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ON Semiconductor (ON): Siliziumkarbid treibt die Elektrifizierung

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Antrieb der Elektrifizierungsrevolution

When discussing the trend of electrification, both technical experts and investors tend to focus on new products, such as EVs and batteries, as they are the core of what drives the trend forward.

Jedoch, je mehr Prozesse elektrifiziert werden, desto mehr elektrische Energie muss gemessen, gesteuert und in die richtige Richtung geleitet werden.

Dies ist die Aufgabe der Stromversorgung von elektronischen Bauteilen. Sie unterscheidet sich von elektrischen Systemen, weil hier von sehr intensiven und stark variablen Leistungsströmen die Rede ist, die äußerst präzise gesteuert werden müssen, um Schäden an Batteriepacks, Solarwechselrichtern und anderen kritischen Systemen zu verhindern.

Ein wichtiges Material für diese Aufgabe ist Siliziumkarbid, eine Art Silizium‑Kohlenstoff‑Verbindung, die in Hochenergie‑Elektriksystemen verwendet wird. Der Boom bei Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien hat daher auch die Nachfrage nach Siliziumkarbid in die Höhe getrieben, wobei insbesondere ein Unternehmen stark davon profitiert: ON Semiconductor.

(ON )

ON Semiconductor: Unternehmensübersicht

ON Semiconductor ist ein Halbleiterunternehmen, das sich auf Elektrifizierung spezialisiert hat, einschließlich im Automobilbereich, aber auch in anderen Sektoren wie Solarenergie, Batterien, Luft‑ und Raumfahrt, Telekommunikation, Rechenzentren und Medizintechnik.

Die meisten Märkte von ON Semiconductor (Onsemi) wachsen deutlich schneller als der Rest der Wirtschaft, wodurch ein schnell wachsender adressierbarer Gesamtmarkt (TAM) für das Unternehmen entsteht, der 44 Mrd. $ wert ist und mit einer jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 18 % zunimmt.

Das Unternehmen entstand ursprünglich 1999 als Ausgliederung von Motorola und ging 2000 an die Börse. Zu dieser Zeit war Motorola ein Pionier bei Transistoren und Logikbausteinen.

Ein weiterer wichtiger Meilenstein war die Übernahme von Fairchild Semiconductor durch Onsemi im Jahr 2016, das ein Pionier bei Siliziumtransistoren und integrierten Schaltkreisen war, aber auch im Bereich Siliziumkarbid.

In den letzten zwei Jahrzehnten hat das Unternehmen zudem zahlreiche kleinere Firmen im Bereich Sensoren und Halbleiter übernommen und damit ein breites Spektrum verwandter Patente und Technologien zusammengeführt.

Die Reihe von Übernahmen und die Konsolidierung des Siliziumkarbid‑Marktes der Branche durch Onsemi geht weiter, insbesondere mit der jüngsten Übernahme der Silicon‑Carbide‑Junction‑Field‑Effect‑Transistor‑Technologie (SiC JFET) von Qorvo Inc.

Heute bildet die Siliziumkarbid‑Technologie das Kernstück des Unternehmens. Sie wird in der Leistungselektronik für Controller und Leistungsübertragung eingesetzt sowie für zahlreiche Sensortypen, die in die Leistungselektronik‑Komponenten integriert sind.

“Unser breites Produktportfolio hat es uns ermöglicht, ein One‑Stop‑Shop für unsere Kunden zu werden und die Quelle für die am besten optimierten Lösungen zu sein.”

Hassane El‑Khoury – On Semiconductor CEO

Kennzahlen & Marktposition

Im Jahr 2024 erzielte Onsemi einen Umsatz von 7,1 Mrd. $, beschäftigte über 26.000 Mitarbeitende an 19 Fertigungsstandorten weltweit in 9 Ländern, 8 Engineering‑Zentren in 5 Ländern und 43 Design‑Zentren in 19 Ländern.

Es verfügt über einen sehr umfangreichen Katalog an Halbleiterbauteilen, hauptsächlich fokussiert auf Siliziumkarbid, mit einem Gesamtportfolio von über 37.000 Artikeln.

Dieses umfangreiche Portfolio hat Onsemi zur Nummer 1 bei Bildsensoren für Automobil- und Industrieanwendungen gemacht. Es hält einen Marktanteil von 68 % im Bereich Advanced Driver Assistance Systems (ADAS) und 27 % im industriellen Sektor.

Das Unternehmen gehört zu den Top‑10‑Halbleiterlieferanten weltweit für die Automobilindustrie. Der Automobilssektor erwirtschaftete 60 % des Unternehmensumsatzes, gefolgt von Industrieanwendungen (24 %).

Dies entspricht der Unternehmensstrategie, durch vertikale Integration, eine End‑to‑End‑Lieferkette und ein breites Siliziumkarbid‑Portfolio mehr als ein Drittel dieses Marktes zu kontrollieren.

Kerntechnologie: Siliziumkarbid

Siliziumkarbid: Vorteile & Anwendungen

Siliziumkarbid ist einzigartig in seiner Fähigkeit, sehr große Leistungsbelastungen zu bewältigen, insbesondere dank einer zehnfach höheren elektrischen Feldkapazität.

Dies ermöglicht es Siliziumkarbid‑Bauteilen, kleiner zu sein, deutlich geringere Verluste zu haben und schneller ein- und auszuschalten.

Es besitzt zudem das Dreifache der Wärmeleitfähigkeit von „normalem“ Silizium, was eine wesentlich schnellere Wärmeabfuhr bei hohen Lasten ermöglicht.

Es besteht aus einem verflochtenen Netzwerk von Silizium‑ und Kohlenstoffatomen in kristalliner Form.

Quelle: MRF Furnaces

Siliziumkarbid ist bemerkenswert hart und langlebig. Es kann für Bohrer und als industrielles Schleifmittel verwendet werden. Zudem ist es chemisch inert und bietet hohen Korrosionsschutz.

Strategie der vertikalen Integration

Ein zentraler Schwerpunkt des Unternehmens liegt darauf, alle Schritte der Siliziumkarbid‑Produktion vertikal zu integrieren, was alles andere als einfach ist. Von der Rohmaterialproduktion der Ingots über die Wafer‑Herstellung, Chip‑Designs, die Bauteilproduktion bis hin zur Verpackung behält Onsemi jede Phase streng im Griff.

Damit unterscheidet sich das Unternehmen stark von anderen Halbleiterfirmen der Silizium‑Industrie, bei denen jeder Lieferant in der Regel nur einen spezifischen Schritt übernimmt, was zu einer sehr komplexen Lieferkette führt.

Die vertikale Integration der SiC‑Chip‑Fertigung für den EV‑Markt ermöglicht es Herstellern, Kosten zu senken, die Qualitätskontrolle zu verbessern, Innovationen voranzutreiben und kostengünstigere Produkte zu liefern.

Dieses Maß an vertikaler Integration reduziert zudem das Risiko von Lieferkettenunterbrechungen und beschleunigt die Entwicklung neuer Produkte.

Automobil‑ & EV‑Ladeanwendungen

Der größte Geschäftsbereich des Unternehmens sind Autos, die zunehmend mehr Siliziumkarbid im Zuge des Übergangs zu Hybrid‑ und EV‑Lösungen integrieren. Onsemi‑Produkte sind inzwischen in über 500 verschiedenen Automodellen verbaut.

Lade‑ und Energiespeicherlösungen sind weitere angrenzende Segmente, in denen Onsemi aktiv ist, insbesondere Hochleistungs‑Schnellladegeräte für Elektrofahrzeuge. Das Unternehmen bietet ein breites Spektrum an Lösungen, von kostengünstigen Plattformen für preiswerte Fahrzeuge bis hin zu ultra‑hochleistungsfähigen Systemen für Luxusautomodelle.

Zusätzlich zur Stromversorgung verfügt Onsemi über eine installierte Basis von mehr als 450 Millionen Fahrzeugsensoren. Diese wird voraussichtlich weiter wachsen, da Siliziumkarbid‑Sensoren sowohl energieeffizienter als auch bei schlechten Lichtverhältnissen leistungsfähiger sind – ein entscheidender Faktor für den Bau sicherer autonomer Fahrzeuge.

Rechenzentren: Leistung & KI‑Wachstum

Siliziumkarbid‑Komponenten sind für Rechenzentren unverzichtbar, insbesondere für die Stromracks, aber auch für die Compute‑Racks mit Leistungsreglern auf mehreren Ebenen.

Mit dem wachsenden Bau oder der Aufrüstung von Rechenzentren wächst auch der Markt für Leistungselektronik, die sie versorgt.

Insgesamt kann Onsemi bei einem neuen Rechenzentrum mit potenziellen Umsätzen von bis zu 5 Mio. $ rechnen. Da KI den Bau von Rechenzentren radikal vorantreibt, könnte dieses Segment für das Unternehmen sogar schneller wachsen als der Automobilbereich, wobei die Umsätze im ersten Quartal 2025 im Jahresvergleich um 100 % gestiegen sind.

Industrie, Solar & aufstrebende Sektoren

Eine wichtige Anwendung von Siliziumkarbid und anderer Leistungselektronik außerhalb von Computing und Elektrofahrzeugen ist die Solarenergie. Onsemi kann Komponenten für alle Leistungsstufen bereitstellen, von Wohninstallationen bis hin zu riesigen Solarstromanlagen für Versorgungsunternehmen.

Obwohl die Vertriebsargumentation des Unternehmens zunächst auf Skalierbarkeit, Liefergeschwindigkeit und Preis abzielt, bietet es zudem hohe Leistung sowie geringe Größe und Gewicht durch eine optimierte Kombination aus Silizium‑ und Siliziumkarbid‑Technologien.

Ein weiterer wichtiger Sektor ist die industrielle Bildgebung und Sensorik. Dazu gehören Bild‑ und Lichtsensoren aller Art sowie Ultraschallsensoren, elektrochemische Sensoren und induktive Sensoren (Erkennung metallischer Objekte).

Elektrochemische Sensorik könnte langfristig ein neues Feld für das Unternehmen sein, etwa mit dem neuen CEM102, einem kontinuierlichen Glukose‑Monitoring‑ (CGM) und Blutgassensor.

CEM102 kann mit dem RSL15 kombiniert werden – dem energieeffizientesten Bluetooth‑Low‑Energy‑fähigen MCU der Branche – um eine komplette Lösung zu schaffen, die sehr stromsparende Biosensoren und Umweltsensoren ermöglicht, chemisch erzeugte Ströme präzise zu messen.

Das Unternehmen produziert außerdem MOSFETs, also Metall‑Oxid‑Halbleiter‑Feldeffekt‑Transistoren.

Sie werden eingesetzt, um den Energieverbrauch, die Stabilität und die Zuverlässigkeit elektrischer Komponenten in Autos, Elektrowerkzeugen, Drohnen und Telekom‑Geräten zu optimieren.

Minderung von Seltenen‑Erden‑Risiken mit SiC

Da Handelskriege, Zölle und Sanktionen die Handelsbeziehungen zwischen USA und China stören, steht die Automobilindustrie vor dem ernsthaften Problem, dass chinesische Seltene‑Erden‑Materialien knapp werden könnten.

Dies ist ein Bereich, in dem Onsemi dank seines Siliziumkarbids helfen kann, das separat erregte Synchronmotoren ermöglicht und damit den Bedarf an Permanentmagneten, die Seltene Erden benötigen, eliminiert.

Während einerseits das Geschäft von Onsemi leiden könnte, wenn die EV‑Lieferkette stark gestört wird, könnten andererseits seine Lösungen in zukünftigen EV‑Designs vermehrt eingesetzt werden, um die Abhängigkeit von ausländischen Seltenen‑Erden‑Lieferungen zu reduzieren.

Strategische Partnerschaften & wichtige Kunden

Das Unternehmen ist Teil der S&P 500- und Nasdaq 100-Indizes. Seine Produkte werden an ein breites Spektrum von Geschäftskunden verkauft, mit mehr als 600 Siliziumkarbid‑Kunden. Die Top‑20‑Kunden machen etwa 40 % des Gesamtumsatzes aus und kaufen im Durchschnitt jeweils 600 verschiedene Produkte.

Zu den jüngsten interessanten Geschäftsbeziehungen, die in den letzten Jahren entstanden sind, gehören:

  • Strategische Zusammenarbeit mit der Volkswagen Group für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen.
  • Integration von Onsemi‑Siliziumkarbid in Fahrzeuge von BMW, Hyundai, Mercedes und Nio.
  • Fortschrittliches Bildgebungssystem für ARRI, Ridevision, ZEEKR und SensiML.
  • Zusammenarbeit mit Ampt für Versorgungs‑Solaranbieter.

Letztlich ist die Liste der bestehenden Kunden so umfangreich, dass sie die meisten Hersteller von Elektrofahrzeugen, Computern, Haushaltsgeräten, Batterien, Telekom‑Ausrüstung, Rechenzentren, wissenschaftlichen Instrumenten usw. umfasst.

Finanzielle Leistung & Cash‑Flow‑Strategie

Durch das Erreichen der benötigten Skalierung hat Onsemi seit 2019 einen sehr schnellen Anstieg seines freien Cashflows verzeichnet, mit dem Ziel, bis 2027 3,5–4 Mrd. $ zu erreichen. Das Unternehmen hat im ersten Quartal 2025 bis zu 66 % des freien Cashflows über Aktienrückkäufe an die Aktionäre zurückgeführt.

Dies wird voraussichtlich dank weiterhin steigender Bruttomargen (derzeit 49 %) durch die Skalierung der Siliziumkarbid‑Produktion, neue Produkte in Auto‑ und Industrieanwendungen sowie die Optimierung der Halbleiter‑Foundries des Unternehmens, einschließlich dem Ausbau der einzigen US‑basierten 300‑mm‑Leistungshalbleiter‑Fabrik, erreichbar sein.

F&E & zukünftige Innovationen

In hohem Maße sind die Produkte von ON Semiconductor das Ergebnis einer kontinuierlichen Innovations- und Verbesserungsreihe gegenüber früheren Designs und Fertigungsprozessen. Das bedeutet nicht, dass das Unternehmen das Feld nicht mehrfach revolutioniert hat, sondern dass es sich hauptsächlich darauf konzentriert hat, bestehende Produkte zu verbessern und neue Anwendungen für Siliziumkarbid in neuen Branchen zu finden.

Beispielsweise könnten Siliziumkarbid‑basierte Sensoren für Glukose‑ und Blutüberwachung dank ihres niedrigen Stromverbrauchs mit herkömmlichen Sensoren in Medizingeräten konkurrieren.

Ein fortschrittlicher Tiefensensor für Industrieanwendungen ist ebenfalls ein neues Feld, das Onsemi mit der Einführung des Hyperlux‑Sensors erkundet hat, der Tiefenmessungen bis zu 30 Meter durchführen kann – also viermal weiter als herkömmliche indirekte Time‑of‑Flight‑Sensoren (iToF). Dies könnte neue Märkte für Onsemi in den Bereichen Robotik, Logistik, Drohnen, Landwirtschaft und Agrartechnik erschließen.

Ein weiteres potenzielles Marktsegment könnte beispielsweise die Luftfahrt umfassen, wobei Siliziumkarbid von GE in elektrischen Energiesystemen und Avionik (Flugzeug‑Elektronik und -Computer) verwendet wird.

Langfristig könnte radikalere Innovation wichtig werden, da Siliziumkarbid beispielsweise kürzlich von Forschern zur Entwicklung von Graphen‑Halbleitern verwendet wurde.

Neueste ON‑Aktiennachrichten und Entwicklungen

Fazit: Die SiC‑Führungsposition aufrechterhalten

ON Semiconductor ist ein sehr wichtiges und fortschrittliches Halbleiterfertigungsunternehmen, das sich bereits früh auf die Herstellung von Nicht‑Silizium‑Halbleitern, insbesondere Siliziumkarbid, spezialisiert hat.

Dies verschaffte dem Unternehmen einen Vorsprung, da der Sektor bis zum Boom bei Elektrofahrzeugen relativ klein war. So gelang es Onsemi, alle Schlüsseltechnologien im Zusammenhang mit Siliziumkarbid in ein vertikal integriertes Unternehmen zu konsolidieren, bevor die EVs einen deutlich größeren und schnell wachsenden Markt schufen.

Dies führte zu einem Unternehmen, das in seiner Nische mit einer Fusion des gesamten Lieferkettenäquivalents der Silizium‑Chip‑Industrie vergleichbar ist, also einer Zusammenlegung von Unternehmen wie Nvidia, TSMC, ASML, Applied Materials, LAM Research usw.

Da die Siliziumkarbid‑Technologie neue Anwendungen in ebenso boomenden Sektoren wie Solarenergie und Rechenzentren sowie in der Robotik und Gesundheitsüberwachung findet, bietet dies ON Semiconductor ein enormes Wachstumspotenzial, selbst wenn das Unternehmen seinen Marktanteil nicht weiter steigern würde – was angesichts der Erfolgsbilanz des Unternehmens im letzten Jahrzehnt unwahrscheinlich erscheint.

Solange also die Elektrifizierung und vermehrt vernetzte Sensoren ein dominierender Trend bleiben, ein Phänomen, das voraussichtlich bis weit in die 2050er Jahre anhält, erscheint die Wachstumstrajektorie von ON Semiconductor relativ sicher.

Die Präsenz einzigartiger Onsemi‑Fertigungsstätten auf US‑Territorium sollte das Unternehmen zudem vor den meisten Folgen von Zöllen schützen. Stattdessen könnten Zölle zu einem potenziellen Vorteil für den Umsatz werden, da Industrie‑ und Automobilunternehmen in den USA nach sichereren, lokalen Alternativen zu chinesischen Lieferanten suchen.

(Sie können auch unsere Top‑10‑Halbleiterausrüstungs‑Aktien prüfen, um weitere Ideen zu Unternehmen im Sektor zu erhalten.)

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Jonathan ist ein ehemaliger Biochemiker-Forscher, der in der genetischen Analyse und klinischen Studien tätig war. Er ist jetzt ein Börsenanalyst und Finanzautor mit Fokus auf Innovation, Marktzyklen und Geopolitik in seiner Publikation The Eurasian Century.