却提高20倍),功率型半导体发光二极管的发光效率和发光通量将不断提高,预计LED将在5年内全面进入普通照明领域。由于普通照明市场十分巨大,这将对全球的光源行业带来革命性的影响,并带动LED产业迅猛发展。据拓墣产业研究所的统计,2008年,全球LED产业规模达到74.99亿美元(数据不包括LED应用产业),年均增长率近20%。预计到2015年,全球LED产业规模将达500—1000亿美元。
3、全球LED照明产业竞争加剧,国际知名厂商加快专利相互交叉授权
面对LED照明产业巨大的市场,日本的Nichia、Toyoda Gosei,美国的Cree、Lumileds等国际著名半导体照明厂商都投下了巨资。而传统照明工业的三大巨头飞利浦、通用电气、欧司朗也分别与半导体公司合作,成立了半导体照明企业,全球LED照明产业的竞争日益加剧。全球各主要厂商一面纷纷制订产业发展技术路线图,组织强势企业和科研机构进行技术突破,以占领LED技术的制高点;一面利用其专利的优势,彼此联合,在世界范围内布置专利网,通过相互交叉授权,抢占国际市场。并在本国政府的支持下加快了国际LED标准的制定,试图将其上升为世界通用标准来控制全球市场。发展中国家的LED产业未来要向高端发展,面临着专利和标准的极大挑战。
4、全球性的并购、重组加速LED产业向发展中国家和地区转移
从国际上看,随着技术发展的步伐加快,LED产业转移出现了新的趋势。发达国家和地区的国际大公司,通过并购、重组等方式,逐步将劳动密集型的产业链中下游环节,向中国大陆和马来西亚等发展中国家和地区转移,迅速实现了全球统一市场营销策略下的上、中、下游整合。这不但有利于国际大公司快速形成巨大的生产规模,降低成本,抢占市场份额;同时也给发展中国家的LED产业优化升级带来了契机。
(三)中国LED产业发展的现状与趋势
1、政府大力助推,产业加速发展
自2003年6月国家科技部联合信息产业部、建设部等部门启动“国家半导体照明工程”以来,国家相关部门、行业和地方政府就非常重视LED产业的发展。而后,一系列实质性的助推、扶持政策相继出台。2004年起,国家半导体照明研发及产业联合会联合有关单位陆续举办了多届中国国际半导体照明论坛,为企业提供全产业链范围内的国际交流合作平台;2006年初,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》,“高效节能、长寿命的半导体照明产品”被列入中长期规划第一重点领域(能源)的第一优先主题(工业节能);2006年8月科技部启动“十一五”国家863计划“半导体照明工程”重大项目,安排经费3.5亿元,先后资助两批重点课题的研究;2009年初,为了扩大内需,进一步推动中国LED产业的发展,降低能源消耗,给企业以机会,允许企业成本暂时较高,科技部又推出了“十城万盏”半导体照明应用示范城市方案,在北京、上海、深圳、武汉、南昌等21个城市开展半导体照明应用工程试点工作。
在政府的大力助推下,中国LED产业加速发展,逐步迈入自主创新、实现跨越式发展的重大历史机遇期。
2、形成四大片区、七大基地,产业链完整
经过多年的快速发展,目前中国LED产业已经形成四大片区(珠三角、长三角、福建江西地区、北方地区)、七大基地(大连、上海、深圳、南昌、厦门、扬州、石家庄),国内85%以上的LED企业分布在四大片区。形成从上游的外延生长、中游芯片制造到下游封装、应用的比较完整的研发与产业体系。珠江三角洲是封装规模最大、投资最集中的地区;长三角的发展涉及LED产业链的各个环节;福建江西板块在上游投资力度最大,外延片及芯片产能国内最大,技术先进;环渤海的北方圈研发机构最集中、研发能力最强,拥有良好的外延芯片技术。
依据对LED产业发展趋势的判断,七大基地对未来发展的目标和措施作了规划:上海未来发展目标是建立和完善LED自主知识产权体系,在加强区域合作、完善产业创
新体,推进科技攻关和平台建设上下功夫;深圳在产业上已成为国内半导体照明产业最大和最集中的地区,将依托深圳大学光电子学研究所逐步完成多项光电子科研成果;大连将继续加大招商引资的力度,制定了大连半导体照明产业知识产权战略;南昌继续优化环境,抓好产业化推进,发挥基地聚集效应,做好德、美、日、韩、台湾等国家和地区的招商引资;厦门积极推动两个先行区建设,将厦门建成两岸半导体照明产业合作试验区,以应用促发展;石家庄将依托十三所半导体照明检测中心和研发平台,大力发展半导体照明路灯、草坪灯、室内照明等应用产品,形成半导体照明产业群体;扬州半导体照明产业将以高新技术园区为核心,实现区域联动发展的格局。
3、产业投资力度不断加大,但企业规模相对偏小
随着政府的大力推广和全球产业梯次转移,大量的外资和民间资本进入中国LED产业,捕捉LED产业的巨大商机。LED产业的投资力度在2007—2008年不断加大,如香港新恒基国际(集团)有限公司、中国电科集团、厦门明达光电、福建三安集团、大连路明科技集团等企业均进行了从几亿元到几十亿元不等的巨额投资,进入LED领域;国际著名的风险投资公司金沙江、淡马锡、Mayfield、AsiaVest和Keytone五家国际创业投资基金,投资5200万美元到晶能光电(江西)有限公司“硅衬底发光二极管材料及器件”产业化项目等。
目前,国内LED及相关产业的企业总数突破3000家,但规模以上的企业很少,只有100多家,而且分布不合理,上中游呈现寡头竞争的态势,下游行业竞争激烈。上中游LED外延生长和芯片制造的主要企业有20多家,2008年高亮度LED芯片超过300亿只,但只相当于台湾地区一家规模以上企业的产量。下游封装企业特点是规模小、数量多,约有600多家,年封装能力超过1000亿只,在国际上拥有一定的竞争能力,占据了全球中低端市场较大份额,而且LED封装材料和配件的配套能力很强,绝大部分材料由国内企业提供。在LED应用产品市场,国际上现阶段主要用于背光源、汽车及信息显示,国内目前主要用于信息显示、景观装饰照明、交通信号等及部分功能照明。
4、上中下游全面发展,产业规模迅速扩大
2008年,中国外延、芯片设备增长较快,芯片产能增长迅速。据统计,国内MOCVD设备拥有量超过100台,其中已经安装的生产型InGaN MOCVD设备超过85台,生产型AlGaInP MOCVD超过15台。2008年:中国LED芯片产值增长26%,达到19亿元;国产InGaN芯片产能增加非常突出,较2007年增长45%,达到140KK/月,实际产量130亿只,国产率达41%; LED封装产值达到185亿元,产量达到940亿只,产量世界第一,其中高亮度LED产值达到140亿元,占LED总销售额的76%;LED应用产品产值超过500亿元,LED全彩显示屏、太阳能LED路灯、景观照明、消费类电子背光、信号、指示等是主要领域,尤其是国内户外照明发展较快,已经有十多万盏LED示范应用路灯被应用。
中国半导体照明产业进入加速发展期,已成为世界上LED全彩屏、太阳能LED灯、景观照明等应用产品最大的生产和出口国,以及国际重要的LED封装基地,新型半导体照明产业基本形成。2008年总产值700亿元,预计2010年可达1000亿元,2015年产业规模可达5000亿元以上。
5、技术尚处低端,但中高端有突破
近年来,中国LED产品技术创新与应用开发能力逐渐提高,器件可靠性研究位置越来越突出,测试技术与标准也渐成热点。在LED外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等方面,国内均已显现具有自主技术产权的单元技术,部分核心技术还具有原创性。
上中游:LED的核心技术是高亮度LED的外延生长和芯片制造技术。近几年国内在外延生长、芯片制造方面取得了很好的研究成果,如采用不同衬底上外延生长GaN材料,有图形化衬底外延、非极性或半极性外延、衬底转移、激光剥离、共晶焊接、ITO电极、表面粗化和光子晶体等。尤其是南昌大学研制有自主知识产权的在硅衬底上生长GaN,并做出蓝、绿LED芯片,打破了发达国家的技术垄断,使中国成为继美国、日本之后,第三个在半导体发光材料方面掌握自主知识产权的国家。在芯片制造方面,国内企业在芯片结构和工艺改进方面做了大量工作,在提高产品性能、成品率、工艺重复性,提高
光衰能力和可靠性等方面均取得较大成果,保障了芯片的批量生产,国产芯片的性能也得到较大提升,在显示屏、信号灯、户外照明、中小尺寸背光灯高端应用得到认可。但目前国内芯片厂商生产的芯片质量普遍与国外差距很大,尤其亮度、光效这两个参数。总的来说,中国大陆高质量的外延片、芯片生产能力很弱,技术水平与国外相比还存在约10年的差距。
下游封装与应用:国内LED封装已经发展多年,可封装的器件品种齐全,包含单管、复合管、像素管、数码显示器、专用显示器、白光LED、功率LED和大功率LED模块等,在改进封装结构、提高散热性能、提高出光效率、提高抗光衰和可靠性等方面也取得了很好的成果,国内封装技术与国外的差距不大,约落后2—3年。国内LED应用技术发展迅速,如LED显示屏幕已经大量应用;LED亮化方兴未艾;LED汽车灯被大量应用,其中技术要求最高的大前灯2008年取得新的突破;应用于LCD的LED背光2007达到实际应用阶段等。中国已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国。
技术标准与检测平台:在半导体照明技术标准与检测平台方面,国内均取得较大进展。信息产业部半导体照明技术标准工作组、全国照明电器标准技术委员会以及相关部委的标准化组织,前后共制定和正在制定半导体照明技术的基础标准、方法标准及产品标准等约有50项。随着LED技术的不断发展,应用产品不断成熟,相关标准将会陆续出台。北京、石家庄、上海和厦门等地检测机构,正在进一步扩大、完善检测项目和内容。科技部以863项目重点支持上海和厦门的检测平台建设,现已初具规模,可为半导体照明产品提供检测服务,并进一步将与台湾和国际相关检测机构展开样品检测校准。厦门市的“国家半导体发光器件(LED)应用产品质量监督检验中心”,将于2009年11月建成验收。
二、南昌市LED产业发展的基础与条件 (一)发展现状
1、南昌市LED产业发展概述