成長動能將優於產業平均值。此外,5G基地台採分散式架構,小型基地台(Small Cell)或將帶動對於低容量UPS的需求,而大型基站的佈建勢必也會需要On-line UPS支援,可望繼Data Ceneter建置需求之後,帶來新一波成長動能。

台系UPS廠商中,以旭隼、碩天較具代表性,其中旭隼100%承接ODM訂單,碩天則以品牌經營為主。

旭隼的客戶包括APC、Emerson、Riello......等一線大廠,以及眾多二線廠商,On-line UPS營收佔比較高,得以受惠Data Center、通訊基地台強勁需求,且主要客戶形成寡佔市場、競爭力強,營收成長展望佳。

碩天以品牌經營為主,主攻北美Off-line市場,成長動能主要來自國際大廠退出、市佔率提升,毛利率較旭隼高15%,但未來要參與Data Center、通訊基地台市場成長商機,勢必得切入On-line、Line-interactive市場,與國際大廠競爭,會是一項挑戰。

旭隼(6409)

營收結構:On-line UPS 40~45%、Off-line UPS 35~40%、Inverter 10~15%、Others 5~10%。

近年受惠APC提高委外代工比重(旭隼為APC獨家代工廠),來自國際大廠訂單量逐年攀升,營收佔比從2016年15~20%,提高至2018年25~30%,並在2018Q2首度開始承接APC On-line UPS代工訂單,另有70~75%營收來自各地本土品牌客戶。因應中美貿易戰關稅問題,2018年將部份後段組裝產線搬回台灣,並未規劃在其他國家設廠。

公司已公佈2018年財報,營收114.08億元,YoY +15.7%,EPS 23.04元,市場共識2019年營收YoY +10~15%,EPS 25.00~25.50元。

碩天(3617)

營收結構:UPS 70~75%(On-line 5%、Offl-line 95%),Others 25~30%。Data Center應用約佔30%。

主要經營CyperPower品牌,透過經銷商及零售商銷售,經銷商如Amazon、Alcatel、DMH......等,零售商如Bestbuy、Costco......等,另有少部份產品直接出貨給電信運營商,如AT&T、Verizon。由於Off-line UPS受到PC市場衰退影響,市場規模以每年3~5%的幅度萎縮,國際大廠陸續退出,導致碩天在北美地區市佔率穩定攀升,目前已位居第二大品牌。

2018Q3因應中美貿易戰,將位於深圳廠的部份後段組裝產線拆解,移至菲律賓生產,恐影響毛利率表現,但2019Q1毛利率應能回穩。

定錨預估,2018年營收83.37億元,YoY +6.9%,EPS 8.00元;2019年營收YoY +5~10%,EPS 8.50元。

2019/4/7更新

近期新普法說會,指出Data Center導入電池備援電力模組(Backup Battery Unit, BBU)的趨勢,引起投資界留意。由於BBU相較UPS有非常多優點,包括體積小、重量輕、能源使用效率高(DC to DC)、循環特性佳、壽命較長......等,故投資界開始思考BBU是否會取代UPS,成為Data Center的主要備援電力方案。

但定錨經過深入研究後,發現目前BBU相較UPS仍有許多顯著的缺點,包括鋰電池的成本遠高於鉛酸電池,以及充/放電管理較鉛酸電池複雜,因此終端客戶對於導入BBU的態度,仍有不少疑慮,尤其是對於性價比的考量。由於目前UPS市場主要由歐、美業者掌握,在BBU與UPS競爭趨於激烈的趨勢下,歐、美業者為強化成本優勢,應會擴大委外釋單給台系代工業者,這可能也解釋了旭隼承接APC訂單逐年成長的原因。

此外,UPS是一個非常完整的系統,包括儲能單元、電流轉換單元、充電器、電源管理系統......等,其中儲能單元主要採用鉛酸電池,但近期也開始有客戶洽詢採用鋰電池的產品,電流轉換單元主要功能則是交流轉直流電(AC to DC),以及單相、三相電力的轉換,最後透過電源管理系統,達成電源保護及備援目的。為解決體積龐大及能源使用效率較低的問題,也發展出集中式、分散式架構,以及AC to DC、DC to DC的不同方案,儲能單元也可採用鋰電池。也就是說,雖然BBU是值得留意的新趨勢,也讓電池模組廠有機會加入資料中心備援電力市場的競爭,但UPS架構及鉛酸電池的效能也持續在進步,短期內BBU很難獲得壓倒性的優勢而躍居主流。

最後要留意的是,本次研究赫然發現,北美Data Center市場建置UPS的需求,並非以on-line UPS為主流,故碩天Data Center終端應用營收佔比約30%,且營收成長率超過20%,受惠程度高於原先預期,並推翻原先認為碩天只是受惠歐美大廠退出off-line UPS市場的看法。

你可能也會喜歡

台積電供應鏈在地化衍生相關耗材商機

近年台積電持續推動供應鏈在地化,在烏俄戰爭後,全球半導體產業一度面臨氖氣短缺的問題,導致氖氣價格大幅飆升,更加突顯供應鏈在地化的重要性。綜觀晶圓製造成本結構,矽晶圓佔比約30~35%、光罩佔比約10~15%,化學藥劑、特殊氣體......等佔比約5~10%。儘管化學藥劑、特殊氣體成本佔比不高,卻是攸關製程良率的重要一環,2019年4月台積電南科14B廠就爆發出光阻劑材料汙染事件,導致10萬片晶圓報廢,損失高達5.5億美元。 半導體特殊氣體主要分為四個等級,難度由高到低分別為第一級「合成」、第二級「純化」、第三級「混氣與轉充填」,以及第四級「微量分析、特殊部件設計組裝」,越前段的製程享有越高的毛利率。 而在半導體製程的不同階段,會分別需要使用不同的化學藥劑或特殊氣體(詳見【圖一】),目前台積電所使用的化學藥劑、特殊氣體,主要是由海外廠商供應,例如特殊氣體供應商普萊克斯(Praxair)、林德(Linde)、大陽日酸(Taiyo Nippon Sanso)、液空(Air Liquide),光阻劑供應商JSR、信越(Shin Etsu)、杜邦(DuPont),研磨液供應商Fujimi。 【圖一】半導體製程特殊氣體及化學藥劑 1. 爐管鍍膜、化學氣象沉積(CVD)製程: 主要目的是要讓矽晶圓上附著二氧化矽(SiO2)、(氮化矽)Si3N4薄膜,需要使用一氧化二氮(N2O)、矽甲烷(SiH4);如果是先進製程,對薄膜的緻密度、平滑性、摻雜兼容性......等要求更高,會需要使用矽乙烷((Si2H6),產品單價是矽甲烷的100倍;而未來更尖端的製程,有可能會需要使用矽丙烷(Si3H8),產品單價是矽乙烷的5倍。 在薄膜沉積製程完工後,仍會有一些氣體殘留在設備中,此時需要F2、N2進行清潔,確保設備潔淨度符合標準。 2. 深紫外光(DUV)微影製程: 先在鍍上薄膜的矽晶圓表面,塗佈一層光阻劑,再用準分子雷射將光罩畫好的電路圖轉印到矽晶圓表面,最後用顯影劑將不必要的光阻層去除。由於不同製程節點,將使用不同波長的深紫外光,也會連帶影響到準分子雷射氣體的材質,主要分為氟化氬(ArF)、氟化氪(KrF)兩種。 在製程持續期間內,氟化氬、氟化氪氣體將持續耗損,而氖氣也因暴露在大量離子中而摻入雜質,導致純度降低,每隔一段時間就需要更換。氖氣依照純度區分,可分為粗氖、純氖、電子級氖、電子級氖混氣(Ne Mix),在烏俄戰爭前,烏克蘭佔全球電子級氖氣供給約70%。 在烏俄戰爭後,全球電子級氖混氣價格大漲數十倍,主因氖氣佔半導體製造的成本比例很低,比起停產的損失,廠商更願意高價收購,以維持產線運作。儘管部份設備業者曾提出減少氖氣用量30%的解決方案,但將會導致設備腔體加速耗損,考量設備折舊成本昂貴,這個方案只能作為暫時性替代,無法成為主流。 然而,近期受到成熟製程晶圓代工產能利用率下滑、記憶體減產、廠商囤貨告一段落......等因素影響,電子級氖混氣價格已大幅回落,短期內恐難以回到年初高點。 3. 蝕刻製程: 根據微影製程所繪製的電路圖,用六氟丁二烯(C4F6)、四氟化矽(SiF4)......等氣體,將先前附著在矽晶圓表面二氧化矽、氮化矽薄膜去除。 雖然上述製程所使用到的化學藥劑、特殊氣體,多數是由海外廠商供應,但商業模式通常是由海外母公司負責第一級、第二級前段製程,再由在台獨資或合資子公司負責第三級、第四級後段製程,或是透過代理商銷售,故相關合資廠商、代理商皆受惠於台積電對半導體級化學藥劑、特殊氣體的需求;此外,許多本土供應鏈,也積極發展半導體級化學藥劑、特殊氣體,受惠於台積電推動供應鏈本土化,供貨比重逐漸提升,也持續朝高技術門檻、高附加價值的產品發展,更值得持續追蹤。

(詳全文)

2023-01-07

中美晶攜手宏捷科,串聯第三代半導體材料

受惠於5G基礎建設及電動車需求,第三代半導體材料氮化鎵(GaN)、碳化矽(SiC),近年成為市場關注的焦點。這類III-V族化合物半導體的生成方式,是置放一塊基板,透過「有機金屬化學氣相沉積法」(MOCVD)或「分子束磊晶法」(MBE),使III-V族化合物在基板上形成一層薄膜,逐漸堆積成具有厚度的磊晶片(EPI Wafer),可以想像成洞窟中鐘乳石形成的概念,這個過程稱之為「長晶」。 其實氮化鎵並不是新材料,過去已採用藍寶石基板,廣泛應用在藍光LED上。但如果要有效降低成本,或是提高效能,就必須將基本材質改為矽(Si)或碳化矽(SiC),因而產生矽基氮化鎵(GaN-on-Si)、碳化矽基氮化鎵(GaN-on-SiC)兩種類別,其中,矽基氮化鎵未來將應用於中高壓功率元件,例如快充接頭、車用半導體......等,而碳化矽基氮化鎵則會應用在高功率射頻元件,例如5G基地台、衛星通訊......等。此外,如果不與氮化鎵結合,以碳化矽材質製造的逆變器,廣泛應用在太陽能、電動車......等領域,缺料問題受全球產業高度關注,已爆發過多次綁料風潮。 但這些技術都還面臨許多瓶頸,至今能穩定量產的供應商不多,所以尚未大規模導入終端應用。矽基氮化鎵面臨的問題,是矽與氮化鎵的熱膨脹係數差異太大,在長晶過程中容易發生翹曲、龜裂或破裂的現象,目前只有少數業者能穩定量產6吋矽基氮化鎵磊晶片。碳化矽基氮化鎵面臨的問題,則是要取得高純度碳化矽非常不容易,且長晶所需耗費的時間非常長,過程中監控溫度的要求也很高,目前全球僅有Cree能穩定量產6吋碳化矽基板,市佔率高達70%。 以台系業者來說,環球晶目前有能力供應4吋碳化矽基氮化鎵磊晶片,6吋矽基氮化鎵磊晶片;而嘉晶目前以4吋、6吋矽基氮化鎵為主,同集團的漢磊則提供4吋、6吋晶圓代工服務。此外,台積電、世界先進也有提供6吋矽基氮化鎵代工服務(詳見「III-V族半導體產業地圖」)。但客戶希望能再往6吋、8吋發展,以利規模經濟效益,中美晶也與交通大學合作投入新世代材料開發,未來還有一段路要繼續努力。 而本次中美晶入股宏捷科一案,意味著中美晶想要擴大觸角,集團現有佈局包括: 1. 母公司以太陽能矽晶圓為主,近年受到陸系廠商競爭,本業持續虧損,但2020年7月20日保利協鑫新疆廠爆炸(參考新聞),影響全球供給量約9%,本業營運浮現轉機。 2. 在半導體矽晶圓領域,中美晶持有環球晶股權51%,環球晶擁有12吋產能約100萬片/月,8吋產能130萬片/月,市佔率居全球第三,並積極發展SOI Wafer、氮化鎵、碳化矽新材料。 3. 在車用半導體領域,中美晶持有朋程股權約19%,並透過朋程間接持有茂矽股權18%。朋程在全球車用發電機整流二極體具領導地位,市佔率近60%,近期朋程陸續將車用整流二極體轉單茂矽,並合作開發IGBT模組,瞄準電動車市場,預計2021年投產。 4. 在基板領域,中美晶持有兆遠股權約43%,主要生產藍寶石基板,為藍光LED的關鍵材料;近期兆遠也切入砷化鎵(GaAs)基板製造,初期以紅光LED練兵,未來將投入光通訊、射頻領域,預計2021年底前會有首款射頻晶片產品出貨。 5. 在半導體材料領域,中美晶持有台特化股權約30%,專供半導體製程用特殊氣體。 由於旗下兆遠切入砷化鎵基板製造,環球晶也積極發展碳化矽基氮化鎵磊晶片,未來瞄準的終端應用就是射頻領域,但集團內並沒有相關廠商,故入股宏捷科就成為完成佈局版圖的最後一塊拼圖。未來宏捷科可提供砷化鎵晶圓代工的經驗,協助兆遠的砷化鎵基板在射頻晶片領域盡快取得認證,同時環球晶也可與宏捷科結盟,開發碳化矽基氮化鎵在射頻晶片領域的應用。但目前為止,碳化矽基氮化鎵的應用領域並不廣,主要是在5G基地台上,全球技術領先的穩懋,碳化矽基氮化鎵營收佔比也只有5%以下,宏捷科則需要更長的時間才能看到貢獻度。 以中美晶集團現有的佈局來看,短期(1年內)發展值得期待的是保利協鑫新疆廠爆炸後,可能誘發太陽能產業短暫缺料,多晶矽價格可望攀升,帶動本業虧損減少或轉虧為盈。中期(1~3年)發展值得期待的是2022~2023年,全球矽晶圓供過於求逐漸緩解,且朋程與茂矽合作IGBT模組開始量產,在客戶端的導入進度逐步看到成果。長期(3年以上)發展才會看到兆遠砷化鎵基板及環球晶碳化矽基氮化鎵的發酵。

(詳全文)

2020-08-11

Qualcomm 7nm究竟花落誰家?

報載Qualcomm雖有意將7nm轉單台積電,但7nm光罩遲未定案,腳步有放緩跡象,意味著7nm訂單有可能出現了變數 (新聞連結)。 Qualcomm近年幾代高階晶片,包括Snapdragon 820、835、845,分別採用Samsung 14nm FinFET LPP (Low-Power Plus)、10nm FinFET LPE (Low-Power Early)、10nm FinFET LPP製程,但先前傳出,因台積電7nm製程大幅領先Samsung,Qualcomm有意將下一代新產品Snapdragon 855轉向台積電投片。 但去年底,Qualcomm表示台積電與Samsung都是非常好的合作夥伴,但2018年會採用哪家的製程,必須考慮技術節點、效能、產能和成本……等因素,目前言之過早。這段話給外界留下了不少想像空間。 而台積電在上週舉行2017Q4法說會,指出2018年行動運算晶片出貨量將下滑,但因半導體價值提升,故營收相較去年持平。法人認為,Apple早已確定將2018年A12晶片下單台積電,若台積電有爭取到Qualcomm訂單,則行動運算晶片營收不可能只有持平,推測Qualcomm 7nm可能出現變數。 定錨研究團隊認為,投資人可以從三個面向,去思考這件事情: 1. Smart Phone旗艦機晶片訂單版圖 Samsung能爭取到Qualcomm訂單,除了提供非常優惠的報價以外,或許也拿Galaxy S、Note系列旗艦機AP訂單作為交換籌碼。若Qualcomm 7nm轉單台積電,則Samsung Galaxy S、Note系列旗艦機,有可能捨棄Qualcomm晶片,改用自家Exynos晶片。 而放眼全球Smart Phone品牌,Apple向來採用自製AP晶片,且近期與Qualcomm關係緊張,有意將BP晶片轉單Intel;華為旗艦機也是採用旗下子公司海思設計的Kirin系列晶片;Samsung在Galaxy S、Note系列旗艦機,則是一半採用自家Exynos晶片、一半採用Qualcomm晶片;真正穩固且訂單量大的客戶,只有Oppo、Vivo、小米,這也是Qualcomm要和Oppo、Vivo、小米簽訂採購合作意向書的主要原因。 因此,Qualcomm 7nm花落誰家,恐怕也要考量Smart Phone旗艦機的訂單版圖,以及與Samsung之間的利益交換。 2. Samsung量產時程與良率 目前預期Samsung將在2018Q3量產7nm FinFET,落後台積電約一季,且Samsung會在量產初期就直接導入EUV機台,與台積電先以多重曝光製程,2019年再導入EUV的技術藍圖不同。 然而,有別於過去曝光製程採用透鏡折射的方式,EUV因波長較短,必須採用面鏡反射來進行設計,難度大幅提升。台積電不在量產初期導入EUV,必然考量過採用多重曝光與EUV之間良率的差異性,且台積電在2017Q4法說會指出,7nm量產將對毛利率造成2~3%負面影響,意味著7nm初期良率並不理想。 因此,Samsung 7nm FinFET是否能如期量產?量產良率如何?都存在很大的疑慮,也必然會是Qualcomm的考量重點。 3. 其他客戶的訂單? 目前在台積電投片的手機晶片客戶,除了Qualcomm之外,還有Apple、華為、聯發科。然近期iPhone X銷售續航力不如預期,中國手機市場需求也持續低迷,華為、Oppo、Vivo、小米陸續下修出貨量展望,勢必影響到手機晶片客戶的投片量。 儘管Snapdragon 855轉向台積電投片,但如果其他客戶因終端需求疲軟,減少下單,整體投片量還是會有所下滑。 定錨觀點 定錨研究團隊認為,儘管Samsung掌握旗艦機晶片採購權作為籌碼,但中國品牌崛起,Samsung的影響力逐漸降低,且Qualcomm已和Oppo、Vivo、小米簽訂採購合作意向書,穩固訂單來源,Samsung的籌碼越來越不值錢。 而台積電在7nm量產時程、良率、產能規模上,應較Samsung更有優勢,且後續導入EUV後,功耗、效能及尺寸都還會再提升,對於5nm、3nm的技術藍圖也比同業更清晰,應能在7nm取得非常高的市佔率,包括Qualcomm訂單。 但如果後續訂單分配生變,則目前市場預期台積電在2018年營收YoY +10~15% (以美元計價),有可能會面臨下修,投資人應持續追蹤這項議題。

(詳全文)

2018-01-22

聯發科天璣2000年底前上市,正面對決Qualcomm

據傳,聯發科新一代5G旗艦晶片 ── 天璣2000,即將在2021Q3季末完成送樣,並在2021年底前導入量產並少量出貨,時程與高通(Qualcomm)新一代5G旗艦晶片 ── Snapdragon 898相近,意味著兩大手機晶片公司即將在2022上半年展開正面對決。 根據市調機構數據,聯發科已經連續四季蟬聯全球智慧型手機AP/SoC市佔率霸主,不僅中高階晶片、主流規格晶片獲得陸系品牌業者採用,搭上5G手機滲透率提高,產品走向平價化的趨勢,高階晶片 ── 天璣1200,也獲得陸系品牌業者搭載於旗艦機種,與Qualcomm Snapdragon 888分庭抗禮。 【圖一】全球智慧型手機AP/SoC市佔率 (備註:由於聯發科、Samsung、Qualcomm通常採用SoC的設計,整合AP及Modem,但iPhone是採用AP、Modem分離式設計,採用自製的A系列AP,搭配Qualcomm的Modem晶片,如果以Modem晶片為計算基礎,而非AP/SoC,則Qualcomm的市佔率仍位居全球第一。) 近期市場傳言,天璣2000晶片是以ARMv9指令集為基礎的8核心處理器,內含1顆超大核Cortex-X2、3顆大核Cortex-A710、4顆小核Cortex-A510,效能將超越以ARMv8指令集為基礎的Snapdragon 888,與Snapdragon 898正面對決。這種「1超大核+3大核+4小核」的設計架構,最有可能發生的問題,是「1人努力、7人圍觀」,所以要如何妥善分配運算工作給8顆核心,發揮最大效能,就要看聯發科研發團隊的產品優化能力,這個可以觀察首發機種的實際效能狀況來判斷。 聯發科旗艦晶片過去較令人詬病的,是內建的影像處理晶片(ISP)效能不夠好,使得在攝像及攝影能力落後競爭對手,而攝像及攝影又是消費者相當注重的功能之一。在過去一段時間,一直有「高規低就」的問題,也就是聯發科定位為高階的產品,被客戶認定不夠高階,只願意搭載於中高階機種,這當然就會面臨更嚴苛的預算限制,甚至會被要求推出閹割版本。 但近期陸系手機業者的發展趨勢,開始走向外掛獨立ISP晶片,例如Vivo日前推出自家研發的獨立ISP晶片 ── V1,小米、Oppo也有相關計畫。據了解,Vivo近期發表的X70系列,部份版本已外掛這顆獨立ISP晶片,主要是採用Samsung Exynos 1080處理器的中國版本,國際版則不會搭載這顆晶片。這項趨勢符合中國政府推動半導體自製的政策目標,也能從較簡單的領域開始累積自身的晶片研發能力,畢竟要無中生有切入手機SoC開發的難度實在太高;另一方面,如果未來採用聯發科處理器的手機也外掛這顆獨立ISP晶片,也有可能會解決聯發科內建的ISP效能不夠好的問題,實際狀況還要再觀察未來的規格設計。 當然,聯發科對於這項風險也是有備而來,據傳2021年底聯發科即將推出的旗艦晶片,除了以台積電4nm製程投片的「天璣2000」之外,還有以台積電5nm製程投片的「天璣2000L」(暫名),也就是閹割版本,在第一時間滿足有可能遇到的「高規低就」問題。 值得期待的是,由於Qualcomm Snapdragon 898可能會在Samsung 4nm製程投片,只有2022年即將搭載於iPhone 14的Snapdragon 895+ Modem晶片會在台積電4nm製程投片,所以Qualcomm Snapdragon 898有可能再度面臨容易發燙的問題,這就會是聯發科在高階市場持續拓展市佔率的好機會。

(詳全文)

2021-09-16