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LED行业前景


LED 行业前景:上游主宰下游
2009/2/17/10:16 来源:宁夏新闻网
虽然使用 LED 灯具的实际总支出低于普通光源,但多数消费者在选择时的出发点 仍是购置价格。由于 LED 产品的绝对价格比传统光源高出一个数量级,成为消费 者选择时的障碍。
随着制造成本的下降和发光效率、光衰等技术瓶颈的突破,LED(半导 体光源)优势日趋明显,其全面取代传统光源已为时不远。但出于技术上的制约, LED 产业上下游各环节差异很大,上游产品技术难度极高,而下游的封装和应用 进入壁垒很低,缺乏核心技术的,中国企业只能聚集在产业的末端。尽管凭借“低 成本”优势,中国迅速变成全球的 LED 封装基地,但竞争地位脆弱。2008 年第 四季度,LED 产品价格暴跌,订单量减少近半,珠三角等产业聚集地区很多企业 出局,而龙头企业的强强联合以及传统照明业巨头们的大举介入,将使中小企业 的生存更加困难,建立核心优势远不是一件容易的事。分析显示,LED 上下游发 展趋势迥异,而针对不同的行业特性,投资策略也应不同。
尴尬的朝阳产业
对 LED 前景的讨论已是老生常谈,由于寿命长、耗能少、体积小、响应 快、抗震抗低温、污染小等突出的优点,其应用领域极为广阔。初步计算,未来 中国每年采用 LED 照明节省的电力相当于三峡电站全年的发电量,同时可减少 8000 万吨 CO2、65 万吨 SO2 和 32 万吨 NO2 的排放,称之为“人类照明史上的革 命”并不为过。
半导体照明的发展非常迅速。统计表明,自上世纪 60 年代诞生以来, 每隔十年,LED 成本下降十倍而发光效率提高十倍。而且技术上的进展总是超出 市场的预期。2006 年,日本日亚化学(Nichia)实现了 150Lm/W 的发光效率, 比美国光电工业发展协会(OIDA)设定的目标提早了 6 年。而几年前市场憧憬 2010 年才能商业化的瓦级单灯,在 2006 年就已进入商用,目前已相当普及。
中国 LED 产业起步于上世纪 80 年代,先后经历了进口芯片封装→进口 外延片封装→自制材料和器件等几个阶段。进入 21 世纪以后,环保和节能成为 市场热点,LED 行业也开始升温。2008 年北京奥运会给 LED 又打了一针兴奋剂, 开幕式上的“梦幻长卷”被展示在 4500 多平方米、堪称全世界最大的单体全彩 LED 显示屏上,当由 45000 颗 LED 编排而成的“梦幻五环”升空时,国人对 LED 的热情达到了一个新的高点。
遗憾的是,在不到一年的时间里,中国的 LED 行业就从兴旺走入困境。奥运会后 仅两个月,企业订单骤减、价格暴跌,现实与想象大相径庭。
产业最发达的珠三角和长三角地区,受创也最为严重。在我们调查的几 十家企业中,第四季度产品平均价格环比下降了 20%以上,订单减少了一半,有

1/10 的企业被迫停产。尽管地方政府极力扶持,如广东计划上马“千里十万” 工程,建设 1500 公里左右约 10 万盏路灯的示范项目,其中东莞计划增加 22100 盏 LED 路灯(原则上供应商选择限于当地企业),但还是难阻颓势。
LED 无疑是一个空间巨大的朝阳产业,但现实的巨大的反差让兴奋犹存 的从业者措手不及,原本乐观的投入结成了尴尬的苦果。
很多人将 LED 产业出现的问题归咎于金融危机带来的经济衰退,认为全 球性的经济萧条导致整体需求萎缩,使得市场规模变小、订单减少。还有人认为, 各国 LED 标准陆续出台对习惯于非规范性生产的中国企业,尤其是下游企业造成 了冲击,而且 LED 产品价格偏高,大功率的 LED 售价几乎是同等功率节能灯的十 倍。
对于价格暴跌,有人认为是由于日本日亚化学等行业龙头调低了白光芯 片的价格,引发大家跟风下调,加之中国台湾的一线大厂在 2007 年对市场乐观 预期而盲目扩产,最终出现产能过剩。再加上临近年底,厂家纷纷抛售存货加快 资金回笼。
这些外在的影响无疑存在,但只是表象。实际上,制约 LED 发展的根本 因素还是技术,以及由于技术制约造成的产业结构不均衡。而中国特有的盲目决 策,也使得多数企业定位于非常不利的产业下游和低端市场。
下游产能急速扩张导致供求失衡
巨大的市场需求具有极大的吸引力,但这并不意味着企业就会有一个舒 适的发展空间。供给,或者说竞争,与需求一起决定了企业的盈利水平,而惨烈 的竞争恰恰是挤在产业末端的中国企业无法摆脱的困境。
中国 LED 产业的发展历程与家电业非常相似。巨大的市场激起了市场的 投资热情,可以用狂热形容,而下游环节由于进入壁垒低,产能扩张容易,这种 “短、平、快”的经营模式总是更得中国草根企业家们的青睐。
在珠三角地区,特别是在深圳、东莞等 LED 生产聚集地区,淘几台廉价 的手动“邦定机”(指焊线机,源于英文 BondingMachine),配上显微镜、烤 箱等设备,雇几个人就开始封装的小作坊随处可见,有的还走进了应用领域甚至 是一些新开发领域。通过向周边古镇、高等地密集的小型灯饰厂销售低价产品, 这些小作坊生产模式得以生存,一旦市场发生变化,这些小作坊也最容易被挤出 市场。
舆论与政策也为这种盲目推波助澜。近几年地方政府发展 LED 产业的兴 致很高,建立了深圳、上海、厦门、大连、南昌等七个 LED 产业基地和四个区域 产业集群,但这些产业集群特色不突出,模式非常雷同。
新企业的快速涌入,使得下游环节产能急速扩张,超过了市场需求的增 长,导致供求失衡,而如今的经济萧条又导致需求的进一步下降,加剧了这种失

衡。不论是激烈的竞争还是技术的革新,都能把企业逼上绝路,更不要说市场需 求的骤变。
产业结构:上下游不均衡
在这一轮的 LED 产业变局中,上游企业受到的冲击小于下游企业。
LED 产业具有典型的不均衡产业链结构,一般按照材料制备、芯片制备 和器件封装与应用分为上、中、下游,虽然产业环节不多,但其涉及的技术领域 广泛,技术工艺多样化,上下游之间的差异巨大,上游环节进入壁垒大大高于下 游环节(上游外延片制备的投资规模比一些下游应用环节高出上千倍),呈现金 字塔形的产业结构。
其中,上游和中游是典型的技术或资本密集的“三高”产业:高难度、 高投入、高风险,在某些环节技术难度极大、工艺精度要求极高、对技术和设备 的依赖极强,而处于产业链下游的封装和应用环节壁垒很低,属于劳动密集型产 业。
衬底材料是 LED 照明的基础,也是外延生长的基础,不同的衬底材料需 要不同的外延生长技术,又在一定程度上影响到芯片加工和器件封装。因此,衬 底材料的技术路线必然会影响整个产业的技术路线,是各个技术环节的关键。
1993 年,日本科学家中村修二在 GaN 基片上研制出第一只蓝色发光二 极管,实现了高亮发光并间接实现了白光,从此成为应用最广泛的发光半导体材 料。能够用于 GaN 的衬底材料主要有蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、ZnO、GaN,但 只有前两种得到了较大规模的商业化应用,且能够提供产品的企业极少。一直以 来,日本日亚公司垄断了大部分蓝宝石衬底的供应,而美国 Cree 公司则是唯一 能够提供商用 SiC 衬底的企业。用 Si 作为衬底生长 GaN 基 LED 是业界寄予厚望 的一个技术路径,但因为存在材料失配引起龟裂、发光效率低、工作电压高、可 靠性差等诸多难以克服的困难,一直没有得到真正的商业化。蓝宝石是目前主流 的衬底材料,但其硬度很高(仅次于金刚石),加工过程中钻取、切割、研磨的 工艺难度大、效率很低,且因蓝宝石衬底片要求表面光洁度在纳米级以上,研磨 尤其困难。
外延片生长主要依靠生长工艺和设备。制造外延片的主流方法是采用金属有机 物化学气相沉积(MOCVD),但即使是这种“最经济”的方法,其设备制造难度 也非常大,国际上只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量非常有限的企 业可以进行商业化生产,设备非常昂贵,一台 24 片机器的价格高达数千万元(当 前价格约 300 万美元)。
以往欧美厂商主要包括德国 Aixtron、美国 Emcore 和英国 ThomasSwan。 1992 年,德国 Aixtron 根据飞利浦(Philips)授权专利生产出第一台多片式行 星式反应室的 MOCVD 机。此后,Emcore 被 Veeco 收购,ThomasSwan 被 Aixtron 收购。但欧美企业对材料的研究有限,因此设备的工艺参数不够完善。

而行业内最领先的日本企业对技术严格封锁,其中对 GaN 材料研究最成 功的日本日亚化学和丰田合成(ToyodaGosei)的 MOCVD 设备则根本不对外销售, 另一家技术比较成熟的日本酸素(Sanso)公司的设备则只限于日本境内出售。
芯片制造的难度仅次于材料制备,同属于技术和资本密集型产业,进入 壁垒仍然很高。其技术上的难题主要包括提高外量子效率、降低结温和有效散热。 目前核心技术同样也掌握在大企业手中,如美国 HP、Cree、德国 Osram 等。
封装技术经历了整整 40 年的快速发展已经非常成熟。出于对散热、白 光、二次光学等技术指标的要求,食人鱼、PowerTOP、大尺寸、多芯片、UV 白 光等形式的封装结构应运而生。用于封装的焊线机、分选机的价格大幅下降(当 前自动焊线机从几十万元降至十几万元,低档的手动焊线机甚至已降至几千元)。 此外,为 LED 封装的各种配套(如环氧树脂、金丝、支架、荧光粉等)产品的价 格也已不高。
LED 应用主要指灯具制造和控制系统,技术更多地体现在系统设计、结 构设计、散热处理以及二、三次光学设计,但与中上游产业相比,基本不存在技 术难度。
技术是核心和根本
LED 全面替代传统照明必须在成本上取得更大突破,而解决成本最关键 的因素是技术,包括新材料、新工艺等,因此技术进步是 LED 最终走进普通照明 领域的根本动力。
除了成本高之外,光衰、散热、配件匹配等性能问题也是影响 LED 应用 的重要因素。
目前除个别品牌的光输出比较稳定之外,多数企业产品的光衰非常严 重,尤其是国产器件。现在能够符合行业标准的产品很少,例如路灯照明要求 3000 小时的光衰小于 8%,而多数国产 LED 路灯达不到要求。
LED 的发热直接影响光电效率和器件寿命,同时也加剧了光衰,是业界 的一大难题。目前比较通行的解决方式是加大散热片或采用其他更为有利的散热 材料来导热,但简单地引入散热系统又增加了额外的结构和能耗,因此散热问题 的彻底解决要从 LED 制作本身入手。
同时,由于 LED 寿命长但配套器件寿命短,例如一般 LED 电源采用低压 直流电源,在实际应用中电源等配件的寿命与 LED 灯的匹配非常困难。未来交流 二极管技术(AC-LED)也许能解决这方面的问题。
核心技术到底意味着什么,业内人士心知肚明。从 1993 年起,日本日 亚化学凭借“蓝光之父”中村修二的发明长期垄断蓝光 LED 市场,从一个不知名 的小企业迅速蹿升为全球半导体照明行业龙头。2000 年之后,中村修二移居美 国,在加利福尼亚圣巴巴拉大学任教授并在 Cree 公司做科学顾问,日本日亚化

学认为其泄漏商业机密从而引起专利之争,二者争夺蓝光 LED 专利权的诉讼标的 高达 600 亿日元,由此可见技术对 LED 产业的重要程度。
上下游投资策略不同
LED 产业上中下游各有不同的核心竞争力和业务模式。
中上游产品和业务模式单一,但进入壁垒极高、不确定性大,技术和资 本是其核心要素;中游产品有一定的技术含量,但主要依赖于资本实力和管理的 精细化;下游的应用是多样化的,更加依赖企业的经营和管理综合能力,质量、 成本、品牌和渠道较为重要。
基于不同的核心竞争力,我们认为对 LED 上下游的投资策略非常不同: 上游的高不确定性更适合风险投资(VentureCapital),而中下游则更适合 PE 投资(GrowthCapital)或产业资本。
上游:技术制胜,不确定性大
技术进步是持续的过程,有些仅仅是改良,有些则是颠覆性的。LED 上 游环节之所以风险大,就是因为技术还不成熟,而技术上的革命往往意味着现有 技术的失败。
截至 2007 年底,内地拥有的 MOCVD 数量达到 80 台,估计 2008 年新增 约 40 台,而据各大厂商投资计划,2009 年可能再增加 60 台。尽管设备数量增 加,但主要承担生产任务,企业大多宁愿买设备也不愿意在研发上有更多投入。
由于企业不愿意承担基础性研究,中国 LED 材料的基础研发任务更多由 大学和科研院所承担。单打独斗的科研单位都想将自己的成果产业化,结果经常 是重复建设,效率低下。相比之下,中国台湾工研院组织集中规划科研方向和进 度,效果显著。目前国内研究进展较快的是南昌大学和哈尔滨工业大学。
南昌大学发光材料与器件教育部工程研究中心,由江风益教授领衔,在 GaN 基 LED 的 Si 衬底开发上取得了突破进展,并组建了晶能光电有限公司,从 事外延材料与芯片的生产。公司称其芯片具有抗静电性能好、寿命长、承受电流 密度高、封装工艺简单等特点,863 专家组的评价是:“打破了目前日本日亚垄 断蓝宝石衬底和美国 Cree 垄断碳化硅衬底的局面,形成了蓝宝石、碳化硅、硅 衬底三足鼎立的局面”。实际上,目前其 Si 衬底 LED 产品的输出功率仍然很低, 还无法向蓝宝石发出真正挑战,但晶能光电公司仍然在 2006 和 2007 年成功完成 了两轮私募,总融资额 5200 万美元。GSR、MayfiELd、AsiaVest、Temasek 等投 资机构就是把宝押在了技术的进一步突破上。
借鉴前苏联专家的技术路线,哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所采用冷心放 肩微量提拉法(SAPMAC 法),成功制备了大尺寸蓝宝石晶体,结束了中国蓝宝 石衬底片依赖进口的历史。2006 年 4 月,研发人员与研究所、哈工大实业开发 总公司共同创建了奥瑞德光电技术有限公司。2008 年 6 月,该公司又成功地生

长出 Φ320×300mm、重 68.58 公斤的光学级蓝宝石单晶,这是目前世界上最大 的泡生法生长出来的蓝宝石单晶。
此外,中科院半导体所已研制出了一次生长 3 片 2 英寸衬底、适合 GaN 材料生长的 MOCVD 样机,但与国际上已经成熟的 24 片机还有很大差距。
有些中国企业已经认识到技术的重要性,在基础研发上进行了一些尝 试,上海兰宝、江西联创、世纪晶源、厦门三安、方大国科等企业都希望能开发 中上游的高端产品。然而,知识产权不是一句空话,各企业的技术之路并不平坦。
在奥运会期间大出风头的大连路明集团(由中国科学院长春物理所毕业 的肖志国创立于 1992 年,是国内领先的蓄光发光和半导体发光企业,中标 2006 德国世界杯 300 平方米的户外全彩 LED 显示屏和 2008 北京奥运会“水立方”的 LED 景观照明工程)对 LED 芯片研发非常重视。2003 年 9 月,因为占据 80%订单 份额的 HP 公司突然取消了全部订单,美国 AXT 公司光电子事业部(拥有外延片 生长与芯片设计技术)陷入亏损,路明集团果断决定对其进行收购。2004 年大 连路美建成投产,美国 AXT 光电部分人员迁到大连,部分人员留在美国组成美国 路美。路美由路明控股,主要负责研发外延片、芯片以及终端应用的最新技术与 工艺,以期与世界顶级技术同步,用肖志国的话讲,“收购 AXT 光电让路明最少 缩短了 10 年的技术爬坡时间”。
肖志国做的是一个了不起的尝试,不过,这项跨国并购还是不可避免地 带来巨大的成本压力和管理上的挑战,“按美元计算薪酬”的博士就有 10 多位, 路明集团能否利用这次机会,在上游研发中取得真正的进展,还有待检验。
中游:台企领跑,内地企业跟随
台湾地区 LED 产业起始于上世纪 70 年代,最初十几年集中于下游封装, 所需的芯片几乎全部从日本进口。从上世纪 80 年代开始,台湾企业积极向中上 游拓展并获得成功,其中上游环节的发展速度明显快于下游环节。目前,台湾企 业在芯片制造方面已占有绝对优势,2007 年产量将近全球总产量的 50%,无可争 议地成为全球 LED 芯片第一大产地。新晶电、璨圆光电、光磊科技、晶元光电等 企业已成为行业龙头。
芯片制造更依赖于设备和管理的精细化,台湾企业整体制造优势明显。 与之相比,尽管内地自制芯片产值占总产值中的比重在 2006 年超过了 11%,但 产量总和不及台湾地区的 1/4,而且多为低端产品。
芯片技术主要方向是提升出光效率,而提高芯片的外量子效率是关键, 在很大程度上要求设计新的芯片结构来改善芯片的出光效率,如表面粗糙化、倒 装芯片技术等。
国内芯片制造厂商主要有大连路明、深圳方大、江西联创、厦门三安等。 2007 年国产 GaN 芯片月产能达 960KK,同比增长 60%,国产率也提升到了 35%,

光效已达到 80Lm/W,可以取代传统灯泡或卤素灯,但与世界先进水平尚有较大差 距,主要表现在芯片的可靠性差,尤其是光衰太大,竞争优势不明显。
下游:整合不断,传统巨头更具优势
国内从事 LED 封装和应用的企业主要集中在广东。表面上看,有些企业 都已具备一定的规模,部分企业在 2006-2007 年的利润率甚至超过 20%,但我们 对此并不乐观。
以 LED 显示屏为例,中国已是世界最大的生产国和出口国,联创健和电 子、艾比森光电等企业已经打入国际市场,可这些企业主要靠低成本而不是性能 优势取胜,进口显示阵列的价格一般在 10000 美元/平方米,而国内厂商的价格 只有 1000-2000 美元/平方米,而且多数出口产品是为外国企业贴牌(OEM)。同 时,国内企业销售收入很少能够突破 3 亿元,平均规模与国际行业龙头有较大差 距,而 2007 年,美国 Daktronics 和比利时 Barco 的销售收入分别达到 4 亿美元 和 7.47 亿欧元。
国内企业所宣称的“知识产权”大都是价值不高的实用新型专利,主要 用于解决大功率 LED 散热、二次光学以及白光封装等简单的技术问题。
特别值得注意的是,与 LED 行业中小企业的浮躁形成鲜明对比的是,传 统照明行业巨头们之前一直按兵不动。它们等待的是更好的进入时机,当市场、 技术都成熟的时候出手。如今 GE、Osram、飞利浦、夏普等企业开始大规模进入 LED 产业,国内照明龙头佛山照明也加大了对 LED 产品的投入。大企业纷纷利用 品牌、产品质量和手中掌握的客户资源、渠道优势,在下游进行大规模渗透。
台湾地区企业在 LED 封装等下游领域仍具有优势,光宝科技、宏齐光电 子、亿光电子、佰鸿工业等企业为了应付大陆的低成本冲击,纷纷向大陆转移产 能,同时尽量提高产品附加值。从 2004 年华上并购胜阳开始,台湾 LED 企业就 展开了大规模的整合,元砷合并联铨,晶电与国联合并,再合并元砷、连勇。
半导体照明产业发展意见 关注 6 家公 司
2009/10/14/11:57 来源:凤凰财经网

[慧聪灯饰网]节能照明大有可为
----点评《半导体照明节能产业发展意见》
事件概要:
发改委等 6 部门 10 月 12 日联合公布《半导体照明节能产业发展意见》, 提出“到
2015 年,半导体照明节能产业产值年均增长率在 30%左右;产品市场占 有率逐年提高,功能性照明达到 20%左右,液晶背光源达到 50%以上,景观装饰 等产品市场占有率达到 70%以上”等目标。
事件点评:
1、LED 照明是新一代照明革命,是未来照明的发展趋势
LED 具有发光效率高、节能、环保、寿命长、体积小、污染小、响应快、 抗震抗低温、安全等优点,是继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命。半 导体照明技术发展迅速、应用领域广泛、产业带动性强、节能潜力大,被各国公 认为最有发展前景的高效照明产业。
LED 可广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜 景等领域。
随着制造成本的下降和发光效率、光衰等技术瓶颈的突破,LED 优势日 趋明显,其全面取代传统光源已为时不远。
2、LED 照明产业是新的经济增长点,应大力扶持
LED 照明产业的科技含量高,经济带动性强,完全符合低碳经济的发展 路线,因而受到了世界各国的青睐。近几年,半导体照明产业发展迅速,全球产 值年增长率保持在 20%以上。从长远发展看,世界照明工业正在转型,许多国家 提出淘汰白炽灯、推广节能灯计划,将半导体照明节能产业作为未来新的经济增 长点。随着我国产业结构调整、发展方式转变进程的加快,半导体照明节能产业 作为节能减排的重要措施迎来了新的发展机遇期。
为推动我国半导体照明节能产业健康有序发展,培育新的经济增长点, 扩大消费需求,促进节能减排,需要大力扶持 LED 照明产业的健康发展。
3、我国 LED 照明产业发展迅速
目前,欧美日等国纷纷围绕 LED 照明行业制定了各自的发展计划,以期 抢占产业的制高点。我国也先后制定并启动了“863”计划、绿色照明工程、半 导体照明工程、“十城万盏”半导体照明应用示范工程等措施,大力扶持我国 LED 产业的发展。

目前我国已经初步形成了包括 LED 外延片的生产、LED 芯片的制备、LED 芯片的封装以及 LED 产品应用在内的较为完整的产业链,并在下游集成应用方面 具有一定优势。LED 从业人数达 5 万多人,研究机构 20 多家,企业 4000 多家; 其中上游企业 50 余家,封装企业 1000 余家,下游应用企业 3000 余家。在巨大 内需的拉动下,LED 产业前景一片光明,受“十城万盏”等政策的带动,预计今 年 LED 路灯市场将需求 140 万盏,明年预计还将增长 79%,达 250 万盏,占全球 LED 路灯需求超过 5 成。2010 年中国整个 LED 产业的产值将超过 1500 亿元。
4、我国 LED 照明产业面临的问题:核心问题是缺乏核心技术和专利
虽然我国半导体照明节能产业发展取得积极进展,但是还面临着许多急 需解决的问题,其中包括专利和核心技术缺乏、产业整体水平较低、标准和检测 体系尚未建立、低水平盲目投资现象严重。
由于 LED 产业是一个技术引导型产业,核心技术和专利决定了企业在产 业链的地位和利润分配。而我国最缺乏的也正是核心技术和专利,比如上游的核 心装备 MOCVD(金属有机源化学气相沉积设备)基本依赖进口。这也使得我国 70% 的企业只能蜗居于下游低门槛低技术含量的封装和装配环节,相互低水平竞争。
5、LED 的产业链结构分析:金字塔形的产业链,利润集中在上游
LED 产业一般按照材料制备、芯片制备和器件封装与应用分为上、中、 下游,虽然产业环节不多,但其涉及的技术领域广泛,技术工艺多样化,上下游 之间的差异巨大,上游环节进入壁垒大大高于下游环节(上游外延片制备的投资 规模比一些下游应用环节高出上千倍),呈现金字塔形的产业结构。
其中,上游产业的衬底、外延材料与芯片制造,属于技术和资金密集行 业;中游产业器件与模块封装以及下游产业显示与照明应用,属于技术和劳动密 集行业。
衬底材料是 LED 照明的基础,也是外延生长的基础,不同的衬底材料需 要不同的外延生长技术,又在一定程度上影响到芯片加工和器件封装。因此,衬 底材料的技术路线必然会影响整个产业的技术路线,是各个技术环节的关键。目 前的衬底材料主要有蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、ZnO、GaN,但只有前两种得到了 较大规模的商业化应用,日本日亚公司垄断了大部分蓝宝石衬底的供应,而美国 Cree 公司则是唯一能够提供商用 SiC 衬底的企业。
外延片生长主要依靠生长工艺和设备。制造外延片的主流方法是采用金 属有机物化学气相沉积(MOCVD),但即使是这种“最经济”的方法,其设备制造 难度也非常大,国际上只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量非常有限 的企业可以进行商业化生产,设备非常昂贵,一台 24 片机器的价格高达数千万 元(当前价格约 300 万美元)。
芯片制造的难度仅次于材料制备,同属于技术和资本密集型产业,进入 壁垒仍然很高。

其技术上的难题主要包括提高外量子效率、降低结温和有效散热。目前 核心技术同样也掌握在大企业手中,如美国 HP、Cree、德国 Osram 等。
封装技术经历了整整 40 年的快速发展已经非常成熟。用于封装的焊线 机、分选机的价格大幅下降(当前自动焊线机从几十万元降至十几万元,低档的 手动焊线机甚至已降至几千元)。此外,为 LED 封装的各种配套(如环氧树脂、金 丝、支架、荧光粉等)产品的价格也已不高。
LED 应用主要指灯具制造和控制系统,技术更多地体现在系统设计、结 构设计、散热处理以及二、三次光学设计,但与中上游产业相比,基本不存在技 术难度。
分析了 LED 的产业链后,我们可以发现,上游的外延片和芯片制造的技 术含量高,资本投入密度大,而上游也基本上被欧美日等少数几家公司占据。在 LED 产业链上,LED 外延片跟 LED 晶片约占行业 70%的利润,LED 应用约占 10%-20%, LED 封装则低于 10%。
尽管我国是全球第一大照明光源和灯具生产国,但主要生产中低端产 品,约占全球 18%的市场份额,而整个行业的大头,却被欧美日等少数几家上游 公司拿走。
6、解决办法:出台《意见》,大力扶持 LED 照明产业的发展
《意见》要求各地大力实施绿色照明工程,以增强自主创新能力和扩大 绿色消费需求为主线,以抢占未来竞争制高点为目标,以市场为导向、以企业为 主体、以试点示范工程为依托,以改善制约产业发展环境为手段,形成一批拥有 自主知识产权、知名品牌和较强市场竞争力的骨干企业,实现技术上的重点突破 和产业上的重点跨越,培育振兴我国半导体照明节能产业,推动节能减排,促进 经济平稳较快发展。
《意见》还明确了半导体照明节能产业发展的七大政策措施,包括:统 筹规划,促进产业健康有序发展、继续加大半导体照明技术创新支持力度、积极 实施促进半导体照明节能产业发展的鼓励政策等。
目标:到 2015 年,半导体照明节能产业产值年均增长率在 30%左右; 产品市场占有率逐年提高,功能性照明达到 20%左右,液晶背光源达到 50%以上, 景观装饰等产品市场占有率达到 70%以上;
企业自主创新能力明显增强,大型 MOCVD 装备、关键原材料以及 70%以 上的芯片实现国产化,上游芯片规模化生产企业 3-5 家;产业集中度显著提高, 拥有自主品牌、较大市场影响力的骨干龙头企业 10 家左右;初步建立半导体照 明标准体系;实现年节电 400 亿千瓦时,相当于年减排二氧化碳 4000 万吨。
7、《意见》利好 LED 产业链,尤其是上游企业

《半导体照明节能产业发展意见》将推动中国半导体照明企业向产业链 上游延伸,这有利于中国企业在未来的竞争中获胜。将规范半导体照明产业的发 展秩序,推动配套灯具、驱动器、检测设备产业的发展。从而有力的促进我国节 能照明产业、尤其是半导体照明节能产业的发展。而其中获益最大的,当属产业 链上游的企业,由于其高技术含量、高资本密度、高门槛、高利润的特性,必将 得到更大的扶持力度,前景更为看好。随着技术的不断进步、市场的不断扩大和 国家扶持力度的不断增强,符合低碳经济的发展要求的半导体照明节能产业,未 来必将大有可为。
2008 年我国半导体照明总产值近 700 亿元,其中芯片产值 19 亿元,封 装产值 185 亿元,应用产品产值 450 亿元。而据相关机构分析,2010 年,中国 LED 产业产值将超过 1500 亿元,较 2008 年总产值翻倍,按照上游 70%的利润计 算,掌握核心技术的上游公司,有望拿到 1000 亿元的收益,成为整个 LED 照明 产业的最大受益者。
8、建议关注处于 LED 产业链上游的上市公司
上市公司中涉及 LED 产业的公司不多,主要有三安光电、联创光电、士 兰微、同方股份、方大 A、福日电子、天富热电、佛山照明、浙江阳光、雪莱特、 飞乐音响、华微电子、拓邦股份等。建议优先关注涉及 LED 产业链上游的衬底、 外延材料与芯片制造的相关上市公司,如三安光电、联创光电、士兰微、同方股 份、方大 A、天富热电。
三安光电:国内 LED 外延片及芯片的龙头
公司主要从事 LED 外延片及芯片的研究、生产和销售,目前已建成全国 规模最大、品质最优、技术最先进的全色系超高亮度 LED(红、橙、黄、蓝、绿) 产业化生产基地,主流产品为全色系超高亮度 LED 芯片,各项性能指标均名列国 内领先、国际先进水平,蓝、绿光 ITO(氧化铟锡)芯片的性能指标已接近国际最 高指标,是国内最大、最具潜力的 LED 厂商,具有较强竞争力和盈利能力,公司 是 LED 行业的上生产企业,拥有 14 台国际先进的 MOCVD 及配套设备,具备年产 外延片 45 万片、芯片 150 亿枚的生产能力。
联创光电:具有完整的 LED 产业链
公司具有完整的 LED 产业链,但上游业务相对较弱,公司在发展 LED 业务上的策略是,集中精力做大做强中下游,在芯片、封装和应用方面加大投入, 如手机背光、液晶背光、大型显示屏等。公司目前有二元外延炉 6 台,MOCVD 外 延炉 2 台,年产 20 万平方英寸液相 LED 外延片,5 万平方蓝、绿光 LED 外延片; 公司下游封装历史较长,涵盖所有产品,达到国内领先水平。
士兰微:定位高端的芯片和外延片自有品牌
士兰微下属子公司士兰明心拥有 MOCVD 外延炉 6 台,芯片产能 300KK/M, 外延片自给率近 50%。公司优势在于芯片制造工艺。公司拥有集成电路和分立器

件生产线经验,LED 比集成电路结构简单、工艺制造流程短。公司定位于做高端 市场的自有品牌,采用中间定位,以芯片为主,外延片后续跟进。半年报披露, 上半年公司各主要工艺门类产品的生产均较为稳定,芯片产量逐月得到提升。6 月份士兰集成芯片月产量达到 7.4 万片,创出历史上单月芯片产出最好成绩。二 季度士兰集成跃过了盈亏平衡点,实现了季度盈利。下半年,士兰集成将进一步 释放产能,将芯片月产出提高到 8-9 万片/月。
同方股份:子公司芯片技术雄厚曾供货北京奥运会
公司控股的清芯光电高亮度 LED 项目已经实现产业化,2007 年公司量 产的高亮度半导体 LED 照明芯片发光效率达到了 73Lm/W,同时大功率 1W 芯片已 经批量上市。2007 年公司完成了五条 LED 生产线的建设,并已经形成年产大功 率蓝光 LED 芯片 4 亿粒(以 14mil 计)的生产能力,同时二期 15 条 LED 生产线建 设工作也正在进行。清芯光电具有高亮度 LED 自主知识产权的 MOCVD 核心装备设 计与制造能力。公司高亮度 LED 项目产业化技术达到世界先进水平。公司的品牌 过硬,生产的高亮度 LED 半导体芯片被指定为国家奥运会体育场馆专用 LED 芯片。 2007 年度,公司还申请了五项涵盖外延片生长、芯片工程方面的专利技术,进 一步促进了核心竞争力的形成。
方大 A:拥有完善产业链的玻璃幕墙龙头
方大作为国内第一家批量生产半导体照明用外延片和芯片的企业,核心 业务涵盖了从外延生长、芯片制造、光源封装到各种应用灯具等整条产业链。主 导产品包括用于制造紫、蓝、绿色芯片的外延片,各种芯片,各种规格的照明用 大功率发光二极管,用于各种照明场合的照明灯板、灯条以及各种规格的背光模 组,各种照明灯具,各种景观照明系统、彩显幕墙系统等。
天富热电:国内唯一的 SiC 衬底生产企业
公司是目前国内唯一的碳化硅晶体生产企业,控股子公司北京天科合达 蓝光半导体有限公司所研发的碳化硅晶片项目取得了突破,改变了国内碳化硅晶 片的需求全依赖于进口局面。碳化硅项目经过三年的建设,已完成产业布局,即 以北京为核心的研发销售基地、新疆石河子的生产基地、江苏苏州的后续加工基 地。
公司产品 2 英寸导电型 4H/6H 晶片已基本成熟,导电型 6H-SiC 每片 150 美元,导电型 4H-SiC 每片 250 美元,这个价格较国际同类产品价格低 60%左右, 产品质量达到国际先进水平,具备很强的竞争优势,3 英寸导电型及 2 英寸半绝 缘型也完成研发,基本可以进入生产。碳化硅项目目前拥有 33 台晶体生长炉, 未来目标在 300 台,苏州的加工基地设备预计今年可完全调试完毕进入生产,下 游销售已初见成果,预计今年将贡献一定的收入和利润。



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