上海半导体照明产业发展报告

随着现代社会的经济发展，环境污染和能源消耗问题日益严重，全球气候变暖、能源匮乏且石油价格不断上涨，发达国家纷纷把发展低碳经济和新能源、节能环保等战略性新兴产业作为推动经济增长的突破口，而半导体照明由于在环保规模快速发推进本国半导体照明产业的发展。日本是世界上最早启动半导体照明计划的国家，1998年启动“21世纪照明计划”，目前已完成了计划的第一期目标，正在组织实施第二期。美国在2000年启动“国家半导体照明研究了固态照明于2000年7月，2000lndustry 年9月开始实施“新世纪照明光源开发计划”, 并启动了“高亮度白光LED 专案计划”。这些国家级半导体照明计划都折射出各国对LED 照明产业发展和环境能源效益的重视。美国、日本、韩国都制定了半导体照明发展年四个时间图2把标准和检测放到重要地位，以规范市场、加快半导体照明产品的推广和应用。美国在这方面投入了大量的人力物力，不仅以美国国家标准与技术研究院(NIST为首，对半导体照明检测技术展开了深入研究，而且多个组织和机构也分别或联合出台了12项LED 相关标准，另有十余项正在(IESNA发在全球范围内LED 照明灯具术和标准化的研究。自2009年开始，韩国政府积极整合国内十三项安规检测，统一以KCMark 作为唯一的认证标志。台湾经济部公布了一般照明用LED 模组检测标准；台湾AC LED 应用研发联盟邀业内厂商共建完备 AC LED 标准协助厂商掌握CNS 15233。LED 个领域渗透的商业条件也越来越成熟，各国政府在半导体应用领域纷纷推出了补贴计划(补贴额达到了产品价格的30%55%，大力鼓励半导体照明的普及和应用。日本政府有一系列补助方法，提高企业、组织单位采用LED 照明的意愿，年全球及LED 市场158亿美元。从2010年达到26.9%，而2011年预计将达到55.9%。预计到2014年LED 将完全取代CCFL 。而背光采用LED 的笔记本电脑在2009年还只有59%，在2010年就达到95%。背光采用LED 的液晶显示器在2009年只有1.5%，2010年达到15%，预计2012年达到40%。MOCVD 仅决定LED 30%），而且LED 推动全球LED 2010年全球年三年的总和，比2009年MOCVD 出货228台增加3.5倍。其中，我国内地购买数量占全球800台MOCVD 设备的32%，韩国占33%，台湾地区占26%（详见下图），预计2011年MOCVD 出货量为850-1100台，中国大陆将占据60%份额。MOCVD 情况 （三）产业技术迅速提高从2000年开始LED 的发光率平均每年以1020lm/W的速度大幅提高。2010年半导体照明技术发展更是一日千里，技术创新的速度远超过预期。的白光LED 150lm/W初Lumileds 光通量为2006年131lm/W高发光效率为2010年2208lm/W，这是一个具有里程碑意义的记录。同月，首尔半导体100 lm/W AC LED实现量产。中国成功研发出130lm/WLED光源产品。2010年4月美国Cree 宣布开发发光效率高达160lm/W的LED “XLamp XM-L ”新产品，并于当年年底上市。）、发光模块700mA 时发光效率为的昼行照明采Rebel 。2010LED 照明。再领LED 业界（四）企业垄断日趋加速欧美企业2010年尽管出货量增加不少，但是价格下滑剧烈，这些厂家也只是微幅成长。成长力度最大的是日、韩、台企业。表1：2010来源：水木清华研究中心2010-2011年全，2009年2010年增长牺牲了利润，收入大增，从亿美元，全收LED 业务收入比2009年增加65%，达到22.46亿美元。日亚化学自2003年以来连续8年排名全球第一。全球专利技术特别是核心专利技术基本上被5大公司掌控。LED 产业上游外延片和芯片环形成了LED 本的日亚化Gosei 、美国Lumileds 被这515年时间里，全球所发生的LED 专利官司高达168起。其中，日亚62起、飞利浦28起、科锐20起、首尔半导体18起、丰田合成15起、欧司朗14起、泛晶电集团18起、专利授权公司10起。国际LED 巨头之间专利战争一般都以和LED 巨头LED 巨头所组专利联盟的形以2010年全球半导体照明产业出现一些引人注目的新动向。1、亚洲迅速崛起2010年以前，半导体照明产业已经在全球形成以亚洲、美国、欧洲三大阵营为主导的美日台，1023飞猛进。区。中国台湾地区利用资源整合及海峡两岸紧密合作，创造出独有竞争优势，持续快速地扩大产能。韩国大集团不断切入，投资LED 照明产业生产及研发，积极抢占LED 照明市场。2、调整经营策略CREE 、并最终LED 与美厂LED 入中国LED 植物工厂研发战略联盟等等，为即将到来的LED 照明商机预作布局。国际大企业以及台湾半导体照明企业都到我国设点布局，抢占中国半导体照明应用市场。如：美国Cree 正积极推动与韩国显示器巨头LGDisplay 面对未来3图；Philips 大力打造大型LED 基地；台厂亿光、瑞轩与韩厂LG 将合资3,000万美元于中国江苏吴江兴建LED 封装新厂；韩国LG 投入超过1亿美元的LED 项目落户广东惠州；晶电与亿冠晶、长城开发达成协议，共同在厦门投资1.6亿美元（约新台币5亿元）新工厂璨扬12亿元，主20%，现有的的能耗。随着世界产业巨头希望通过引入新光源的设计而使照明产品更富创新性，欧司朗和飞利浦加快了在LED 照明领域的布局。这两家公司的进入促进了LED 照明和传统照明两个领域合二为一发展，形成一种新的照明商业模式，有利于LED 照步伐。朗已经在品。本东芝停产白炽灯，结束白炽灯120年生产史，NEC 、夏普、东芝、松下、日立等大型照明厂商陆续推出了低价位的半导体照明产品，目前在日本很多电子用品商店都能见到各式各样的LED 灯泡。根据GKF 日本调查显示，日本国内市场2010年50%。30左右2010年的lm （亮度）25美元、暖白光36美元，降至2010年冷白光13美元、暖白光25美元。按照美国LED 照明价格路线图，至2015年，LED 照明产品的光效已从2010年的冷白134lm/W上升至215lm/W，暖白88 lm/W上升至184lm/W，而每千流明的平均单价却降至冷2010年，我国LED 产业政策逐步明朗、国家扶持力度逐步加大。4月，国家发改委、财政部、人民银行、税务总局四部委联合发布关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见；10月，国务院办公厅正式发文国务并于9月组月陆续启动了863计测关政策，极大促进了我国LED 照明产业的健康有序发展。政府继推出“十城万盏”、“合同能源计划”两大扶持半导体照明政策以外，“十二五”的第一年计划推出“农村照明计划”，由政府全额补技术，发展。少约100计会使用5LED 灯泡，约2010年，我国半导体照明产业规模达到1200亿元，其中外延芯片和照明应用产品的发展最为突出（详见下图）。图4：2010年中国半导体照明产业规模2010速，MOCVD 1/3。MOCVD 超过MOCVD Veeco2010来自中国，与2010年，我国芯片产值达到50亿元，较2009年的23亿实现倍增。2010年国产GaN 芯片产能增加最为突出，较2009年增长150%，达到5600kk/月，实际年产量达到390亿只，国产率也提升到了65%。国产芯片的性能得到较大提升，在显示屏、景观照明、信号灯等市250亿；产量则由亿只，其中高LED 总销售额SMD 和LED 封装的主要扩产方向。突出，应用领域的整体规模达到900亿元，整体增长率达到50%。应用领域的具体分布见图7。其中，背光应用和通用照明应用的增长最为突出。2010年167%，其市场渗透率不断攀升，LED 背光液晶电视渗透率从2009年的2.3%上升到8.9%。随着我国城镇化进程的持续进行以及节能减排意识增强，LED 照明产品的市场规模迅速扩大，2010年增长率达153%；此外，LED 在显示屏、景观照明、我国半导体照明开始进入一个快速发展的周期，预计未来3-5年内，我国半导体照明产业规模和产业格局将发生较大的改变。（三）产业布局集聚加速世纪70年年底，继上76个城呈现东重西域集聚加速，并持续北进西移，原有的珠三角、长三角、环渤海、闽赣地区积极加固原有地位，在原来的基础上逐渐延伸产业链，扩大产业规模，突出龙头品牌地位；新的集聚区域两湖一徽（湖北、湖南、安徽）、西三角（陕西、四川、重庆）地区快速提升，携产业转移和升级之势，集聚。2010达90企业占30%珠三角共16两湖一徽共8见图9及表2图9：中国LED 芯片制造企业区域分布图注：其中红色标注厂商为外资投资（含台湾、欧美、日韩等）从表中企业的资本性质来看，我国企业68家占74%；台湾企业19家占21%；欧美企业5家 台湾企业在我国布局最为积极，2010年底，台湾在大陆的封装产能已经占到其全部产能的42.3%，2011年有望突破50%。其次美国企业，有Cree(科锐 惠州、Semileds （旭明）佛山、BridgeLux （普瑞光电）、美国团队技术的浙江海盐亚威郎、武汉海仕。预计未来随着台湾厂商在转移至中国。示屏芯片龙头企业杭州士兰明芯母公司士兰微对外宣布公司计划切入LED 芯片的下游封装业务，进一步提升LED 业务的盈利水平；同月，国内LED 芯片大厂三安光电宣布出资4080万元牵手奇瑞汽车做大封装产业；真明丽向上游垂直整合积极扩产。10项行8项半导体照明产品的节能认证工作。（六）产业投资激剧增加LED 照明产业的发展前景和中国的巨大市场，吸引了方方面面的投资。根据高工LED 产业研究所(GLII统计显示，2010年中国LED 产业签约计划投资额合计为2178.85亿元人民币，同比增长(指投资额在1比上年增加25额的15.8%。图11：图12：2010年国内LED 产业投资情况其中外延芯片投资额约1240亿元，占比56.9%；蓝宝石衬底投资额约227.2亿元，占比10.4%，成为投资增速最快的细分领域，而在2009年该领域投资额占比不到1%。图13：2010年国内LED 产业签约投资额分布目位居首位，同时项目的分布区域仍然以沿海较为发达城市为主，主要LED 项目均分布于珠江三角洲、长江三角洲。从区域投资额来看，江苏、安徽、广东名列前三，三个地区的投资总额共占到全国的59.56%，超过五成。图14：2010年国内新增LED 项目数量省份分布图15：2010年国内LED 产业投资额区域分布2010内地的LED 比57.5%。2010照明企业的资本运作加速，对LED 产业发展起了极大的推动作用。行业内企业向产业链纵向扩张。上游企业向中游封装及下游特定的应用市场扩张，其中表现比较活跃的一些芯片企业切入封装领域，主推LED 光源。这种扩张的目的主要是为占据60亿元覆盖LEDEPIVALLEY 公司及MAXAKPHA 技术公司合资设立生产晶圆和芯片的公司等（详见下表）。通过扩张战略，行业内龙头企业将占据行业竞争的有利地位，并有效降低生产成本，随着LED 行业竞争的加剧，以后这些企业将逐渐形成行业中的垄断地位。 2010年我国半导体照明产业在快速发展的同时，也存在一些不容忽视的问题；1、差异化发展不明显我国半导体照明产业化基地已有13个，但是，各地的国家级产业化基地的差异化发展不够明显，产业结构类同较多；每个产业基地内的半斗；模式，各的，常不利的。2我国3000装和下游环节，我国企业LED 领域的自主创新和专利也主要集中在封装阶段，在产业最关键的LED 衬底材料的技术、外延片生产核心设备、白光大功率LED 技术、持久高效的荧光粉等方面，技术专利长期以来被欧、美、日等国企业垄断。2010年我国功率型白光LED 产业化光效，先进的企业2015，美国产品价格上，于不利地位。LED 背光进入LCD TV带来的半导体照明产业增长波我国基本上没有能够挤入，如果我国再与LED 照明进入家用擦肩而过，对我国LED 照明产业发展将极为不利，加强技术研发成为我国LED 产业发展需要突破的重点。32010LED 限制了国内LED 照明产业的整体发展，同时也使当地企业出现畸型发展。4、标准制订管理问题我国半导体照明产品的标准制订滞后，已经出台的相关标准混乱，市场门槛过低，行业内LED 灯具质量良莠不齐，这在一定程度上阻LED 我国LED 产业爆发增长受惠于产业转移，在各地政府大手笔设备补贴政策刺激下，国内MOCVD 出现爆发式增长，芯片生产也将出现井喷式发展。目前LED 芯片主要用于笔记本与电视，前者已渗透绝大部分，后者已超过50%，IT 领域推动的成长已有些乏力；韩国增长放缓，对已订的MOCVD LED 果而面临大“洗牌”。6、人才匮乏影响发展我国发展半导体照明产业最缺什么？不是钱，也不是机器，而是人才。而LED 产业快速发展更使人才不足问题雪上加霜。过去国内35年内，我国半导体照明产业规模和产业格局将发生较大的改变，在国际半导体照明产业体系的地位和影响也将大大增强。的业发展的意见、国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定等政策，市科委组织专家学者，在深入实际调查研究的基础上，制定两份重要文件，指导上海LED 产业的发展。1、明晰产业发展方向上海市科委组织力量开展调查研究，系统回期间的发展状继续保持企业，推动上海LED 产业链向高端发展，建成独具特色的创新型LED 产业基地。具体目标是：实现功率型白光LED 器件发光效率150180 lm/W，使用寿命达到50 kh，购置成本30元/1000 lm；实现大型MOCVD 装备核2000长30%以上，到1000大型企业；在110示屏、LCD 各大类产品上形成12家全国有影响力的龙头品牌企业；产品市场占有率逐年提高，到2015年，功能性照明达到30%左右，液晶背光源达到60%以上，景观装饰等产品市场占有率达到80%以上。LED 的可靠性、等方面凝练技术发展重点，同时，把“标准制定、关键检测设备与公共检测平台”作为相关研究内容。从LED 的发展趋势来看，通用照明、中大尺寸LED 背光源、航空航天、医疗和农业、汽车灯和大功率LED 芯片及光源将成为上海LED 产业发业链。片的制造，企业，20多，和汽车等应用领域，在产业链中各主要环节上已逐步形成有一定规模的领头企业。在整体布局上，目前上海半导体照明企业主要集中在浦东新区、嘉定区、闵行区、青浦区、松江区、金山区、徐汇区和普陀区，产业已经形闵行、形成具有上 总产值图16：上海市半导体照明产业历年产值情况通用照年开始规模扩2010亿多元。%，位列我国十大芯片生产企业第5名。上海蓝宝光电材料有限公司重视研发，是美国加州大学圣芭芭拉分校“中村修二实验室”（UCSB SSLEC ）成员单位，先后承担国家“十五”、“十一五”“863计划”半导体照明工程重大产业科技攻关项目，及上海市光科技攻关课题近二十项。2010年公司销售收入达到15299万元，同比增长27%道路。内外市场；年销售收入达到12000万元，同比增长100%。上海小糸车灯有限公司专业生产销售各种汽车电子照明灯具，共3000多个品种。产品在全国乘用车灯具市场占有率达40%以上。1999年上海小糸在国内首先开发了LED 高位刹车灯，已有40多种产品出口美国、日本等国际市场。2010年上海小糸LED 车灯销售收入达到万元。支日光灯管、第一只电影20071名中标。2010年上海亚明灯泡厂有限公司LED 产品销售收入达到8000万元，同比增长33%。上海三思科技发展有限公司是中国最具规模的LED 应用产品的生产厂商。公司主要系列产品是各类高端LED 视频显示系统、各类通用或专用LED 显示屏、智能交通系统可变信息标志、智能排队管理系统、LED 路灯、LED 隧道灯、LED思LED 从事大功率示屏、LED 特种LCD 新技术企业。的50%。2010年，映瑞光电（上海）有限公司成立，该企业通过招聘、引进人才已形成研发团队和生产团队，公司依托上海集成电路的技术优势，从事蓝宝石、外延材料、芯片制造和封装生产，从背光应用入手，兼顾照明，研发LED 特殊用途产品，通过垂直整合建设国内领先的半导体照明产LED 显年涉足LED 4619.40万台，形成有效地检测验证能力。明凯照明2010年产值达到56500万元，同比增长16.1%，其中LED 产值达8400万元。目前明凯照明从公司从光源转向灯具，从低端转向中高端，从传统照明转向新型照明，从单一产品转向集成系统，形成明产品30%在绿色创新方面的投资累计已达10亿欧元，提前2年实现了在绿色投入方面设定的目标。由于公司在可持续创新方面的不断投入，2010年，绿色产品占整体销售的比例在2009年31%的基础上继续提高，达到了38%。飞利浦电子贸易服“一轴四馆”LED 集，带来了许多新的技术与理念，给上海产业注入了许多元素。LED 应用最集中的地方。世博轴阳光谷变幻莫测的夜景灯光，是世博园区内最吸引人的地方之一，那上面的LED 发光点超过8万个。中国馆鲜明的中国红，也靠LED 白色投光来映衬。主题馆、世博中心、文化中心也都有各自的姿彩。世博园区的广场景观照明、沿江景观带、标识与智能引导系统以及入夜, 之间横跨浦西高30米的，全球最大户外LED 显示屏，与旋动的焰火一起创造了难忘的视觉盛宴。台湾馆的最大亮点点灯水台上的祈福天灯就应用了LED 显示技术，幻化出天灯冉冉升空的奇妙景象。“国泰民安”、“爱与和平”一盏盏电子祈福灯把祝福送到世界人民的心里。世博园大热门之一的沙特馆长91米、宽上的大型环形笑脸。也布满40万根特色的LED 世博会上可替代的技术。上海世博会上通过创意设计和技术理念的演绎，带给了参观者前所未有的视觉体验。如荷兰馆的“欢乐街”将LED 装饰在建筑的表面，通过明亮闪烁的视觉效果来表达荷兰馆在夜间张LED 灯具。2、促进产业技术融合世博应用是一个平台，以重大工程形式促使产学研联动、形成支撑性技术、产品、应用和保障服务平台。光的照明，内部会议厅采用的LED 照明技术，实现了由景观向实用的跨越；主题馆东西两面5000平方米的世界最大生态墙；世博轴应用的19种最新研发的LED 产品；城市最佳实践区内的沪上生态家把室外景观照明和室内功能性白光照明相结合，成为LED 应用于生活的典范案例。LED半导体这就是说可持续发展的核心竞争力。3、加快产业标准制定上海半导体照明工程技术研究中心受上海世博局委托，前期对世博轴、世博中心、卢浦大桥、南浦大桥、浦东世博公园等重点场馆开展灯光方案设计、究中心目。全方位技术保障。4、开启通用照明元年上海世博会成为绿色照明及新型显示技术展现城市低碳生活的精彩缩影，通过创意设计和技术理念的演绎，LED 照明带给了参观者前所未6个对新技术, 无不如, 展示了第一个实用荧光灯, 开启全球荧光灯时代; 而上海世博会也将预示着LED 照明时代的来临，上海世博会将开启通用照明元年。举办世博会，提高了上海LED 照明产品的国产化水平，形成了一批LED 产品规范，完善了专1料、成效的研究，取得了显著的成绩，在国内LED 产业中占据重要地位。2010年，上海市科委主持制定了上海市半导体照明产业技术路线图，提出LED 产业创新能力要明显增强，支撑引领经济社会发展的地位要得到提升。继续保持LED 高建成独具并抓住上海半导体照明产业的MOCVD 装备完全依赖进口，这已成为上海半导体照明产业发展的瓶颈，也是上海LED 芯片制造成本不能大幅度下降的重要原因之一。2010年，在上一年完成“MOCVD 反应腔整体结构设计与制造技术”项目的基础上，目前，上海有中微半导体设备（上海）有限化MOCVD （2储备工作。已经进行了专利布局，铝酸锂衬底已做成了发光器件，蓝宝石、SiC 衬底基片，建立了2英寸Al2O3和SiC 衬底的切、磨、抛制备中试生产线。（3）高亮度芯片在完成“功率型LED 芯片出光效率和器件钝化技术的研究和开发”项目以后，上海蓝光科技用碳纳米复合上，2010年开展“用于大功率LED 封装的低温共烧陶瓷基板及封装技术研究、基于单晶荧光材料的产业化无金线封装技术研究”， 目前封装后实现光源光效80-100lm/W，显色指数80，光源寿命3万小时（光衰2%/2000小时），色温：3000-7000K ；4000K （5液晶电视用流驱动器，换效率0.78。上海进行航天照明技术的自主研发已经有10个年头。神舟七号飞船的飞行员出舱时的照明系统就是上海用LED 技术研制而成。上海在航天领域的LED 应用技术国际领先、国内唯一，在高端LED 照明技术的研发应用上，上海、“高架实现光源75%，灯具2010年开创了白光照明的元年。农业照明：继“十一五”期间上海半导体工程技术研究中心联合上海孙桥现代农业开发区，对LED 用于农业育苗、保鲜和杀虫进行了积极的研究探索，取得了显著成效后。2010年，OLED 一条2.5代线点为低成本化板规格为片大片TFT OLED，同时组建一条200x200mm2的主动式 OLED显示器中试线，组建一条200 mmx200 mm 微晶硅TFT 基板实验线，并与 OLED显示器中试线集成。2、专利工作重视LED 相关专利件，上海866件，1,204多的2008年261件增加了215件，在全国各省市中名列第3，广东省以599件高居榜首，江苏省以554件紧随其后，浙江省以430