----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.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。
------------ ---------- ----------- ---------- --------- -------- ------- ------ ----- ---- --- -- - - -