復(fù)盤ASML崛起之路: 寧德時代距離成為新能源領(lǐng)域的ASML有多遠?
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?芯鋰話·新能源組原創(chuàng)/出品
作者 | 林曉晨
需求爆發(fā)疊加疫情停產(chǎn),全球面臨前所未有的“缺芯”危機,但想要快速擴充芯片產(chǎn)能卻并不容易,尤其是高端芯片領(lǐng)域。
光刻機作為芯片制造的關(guān)鍵核心,是必不可少的,但高端EUV機型卻只有荷蘭阿斯麥公司(簡稱ASML)可以制造。
2020年全球共出貨413臺光刻機,其中ASML出貨258臺,占據(jù)62%的市場份額。由于在高端EUV機型的壟斷效應(yīng),因此按銷售統(tǒng)計,ASML占據(jù)了全球光刻機市場91%的份額,也就是說全球都被ASML卡了脖子。
但強大的ASML卻并非生來如此,而是抓住產(chǎn)業(yè)機會慢慢完成超車逆襲的。在ASML 成立之前,實則光刻機行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了三十多年的時間,被美、日兩國企業(yè)瓜分了整個市場。
復(fù)盤ASML的崛起之路,我們可以發(fā)現(xiàn),ASML的成功值得中國企業(yè)借鑒。
面對極為被動的競爭格局,ASML依靠可拆卸的 PAS 5500產(chǎn)品,成功拿下IBM的訂單,首次依靠品質(zhì)向業(yè)界證明了自身,并在隨后利用浸沒式技術(shù)與 EUV 光源兩次產(chǎn)業(yè)迭代機會,實現(xiàn)彎道超車成為光刻機行業(yè)單寡頭。
與ASML類似,市值剛剛突破萬億的寧德時代也已經(jīng)具備統(tǒng)治整個新能源產(chǎn)業(yè)鏈的機會,那么寧德時代距離成為新能源領(lǐng)域的ASML到底有多遠呢?
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ASML艱難起步,寧德時代趁勢起航
光刻機行業(yè)總共發(fā)生了三次產(chǎn)業(yè)革命。
1980年之前,美國企業(yè)統(tǒng)治了整個光刻機行業(yè)。作為光刻技術(shù)的發(fā)源地,早期的產(chǎn)業(yè)技術(shù)革新都發(fā)生在美國,直至1980年尼康發(fā)售首臺商用光刻機,日本廠商才首次打破了美國企業(yè)對于光刻機行業(yè)的壟斷,并用更先進的光學(xué)技術(shù)大幅提升了技術(shù)門檻。
隨著尼康、佳能等日系廠商入局光刻機行業(yè),整個產(chǎn)業(yè)迎來了首次歷史變革。在當時,半導(dǎo)體仍屬于新興行業(yè),對于光刻機的需求遠沒有如今旺盛。這種情況下,新入局的日系廠商如魚塘中的鯰魚,攪亂了整個市場的平衡,光刻機行業(yè)開始出現(xiàn)供大于求的情況。
價格取決于供需,這是最基本的商業(yè)常識,即使最高端的精密儀器也不例外。
在日系廠商的沖擊下,產(chǎn)能過剩、低價傾銷成為80年代后期光刻機行業(yè)的常態(tài)。猛烈的碰撞中,美國光刻機三巨頭GCA、Ultratech 和 P&E 紛紛敗北,日本尼康取而代之成為行業(yè)龍頭,而此時ASML剛處于初創(chuàng)階段,仍沒有機會證明自己。
ASML早期的銷售主要來自母公司飛利浦的關(guān)聯(lián)訂單。在當時,飛利浦剛以技術(shù)入股的方式拿下臺積電27%的股份,然后ASML就接到了來自于臺積電的光刻機訂單。在ASML成功交付訂單后,臺積電卻突然發(fā)生大火,導(dǎo)致不得不再向ASML追加17臺光刻機訂單,這奠定了公司的早期基礎(chǔ)。
雖然聽上去有一些運氣成分,但正是因為臺積電的訂單拯救了ASML的現(xiàn)金流,讓其在最艱難的光刻機變局中生存下來,并擁有了6%的市場份額。
與ASML生于亂世不同,寧德時代誕生于中國新能源政策紅利之下。
2009年-2012年,我國新能源電動車進入示范推廣階段,啟動“十城千輛” 工程及若干新能源汽車專項規(guī)劃,新能源汽車首次成為國家戰(zhàn)略級規(guī)劃。
在此期間,深耕能源電池領(lǐng)域多年的曾毓群敏銳的嗅到商機,果斷在2011年將寧德時代從母公司鋰電池巨頭ATL中剝離,正式開始獨立運營。
當時,專注于動力電池研發(fā)的企業(yè)并不多,具備能源電池行業(yè)專業(yè)知識和經(jīng)驗的玩家更是少之又少。憑借ATL時期積累的豐富經(jīng)驗,寧德時代順利在拆分當年就接下來自華晨寶馬的第一單。實際上,華晨寶馬最早是希望與ATL合作的,它看中了ATL的電芯技術(shù),但由于ALT無法生產(chǎn)動力電池,因此才改為選擇與剛成立的寧德時代合作。
來源:億歐汽車
正是得益于華晨寶馬的示范效應(yīng),寧德時代在隨后又接連獲得了中車、金龍、宇通、上汽、北汽、吉利、東風等多個企業(yè)的合作項目,從而正式在行業(yè)中立足。
單從發(fā)展初期來看,寧德時代所面對的競爭力壓力是遠小于ASML的。
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創(chuàng)新帶來的全面趕超
真正讓ASML成為行業(yè)焦點的事件發(fā)生在1991年,當時ASML發(fā)明的光刻機PAS 5500成功拿下IBM的訂單,也為公司積攢了臺積電、三星等后來的長期客戶。
1989年IBM仍是世界科技領(lǐng)域扛鼎者,其率先完成8 英寸芯片的研發(fā),并向全球光刻機廠商求購次時代8 英寸光刻機產(chǎn)品,對于光刻機公司來說,這是千載難逢的機遇,但同時也意味著各家將面臨一場研發(fā)競賽,勝者只有一個。
ASML抗住壓力,僅有兩年時間就推出了跨時代意義的PAS 5500,順利贏下了這場全球光刻機競賽。
PAS 5500瞄準8 英寸市場,不僅在當時領(lǐng)先于時代,而且還是第一臺具備可拆卸模塊的光刻機。對于芯片廠而言,可拆卸的光刻機大幅降低維護成本,如果有零件損壞,那么只需要更換相應(yīng)模塊就可以完成維修,省時省力省錢。
得益于對下游芯片產(chǎn)生企業(yè)需求的準確理解,ASML逆勢拿下了IBM的訂單,并一躍成為光刻機界的新寵兒。時至今日,PAS 5500依然是ASML最暢銷的產(chǎn)品之一,顛覆性的產(chǎn)品構(gòu)造幫助其完成了對傳統(tǒng)光刻機廠商的追趕。
歷史好似一個車輪,相同的故事在二十五年后再次重演。新能源汽車接力光刻機成為資本新焦點,寧德時代亦憑借對產(chǎn)品趨勢的準確研判完成對競爭對手的追趕。
2016年之前,新能源汽車發(fā)展趨勢還不甚明朗,所以各電池廠商都集中精力研發(fā)安全性較高的磷酸鐵鋰電池,寧德時代也曾在與宇通客車的合作中嘗到了磷酸鐵鋰的甜頭,但它卻并沒有沉迷于其中。
雖然磷酸鐵鋰性價比高,安全性強,但卻有著致命缺點那就是克容量太低。數(shù)據(jù)顯示,三元鋰電池的能量密度能約200Wh/kg,約是磷酸鐵鋰的1.67倍。在新能源汽車負重量有限的情況下,想要保持足夠的行駛里程,就需要鋰電池具備足夠高的能量密度。
深知其中利弊的曾毓群力排眾議,領(lǐng)導(dǎo)寧德時代在2014年全力進軍三元鋰電池研發(fā),從而形成三元鋰電池+磷酸鐵鋰雙路線布局。
重注三元鋰電池,可謂寧德時代的一次豪賭,但由此卻贏得了一個時代。
國家大力發(fā)展新能源汽車,本來是一件好的事情,但其中卻不可避免的混入濫竽充數(shù)者。為了讓補貼真正的給到所需的企業(yè),從2016年開始我國新能源政策進入量質(zhì)兼顧階段,一方面調(diào)整補貼政策,納入雙積分政策,另一方面首次將能源密度納入考核標準,續(xù)航里程成為政策的關(guān)鍵重點。
政策風口轉(zhuǎn)向,新能源車企亦很快跟進,從而逐漸形成放棄磷酸鐵鋰電池,轉(zhuǎn)而青睞于能量密度更高的三元鋰電池的趨勢。得益于2014年的提前布局,讓寧德時代在三元鋰電池領(lǐng)域積攢了大量的技術(shù)沉淀和產(chǎn)能優(yōu)勢。再加上此前贏得的良好口碑,寧德時代一躍成為動力電池冉冉升起的新星。
縱向來看,ASML與寧德時代對競爭對手的趕超,都源于對產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的認識,對技術(shù)迭代方向的自信,對創(chuàng)新研發(fā)的執(zhí)著。
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新王當立,全面超越背后的主動求變
一直以來,光刻機行業(yè)都被傳統(tǒng)思想所禁錮,直至第二次產(chǎn)業(yè)變革的到來。
日本廠商引導(dǎo)了光刻機行業(yè)的第一次產(chǎn)業(yè)變革,而ASML則是第二次產(chǎn)業(yè)變革的主角。
半導(dǎo)體行業(yè)的第二次產(chǎn)業(yè)變革發(fā)生在2000年初,按照傳統(tǒng)思想光刻機設(shè)備一直采用最初的干式微影技術(shù),這種技術(shù)較為成熟穩(wěn)定,但卻受限于波長的理論極限。
對于光刻機而言,光源波長越小,光刻技術(shù)越精密,越能夠制造出性能更高的芯片產(chǎn)品。在當時,光刻機廠商們已經(jīng)能夠熟練制造193nm 波長的光源,但卻始終無法將光源波長進一步縮短至157nm,整個光刻機行業(yè)遇到技術(shù)瓶頸。
這相當于第二次產(chǎn)業(yè)競賽,勝出者有望成為全球領(lǐng)軍者。這樣背景下,日系廠商繼續(xù)頭鐵燒錢研發(fā)干式微影技術(shù),想要突破當時的技術(shù)極限。而ASML則另辟蹊徑,選擇時任臺積電研發(fā)副總林本堅博士的浸沒式系統(tǒng)。
所謂浸沒式系統(tǒng),指的是將透鏡和硅片之間的介質(zhì)從空氣換成水。雖然沿用193nm的光源技術(shù),但由于水對光的折射率高達1.44,因此理論上波長能夠縮短至134nm,成功突破157nm的技術(shù)限制。
盡管此后尼康也成功突破157nm的技術(shù)限制,但ASML的革新技術(shù)是基于成熟系統(tǒng)的改進,從成本角度考慮,更受芯片廠商的歡迎,所以ASML產(chǎn)品銷量遠遠超越尼康。當尼康被迫回頭去研究浸沒式系統(tǒng)時,ASML早已經(jīng)完成產(chǎn)品迭代,正式將日系廠商遠遠的甩在了身后。
浸沒式系統(tǒng)讓ASML首次與競爭對手們拉開了身位。
現(xiàn)如今,寧德時代的機遇與當初ASML極為相似。經(jīng)過多年的發(fā)展,寧德時代已經(jīng)在行業(yè)中積聚了相當?shù)母偁幜?,但這一競爭力依然不足以讓其與對手拉開差距。
數(shù)據(jù)顯示,2020年全球動力電池裝機量中,寧德時代以25%的份額位居榜首,但LG化學(xué)、松下也分別以23%和18%的市場份額位列二三位,彼此之間的差距并不大。
從技術(shù)角度分析,目前三元鋰電池的發(fā)展實則已經(jīng)開始遭遇瓶頸,由于金屬鈷價格不斷攀升,導(dǎo)致下游成本陡增,因此去鈷加鎳就成為三元鋰電池不斷精進的方向。
然而一味加鎳并不是包治百病的萬能藥,隨著鎳含量的升高,電池穩(wěn)定性已經(jīng)成為新的問題,在寧德時代量產(chǎn)高鎳811后,想要繼續(xù)通過加鎳來降低成本,顯然已經(jīng)不是一條正確之路。根據(jù)測算:NCM811 鈷含量為 6.06%,較NCM523 鈷含量 20.36%下降明顯。
除了加鎳外,動力電池未來的發(fā)展方向何在?這已經(jīng)成為困擾現(xiàn)階段全球動力電池廠商的難題,就好像當年光刻機如何突破193nm波長一樣。
關(guān)于這道題,寧德時代已經(jīng)給出了CTP技術(shù)和鈉離子電池兩個答案,并潛心研發(fā)固態(tài)電池及探尋新的技術(shù)路徑。當然,LG化學(xué)、松下等競爭對手也在積極尋找答案,誰先解決這個難題將成為勝出的關(guān)鍵。
寧德時代想要更進一步,在市場中遠遠甩掉其他競爭對手,就需要成功解決掉這個問題,就好像當年ASML的浸沒式系統(tǒng)一樣。
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技術(shù)升維帶來的全面領(lǐng)先
雖然ASML在沉浸式系統(tǒng)中積攢了一定的優(yōu)勢,但仍不足以完全擊潰對手,真正讓ASML一戰(zhàn)封神的則是在第三次產(chǎn)業(yè)變革帶來的技術(shù)層全面升維。
當競爭對手仍在研發(fā)深紫外線(簡稱DUV)產(chǎn)品時,ASML則已經(jīng)率先推出了下一代極深紫外線(簡稱EUV)產(chǎn)品。EUV是光源系統(tǒng)的全面升級,將DUV系統(tǒng)的193nm光源降至13.5nm,從而幫助下游芯片廠商成功突破7nm制程。
EUV光源的技術(shù)只掌握在美國 Cymer 公司手中,而這也成為了ASML稱霸全球光刻機市場的關(guān)鍵。但實際上,在研發(fā)EUV光源的過程中,Cymer耗費了大量的資金,就在資金最困難的時候,已經(jīng)成為巨頭的ASML向Cymer伸出援手,耗資重金收購Cymer公司,并繼續(xù)追加對EUV光源的研發(fā)投入。
由于EUV 波長只有 13.5nm,幾乎已經(jīng)逼近材料學(xué)極限,稍有不慎就會被其他材料吸收。因此EUV光刻機要求真空環(huán)境運作,同時透鏡和反射鏡系統(tǒng)也需要進一步提升,甚至調(diào)適一臺EUV光刻可能就需要近一年的時間。
來源:網(wǎng)絡(luò)
如果在DUV市場尼康等日系廠商尚能與ASML一戰(zhàn),那么在EUV的降維打擊之下,ASML在全球市場已經(jīng)沒有了對手,真正的成為了光刻機行業(yè)的全球領(lǐng)先者。
坦率而言,目前將寧德時代類比成為ASML依然還為時過早,但有一點我們可以確信寧德時代已經(jīng)具備了成為新能源界ASML的機會。
對于寧德時代的電池技術(shù),市場用腳給出答案,但仍有投資者對此不以為然,認為這是炒作的結(jié)果,這種觀點恰恰沒有看透寧德時代的價值本質(zhì)。
動力電池成品是由組件拼成,而組件又是由一個個電芯組成,市場偏見認為動力電池僅僅是電芯的簡單拼裝。實際上,動力電池在技術(shù)領(lǐng)域是具備核心競爭力的,特斯拉用的是松下提供的電芯,但其產(chǎn)品性能卻遠優(yōu)于其他松下供應(yīng)電池的廠商。
來源:網(wǎng)絡(luò)
究其原因就在于,特斯拉獨創(chuàng)了電芯的封裝和電池管理系統(tǒng),雖然電芯是采購的,但動力電池卻是自己制造的。目前,中國市場大多數(shù)汽車品牌都選擇與寧德時代合資建廠,這就表明寧德時代在電池封裝領(lǐng)域已經(jīng)具備統(tǒng)治力,并非單純供應(yīng)那樣簡單。
未來技術(shù)如何發(fā)展,我們不得而知,但從企業(yè)發(fā)展角度,我們在寧德時代身上,看到了三個與ASML相似的發(fā)展節(jié)點。
其一,在碳中和這一歷史趨勢下,整個新能源市場空間足夠大。與當年半導(dǎo)體飛速發(fā)展類似,今天的新能源產(chǎn)業(yè)也處于爆發(fā)前夕,具備無限潛力。
過去十年,中國新能源汽車從無到有,至今年上半年滲透率已經(jīng)達到12.05%,且仍保持高速增長勢頭。從數(shù)據(jù)絕對值看,12%的滲透率依然極低,仍有數(shù)倍的增長空間,行業(yè)爆發(fā)將是寧德時代最主要的發(fā)展機遇。
來源:天風證券
其二,下游關(guān)聯(lián)企業(yè)的崛起。ASML的成功除技術(shù)因素外,最關(guān)鍵的核心就在于深度綁定的下游企業(yè)成功崛起。如今ASML的重要客戶臺積電和三星已經(jīng)成為全球芯片制造業(yè)的龍頭企業(yè),今年二季度他們的市場占有率分別為51.5%和18.8%,合計占據(jù)70.3%的市場份額。
即使沒有橫空出世的EUV技術(shù)加成,在產(chǎn)品差距不大的情況下,ASML也依然可以憑借臺積電和三星的加持而鞏固住市場領(lǐng)先地位。
同樣的,寧德時代也幾乎與全球核心汽車廠商進行綁定,無論是特斯拉,還是寶馬都能夠看到寧德時代的身影。
此外,與寧德時代高度綁定的造車新勢力們也有著很大的出海機會,如果中國造車新勢力能夠在海外成功殺出一條血路,那么無疑寧德時代會進一步鞏固自身的市場領(lǐng)先優(yōu)勢,并有更多機會去研發(fā)革命性的升維產(chǎn)品。
其三,深度綁定產(chǎn)業(yè)鏈。雖然ASML是全球最尖端的光刻機制造商,但其絕大部分零件卻是來自于全球企業(yè)。為了穩(wěn)固的市場競爭力,ASML通過投資收購的方式,布局了產(chǎn)業(yè)鏈的多家公司,尤其針對Cymer的收購,直接奠定了自身行業(yè)寡頭地位。
賦能產(chǎn)業(yè)鏈,同樣是寧德時代的布局方向。截止目前,寧德時代已經(jīng)將自身業(yè)務(wù)延伸至產(chǎn)業(yè)上下游,從上游鋰礦、鈷礦、正極材料、負極材料,到下游新能源汽車、電池回收、充電業(yè)務(wù),寧德時代都進行了較為完整的布局。
結(jié)合以上三點,ASML的成功值得寧德時代借鑒,雖然短期而言,寧德時代很難通過次時代技術(shù)成為ASML那樣的絕對領(lǐng)先公司,但長期而言寧德時代進一步發(fā)展的潛力已經(jīng)顯而易見。
技術(shù)、管理、戰(zhàn)略,這是寧德時代過去成功的關(guān)鍵,同時也是企業(yè)更進一步的鑰匙。
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