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深度分析:LED照明的中國機會與挑戰

瀏覽次數: 日期:2011-01-19 09:22

    “中國LED照明領域的低碳時代已經來臨,作為能源消耗大戶的傳統照明係統將被LED照明取代已成為不爭的事實。多年來,我國的LED產業從無到有,從小到大,從不為社會所了解到社會各界的高度重視、婦孺皆知,取得了長足的發展。目前已形成了從外延生長、芯片製造、封裝、應用、測試、標準的一個較完整的產業鏈。”中國光學光電子行業協會光電器件分會理事長楊克武表示。2009年全球LED市場產值達80億美元,中國LED應用產品達到600億元,2010年我國LED產業產值將超過1500億元。從電子信息領域進入照明領域,為LED產業提供了更加廣闊的市場空間和創新空間,也成為當前產業發展的熱點。隨著市場的拓展和技術的進步以及政策的助力,中國LED產業正在經曆“由蛹化蝶”的蛻變,蛻變的過程是痛苦的,但結果是美麗的。

    政策利好促產業超常發展

    LED照明是新型戰略性產業,相繼出台的政策和措施為產業發展營造了良好的環境。

    去年12月30日國家發展和改革委員會、住房和城鄉建設部、交通運輸部等三部委在京聯合舉辦半導體照明產品應用示範工程工作會。有專家表示,這是2007年科技部“十城萬盞”推廣路燈示範項目的一個延續。雖然“十城萬盞”反映出一些問題,但不可否認“十城萬盞”對LED照明的巨大推動作用。此次選定的20個半導體室內照明應用項目、15個半導體路燈應用項目和15個半導體隧道燈應用項目,通過統一招標確定了三大類產品的28家入圍企業及產品規格型號、協議供貨價格。入圍企業之一的晶能光電相關人士表示,此次招標對LED照明產品的推廣以及LED照明市場的規範具有重大意義。

    LED照明產業是新型戰略性產業,近年來,我國對這一產業的發展給予了高度重視,無論是國家層麵還是地方層麵,都相繼出台了不少支持產品開發、技術創新以及應用推廣的政策措施,為產業發展營造了良好的環境。國家發展和改革委員會、工業和信息化部等六部委在2009年9月聯合發文《關於印發半導體照明節能產業發展意見的通知》,2010年10月國務院出台關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定,決定明確提出現階段重點培育和發展包括節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備製造、新能源、新材料、新能源汽車等七大產業。在這七大產業中,半導體照明材料成為新材料領域努力實現快速健康發展的戰略性新興產業之一。

    據不完全統計,目前已經有14個省、市明確建設半導體照明工業園,把LED產業作為本地區的新興產業來發展。在“863”計劃、電子發展基金、十大重點節能工程、高技術產業化示範工程、企業技術升級和結構調整專項等支持下,我國半導體照明技術的研發和產業化取得可喜的進步。據行業協會統計,我國半導體照明產業2009年銷售產值達到800多億元,同比逆勢增長30%以上,這也是在國際金融危機中為數不多的保持高成長性的行業領域,我國已經成為全球半導體照明產業發展最快的區域之一,同時也是一個非常重要的生產製造基地和應用市場。

    上遊突破使產業鏈日趨完整

    初步形成外延、芯片、器件封裝及集成應用較完整研發與產業體係,為做大做強LED產業奠定了基礎。

    “我國LED外延材料、芯片製造、器件封裝、熒光粉等方麵均已顯現具有自主技術產權的單元技術,部分核心技術具有原創性,初步形成了從上遊材料、中遊芯片製備、下遊器件封裝及集成應用的比較完整的研發與產業體係,為我國LED產業做大做強在一定程度上奠定了基礎。”中科院半導體所所長李晉閩表示。

    LED產業鏈比較長,主要包括襯底材料、外延生長、芯片製造、器件封裝、應用產品和相關的關鍵設備儀器、材料等環節,其中利潤和技術含量最高的是在襯底外延芯片這方麵。據行業協會統計,2009年我國LED企業近4000家,產值827億元,年均增長20%,上遊外延、芯片產業2009年產值為23億元。我國LED芯片產業從無到有,年增長率達到25%。特別是通過自主創新發展起來的矽襯底LED技術取得突破性進展,中國電子科技集團第十三所教授張萬生介紹說,半導體照明研發中心和國家半導體質量監督檢驗中心對江西晶能公司送來的一批(100隻)矽襯底1mm×1mm功率型芯片進行了測試,測試結果令人振奮,350mA下,峰值波長450nm,輻射功率在350mW以上,為國產功率芯片的最高水平。“這是我國功率LED技術發展的新曙光。”張萬生表示。上遊產業的發展為LED照明產業健康發展、為LED照明產品走出國門奠定了非常堅實的基礎。

    LED封裝和應用一直是我國發展較快的領域。據行業協會統計,我國LED封裝最近的年均增長率保持在10%以上,我國已經成為全球重要的LED封裝基地。應用方麵近年來更是以30%以上的年增長率高速發展。據了解,我國28個省市的104個城市(鎮)安裝了超過30萬盞LED路燈、隧道燈。另外,地鐵、商場、辦公場所、地下停車場、學校、醫院等室內照明也均有示範案例,據統計已超過60萬盞。目前,就地區分布而言,我國已經初步形成了珠江三角洲、長江三角洲、北方地區、江西及福廈地區等四大LED產業集聚區。

    作為快速發展的LED產業,中國具有廣闊的市場需求,不可否認,AG亚游集团在技術方麵與發達國家還存在差距,但也正是這種差距為AG亚游集团提供了巨大的市場空間和創新空間。根據我國市場的需求和現有的技術實力,遵循市場規律和高新技術發展規律,我國LED產業一定會更加快速健康發展。

    專家觀點

    佛山國星光電董事長王垚浩

    我國初步形成完整LED產業鏈

    ·目前我國芯片企業產業化線上完成的功率型芯片,封裝後光效超過90lm/W。

    ·受益於功能性照明的啟動,下遊應用領域發展正在加速。

    我國於2003年正式啟動了“國家半導體照明工程”計劃。2005年又啟動了“半導體照明工程產業化技術開發”重大項目。在“十一五”計劃中,國家繼續把半導體照明工程作為一個重大工程來推動。2006年初,“高效節能、長壽命的半導體照明產品”的研發被列入《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》中的第一重點領域(能源)的第一優先主題(工業節能)。2009年,科技部在天津、石家莊等21個城市啟動“十城萬盞”半導體照明應用工程試點工作。

    2009年10月,國家發改委等6部門出台《半導體節能產業發展意見》為我國半導體照明產業指明方向。2010年9月,國務院常務會議審議並原則通過《國務院關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,半導體照明位列其中。

    我國有10餘個省、50多個城市都將半導體照明產業作為未來重點發展的支柱產業。近兩年國內掀起LED投資熱潮,僅2009年上半年就超過200億元。多家上市公司通過收購或募集資金投入半導體照明領域,也有多家半導體照明企業積極準備上市以募集資金擴大規模。目前國內半導體照明產業相關企業共有3000多家,其中外延芯片企業有62家,封裝企業有約600家,應用企業超過2000家。外延芯片企業主要有廈門三安、大連路美、上海藍光、上海藍寶、山東華光、杭州士蘭明芯、江西晶能光電等,封裝企業有佛山國星、廈門華聯、江蘇穩潤、廣州鴻利、寧波升譜、深圳瑞豐等。

    我國LED外延材料、芯片製造、器件封裝、熒光粉等方麵均已顯現具有自主技術產權的單元技術,部分核心技術具有原創性,初步形成了包括LED外延片生產、LED芯片生產、LED器件封裝以及LED應用在內的完整的產業鏈。在“國家半導體照明工程”的推動下,形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊7個國家半導體照明工程產業化基地。

    目前我國芯片企業產業化線上完成的功率型芯片封裝後光效超過90lm/W。具有自主知識產權的功率型矽襯底LED芯片封裝後光效達到78lm/W,2009年國內半導體市場芯片國產化率已超過50%。Cree、旭明等芯片廠商都以合資等形式進入了中國市場,這將進一步帶動芯片的國產化,2015年芯片國產化率有可能達到70%。

    國內在封裝領域取得了大的發展與進步,生產的LED封裝器件已能夠滿足如顯示屏、光源模塊、路燈、筒燈等半導體應用熱點領域的國內需求,特別是直插式LED器件、SMD器件性能與國外差距很小,且這些封裝結構專利逐漸失效,減少了國內企業進入國際市場的障礙。

    根據國家半導體照明工程研發及產業聯盟的統計,至2010年8月中國半導體照明總產值已達900億元,年底將突破1200億元。上遊外延和芯片領域,2009年投產的MOCVD為135台,至2010年年底將有300台MOCVD安裝完畢,預計到2012年會接近1000台,到2015年會超過1500台,產值達到225億元。中遊封裝領域,企業開始全麵向下遊應用端延伸。下遊應用領域,受益於功能性照明的啟動,發展正在加速,2010年的增長率將超過50%。

    中國現為全球最大的LED戶外照明市場,2009年總計設置約25萬盞LED路燈,占全球LED照明市場的42%,預估2010年LED路燈將發展至40萬盞,占全球照明市場的46%。

    杭州遠方光電信息有限公司董事長潘建根

    LED現有標準和檢測技術不能滿足需求

     ·我國通過自主創新解決了半導體照明檢測中的部分關鍵技術。

     ·LED標準化工作得到國際肯定,目前我國專家正在積極爭取國際標準話語權。

    在國家發改委、科技部、工業和信息化部等部委的大力支持下,經過“十五”和“十一五”的大力發展,我國已經初步建成了較為完整的半導體照明產業鏈,其中以下遊LED應用產品領域最為發達,上遊外延芯片技術較為薄弱。雖然近年來國內對LED外延片和芯片製備的投資力度突增,不斷取得技術突破,專利申請量突飛猛進,但與國外龍頭企業相比,仍然存在較大差距。

    近兩年,我國半導體照明產業呈井噴之勢發展,許多傳統照明企業以及原先非照明電器或半導體領域的企業紛紛轉戰半導體照明市場。目前,國內LED照明產品已廣泛應用於照明、顯示、背光源等各種領域中,但在室內照明、中大尺寸LCD背光源以及其他新型光源等方麵國內外市場都尚未大規模應用,其蘊含的市場前景巨大,不容小覷。

    盡管產業迅猛發展,但企業數量多、規模小、產業鏈發展不均衡、研究力量分散,缺乏統一的檢測和標準評價平台等不利因素。LED產品魚龍混雜、製造商標稱與實際嚴重不符等現象嚴重影響了市場秩序,阻礙了產業的健康有序發展,因此,標準和檢測在國內產業發展的現階段十分重要。

    和許多發達國家一樣,我國也十分重視半導體照明的檢測技術研究和標準化工作。通過前期國家“863”等項目,我國已經通過自主創新解決了半導體照明檢測中的部分關鍵技術並開發了相應的具有世界領先或先進水平的檢測設備。同時,全國半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)、全國照明電器標準化技術委員會(SAC/TC224)、全國稀土標準化技術委員會(SAC/TC229)、工業和信息化部半導體照明技術標準工作組等也積極組織專家,自主研製了一批LED標準。目前我國已出台了20多項標準和技術規範,一定程度上緩解了標準缺失給行業帶來的嚴重影響。但LED性能十分複雜,產品類型豐富多樣,新技術層出不窮,現有的標準和檢測技術遠不能滿足當前需要。

    值得一提的是,我國現階段所做的LED標準化工作得到了國際社會的肯定,目前我國專家正在積極爭取國際標準的話語權。

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