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產(chǎn)業(yè)化方面,以三安光電 為代表的國內(nèi)廠商突破了100lm/W的技術(shù)大關(guān),順利完成了“863計(jì)劃”課題目標(biāo)。國產(chǎn)芯片有望憑借優(yōu)越的性能和極具競爭力的價(jià)格優(yōu)勢在當(dāng)前的“十城萬盞 ”試點(diǎn)示范工程、大尺寸液晶 顯示屏 背光以及室內(nèi)通用照明等應(yīng)用領(lǐng)域逐步滲透并最終取代進(jìn)口芯片。
2009年,我國芯片國產(chǎn)率達(dá)52%,產(chǎn)值較2008年增長25%,達(dá)到23億元；LED封裝 產(chǎn)值為204億元；半導(dǎo)體照明 應(yīng)用在擺脫金融危機(jī)的影響后,逆勢增長30%以上,達(dá)到600億元。2009年我國LED 產(chǎn)業(yè)總規(guī)模共計(jì)827億元。從產(chǎn)業(yè)環(huán)境來分析,2009年國內(nèi)外影響產(chǎn)業(yè)環(huán)境的大事件不斷,半導(dǎo)體照明與當(dāng)今世界的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系愈加緊密,機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存;從產(chǎn)業(yè)本身來看,國內(nèi)外技術(shù)不斷突破,新的應(yīng)用迅速發(fā)展,相關(guān)扶持政策逐步出臺(tái),產(chǎn)業(yè)競爭在技術(shù)、市場、產(chǎn)品等層面均出現(xiàn)了新的形態(tài);從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看,我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)遇明顯大于挑戰(zhàn),整體產(chǎn)業(yè)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)競爭進(jìn)一步完善,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景更加明朗。
在中國LED芯片 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中,早期產(chǎn)品主要以普通亮度為主,生產(chǎn)廠商也只有南昌欣磊等少數(shù)幾家。進(jìn)入2003年后,以廈門三安、大連路美為代表的幾家芯片生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)成立。針對芯片市場的需求,這些生產(chǎn)企業(yè)紛紛把產(chǎn)品重點(diǎn)集中在高亮度芯片,這直接帶動(dòng)了中國高亮度芯片產(chǎn)量的快速增長。一時(shí)間,中國掀起了LED芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的心高潮,高亮度芯片成為中國LED芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力。2006年中國LED芯片產(chǎn)量大大309.3億個(gè),產(chǎn)值11.9億元。對于高亮度芯片來說,2003年至今成為高速發(fā)展階段。特別是隨著廈門三安、大連路美等一批高亮度芯片生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能釋放,國內(nèi)高亮度芯片產(chǎn)量出現(xiàn)井噴式增長,在經(jīng)歷了2003-2005年產(chǎn)量增長過 100%的快速增長期后,2006年高亮度芯片產(chǎn)量繼續(xù)保持過100%的增長速度,增長率達(dá)到101.4%,芯片產(chǎn)值增長率達(dá)到45%。
國內(nèi)LED芯片在“潛伏”
據(jù)LEDinside產(chǎn)業(yè)研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)至2009年8月,中國大陸現(xiàn)存LED芯片生產(chǎn)企業(yè)達(dá)62個(gè),近幾年呈快速上漲的勢頭。1999年是中國LED芯片企業(yè)開始飛速發(fā)展的開始,在98年中國僅有3個(gè)相關(guān)企業(yè),1999年增加了6個(gè),并從1999年至2009年每年都有2-7個(gè)企業(yè)進(jìn)入LED 芯片行業(yè)。
從1999年到2009年11年里有7年時(shí)間每年新進(jìn)入LED芯片企業(yè)的數(shù)量在6個(gè)及以上。低谷在2002年,僅有2個(gè)企業(yè)進(jìn)入LED芯片行業(yè)。最高峰在2009年,僅1月至8月就有7個(gè)企業(yè)進(jìn)入LED芯片行業(yè)。芯片生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量更是從1998年3個(gè)增至2009年8月62 個(gè)。
2000年之前雖有企業(yè)進(jìn)入LED芯片行業(yè),但LED芯片企業(yè)真正量產(chǎn)則是在2000年以后。07年以后成立的企業(yè)一般投資額度和規(guī)劃產(chǎn)能較大,多個(gè)還處于建設(shè)期,今后幾年將陸續(xù)投入生產(chǎn),其產(chǎn)能釋放后中國大陸LED芯片的產(chǎn)量將大幅度上升。LED產(chǎn)能情況見LEDinside相關(guān)的LED芯片產(chǎn)能研究報(bào)告。
至2009年8月中國大陸已經(jīng)有15個(gè)省/直轄市進(jìn)入LED芯片行業(yè),廣東、福建企業(yè)數(shù)量明顯領(lǐng)先于其他地區(qū),廣東有10個(gè)占16.1%,福建有8個(gè)占 12.9%。7個(gè)國個(gè)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地所在的省/直轄市,LED芯片企業(yè)數(shù)量都在4個(gè)或以上。7個(gè)國個(gè)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地所在的省/直轄市廣東、福 建、上海、河北、江蘇、江西、遼寧LED芯片企業(yè)合計(jì)41個(gè),約占LED芯片企業(yè)總數(shù)的2/3.山東、湖北、浙江LED芯片企業(yè)數(shù)量也都在4個(gè)以上。
至2009年8月中國大陸已經(jīng)有31城市進(jìn)入LED芯片行業(yè),從城市看整體分布較為分散。7個(gè)國個(gè)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地廈門、上海、深圳、大連、石家莊、南昌、揚(yáng)州LED芯片企業(yè)合計(jì)25個(gè)占40%。其他武漢、北京、東莞LED芯片企業(yè)數(shù)量在3個(gè)及以上,也發(fā)展良好。
廣東10個(gè)LED芯片企業(yè)主要分布在深圳、東莞、廣州、江門四個(gè)城市,分別是深圳世紀(jì)晶源、深圳方大國科、深圳奧德倫、深圳鼎友、東莞福地、東莞洲磊、東莞高輝、廣州普光、廣州晶科、江門鶴山銀雨燈飾(真明麗)。廣東LED芯片企業(yè)數(shù)量全國最多,但并沒有給市場留下LED芯片大省的印象,利用珠三角眾多LED封裝應(yīng)用企業(yè)的優(yōu)勢向市場提供更多優(yōu)質(zhì)的芯片是其發(fā)展方向。
福建8個(gè)LED芯片企業(yè)主要分布在廈門、泉州、福州三個(gè)城市,分別是廈門三安、廈門安美、廈門明達(dá)、廈門干照、廈門晶宇、泉州晶藍(lán)、泉州和諧、福建 福日科。福建是中國LED芯片的生產(chǎn)重地,廈門三安、廈門安美、廈門明達(dá)、廈門干照、廈門晶宇都已大規(guī)模量產(chǎn),福建福日科在福州主要是做封裝,其芯片廠設(shè) 在北京。而泉州晶藍(lán)、泉州和諧都各規(guī)劃投資5.5億美元的LED產(chǎn)業(yè)基地。福建將繼續(xù)在LED芯片領(lǐng)域發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。
其他地區(qū)企業(yè)典型企業(yè)還有南昌欣磊、江西晶能、大連路美、上海藍(lán)寶、上海大晨、上海藍(lán)光、河北匯能、河北立德、杭州士蘭明芯 、山東華光、武漢迪源、武漢華燦等等。
62個(gè)LED芯片企業(yè)中,中資29個(gè)占46%,外資14個(gè)占23%,中外合資19個(gè)占31%。外資和中外合資企業(yè)合計(jì)34個(gè)占一半以上達(dá)54%。外資和中外合資企業(yè)合計(jì)廣東7個(gè)、福建6個(gè)、江西3個(gè)、遼寧3個(gè)、江蘇3個(gè),這5個(gè)省外商投資相關(guān)LED芯片企業(yè)數(shù)量在3個(gè)及以上是外商投資LED芯片企業(yè)的主要 省份。也可以看出這些地區(qū)在LED芯片企業(yè)招商引資方面做的比較好。
中國大陸LED芯片企業(yè)數(shù)量僅幾年時(shí)間就增長到了62個(gè),近幾年每年進(jìn)入的企業(yè)數(shù)量在6個(gè)及以上,2009年前8個(gè)月更是新進(jìn)入了7個(gè)企業(yè),并且今后將會(huì)有更多的企業(yè)進(jìn)入LED芯片行業(yè)。市場呈現(xiàn)一片紅火的場面,說明了市場對LED行業(yè)前景十分看好。這62個(gè)LED芯片企業(yè)規(guī)劃的產(chǎn)能預(yù)計(jì)已超過 2008年產(chǎn)量的多倍,如果全部釋放出來中國大陸將會(huì)是世界上最主要的LED芯片生產(chǎn)基地,但要這些企業(yè)要在市場中生存下來更需要在質(zhì)量上做文章取得突破,同時(shí)如何處理知識產(chǎn)權(quán)問題是今后所有面臨的難題。
中國大陸62個(gè)LED芯片企業(yè)中至今真正大量生產(chǎn)的企業(yè)并不多,并且外延片主要還是依賴臺(tái)灣、美國等地區(qū)進(jìn)口,LED芯片生產(chǎn)方面也更多的集中在小 功率 芯片。國內(nèi)的出現(xiàn)了武漢迪源、廣州晶科、西安華新麗華等專注于大功率芯片生產(chǎn)的廠商,但從目前情況來看大功率芯片主要還是依賴進(jìn)口。
目前中國大陸本土LED芯片企業(yè)因技術(shù)、設(shè)備配套等問題產(chǎn)能未發(fā)揮出來。除了少數(shù)幾個(gè)如廈門三安、武漢華燦、南昌欣磊、大連路美等產(chǎn)能利用滿載,大 部分企業(yè)已有產(chǎn)能的產(chǎn)能利用率并不高。外資企業(yè)以臺(tái)灣、香港企業(yè)居多,部分企業(yè)已經(jīng)量產(chǎn),不少處于在建或擴(kuò)產(chǎn)中,今后一兩年量產(chǎn)后將直接大幅度提高中國大 陸LED芯片的產(chǎn)量。隨著行業(yè)的不斷成熟,中國大陸的LED芯片實(shí)際產(chǎn)能也將不斷發(fā)酵,同時(shí)LED行業(yè)的景氣將吸引更多的企業(yè)進(jìn)入到LED芯片行業(yè)中來。
LED照明 芯片核心設(shè)備產(chǎn)業(yè)化“老大難”
旨在打破國外技術(shù)壟斷的我國首家、全球第四家量產(chǎn)型LED照明芯片核心設(shè)備制造項(xiàng)目,2009年1月19日落戶廣東佛山市南海區(qū)。這意味著制約我國LED照明產(chǎn)業(yè)瓶頸的核心裝備可望實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。但是否能夠產(chǎn)業(yè)化還有待時(shí)間的考量。但現(xiàn)實(shí)是我國前期在芯片核心設(shè)備產(chǎn)業(yè)化的探尋都以失敗而告終。
但我國外延芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,從2000年的幾家,發(fā)展到今天的將近60多家。企業(yè)對設(shè)備和材料的需求很大。僅2008年一年,國內(nèi)進(jìn)口的MOCVD 就在35臺(tái)-40臺(tái)之間,而且主要是生產(chǎn)型設(shè)備。2009年,比較樂觀地估計(jì),MOCVD進(jìn)口數(shù)量可能會(huì)達(dá)到50臺(tái)-60臺(tái)。
上游涉及的設(shè)備很多,也很重要。主要包括外延用的MOVCVD、X-ray、AFM、 CV/Hall、PL/EL以及檢漏、烘烤設(shè)備等,芯片制造用的光刻、去膠、IC P/RIE、PECVD、E-beam蒸發(fā)、濺射、清洗、烘干、顯微鏡、 臺(tái)階儀、橢偏儀、磨拋、劃片、芯片測試 、分選等。原、輔材料包括MO源、氨氣、硅烷、磷烷、砷烷、氫氣,氮?dú)?氯化氫氣體等。LED上游所需設(shè)備的特點(diǎn)是 價(jià)格昂貴,交貨時(shí)間長。比如外延所需的MOCVD,生產(chǎn)型設(shè)備一般是在200萬美元左右,交貨時(shí)間一般在6-8個(gè)月。上面提到的這些上游設(shè)備90%以上是 進(jìn)口的,其中的主要配件也是進(jìn)口的。所以說,LED產(chǎn)業(yè)的裝備和原輔材料的進(jìn)口比例,從上游到下游呈現(xiàn)由高到低的趨勢。
當(dāng)前在這兩個(gè)領(lǐng)域,國產(chǎn)化進(jìn)程都還非常不理想,關(guān)鍵設(shè)備方面尤其薄弱。上游材料領(lǐng)域,襯底材料和外延材料都相對落后,近幾年取得很大進(jìn)步,但研發(fā)、投入等方面的問題并沒有得到根本改善。
同時(shí),規(guī)模化系統(tǒng)集成技術(shù)研究和重大應(yīng)用進(jìn)展順利。應(yīng)用產(chǎn)品種類與規(guī)模處于國際前列,已成為全球LED全彩顯示屏、太陽能 LED、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品最大的生產(chǎn)和出口國。天津一汽夏利和常州星宇已開發(fā)出LED汽車前照燈樣燈,2008年7月海信首款42英寸超薄LED背光 液晶電視 上市,目前已銷售近萬臺(tái),預(yù)示著占世界產(chǎn)量40%的中國消費(fèi)類電子產(chǎn)品開始大規(guī)模使用LED技術(shù)。
綜合而言,當(dāng)前LED芯片生產(chǎn)領(lǐng)域我國企業(yè)的基本競爭格局是廠商數(shù)目少,現(xiàn)有廠商技術(shù)偏重于高亮度芯片的研發(fā)生產(chǎn),企業(yè)競爭程度還比較低。
從現(xiàn)階段來看,外延、芯片產(chǎn)業(yè)化中存在的主要問題有：第一,具有創(chuàng)新的、有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)較少,很難與國外的同行競爭。第二,高性能LED芯片和功率LED芯片,目前國內(nèi)很少,仍需要大量進(jìn)口,這嚴(yán)重地制約了整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。第三,國內(nèi)外延、芯片的不少研究成果,如外延新技術(shù)、芯片的新結(jié)構(gòu)、新工藝等很難在企業(yè)中推廣應(yīng)用,這也許是體制問題。第四,國內(nèi)外延、芯片企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模偏小,企業(yè)研發(fā)力量不足,產(chǎn)量偏少,產(chǎn)品成本偏高,缺乏競爭能力。
高端應(yīng)用能否倒逼LED芯片振興
北京奧運(yùn)會(huì)不僅是各國體育健兒競技和拼搏的賽場,還是LED展示自己風(fēng)采和魅力的舞臺(tái)。LED在開幕式表演、奧運(yùn)會(huì)場館、景觀照明、室內(nèi)外全彩顯示屏等方面的出色表現(xiàn),為觀眾帶來震撼的視覺盛宴,使人們對LED有了更加直觀、深刻和全新的體驗(yàn)和認(rèn)知,LED的應(yīng)用和推廣無疑將進(jìn)一步提速。專家預(yù)計(jì),2010年上海世博會(huì)將成為LED應(yīng)用的又一個(gè)里程碑,屆時(shí)我國的LED產(chǎn)業(yè)將迎來新的發(fā)展高峰。
但是在北京奧運(yùn)會(huì)LED耀眼和輝煌的背后,存在著我國在LED上游核心技術(shù)方面的缺失,暗藏著產(chǎn)業(yè)的隱憂。據(jù)了解,奧運(yùn)會(huì)中采用的LED器件和燈具主要是由中國企業(yè)封裝和生產(chǎn)的,但是價(jià)值鏈中含量最高的功率型芯片基本上是從國外進(jìn)口的。北京奧運(yùn)會(huì)提升了LED應(yīng)用的水平,但也反映出我國LED產(chǎn)品以中、低檔為主,缺乏具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),高性能LED和功率型LED產(chǎn)品均要依賴進(jìn)口的窘境。
我國的LED外延芯片生產(chǎn)近年雖有很大發(fā)展和進(jìn)步,但總體仍一直停留在中低檔水平,還不能大規(guī)模應(yīng)用于高質(zhì)量的顯示屏,以及中、大尺寸LCD 背光等高端應(yīng)用領(lǐng)域,我國高光效、高可靠的LED應(yīng)用產(chǎn)品所用的高檔外延芯片幾乎全部依賴于進(jìn)口,高光效的功率型芯片目前尚無國內(nèi)廠家能夠提供。
中國光學(xué) 光電子行業(yè)協(xié)會(huì)光電器件分會(huì)秘書長彭萬華表示：從現(xiàn)階段來看,外延、芯片產(chǎn)業(yè)化中存在的主要問題有：第一,具有創(chuàng)新的、有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)較少,很難與國外的同行競爭。第二,高性能LED芯片和功率LED芯片,目前國內(nèi)很少,仍需要大量進(jìn)口,這嚴(yán)重地制約了整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。第三,國內(nèi)外延、芯片的不少研究成果,如外延新技術(shù)、芯片的新結(jié)構(gòu)、新工藝等很難在企業(yè)中推廣應(yīng)用,這也許是體制問題。第四,國內(nèi)外延、芯片企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模偏小,企業(yè)研發(fā)力量不足,產(chǎn)量偏少,產(chǎn)品成本偏高,缺乏競爭能力。
目前,我國各級政府正在如火如荼地支持LED產(chǎn)業(yè)的方式,比如“城市亮化工程”、各種示范工程、公共檢測平臺(tái)等,實(shí)質(zhì)上都主要使得產(chǎn)業(yè)的中下游受惠,而上游芯片得到的資金不僅少而且分散。其中的客觀原因在于,上游芯片的投資需求很大而且風(fēng)險(xiǎn)高,而中下游的投資需求相對較少且容易很快達(dá)到推廣效果。
但是,在關(guān)注這些示范工程的同時(shí),讓我們看看一些背后的景象：
盡管國內(nèi)有一些廠家可以提供顯示 及背光源應(yīng)用所需的小功率LED芯片,但是面對巨大的照明應(yīng)用市場,目前中國尚無一家企業(yè)能提供可量產(chǎn)的大功率照明LED芯片。盡管有些本土芯片商試圖研發(fā)大功率照明LED芯片,但研發(fā)計(jì)劃卻紛紛因金融危機(jī)受阻或者下馬。
由于國內(nèi)高端芯片的缺失,而臺(tái)灣代工廠的芯片也因?qū)嵸|(zhì)上被五大巨頭專利控制而沒有定價(jià)權(quán),再加上美國針對LED產(chǎn)業(yè)“337”調(diào)查案的威脅,因此,國內(nèi)的封裝及應(yīng)用廠家只能選擇國外芯片。由于壟斷,國外芯片廠商始終為了攫取最大化利潤始終不肯降低芯片價(jià)格,這對于國內(nèi)封裝及應(yīng)用廠家來說,為了保持尚已較低的產(chǎn)品利潤,不得不降低其它方面的成本,從而造成了許多封裝及應(yīng)用廠家只得將生產(chǎn)基地從成本較高的沿海城市,如深圳,轉(zhuǎn)移至成本較低的內(nèi)陸地區(qū)。深圳方大國科遷移至東北就是明證。
連科技部高新司副司長戴國強(qiáng)都不無感慨地說：“在上游方面和國際巨頭相比,我國還是處于較弱的局面,特別是在知識產(chǎn)權(quán)的封鎖中,我們?nèi)绾螒?yīng)對未來給我們的挑戰(zhàn)•企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)品可靠性差、缺乏企業(yè)品牌、高端市場被占,都將是我們下一步半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須應(yīng)對的一個(gè)主要問題�！�
或許,我們更相信,“在應(yīng)用方面更加值得我們關(guān)注,作為一個(gè)新興的技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域,它的應(yīng)用市場需要我們應(yīng)用方面的人才來引導(dǎo)和支撐,但是在這個(gè)方面企業(yè)還沒有足夠的實(shí)力、研究院所還沒有把它作為一個(gè)重要的方向給予足夠的重視,這很可能成為我們下一步發(fā)展中的一個(gè)最大的困難�！�
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