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、物联网、云计算等高能耗技术的驱动增长,全行业对于热管理的需求大幅提升,这使得温控相关下游应用场景更加复杂化、多元化。半导体热电技术是对光模块等高热流密度电子元器件进行热管理的重要技术解决方案,在诸多现代产业中至关重要。
作为半导体热电产业高新技术企业,广东富信科技股份有限公司(以下简称“富信科技”)在消费电子领域应用市场已深耕十余年,是国内外少数业务范围覆盖上游热电材料及核心器件、系统的研制,热管理方案的设计,以及下游热电整机应用在内的全产业链技术解决方案及应用产品提供商之一。
富信科技以热电整机应用为技术解决方案载体,成功将半导体热电制冷技术与啤酒机、恒温床垫、冻奶机、冰淇淋机等众多创新性使用场景相结合,实现了半导体热电技术在消费领域的大规模产业化应用。此外,富信科技还积极拓展通信、汽车等领域的终端应用市场,该公司最新开发的高性能微型热电制冷器件产品已于2020年向客户小批量供货。
2019年,富信科技出口的热电整机应用产品中半导体制冷式家用型冷藏箱产品金额达3.17亿元,约占当年该类产品中国出口总额的19.77%,市场占有率处于行业领先地位。
4月1日,富信科技在上海证券交易所科创板正式挂牌上市,引发业内高度关注。随着5G通信网络建设和新能源汽车市场的蓬勃发展,用于光模块温控、汽车动力电池热管理的半导体热电制冷器件市场需求也存在较大的增长空间。富信科技依靠其创新的模式及精益的核心技术,在半导体热电领域产业化变革的浪潮中,将大有可为。
富信科技成立于2003年,自成立至今,一直专注于半导体热电制冷技术和温差发电技术的研发与产业化应用工作。相较于行业传统的机械压缩式制冷方式,富信科技的热电致冷芯片(TEC)利用半导体材料的帕尔贴(Peltier)效应,可实现固态致冷或加热。
在小容积制冷及精准控温场景中,半导体热电技术发挥着不可替代的重要作用,现已渗透到空间、军事、通讯、医疗、工业、汽车、民用消费品等多个领域,例如深空探测器电源RTG、红外探测器冷却、光通讯器件恒温、PCR等生物医疗设备、车载冰箱及恒温座椅、红酒柜饮水机等消费类电器。
以消费电子领域为例,TEC集中小巧、精确控温,在热电制冷方面,不需要运动部件,也没有任何制冷剂,实现了无振动、无噪音、无需维护的使用需求。在温差发电方面,它可将热能直接转化为电能,实现余热回收,进而达到低碳环保、节能减排的效果。目前,富信科技的该项技术在啤酒机、恒温酒柜、电子冰箱、恒温床垫、冷热型饮水机、冻奶机等产品领域需求广泛。
不过,当前应用于通信、汽车、航空国防等领域的高性能半导体热电器件及热电系统市场,仍主要掌握在日本Ferrotec、KELK Ltd.,俄罗斯RMT,美国Phononic、Gentherm等外资企业或其在国内设立的子公司手中。
随着我国高端制造业的发展,部分国内技术实力较强的内资企业,逐渐开始向通信、汽车领域市场开拓。富信科技正是将目光瞄准在这一细分领域,通过不断攻坚克关,最终在半导体热电器件的热电性能、可靠性方面实现技术突破。
目前,富信科技成功研制了用于5G网络中光模块温控的高性能微型热电制冷器件,可靠性达到光电子器件通用可靠性保证要求(GR-468-CORE)和美国国防部发布的微电子器件试验方法标准(MIL-STD-883)两项国际先进测试标准的要求,现已向客户小批量供货。
先进的技术水平与富信科技较高的研发投入密切相关。招股书显示,2017—2019年,富信科技研发投入分别为1845.59万元、2281.5万元和2687.5万元,呈逐年上升趋势,最近三年研发投入累计金额达6814.59万元。
另外,富信科技围绕半导体热电技术产业链在材料制备、器件制备、系统集成、整机应用方面自主研发了多项核心技术和专利。截至2020年7月15日,该公司拥有自主研发取得的国家发明专利15项、实用新型专利52项、外观设计专利2项,形成主营业务收入的发明专利在5项以上。
半导体热电产业属于国家鼓励发展的新兴产业,是支撑消费电子、通信、医疗实验、汽车、工业、航天国防、油气采矿等诸多现代产业的关键技术之一。据Marketsand Markets的报告数据,2016—2018年,全球半导体热电器件销售市场规模为4.97亿美元、5.51亿美元和6.08亿美元,预计2024年将达到10.23亿美元,未来仍存在较大市场空间。
不断上涨的市场需求,在富信科技的经营业绩中得到了直接体现。财报显示,2017年至2020年上半年,富信科技的营业收入分别为5.12亿元、6.03亿元、6.26亿元和2.49亿元,净利润分别为3008.3万元、5243.91万元、7232.37万元和3097.24万元,营业收入和净利润取得同步增长。
消费电子领域是目前半导体热电制冷技术最大的应用市场,在富信科技的营收构成中,消费电子领域的半导体热电器件产品收入占比最高,在95%左右。不过,随着全球5G承载网络建设的兴起,以及视频直播、云计算、大数据中心的快速发展,光模块的功耗和发热量急剧增加,而采用半导体热电制冷技术对光模块进行精准的主动控温,成为目前确保光模块有效工作、延长使用寿命的主要解决方案。
据Marketsand Markets的报告数据,2016—2018年,半导体热电器件在通信应用领域的对外销售市场规模分别为1.02亿美元、1.11亿美元和1.2亿美元,预计2024年将达到1.74亿美元。
出于对通信领域和节能发电领域发展的长期看好,富信科技将通信领域中用于5G网络光模块温控的高性能微型热电器件以及温差发电器件,作为未来重点开拓的技术解决方案及应用产品。
2018年开始,富信科技重点针对产品的热电性能、可靠性、微型化水平进行技术提升,成功研发了碲化铋材料热挤压制备工艺,同时掌握了碲化铋基热电材料的区熔、热压、热挤压三种热电材料制备工艺,并结合热电材料切割技术(划片)、微型器件组装技术满足了特殊领域对热电器件技术水平的苛刻要求,为该公司拓展更多应用领域提供了有力的技术支撑。
可以看到,此次IPO募集资金,富信科技主要投资于半导体热电器件及系统产业化升级项目、半导体热电整机产品产能扩建项目和研发中心建设项目,项目建成后,富信科技的产能将会大幅上升,为潜在的新型应用产品做好产能储备。
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