化合物半导体企业HWHX 的蓝海战略研究

2021-03-23 08:14周中林李春江
关键词:氮化蓝海民用

苏 春 周中林 李春江

(1.西南科技大学经济管理学院 四川绵阳 621000;2.成都海威华芯科技有限公司 四川成都 610000)

一、前言

随着“中国制造2025”、《国家集成电路产业发展推进纲要》、“互联网+”等国家战略的深入推进,集成电路产业已成为中国战略性和先导性的产业[1]。半导体产业按照衬底材料划分,可以分为硅基半导体产业和化合物半导体产业。目前,硅基半导体产业的销售额在全部半导体产业中占非常大的比例,化合物半导体市场相对较小。据相关数据,2018 年全球半导体市场规模为4688 亿美金,而RF化合物半导体市场规模将在三年后有望超过110亿美元[2],占比不到当今半导体市场规模的2.5%。根据CASA 统计[3],2018 年国内市场SiC、GaN 电力电子器件的市场规模约为28 亿元,同比增长56%,预计未来5 年复合增速为38%,并且2020 年之后化合物半导体市场需求随着5G 商用、汽车电动化、人工智能将呈现持续性增长[4]。化合物半导体市场增长潜力非常巨大。

目前,较为成熟的化合物半导体主要包含GaAs(砷化镓)、InP(磷化铟)、GaN(氮化镓)等[5][6],化合物半导材料相较于硅基半导体材料拥有更大特性优势。目前高温高压、高频高功率的半导体应用场景,如在无线通信、消费电子、汽车电子和物联网等应用领域[5]49,化合物半导体材料显示出优良的适用性,这主要得益于化合物半导体材料更大的禁带宽度和电子迁移率,在高温、高频、大功率下工作的优良性能,恰好符合未来半导体发展所需[7]。不容小觑的是,化合物半导体芯片凭借其优良的性能正在替代硅基半导体应用领域,如广泛应用于5G 基站的硅基LDMOS 芯片正在逐步被氮化镓芯片取代。GaN 材料具备高的禁带宽度,良好的热导率,适合进行高压、大功率器件的研制,在5G基站用功率放大器方向由其是中频段大功率领域将具备无可替代的地位[8][9]。

化合物半导体行业具有资金密集和技术密集的特点,产业研发投入大,周期长,研发产出比例不均衡。中国化合物半导体产业国内实体企业样本数量少,国内企业均处于摸着石头过河的探索阶段。本文选取位于“一带一路”重要节点、开放包容的四川省成都市化合物半导体产业领头企业HWHX,对其企业战略决策、商业实践深入调研,将为化合物半导体产业、先进制造业企业提供借鉴案例。

二、HWHX 实施蓝海战略前的背景分析

近年国际争端不断,中美关系日趋紧张,中国半导体首当其冲。“中兴事件”“华为事件”让中国深刻认识到,国家必须发展自主的高新科技产业链,走科技自主创新的道路,才能让中国在未来的国际竞争中不再受制于人。但中国半导体产业存在起点低、起步晚等缺陷,在相当一段时间内,国内半导体产业都秉承着“引进-消化吸收-再创新”的技术战略,对国外技术有强烈的依赖性。

(一)HWHX 简介

HWHX 科技有限公司成立于2010 年,注册资本为12 亿元人民币,上市公司HTGX、ZDK 是公司的主要股东。HWHX 成立之初,秉承自主知识产权的开发及深入战略,重点布局自主创新的技术能力建设。目前HWHX已取得有效授权专利296项,成功申请专利255 项,已授权专利142 项,其中,发明专利138 项,专利强度排在国内前列。与此同时,HWHX 陆续获得了“国家高新技术企业”“国家集成电路生产企业”“国家集成电路重大项目企业”等资质,并于2017 年9 月加入“中国移动5G 联合创新中心”,参与5G 研发,助力5G 发展。

(二)军用市场,还是民用市场?

近年国家关于国产化与网络安全领域政策频出,国防领域加快了国产替代进程。HWHX 高层瞄准了这一市场,凭借雄厚的资金实力、相关从业背景的资深专家优势、高学历研发人才优势、注重科技研发的组织架构优势以及多年在军用市场进行产品销售的资源优势,进一步实现军工市场的开拓及深化。但此时,信息化产业、智能终端等的大发展,半导体应用领域逐渐由PC 端转向移动端,叠加电子集约化加大、消费类电子市场能量的进一步释放等变化,化合物半导体强大的民用市场逐渐被打开,展现在中国乃至世界面前的化合物半导体产业充满了无限想象空间和强大市场潜力,化合物半导体芯片民用市场展现出勃勃生机。

(三)拥抱变化,进军民用

“华夏芯,海之威”是HWHX 的初心,振兴“中国芯”是HWHX 的使命,“我们是民族企业,就要生产人民能使用的、彻底改变人民生活的芯片,要让我们的芯片走进千家万户”。回想起创业初衷,站在交叉口的HWHX 毅然决定瞄准民用市场。HWHX 虽已拥有一定的技术和人才积累,在军用市场上获得了一定的客户知名度,但向民用市场转型仍然充满不确定性。

(四)成立专案组,考虑转型

HWHX 高层决定成立专案组,研究公司进行战略转型的具体措施。在这一过程中,专案组组长提到的“蓝海战略”吸引了高层们的关注。

三、HWHX 的蓝海战略分析

(一)蓝海战略

蓝海战略的理论精髓是规则再造与价值创新[10],是基于对市场要素的重新整合进而开创更多需求。企业通过系统的蓝海思维,进行蓝海战略转型或者蓝海战略调整,找到新的增长领域,获得持续的利润增长,实现企业价值最大化。蓝海战略是一套完整的实践框架和思维逻辑框架,包括构建企业的战略要素布局图、重建市场边界、四步框架分析、模型验证等步骤。

如果HWHX 能够找到这一民用“蓝海”,不仅可以避免HWHX 作为新进入者与在位者激烈拼杀,减少HWHX 的资源消耗,而且可以使HWHX进军民用市场转型战略一举成功。但HWHX 也存在疑虑:蓝海战略主要应用于竞争激烈的“红海”,中国化合物半导体产业因本身还未被充分发掘,并不属于“红海”,需要考虑蓝海战略模型的适用性,“我们既无经验又无借鉴,只有摸着石头过河。遇到问题就解决问题”。这是HWHX 高层给予专案组的批示。之后,HWHX 正式启动了蓝海战略。

(二)HWHX 的蓝海战略要素布局图分析

首先需要认清自身在化合物半导体民用市场中所处的地位如何,这是战略部署调整的第一步,因此需要构建HWHX 的蓝海战略要素布局图。HWHX 接下来需要明确3 个部分:有效的化合物半导体民用市场分析;与竞争对手进行资源与力量的比较分析;明确需要如何部署才能占据更有利地位的产业市场分析。

1.国内化合物半导体企业民用市场战略要素确定

根据化合物半导体行业内企业的公开资料调研结果和数据汇总分析(表1),将国内外主要的化合物半导体企业分为国外企业组、中国台湾企业组和民营企业组,进行战略要素分析。国有企业如13 所、55 所,不对中国的民用市场需求开放,因此不放在此分类讨论中。同时,从HWHX 历年与客户交流反馈的经验构建战略要素体系:价格、服务水平、交货周期、工艺线先进性、经营模式、技术水平、砷化镓生产能力、氮化镓生产能力、付款周期,共9 个要素,评价分析3 组企业的战略要素地位。

表1 HWHX 与国内外厂商经营情况一览表

2.国内化合物半导体企业民用市场战略要素分析

对于价格的战略要素,国外企业组技术相对先进,进入化合物半导体市场时间相对较早,产品价格最高;其次是中国台湾企业组,台湾企业组有较稳定的规模经济优势,可相对国外企业优惠的价格占领市场。民营企业组大多处在市场拓展初期,需要以低廉的价格抢占部分客户,因此定价最低。

对于服务水平的战略要素,化合物半导体企业越强大,评价客户等级、区别对待的现象越明显。国外企业组、中国台湾企业组服务不及民营企业组灵活,因此,民营企业组服务水平要素地位高于国外企业组和中国台湾企业组。

对于交货周期的战略要素,国外企业组与中国台湾企业组占据先发优势,相较于民营企业组的代工路径更为成熟和稳定,因此,在不满产情况下,国外企业组和中国台湾企业组的交货周期要素地位高于民营企业组。

工艺线能生产的晶圆尺寸越大,代表生产制程越先进,代工厂能提供给客户的芯片价值就越高。而在调查中显示,3 组企业组均已实现6 吋晶圆加工制造,因此,3 组企业战略要素地位相当。

对于经营模式的战略要素,Foundry 模式能为国内民用市场客户带来稳定便利的流片服务,同时无需担忧IDM 模式衍生出的可能知识产权纠纷问题,为众多民用市场客户所青睐。因此,中国台湾企业组要素地位高于民营企业组和国外企业组。

对于技术水平的战略要素,国外企业组抢先占领市场构建的技术壁垒进一步巩固了国外企业组的技术地位。因此,国外企业组战略要素地位最高,其次是中国台湾企业组,民营企业组技术水平要素地位暂居后位。

对于砷化镓生产能力的战略要素,国外企业组凭借砷化镓产品市场占有率第一排名第一;中国台湾企业组因为砷化镓产品代工第一,排名第二;民营企业组暂居后位。

对于氮化镓生产能力的战略要素,国外企业组凭借强大的公司科研实力,在氮化镓领域占有一定的市场。中国台湾企业组和中国民营企业组在氮化镓能力方面相差不多。

对于付款周期的战略要素而言,国外企业组和台湾企业组有严格的付款期限,这主要来自于相对而言的强的议价地位,民营企业组由于相对客户的议价能力较弱,能忍受客户较长的付款周期。因此,民营企业组有一定优势。

综合以上分析,将国外企业组、中国台湾企业组和民营企业组的战略要素地位汇总为表2。

表2 国内外主要化合物半导体企业民用市场上战略要素比较分析表

3.国内化合物半导体企业民用市场战略要素布局图

基于以上各企业组战略要素比较分析表,结合德尔菲打分法,将国内企业依据“1、3、5、7、9”表征“非常差、差、中等、好、非常好”进行量化打分。纵坐标0-10,越靠近0 表征该竞争元素越没竞争优势,所提供的战略要素水平越低。表3 为量化得分表。根据表3,可以绘制出化合物半导体产业下3组企业的战略要素布局图(图1)。

表3 国内外主要化合物半导体企业民用市场上战略要素得分表

图1 国内外主要化合物半导体企业民用市场上战略要素布局图

从图1 可知,民营企业组在化合物半导体民用市场领域中的交货周期、价格、技术水平、砷化镓能力都相较于前两组更弱;在服务水平和付款周期方面,民营企业组存在其自身优势;工艺线先进性三组企业势均力敌,均布局6 吋生产线;在经营模式与氮化镓能力方面,民营企业组与中国台湾企业组势均力敌,但都与国外企业组有差距。

因此,在现存民用产品市场上,民营企业组(含HWHX)的竞争力显然不强,如果新进入产业就进行“硬碰硬”竞争,HWHX 甚至犹如“以卵击石”。化合物半导体市场虽然微观实体较少,但现存的实体都有较强的竞争能力。HWHX 参与这样的民用市场存量竞争,就必须切实提高自身的竞争力。比如,提高生产能力和研发能力,为民用市场提供更价廉物美的产品、实现更短的交货周期等等。但这样的结论没有实践意义,因为采用这样的转型战略就仿佛要重新建设一家HWHX,需要大换血或者耗资巨大。蓝海战略转型的视野并不止步于此,这才是分析的第一步。接下来HWHX 开启了战略转型分析的下一步:重建市场边界。

(三)HWHX 蓝海战略的价值取向分析——重建市场边界

蓝海战略理论框架下开辟新的价值-成本前沿有6 个不同路径,分别是:跨越他择产业、跨越产业内部战略集团、跨越买方链并重新定义产业的买方群体、跨越互补性产品和服务、重设产业的功能-情感导向、与时俱进参与塑造外部潮流。

HWHX 需要从中选择一条适合自己的塑造产业边界的思维路径。为得到完整意见,专案小组成员组织了各事业部的骨干精英参与会议讨论。这些人才是奋战在前线,“听得见炮声的人”。同时邀请HWHX 高层聆听会议。会议上与会人员结合企业自身资源能力、产业内企业实际竞争情况、产品特性以及业务实际开展情况与蓝海战略结合考虑后,“与时俱进参与塑造外部潮流”的路径进行市场边界重塑使大家达成了共识。这一路径启发了HWHX 战略制定者们,让他们将眼光汇集到了化合物半导体产业应用前沿、产业链多元的氮化镓产品民用市场。

HWHX 战略制定者们注意到,在新能源车的电机控制、太阳能风能发电的逆变器、矿机电源、手机快充、无线充电等新应用市场,人们对提高充放电效率、缩短充电时间的需求越来越迫切。在新兴氮化镓应用领域,由于国内外发展起步时间接近,氮化镓细分行业内没有统治者,后进入者的发展不会遭到在位企业的遏制。进一步分析图1 结论可以得到,民营企业组与中国台湾企业组水平基本一致,而国外企业组领先优势有限。因此,抓准氮化镓电力电子的产业拐点、与时俱进地参与到促进产业引爆,或许能为HWHX 打开一扇通往民用市场的大门。

(四)HWHX 蓝海战略的能力分析——四步框架分析

接下来是根据HWHX 的能力进行蓝海战略四步框架分析的步骤。进行四步框架分析时,战略制定者需要从4 个维度进行反思:哪些被产业认定为理所当然的元素需要剔除?哪些元素应被减少到产业标准以下?哪些元素应该被增加到产业标准以上?哪些产业内从未有过的元素需要创造?根据这4 个维度对应的步骤分别为“剔除-减少-增加-创造”。

1.基于蓝海战略的剔除分析

在民用市场领域的低价值产品市场的开拓可以适当停止。公司开拓的光电领域低端砷化镓芯片,附加值相对较低,如若HWHX 着重进行硅基氮化镓电力电子技术的布局调整,低端光电芯片的研发可以适当放弃。

虽然HWHX 采用灵活付款方式有较优的要素地位,但这对于供应链的整体资金流动不利,对于HWHX 的营运资金流不利。收紧付款方式,转变为预先支付费用将使HWHX 的运营处于更加良性的状态,避免营运危机的产生。

2.基于蓝海战略的减少分析

利用价格领先策略建立起来的客户市场,可正向的获得客户、增加营收和增加市场占有率,但净利润率会受到部分损失,不太利于公司更优质长期的发展战略。创业前期,采用这样的策略发展客户流量,奠基客户基础及行业地位是可行的,目前的互联网企业也大多采用这样的运营策略。但对于先进制造企业长期发展而言,固定资产投入大,这样低价值的策略有其局限性。因此,在建立客户价值等级评价体系的基础上,减少低价值订单,将企业资金重点拨给民用市场氮化镓产品的研发中去,转而主攻高利润率、产量大的订单,对公司的业绩才会有更好的支撑作用。

3.基于蓝海战略的增加分析

对于与时俱进新开拓的市场领域,HWHX 增加产业交流、把握市场机会点,组建自己的智囊团显得尤为重要。可参加产业联盟、可加强与高校的技术合作交流,建立知识解决师生、企业互动平台,设立项目研发基金,从高校中汲取营养,提高迭代速度,这将是一个优良的解决方案。

民用市场客户比较看重交付的数据安全性。民营企业组因为同时拥有IDM 代工模式,民用市场客户会有所犹疑。拥有IDM 模式的代工厂,同时拥有自身的芯片设计研发团队,客户会有数据泄露的担忧。可参考国外IDM 代工厂的实践经验,提出切实消除客户疑虑的安全保密方案,增加客户数据安全保障,做到客户满意。

4.基于蓝海战略的创造分析

目前氮化镓国内研发水平落后国外不多,有学者断言,氮化镓领域中国将实现弯道超车。作为新技术出现的硅基氮化镓技术,可实现中低压功率器件性能的飞跃,同时Si 基氮化镓的成本比SiC 基氮化镓低,适合大批量生产,发展潜力大。业界对于Si 基氮化镓的研发开始于21 世纪初,在2017 年和2018 年的消费电子展会上,多家公司展出使用了Si 基氮化镓芯片的快速充电器、无线充电等产品样品,HWHX 感觉到这种技术从样品走向产业化的拐点正在接近。HWHX 前期已经布局的氮化镓技术积累,可以很好地作为HWHX 进行硅基氮化镓产品研发的技术基础。

通过以上分析,HWHX 可以通过剔除低端光电芯片研发、剔除灵活的付款方式,转用提前预付的策略收取客户费用,以利于资金流转,从而减轻可能出现的运营危机;可以通过减少低价值的订单,提升公司盈利水平的目的;可以通过与产业联盟、高校产生连结,组建智囊团,设立技术项目基金,共同解决技术难点,专利共享,提高研发成功率;通过创造硅基氮化镓研发生产线的建立,提升工艺多样性要素地位以及技术要素地位。因此,HWHX的四步框架如表4 所示。

表4 HWHX 的四步框架分析

(五)HWHX 蓝海战略的确定

经过这番调整,HWHX 调整后的蓝海布局战略评分表出现变化,战略要素布局图也呈现了一定调整,如表5、图2 所示。

HWHX 通过蓝海战略调整后,减少价格领先策略,抛弃低价值订单,使HWHX 的价格战略要素短期内变低,但由于HWHX 的新产品的研发属于附加值较高产品,价格要素的地位慢慢回升到之前水平,这期间可以为公司实现更高的利润率。剔除低价值光电芯片的研发,重点为硅基氮化镓的研发提供充足的备用资金。同时邀请产业联盟、高校智囊团加入公司研发项目中,通过专利互享机制达到利益共生状态,可以使实验室技术成果转化进程加快,在快速提升公司技术水平的同时,增强公司的品牌影响力,建立专业人才培养体系,使技术水平的战略要素地位进一步增强。

表5 HWHX 战略调整后战略要素评分

图2 蓝海战略调整后国内外主要化合物半导体企业战略要素布局图

增加客户数据安全保障升级机制,通过试流片业务让客户体验到即使民营企业拥有IDM 模式,数据安全也能被周全地保护在限定知情范围内,不会侵犯客户设计专有权利,也不会对客户竞争力造成任何威胁。通过这样的机制调整,HWHX 的经营模式战略地位得到提升。

通过剔除灵活的付款方式,有限地降低付款周期要素地位,使付款周期达到行业平均水平,可以更好保证HWHX 的现金流量,避免可能的运营危机。

创造硅基氮化镓芯片的研发生产线,布局未来应用领域潜能较大的民用市场,提升公司的氮化镓能力,提前布局,实现公司价值的飞跃,同时进一步提升HWHX 在行业内影响力。

四、HWHX 蓝海战略的实践

通过完整的模型推导过程,HWHX 的蓝海战略转型已初具形态。专案小组向公司提交了战略分析报告文件,经营班子同意方案并下达了战略决策,按此套转型战略开始执行。

减少价格领先策略,抛弃低价值订单。HWHX实行已有战略合作客户价格适当提价,新进入客户合同按照提价后价格签订,但整体价格较行业水平略低。与此同时,HWHX 收紧了付款方式,对已签合同客户建立新付款机制的宣导和滞纳金催款机制,收账期从战略调整前的120 天,缩短为60 天(行业标准)。在开始的一段时间,合作客户不适应、不理解的反馈居多,一段时间后,对价格的抱怨逐渐停止,客户逐渐适应更新后的付款期限,对订单量影响不大。

HWHX 为重点研发的硅基氮化镓产品提供充足的资金支持,同步剔除低价值光电芯片。同时邀请高校智囊团加入公司研发项目中,目前已与电子科技大学搭建了战略合作协议框架。在此协议框架下,建立了项目共同研发机制,成立了“HWHX 大学培训基地”,搭建平台进行学校师生与企业技术人员的互动、交流与调研,鼓励大学实验室加入研发芯片流片计划,提供免费试样机会,形成了“成果互享、风险共担”的合作机制。这样的战略合作框架搭建,不仅加强了企业与学校实验室的联系,而且加快了实验室成果的转换,共同提升技术研发水平。在增强公司品牌影响力的同时,建立了专业人才培养体系,打通了HWHX 人才输送的又一有效渠道。

针对客户数据安全疑虑,专案组与IT 部门、市场部、研发部联合进行方案探讨和立项,项目经费从专项中扣除。随后,IT 部门与业务部门就相关事项成立“数据安全管控项目组”,共同商讨方案,确定前、中、后事项,落实分工。主要从3 个方面进行数据安全管控:宣传文案中加大客户数据安全防护宣传、对客户数据安全机制防护升级方案落实以及增加客户数据安全后续防护方案落实。每个环节指定责任人负责细节落实与督导。主要形成成果为:固化了客户数据传导流程,经各部门审批、授权、标准化,公司内达成共识,形成内部控制基本流程;对客户数据除了限定接触人员范围、限定知悉范围以外,接触人员定期述职受审于保密办,保密办定期对相关记录进行抽检和记录评价,过程资料记录备份;数据防护软件通过国内专业软件提供商评价定制,采用行业内高标准保密审计系统防护数据处理的整个过程,保证从数据输入、数据处理、到完成输出的整个过程自动监控防护,自动生成跟踪日志,具有可追溯性。目前此安全保密体制在国内行业内已属领先水平。这一举措的实施和宣传,得到了客户的极大好评,2019 年HWHX 民用市场订单量创下了历史新高。

在所有的战略布局中,硅基氮化镓技术的研发生产线布局当属最重要的一环。确定思路后,利用已有的SiC 基氮化镓的研发平台,集结业内具有相关工作经验的氮化镓资深专业人才组建技术研发团队进行工艺研发。在公司资源方面,加大氮化镓技术的研发投入。公司研发资源向硅基氮化镓技术研发需求充分倾斜。

结语

经过坚定不移地实践本次蓝海战略调整,凭借HWHX 整体上下一心的研发决心、精进的研发能力,保持紧跟产业先进企业的节奏,以创业者身上倔强的“精一”精神,本项目终于迎来了曙光。

2019 年4 月,HWHX 硅基氮化镓完成首轮研发成功,并于同年6 月完成首批订单芯片的交付,目前已实现硅基氮化镓产品数百片/月出货的成绩,踏准了市场节奏,跟随市场的爆发随风起飞。这不仅意味着HWHX 通过蓝海战略转型成功打入中国化合物半导体市场的前沿应用领域,更意味着HWHX 再次取得先机,在国内硅基氮化镓产品方面引领了市场节奏,成为行业领先者之一。

通过跟踪HWHX 案例的完整决策过程,利用蓝海战略的重建市场边界以及四步框架分析,得到了有效的蓝海战略决策,实证了蓝海战略模型在竞争相对缓和市场应用的有效性。通过蓝海战略模型框架的助力,HWHX 高层已经找到实现企业价值的新增长点。在未来的国内化合物半导体市场的动态竞争中,HWHX 将有着比同行更坚定的信心实践蓝海战略转型,未来HWHX 的发展,值得我们共同期待。

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