全球十大蓝宝石晶棒厂商 高工LED市场调研分析-蓝宝石衬底.doc

2011年全球十大蓝宝石晶棒厂商产能扩充一倍国际市场，全球七大蓝宝石晶棒厂商2011年产能约在去年的基础上翻一番，达到500万毫米/月（约合650万片2英寸基板）。其中Rubicon仍将在2011年占据全球龙头地位，不过，韩厂Sapphire Technology Company (STC)因扩产脚步相对较快，有望于2011年底接近Rubicon并在2012年实现超越。2011年随着扩产计划的实施，Rubicon、STC、Monocrystal三大厂商将占据全球蓝宝石晶棒约四成产能，这个比例较去年下滑17%。这个现象表明全球蓝宝石晶棒的产能分布开始趋于平均，同时后来者开始发力扩充产能赶超三大巨头，其中最为明显的就是韩厂STC首次挤压日本两大厂商及俄罗斯Monocrystal跃居第二位。2011年虽全球蓝宝石晶棒主要厂商扩产速度不一，但依其扩产目标来看，STC以新增产能45万毫米位居首位，这个趋势可能导致2011年Rubicon被STC挤压后退至老二的位置。与此同时，随着台厂越峰积极扩产，2011年底产能可望跃升至全球第5位，而导致日厂京瓷（Kyocera）与并木精密宝石（Namiki Precision Jewel）排名将分别后退至第6位与第7位。2011年全球前十大蓝宝石晶棒厂商排名及月产能扩充计划（2英寸计算）排名企业名称10年月产能（万毫米）11年月产能（万毫米）产能变化（万毫米）1Rubicon60100402韩国STC4590453Monocrystal4580354云南蓝晶1050405台湾越峰1045356日本京瓷2040207Namiki2232108韩国Astek530259Saint-Gobain815710鑫晶钻5127合计230（全球260）500（全球650）270（全球390）数据来自：高工LED产业研究所（GLII）市场调研，目前1毫米厚度蓝宝石晶棒可以切割成大约1.2-1.4片基板（衬底）除了韩厂STC及Astek挤进全球前十大厂商行列之外，三星LED近日公告称将与住友化学合资成立LED蓝宝石公司，新公司初期资本额将为800亿韩元左右（约7200万美元），将由三星LED与住友化学各持股一半，业务涵盖LED用蓝宝石晶棒生长至切割。合资公司计划于2011年完成工厂兴建，且自2012年初起量产。届时年产能达到2寸500万片，或4寸120万片。上述产能与目前日厂京瓷蓝宝石晶棒产能相当。除住友化学外，与三星集团关系密切的Hansol Technics已定下LED用蓝宝石晶棒的年产能目标，预计在2012年底将升至420万毫米/年。若将两大项目的年产能相加，至2012年两家合计将可供应近千万片2英寸蓝宝石基板。从三星LED近期在上游LED用蓝宝石事业布局动作来看，可明显看出三星LED欲确保蓝宝石晶棒及基板来源多角化，以提升其控管上游蓝宝石材料成本能力。住友化学是全球第一大蓝宝石长晶所需原料氧化铝的供应商，因此未来三星等韩厂在蓝宝石领域的竞争力将不可小视。一季度国内蓝宝石新增投资再创新高产能释放要到2012年2010年国内上游外延领域的MOCVD规划数字不断刷新引发的蝴蝶效应，导致新一轮蓝宝石长晶及衬底项目投资浪潮。进入2011年，根据高工LED产业研究所监测数据显示，仅一季度国内已确定新增蓝宝石项目投资额就达到70亿元人民币，涉及7个项目约4100万片/年产能（2英寸，全部达成后产能）。这个数字已经超过2010年全年规划蓝宝石衬底投资项目产能（约3500万片/年）。尽管截止一季度末，中国蓝宝石新增产能规划已经突破7000万片/年，约合每月450万毫米晶棒产能，这个数字已经达到2011年全球产能的70%。其中按照规划，协鑫光电与香港青朴国际两个项目如果全部达成，届时产能将分别达到190万毫米/月和100万毫米/月，将计入全球前十大蓝宝石晶棒厂商行列。其中协鑫光电更是有望冲击第一大厂的宝座。但根据GLII对国内规划项目的实际实施情况调查来看，最终晶棒的产能释放并不是很乐观。其中仅协鑫光电一期170台长晶炉项目已经开始动工建设，其余新增项目均处于未开工阶段。而国内已经处于量产的企业中，除云南蓝晶、重庆四联合计2011年将扩充晶棒产能约70-80毫米/月之外，其余原先规划的长晶项目将有可能以外购晶棒进行后端切割研磨工序为主。以目前国内上游外延厂蓝宝石采购链来看，台湾晶美2010年在大陆的蓝宝石基板市场市占率超过六成，其余份额主要有蓝晶、焦作科瑞斯达、青岛嘉星光电、武汉东骏等厂商瓜分。台厂率先下调二季度蓝宝石基板价格2011年3月底，台湾二季度蓝宝石基板价格出炉，跌幅介于3%至5%之间，一季度2英寸平均价格30美元计算，二季度定价将介于28.5至29.1美元之间，相较之前下游外延厂27美元的心理预期高出约7个百分点。外延长第二季的毛利可望逐渐回升，上游蓝宝石基板厂因为产能扩张之故，价格微跌无损于毛利率，因此第二季蓝宝石2英寸基板报价结果可谓皆大欢喜。以销售蓝宝石晶棒为主的尚志半导体表示，晶棒的价格第二季与第一季约略持平，蓝宝石晶棒的价格为24至25美元/毫米，晶棒价格的优势甚至超越基板。由于蓝宝石基板4英寸价格优于2英寸，第二季的价格大约在120美元至130美元之间，兆晶、兆远等基板大厂生产的基板尺寸，也逐渐增加4英寸的比重以提高整体的毛利率。上下游厂商对蓝宝石衬底价格各持已见按照GLII对全球蓝宝石衬底价格的监测数据显示，2009年蓝宝石衬底价格低至10美元/片，2010年出现供不应求的紧缺状况，价格一度飙升至35美元/片，尽管台湾厂商已经在轻微下调今年二季度蓝宝石衬底出厂价格35个百分点，但未来市场定价仍扑朔迷离，降价或不降价尚待时间才能验证。目前国内对于未来蓝宝石衬底的价格走势存在两个派系。其中蓝宝石厂商一方普遍认为目前的降价预期主要是一些外延厂的炒作和造势，外延厂更多是考虑到自身产品的高毛利率受到牵制。根据GLII对外延厂商的调研数据显示，2010年第一季度，蓝宝石基板占外延片成本比重约10%，第二季增长到14%，第三季大幅上涨，使得蓝宝石基板占成本比率上调到15%20%，四季度成本比重更是攀升至20%30%。近日国内一家蓝宝石衬底企业高层对高工LED记者表示，今年上半年蓝宝石衬底的市场不会有什么大变化，虽然受到日本海啸的影响，但是影响不大。下半年价格微降12美元，但是仍会保持在2830美元/片（2英寸）之间，绝对不会低于28美元/片。同时他还指出，2011年大尺寸蓝宝石衬底（3、4、6英寸）将逐渐开始占据国内市场的主流，预计到年底，份额有望达到50%。除了产品结构调整，作为蓝宝石的主要原料高纯度氧化铝粉的价格也是水涨船高。根据高工LED产业研究所的调查，2011年1季度，国内市场高纯度氧化铝粉的价格为每吨405美元左右，而2008年均价仅为200美元/吨，两年时间氧化铝粉价格就上涨了1倍。自从氧化铝价格刷新了自2009年以来的最高位之后，由于市场需求持续攀升，近日一份报告称，“估计2011年，氧化铝供应仍将紧俏，价格仍将维持高位。”而对于外延厂商一方而言，因为2009年底蓝宝石衬底价格曾一度降至12美元/片（2英寸），所以从下游厂商的角度而言，如果一旦蓝宝石产能规模上去了，降价肯定是市场必然的走势。2011年一季度国内新增蓝宝石衬底项目项目名称地点总投资额实施计划产能（2英寸,片/年）上海巴世玛3月，江西宜春5.6亿元首期投资2亿元，在五年内建立200台泡生法晶体生长炉600科瑞斯达光电2月，河南焦作6000万元2011年正式开工建设，项目一期投资2300万元，实现年产36万片产量；二期投资为3800万元，实现年产60万片产量60PowerSav(晶桥光电)1月，合肥未知计划通过35年快速发展，创造20亿元以上的LED用蓝宝石芯片销售额1000东晶电子（上市公司）2月，浙江12亿元项目分二期建成，2012年底完成一期投资，2013年底完成全部投资并投产750施科特光电3月，江苏昆山18亿元今年计划投资3亿元，9月份投产180中晶光电3月，江苏武进2亿元项目拟租赁津通工业园的标准厂房一间进行生产100香港青朴国际3月，江苏连云港5亿美元分三个阶段建设，今年将投建3台长晶炉，2012年投建27台长晶炉，该项目远景目标为建成500台长晶炉15002011年蓝宝石衬底价格将在30美元左右浮动进入2011年一季度，受上一季度末应用市场淡季效应尤其是LED背光电视厂商库存调整影响，多数LED上游芯片及封装厂商均出现库存增加的情况。根据GLII监测数据显示，全球几大主要LED厂商一季度较上季营收环比下滑5%10%，受此影响2011年一季度全球LED整体营收将于上季持平。二季度，受电视整机厂商陆续补充大尺寸液晶面板库存以及中国内地LED照明工程招标逐步释放，尤其是日本3.11地震后对LED节能照明的需求暴增，全球主要背光及照明芯片与封装厂商的营收将有望出现回升势头。根据GLII近日发布的2011年中国上游产业研究报告数据显示，2011年全球将新增安装到位约1200台MOCVD，因此粗略估算2011年全球上游厂商对蓝宝石晶棒新增年需求量约25002600万毫米。而2011年全球蓝宝石晶棒厂商的产能有望新增约3400万毫米，考虑到蓝宝石长晶调试工序较MOCVD多出2-3个月，因此GLII认为2011年全球蓝宝石衬底的价格将维持在30美元左右（上下浮动5%10%）,不会出现较大的降价幅度。2008-2011年一季度全球蓝宝石衬底（2英寸）价格走势图2008年Q22008年Q32009年Q42009年Q12009年Q22009年Q32009年Q42010年Q12010年Q22010年Q32010年Q42011年Q1价格25181313131091520303533数据来自：高工LED产业研究生（GLII）制表世界蓝宝石龙头搭上LED产业高速发展的顺风车中国LED产业大规模扩张，但几乎没有进入衬底领域。产业链缺失限制了中国LED产业的发展，大量购进的MOCVD建成之日就面临衬底紧缺的局面。目前，世界LED主要采用蓝宝石衬底，约占90%以上。无论从成熟度及价格，蓝宝石衬底都优于其他衬底，高亮白、蓝、绿LED芯片一般在蓝宝石衬底上生长。2011年，LED行业仍存在蓝宝石衬底紧缺、价格上涨的巨大风险。材料成本外延匹配性能应用硅单晶低晶格匹配度低，难以批量生产高性能LED无商业应用碳化硅价格是蓝宝石的5倍以上晶格匹配度高Gree独用蓝宝石中晶格匹配度较高90%LED用氮化镓价格是蓝宝石的数百倍晶格匹配度很高实验室阶段表1：LED衬底种类及其特征资料来源：实地资本蓝宝石晶体原材料为氧化铝碎晶，生产利用率大于97%，已经完全国产化。蓝宝石单晶产品即为蓝宝石坯料，可直接出售，不合格品可直接作为原材料再次加工。其他消耗材料如钨钼材料、金刚石刀具、传感器、仪表等均国产化。蓝宝石环节的短板主要在于关键设备-长晶炉依赖进口。国内主要的蓝宝石晶体炉厂家主要都是高校研究机构，包括西安理工大学、哈尔滨工业大学以及重庆第二十六研究所等。但国内目前的生产技术只能生产2英寸以下的蓝宝石晶棒，长成的晶体与氮化镓（GaN）的晶格错位较大，无法用于LED的蓝宝石衬底领域，大多用于手表表面外壳等。Rubicon作为蓝宝石产品的世界龙头，其优势在于：优势一：拥有蓝宝石完整的产业链Rubicon是蓝宝石衬底的最大生产商，拥有从蓝宝石晶棒、切片、圆片、基板（衬底）完整的产业链。完整的蓝宝石产业链使公司能够生产蓝宝石晶体并将其加工为蓝宝石晶棒，并可根据客户需求制成不同方向和量纲的片状蓝宝石，然后经过精研、磨边、退火工艺将其加工为蓝宝石圆片，公司在6、8英寸高度清洁的蓝宝石基板产品上有专利，可用以生产SOS PFICs及其他需要大尺度高度剖光衬底的领域。覆盖全产业链使公司能够获得更高的营运效率，生产更高质量和精度的产品，降低成本，拓宽产品线，最大程度保护专利不外泄。优势二：拥有ES2专利技术生产蓝宝石晶棒的工艺主要有泡生法（KY法、凯氏长晶法）、提拉法（CZ法、柴氏拉晶法）、温度梯度法（TGT法）、EFG法等，其中泡生法为主流工艺，生产的蓝宝石晶体约占70%。Rubicon采取ES2专利技术，ES2专利由泡生法演进而来，这种技术可以是温差最小，在密闭空间生长晶体的限制更少，压力更低，晶体熔化也更易把握，从熔化到晶体生成的温差更小，ES2技术还包含退伙工艺，用这种工艺可以再晶体生长过程中减压。采用此技术，Rubicon能生产高品质的梨形蓝宝石，并得以将8英寸产品商业化。ES2专利技术全部自动化，采用闭环控制系统，一个技术工人可同时操作几台生长炉，避免人为操作不当带来的损失，同时也降低了成本。提拉法和EFG法由于压力较大，晶体整体质量相对较低，而且需要更多时间减压，使成本上升，产量降低，在大直径产品中表现更为明显。提拉法在氧化铝熔化时必须旋转、拉伸晶体，温差更大从而压力增大，使产品质量下降。优势三：产品性能更佳ES2专利可生产纯度更高、错位度更低、一致性更高的产品。产品错位度（10-100/CM2）低于行业标准水平（Sapphire Material, Manufacturing, Applications by E. Dobrovinskaya, L. Lytvynov and V. Pishchik等公司为5000-100000/CM2），纯度高达99.999%，因此可用于制造光学器件（需要从紫外线到中红外线的转换）。Rubicon的产品系列包括：Rubicon的产品主要用于LED领域，具有替代荧光灯、白炽灯的潜力；还包括SOS PFICs (SOS:silicon-on-sapphire)领域、光电镜片、光电窗口、蓝色激光二极管基板，有替代石英、玻璃的潜质、Rubicon是世界上少数能够提供6、8英寸高质量R平面方向基板的厂家。产品尺寸方向用途蓝宝石晶棒2、3、4、6、8C、R、A、M由梨形蓝宝石钻去而得，用于LED、光电窗口、蓝色激光二极管蓝宝石切片2、3、4、6、8C、R、A、M用电锯将核状蓝宝石切片而得，用于LED用蓝宝石晶片、光电窗口晶片、SOS PFICs晶片蓝宝石圆片2、3、4、6、8C、R、A、M将蓝宝石切片双面精研和磨边，使晶片平滑并且高度一致，磨边工艺把晶片的边缘磨成斜边，使之更加耐用不易碎。用于LED用蓝宝石晶片、光电窗口、SOS PFICs晶片蓝宝石基板6、8C、R、A经过机械剖光、化学机械剖光两个过程而得，清洁无菌，SOS PFICs的高度剖光基板、剖光光电窗口、双面剖光蓝宝石基板其他-用于军用及高级SOS PFICs，还用于手机、宽带电视机顶盒、卫星、光学剖光窗口、磨砂窗口等。因为绝缘性、杰出的导热性、和硅的晶格兼容性，使SOS PFICs的整体集成成为可能。蓝宝石及氟化物（氟化钙、氟化钡、氟化镁）被应用于航空航天光电窗口、传感器及激光应用表1:2010年Rubicon产品结构、尺寸、方向、用途数据来源：Rubicon各年财报整理分析由于晶体结构对称性，蓝宝石有不同的平面方向，每种有不同的物理、化学、电学特征，从而有不同的用途。比如LED一半用C平面晶体，SOS制造商一半要求R平面晶体。目前公司的主力产品为2、3、4英寸LED用蓝宝石晶体棒（客户为基片制造商）；6英寸蓝宝石基板（客户为SOSRFICs等半导体设备制造商，少部分为LED外延生产商、军用航空航天、传感器产品制造商）。2008年8英寸产品研发成功；2010年8英寸主要供研发用；2009年12英寸产品研发成功，但尚未大规模商业化，2010年12寸及以上尺寸产品圆形、矩形产品均可以生产，为下一代LED、SOSPFICs、光电窗口做技术储备。大尺寸蓝宝石晶圆具有更好的成本效益或经济效益，同时那些能制造大尺寸晶圆的LED工艺设备商业正在帮助LED厂商去改善他们的工艺，提高芯片的质量，总而在总体上减少综合芯片成本。2011年Rubicon的战略产品是4英寸蓝宝石基板，6英寸及以上的订单需求有所增加，2012年一季度估计公司有能力将8英寸产品成功商业化。从Rubicon的销售结构看，其畅销产品为蓝宝石晶棒、基板。蓝宝石晶棒由39%稳步上升到2010年70%，基板由15%上升到2010年的25%。切片、圆片均呈下降态势。2007200820092010蓝宝石晶棒39%37%66%70%蓝宝石切片26%24%少于10%少于10%蓝宝石圆片少于15%少于10%少于10%少于10%蓝宝石基板15%24%11%25%表2:2007-2010Rubicon蓝宝石收入占比数据来源：Rubicon各年财报整理分析2010年Rubicon的办公地点分布在美国及马来西亚的5处，2010年4季度在美国Batavia、马来西亚Penang的分厂投入使用，这是公司看好行业发展的战略举措。办公地点分工Chicago(美)主要用于国际货运，从事少量生产Penang(马来西亚)2010年新建65000平方英尺，加工illnois生产的蓝宝石毛料为蓝宝石晶棒及基板，2010年四季度投产Franklin park,Illinois(美)租用72600平方英尺，主要用于晶体生长，可生产2-6英寸基板Bensenviil,illnois(美)租用30000平方英尺，主要用于晶体生长，可生产2-6英寸基板Batavia,illnois(美)收购134400平方英尺场地，2010年四季度投产，专门用于晶体生产，可生产2-8英寸基板表3：Rebicon办公室分布及其分工数据来源：Rubicon各年财产报整理分析2008、2009年公司销售受金融危机影响大幅下降，主要就是因为LED产品用蓝宝石需求不振，公司在需求减少的同时还被迫降价。2010年，消费电子用蓝宝石需求得以重振，尤其是液晶电视LED背光的需求，普通照明市场也得以恢复。指标20062007200820092010营业收入（千美元）2075234110378381980877362表4:2006-2010年Rubicon营业收入、毛利、净利数据来源：Rubicon各年财报整理分析2010年，蓝宝石晶棒的售价增加对蓝宝石晶棒收入的贡献达到67%，而蓝宝石基板的售价增加对蓝宝石基板收入的贡献为20%。说明蓝宝石晶棒的售价增幅更高，毛利也更高。指标2010新增营业收入（万美元）变动原因蓝宝石晶棒41301360万美元来自销量增加，2770万美元来自销售增加蓝宝石切片、圆片-180因毛利较低，因此公司减产这两类产品蓝宝石基板17001360万美元来自销量增加，340万美元来自售价增加；1580万美元来自LED行业，120万美元来自SOS PFICs其他光电产品110-总计5760表5: 2010年Rubicon新增营业收入数据来源：Rubicon各年财报整理分析亚洲客户是Rubicon的主要客户，2010因亚洲厂商MOCVD的激增，亚洲销售占比由70%左右猛增到90%。2007200820092010亚洲72%53%72%90%北美26%44%25%8%欧洲2%3%3%2%表6: 2007-2010年Rubicon营业收入全球分布数据来源：Rubicon各年财报整理分析指标20062007200820092010营业成本（千美元）1888534110378381980877362毛利（千美元）18671206512092-361941157表7: 2006-2010年Rubicon营业成本、毛利数据来源：Rubicon各年财报整理分析2010年Rubicon营业成本主要为原材料、人力成本、租金、公共事业费用、折旧、过期及剩余储备、运费、保费。其中公共事业费用占13%、12%、13%。为节省费用，电费签长期合同，原材料因为供货方不同意，只能签订短期合同。2010年Rubicon毛利增加4477.6万美元，其中1700万美元来自大尺寸产品。指标20062007200820092010管理费用（千美元）32986157669148119883销售费用（千美元）106267596811371267研发费用（千美元）6797698628011079其他收入（千美元）-3272-71042003738346表8: 2006-2010年Rubicon主要费用数据来源：Rubicon各年财报整理分析公司风险主要为：风险一：公司原料来源过度集中，如氧化铝等，若供应商不能供货，一时难以找到替代厂商。风险二：销售渠道单一，全部产品均通过illinois州的bensenville办公室以直销方式出售。风险三：客户过于集中，除了前三大客户，其余客户占比均不超过10%。而且前三大客户并不固定。200820092010第一客户29%20%17%第二客户17%17%15%第三客户11%11%14%第三大客户名称Peregrine、SemiconductorCorp., ShinkoshaCo.Ltd、CrystalwiseTechnology,IncCrystalwise、Tera XtalTechnologyCo