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。

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本篇為2018年12月4日提供給「基本/加值版會員」的定錨獨家產業報告,非當前最新看法,若您希望能即時收到更多定錨獨家產業報告,可以參考「訂閱方案」(連結),以每個月199/399元的價格訂閱「基本/加值版會員」。 2018下半年以來,矽晶圓產業因日系廠商擴產態度轉為積極,但NAND Flash、DRAM需求下滑,過去兩年供需吃緊的情形,在2019年將明顯緩和。 觀察近期矽晶圓報價,漲勢確實有放緩跡象,反映廠商產能擴增幅度高於年初預期,原本市場認為供需將非常吃緊的情形並沒有發生。定錨預估,2018年全球12吋矽晶圓月產能達610萬片,需求達605萬片(詳見【圖一】),供需大致平衡。 展望2019年,由於Shin-Etsu、SUMCO在2018年大幅擴增資本支出,環球晶也維持強勁的資本支出計畫,預期2019年矽晶圓產能會有較大幅度的增加(詳見【圖二】);而在需求面,儘管邏輯IC需求仍十分強勁,但受到記憶體報價走跌影響,Samsung、Sk Hynix近期確實有放緩記憶體投資計畫的跡象。定錨預估,2019年全球12吋矽晶圓月產能達685萬片,需求達640萬片,供需結構轉差。 【圖一】全球12吋矽晶圓供需結構 【圖二】全球Top-3矽晶圓廠資本支出 而2017下半年以來,因國際IDM大廠將低壓消費性MOSFET產能轉作中高壓車用MOSFET及IGBT,導致消費性MOSFET缺貨,而主要投產的6吋晶圓代工廠,又因多年未有重大投資,產能吃緊,廠商轉往8吋廠投產,導致8吋矽晶圓需求大增。定錨預估,2018年全球8吋矽晶圓月產能達565萬片,需求達560萬片,供需大致平衡(詳見【圖三】)。 展望2019年,因日系廠商Shin-Etsu、SUMCO,台系廠商合晶鄭州廠,以及環球晶與Ferrotec合資新廠產能陸續開出,定錨預估,2019年全球8吋矽晶圓月產能達595萬片,需求達580萬片,供需吃緊的情形稍有緩解。 【圖三】全球8吋矽晶圓供需結構 儘管台系廠商環球晶強調,公司與主要客戶簽有長期供貨合約(LTA),但過去經驗顯示,假使全球景氣走弱,導致矽晶圓供需吃緊緩解、報價回跌,客戶有可能會選擇違約,並在現貨市場以較便宜的價格採購原料。 此外,參考散裝航運族群在2010~2013年的經驗,當時航商與主要客戶也簽有高價合約,但股價主要是跟隨BDI現貨價走,而非反映財報獲利,我們認為矽晶圓族群很有可能會發生同樣的情形。 因此,雖然我們曾在2017年初舉辦之「2017年半導體產業趨勢」講座,看好矽晶圓產業的前景,但目前看法轉趨保守,就算近期財報亮眼、股價反彈,我們還是建議讀者們避開產業前景存在較多不確定性的矽晶圓族群,另尋前景較明確的投資機會。

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2018-12-04

聯發科天璣2000年底前上市,正面對決Qualcomm

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2021-09-16

運營商醞釀,低軌道衛星即將爆發

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2019-01-23

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。

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2023-01-07