中国新光源(led)新能源(太阳能光伏)产业市场技术调查与投资研究报告

中国新光源LED新能源太阳能光伏产业市场技术调查与投资研究报告中国河北保定二零一零年七月目录第一部分中国LED产业概况。1第二部分中国半导体照明LED市场调查与分析。2第三部分城市照明LED节电改造可行性报告。3第四部分中国半导体照明LED投资研究报告。4第五部分中国半导体照明LED产业的发展前景。5第六部分公司未来发展的目标。6第七部分LED产品研发、设计、生产、工程、投资项目预算。7第八部分太阳能光伏产业概述应用发展技术。8第九部分新光源新能源照明产业革命。9第十部分太阳能LED照明原理与技术。10第十一部分光伏工程解决方案。11第一部分中国LED产业概况经过30多年的发展，中国LED产业已初步形成了较为完整的产业链。中国LED产业在经历了买器件、买芯片、买外延片之路后，目前已经实现了自主生产外延片和芯片。现阶段，从事该产业的人数达5万多人，研究机构20多家，企业4000多家，其中上游企业50余家，封装企业1000余家，下游应用企业3000余家。特别是2003年中国半导体照明工作小组的成立标志着政府对于LED在照明领域的发展寄予厚望，LED作为光源进入通用照明市场成为日后产业发展的核心。在“国家半导体照明工程”的推动下，形成了上海、大连、南昌、厦门和深圳等国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。“十五”期间国家发展LED产业的主要任务是通过建设半导体照明特色产业基地和示范工程，建立半导体照明技术标准体系和知识产权联盟，尽快形成我国半导体照明新兴产业，国家科技部已把“国家半导体照明工程”列入“十一五”科技发展规划，作为一项重点工作来抓。同时，根据我国自身半导体照明的发展现状，国家制定了符合自身发展的半导体照明产业发展计划和2006年技术发展路线图。在中国半导体照明产业发展计划中，规划到2008年达到单灯光通量300LM，可渗透到白炽灯照明领域。在LED上游外延片、芯片生产上，美国、日本、欧盟仍拥有巨大的技术优势，而中国台湾地区则已经成为全球重要的LED生产基地。目前全球形成了以美国、亚洲、欧洲为主导的三足鼎立的产业格局，并呈现出以日、美、德为产业龙头，中国台湾、韩国紧随其后，中国大陆、马来西亚等国家和地区积极跟进的梯队分布。虽然中国在LED外延片、芯片的生产技术上距离国际先进水平还有一定的差距，但是国内庞大的应用需求，给LED下游厂商带来巨大的发展机会，国内生产的如显示屏、景观照明灯具等LED应用产品已经出口到美国、欧盟等国家和地区。目前国内外延、芯片主要研究机构有北大、清华、南昌大学、中科院半导体所、物理所、中电13所、华南师大、北京工大、深圳大学、山东大学、南京大学等，在技术上主要解决硅衬底上生长GAN外延层、GAN基蓝光波长漂移、提高内量子效率和出光效率、提高抗光衰能力和功率芯片的散热水平等等。国内LED外延、芯片的主要企业有厦门三安、大连路美、杭州士蓝明芯、上海蓝光、深圳方大、上海蓝宝、山东华光、江西联创、深圳世纪晶源、广州普光、扬州华夏集成等。国内主要封装企业有佛山国星光电、厦门华联电子、宁波爱米达、江西联创光电1014,021,203等；下游显示屏行业主要有上海三思、西安青松、北京利亚德。一、中国国内LED产业发展现状截至2006年12月，我国有十余家外延芯片厂商已经装备MOCVD，投入生产的总计数量为40台。按照各厂商的扩展计划，2007年预计有15台MOCVD陆续安装投入使用，使国内的GANMOCVD设备增加到55台。2006年国内LED芯片市场分布如图5所示。其中INGAN芯片市值约占据43，四元INGAALP芯片市值约占据整个国内LED芯片的15；其他种类LED芯片的市值约占据42。从国内芯片产值上计算，2006年国内INGAN芯片产值45亿元，同期国内INGAN芯片需求总产值25亿元；国内非INGAN芯片普亮和四元总产值6亿元，同期国内非INGAN芯片需求总产值17亿元，合计国内芯片市场总需求42亿元。INGAN和高亮四元占国内芯片总量的58，说明国内外延及芯片制造及应用市场发展到一定水平。目前，我国具有一定封装规模的企业约600家，各种大大小小封装企业已超过1000家，目前国内LED器件封装能力约600亿只/年，2006年国内高亮度LED封装产品的销售额约146亿元，比2005年的100亿元增长46。从分布地区来看，主要集中在珠江三角洲、长江三角洲、江西、福建、环渤海等地区。2005年统计国内LED产业总产值133亿元，其中封装封装产品的销售额约100亿。在产能方面，随着国内相关企业生产规模的扩大及新的芯片公司的陆续进入，在国内需求市场的推动下，国内INGAN芯片产能已经由2003年的65KK/月倍增至2005年的400KK/月，2006年进一步提升至600KK/月，国内自产供应率逐年提升。预计未来几年国内INGAN芯片仍将保持30左右的年复合增长率，至2010年国内将超过日本成为全球第二大GAN芯片生产基地，产能高达1650KK/月，实际上由于LEDMOCVD设备投入后产能提高特别快，这些估计有些保守。在产业技术发展方面，国内目前已研发1W的功率LED芯片可产业化，其发光效率为30LM40LM/W，最高可达475LM/W，单个器件发射功率为150MW，最高可达189MW。南昌大学近年来开展在硅衬底上生长GAN外延材料研究，已研发的蓝光芯片发射功率达7MW8MW，最好为9MW10MW，芯片成品率为80，功率LED芯片在350MA下发射功率为100MW150MW，最好可达150MW。在500MA、1000小时通电试验下，蓝光的光衰小于5。该成果取得突破性进展，通过“863”项目验收，并获得多项有自主产权的国际发明专利。该专利打破了目前日本日亚公司垄断蓝宝石衬底和美国CREE公司垄断碳化硅衬底半导体照明技术的局面，形成蓝宝石、碳化硅、硅衬底制成蓝光的半导体照明技术方案三足鼎立的局面，在产业化过程中不会受日亚和CREE蓝光专利的制约，且目前最成熟的白光合成方案是蓝光YAG磷光粉的方式，即未来进入白光照明领域必须先掌握蓝光芯片技术，南昌大学的硅衬底蓝光专利具有极为广阔的市场前景。2007年2月1日上午，预计总投资高达7000万美元的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，正式在南昌高新技术产业开发区开建一期工程。该项目技术来源于南昌大学发光材料与器件教育部工程研究中心，并得到了金沙江、MAYFIELD和ASIAVEST三家国际创业投资基金的大力支持。整个产业化项目分三期建设，一期建设预计将于今年年底完成，形成年产30亿粒硅衬底蓝、绿光LED芯片的生产能力；二期建设实现年产硅衬底蓝、绿光LED芯片140亿粒；三期建成上中下游产业链，实现LED产业集群，实现年产值50亿元。大连路美通过收购美国AXT公司获得40多项芯片核心技术专利，并获得整个技术团队，因此芯片技术研发能力国内最强，目前路美国内只有10台MOCVD，国内产能并不大，更多MOCVD设备在美国AXT；国内厦门三安规模最大，技术水平也处于前列，其它如士兰微1117,008,071旗下的士兰明芯近年在技术上取得较大进展，这些企业前景比较明朗。二、国内LED主要应用领域国内LED产品除了大量用于各种电器及装置、仪器仪表、设备的显示外，主要集中在一是大、中、小LED显示屏室内外广告牌、体育场记分牌、信息显示屏等。二是交通信号灯全国各大、中城市的市内交通信号灯、高速公路、铁路和机场信号灯。三是光色照明室外景观照明和室内装饰照明。四是专用普通照明便携式照明手电筒、头灯、低照度照明廊灯、门牌灯、庭用灯、阅读照明飞机、火车、汽车的阅读灯、显微镜灯、照相机闪光灯、台灯、路灯。五是安全照明矿灯、防爆灯、应急灯、安全指标灯。六是特种照明军用照明灯无红外辐射、医用手术灯无热辐射、医用治疗灯、农作物和花卉专用照明灯。LED应用产品特别是半导体照明产品的主要配套件，如驱动电路、支架、灯具、灯管、接插件、塑料件和金属件等，国内的配套能力比较强。在LED应用产品的关键配套LED驱动集成电路方面，目前已有士兰微、中电18所、上海贝岭、北京航天鳞象科技、南京微盟和大连杰码等十几个单位正在开发生产，其产品可针对LED不同功率和不同连接方式进行恒压、恒流驱动，特别是可直接驱动功率LED的驱动电路已经批量生产，这将大大推动LED应用的发展。从国内LED应用市场看，建筑照明、显示屏及交通信号灯合计占比56，这些市场总量增长比较快，但相对分散，技术标准也不统一；而在小尺寸背光与汽车上的应用合计只有7。在LED应用市场上，手机背光市场、即将开发的大尺寸背光市场、汽车市场是目标市场比较集中的“整装”市场，技术要求比较高；未来通用照明市场在细分市场上比较集中，总体看比较分散，但整体规模庞大，进入技术门坎比较高，因此背光市场、汽车市场与通用照明市场有利于进入企业持续稳定地成长，这些领域的毛利也更高，国内企业应更多地参与到这类市场的布局中来，以赢得未来更广阔的成长空间。在照明驱动IC领域，国内企业还主要处于研发阶段，更没有做到一定规模，没有驱动IC，LED照明“灯泡”进不了千家万户，同样，LED照明的爆发必将促进驱动IC的大发展。三、国内LED产业特点上游产业是技术资本密集型产业，投资强度大，工艺控制技术难度大，吸纳就业人员少。目前，我国上游产业的现状，一是参与单位多，主要单位有中科院半导体所、中科院物理所、石家庄第十三电子研究所、北京大学、清华大学、南昌大学、深圳大学、厦门三安、大连路明、士兰微、上海蓝光、上海蓝宝、江西联创、河北立德、山东华光等；目前问题不是参与单位为多，而是这些参与单位特别是科研院所都想建立自己产能，起始阶段产能都不大，整个产业看起来资源分散，没有规模；而且因为科研院所都想建立自己的产能，在技术输出上排外，自己产业化又需要时间，小规模产能建起来后世界技术又有新的发展，又跟不上，实际上各科研单位在某一时间突破的可能仅是产业技术链的某一环节，整体上产业化条件还不具备，这样虽然每年看起来各个方面的技术的都在突破，但产业化效率非常低，过了几年又落后了，又得追赶。很多研究机构都在拿“863”计划成果实施产业化，但有些国内“863”计划成果虽然在国内先进，但在国际上并不是一流，或者是国际先进，但单一项目实施产业化其规模不一定能做得大，受市场拖累，因此盲目实施产业化而不是转让或授权给促进作用更大的企业，先进技术也会随着时间消磨慢慢荒废，只会延缓整个国内行业发展。所以，国内企业应当转变观念，有成果不一定非要自己产业化去实现其价值；另一方面，公办科研院所，应当借鉴台湾工研院的模式，自身积极研发技术，为产业培养技术人才，技术成果及时授权转让给企业，特别是本身竞争力强的企业，研究机构不会为产业化进程拖累，行业研究成果得到有效整合，这里政府应作出一些规范，促进行业健康快速发展。二是与国际先进水平比较，整体上一般芯片的亮度、发光效率、抗静电能力、抗漏电能力以及品质控制水平与国际厂家仍有差距，这对国内企业而言，并不是什么十分难看的事，全球唯五大巨头技术最好，这五大巨头之间也各有千秋，其它外围企业都在跟踪，并不影响他们的产业化进程，关键是后续研发效率。三是能满足市场需要且规模化生产的企业少，封装所需芯片尤其高档芯片主要靠进口，其中高档蓝绿芯片和四元芯片从美国CREE、HP等公司进口，中高档蓝绿芯片和四元芯片从美国AXT大连路明集团子公司、UOE，台湾晶元，以及韩国公司进口。目前国内大连路美、厦门三安、杭州士兰微取得突破，不断接近海外中高档技术水平。下游封装产业从上个世纪六七十年代开始发展，传统引线型LED封装技术已相对成熟，但新型LED包括CHIPLED、TOPLED、POWERLED的封装起步不久，仍面临一些设备和技术问题需要克服。由于传统LED封装，设备投资强度适中视生产线的自动化程度和设备精度，对产品质量要求不高时，手工都可以作业，所以吸引了一批个体和民营企业进入，全国有数百家封装企业，尤以珠江三角洲地区密集，但规模都比较小。从封装技术水平，产品质量水平，设备自动化程度及生产规模等方面看，目前总体讲，中游产业技术上和国外差距不大，除POWERLED外，其他形式的LED都有企业能够批量生产，并且使用的设备和原材料基本与国外一致，但规模与国外大公司比较，差距巨大，比如CHIPLED，大陆企业产能加起来也不如日本西铁城一家公司产能的十分之一。国内LED封装材料及配件的配套能力较强。除个别材料外，绝大部分材料均为国内提供，主要有金丝、硅铝丝、环氧树脂、硅胶、银胶、导电胶、支架、条带以及塑封料、封装模具和工夹具等，已形成一定规模的产业链。在白光LED封装用荧光粉方面，国内研发和生产企业有几十家。研究单位有北京有色院、中山大学化学系、中科院化学所、长春物理所等单位，这些单位近年来开展研究提高黄色荧光粉的光激发效率、抗光衰性能等，取得很好的成果。同时开发出红色荧光粉和紫外光激发三基色荧光粉，对推动国内白光LED的发展起积极作用。目前已知涉足下游的企业一百多家，产品主要有草坪灯、地埋灯、轮廓灯、射灯、景观灯、车用灯等，其中LED和太阳能结合，衍生出一大类产品。但下游产业目前处于发展初期，产品五花八门，缺乏统一的行业标准；LED和其他技术的结合，比如和控制技术、电源技术、太阳能技术等的结合，有待进一步完善；低质低价、恶性竞争的苗头开始出现。值得一提的是，经过多年的发展，我国LED显示屏厂商已经具有了很强的实力，虽然拥有DAK、LIGHTHOUSE、DARCO等知名显示屏厂商的竞争，但国内LED显示屏厂商还是占据了国内市场的大部分份额，国内已经涌现了一批如上海三思、北京利亚德、西安青松等优秀企业，国内显示屏市场吸收了很大一部分芯片产能，对促进国内上中游发展壮大起了重要作用。第二部分中国半导体照明LED市场分析由于LED的节能特点，世界各国对LED的研发生产都极为重视。日本已经实现19982002年耗费50亿日元推行白光照明，预计2006年完成用白光LED照明替代50的传统照明，整个计划的财政预算为60亿日元。美国2000年制定的“下一代照明计划”被列入了能源法案，计划从20002010年，投资5亿美元，用LED取代55的白炽灯和荧光灯，预计到2025年，固态照明光源的使用将使照明用电减少一半，每年节电额达350亿美元，形成一个每年产值超过500亿美元的半导体照明产业市场。未来5年，我国也将把半导体照明作为一个重大工程进行推动；而科技部也已批准上海、大连、南昌、厦门、深圳5地作为LED产业化基地。按这5大产业基地预计目标，我们估计，到2010年，整个中国LED产业产值将超过1500亿元。我国在半导体照明领域已具备一定技术和产业基础。已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装集成应用的比较完整的产业链，现在全国从事半导体LED器件及照明系统生产的规模以上的企业有400多家，且产品封装在国际市场上已占有一定的份额。另外，我国具有丰富的有色金属资源，镓、铟储量丰富，占世界储量的7080，这使我国发展半导体照明产业具有资源上的优势。据国家新材料行业生产力促进中心提供的资料，我们整理的数据，目前，我国LED上游生产企业主要有深圳方大、厦门三安、上海蓝光、大连路美、江西联创、江西欣磊等；中游生产企业主要有深圳量子、河北鑫谷、宁波升普、杭州创元、杭州中宙、北京睿源等；下游生产企业主要有厦门华联、佛山光电、宁波爱米达、天津天星等。通过启动国家半导体照明工程，我国在两年多时间内取得了一系列技术创新与产业化方面的突破。首先，在功率型高亮度发光二极管芯片关键技术方面，实现了功率型芯片的从无到有，改变了芯片全部依赖进口的不利局面，国产芯片目前占到国内市场37的份额。其次，功率型白光封装也取得较大突破，基本达到国际产业化水平的40流明。此外，在半导体照明应用产品的系统技术集成开发方面有了较大进展。新开发的诸如功率型LED台灯、汽车灯、功率型LED太阳能庭院灯等百余种应用产品，已实现批量生产并有部分产品出口。本报告通过对LED行业中的宏观政策导向、行业运行状况、产业链合作竞争、市场标杆企业运营状况等因素进行深入分析，引出我们对LED行业现状的理性思考和对未来趋势的精确预测，图文并茂，数据逻辑翔实，是广大业内生产企业、战略研究和投资机构人士了解行业动态、制定企业战略的必备参考。第三部分LED照明可行性报告一、节能概述一、宏观环境电能作为应用最广泛的一种能源，在我国当前的总体能源结构中处于基础和中心的地位。我国电力90的电能转换形式是通过火力发电，火力发电需要燃烧不具有可再生性的煤炭。煤炭的大量燃烧将使我国原来就十分脆弱的生态环境面临更加严峻的压力。由此，我们可以确认，无论是从能源的需求与供给的矛盾，还是从受惠于国家相关政策的扶持力度，无疑都为节电项目的发展提供了一个良好的契机。二、市场背景电能量维持一个企业正常生产的基本要素，其表现为成本最表象和最直接的形式便是电费，而电费支出在不少企业的诸多成本支出中已经成为继原材料和人员工资之后的第三或第四大成本。我们通常所理解的用电成本大都基本局限在“电费”这一单一的成本支出上，其实企业的用电成本除了直接的电费开支以外，它还应包括由此产生的设备故障成本、人工维护成本、产品产出成本、时间效率成本、设备更新成本、系统增容成本等诸多间接的成本支出。节电改造的实质就是对企业用电成本进行科学而有效的控制。“恒安华”节电系列计划，则顺应了时代的这种需求，它不但能够显著的节省广大用户在电能使用过程中的电费成本支出，而且更重要的是它可以有效的降低企业在用电过程中所产生的诸多间接的成本支出。三、市场规模就市场规模而言，用户只要使用电能，而电能只要不是免费提供的话，那么就有节电改造市场的生存空间。这话听起来虽名难免有些夸张，但仔细想来却不无道理。据国家计委能源研究提供的最新资料显示，我国人均能源消费量虽然还不到世界水平的一半，不足美国的十二分之一，但却已经成为紧继美国之后的第二大能源消费国，而主要用电产品的单位耗电与世界发达国家相比竟然要高出3040。全国的节电改造市场规模确实很大，但属于你的市场到底有多大作为一个理性的投资者，我们建议您不妨先了解一下您所生活和工作的城市及周遍地区，看看其中有多少工业企业、有多少商业企业、有多少学校、有多少需要在夜间照明的户外场所与街道据2003年有关资料显示，国内节能设备总成交额约9亿元人民币左右，预计2004年将达到20亿元人民币以上，在深圳市节能协会估算今年深圳市可达2亿元元人民币，有关专业人仕预测未来35年将是节能市场的高峰期，也是商家的获得利润的最佳时期。二、市场分析目前，中国已成为继美国之后的世界第二大电力消费大国，但电力对中国经济发展的制约作用已开始显现，今年一季度，电荒已经“洗劫”了大半个中国，全国已有24省市被迫拉闸限电。缺电让宁波税收损失40亿元人民币，国民生产总值损失200亿元人民币。专家分析认为，中国这一次面临的电力短缺实际上是资源不足、体制失效、观念落伍的并发症。电荒严峻去年一年，全国就有21个省市电力严重供不应求。今年一季度，全国已有24个省市被迫拉闸限电，占全国出口1/3的广东省平均每周停电两次。经济持续发展的浙江省出现停三开四的情况。根据国家电力监管委员会的预测，今年中国总体电力供需形势将比去年更为严峻，全国将有二千万千瓦以上的电力缺口，持续拉闸限电的地区将有所增加。祸起垄断电力“发输配售”四大环节中，除输电具有天然垄断性外其余三个环节都不具有自然垄断性。为何出现电荒是改革不到位还是协调不力是体制的问题，还是长远预期机制失效呢是观念落伍，还是产业结构不合理症结何在中国这一次面临的电力短缺从深层分析，实际上是资源不足、体制失效、观念落伍的并发症。发改委能源研究所所长周大地以为，电荒的原因比较复杂。“垄断说”、“持续高温说”“决策失误说”、“电力设备不足说”、“煤电价格之争”等短期原因是问题的一个方面。电价之惑电价不能合理地配置有限的电力资源，同时，电价的合理波动是应该的，并能够反映电力的供求。备受电力煎熬之苦的全国各地和中央纷纷祭起“价格大棒”，连出“狠招”，减轻煎熬之苦。路在何方中国的电力改革已进行多年，“股份制改造”、“引进外资”、“政企分开”、“厂网分开”、“竟价上网”等一系列改革正在进行中。发改委副主任张国宝说“到2005年、2006年用电紧张的状况将会得到根本缓解”，期望事实确实如此。节电市场前景无限西方发达国家，节电行业是一个每年以千亿美元计的庞大市场，节电不但成为政府制定能源政策的重要内容，更被提高到国家经济稳定与政治安全的高度在国内，数以百万计的企业亟待进行节电改造，因为这是企业降低经营成本，提升企业综合竞争力，获得更多利润的关键所在。据中国统计年鉴调查显示，我国的节电市场容量约为3000亿元人民币之巨，高居各行业的前列。而现在进入这个行业的只有“恒安华”等少数几家公司，竞争局面远未形成，正是投资者进入的黄金时期。美国著名的财经刊物FORTUNE（财富）杂志最近发表对全球2000名企业高级管理人员所做的一项名为未来五十年全球增长最快的十大行业的抽样调查显示节电行业名列十大热门行业第四。该次调查的组织者分析原因后认为电费却还未得到有效控制，5年内将有可能通过一系列新技术的推广和管理措施的改进，使企业至少可以节省20以上的电费开支。整个全球节电市场也形成一个3000亿美元以上的市场规模。在此我们郑重向您推荐深圳恒安华实业有限公司“HAH客户零投资节能改造工程计划”，这是一项令用户受益、分销受惠，政府提倡的发现”财、智、名”三羸的光彩事业随着人们生活水平不断提高，社会经济活动和交流日益频繁与扩大，照明用电不断增容，充分利用电能、节约电能、保障电力品质，可以有效支持社会生产和满足人民对高品位生活的需求，对照明而言，国家已推行“绿色照明工程”。节电市场分析及产品的经济寿命电是一种二次能源，它有很多优点，应用极为广泛。在发达国家，节电行业是一个每年以千亿美元计的庞大市场，政府制定相应政策，对电能进行二次处理后再使用，以提高电能品质和利用率，使利用率达到了60以上。而我国现今90以上的电能没进行二次处理就使用，造成了极大的资源浪费。下面以两个较常用产品为例分析说明节电产品市场前景。A、路灯节能产品市场需求，以400W的路灯为例，每晚使用10小时，耗电49度。如果以节电率效25计算，每晚节电12度。全国路灯平均电费为066元人民币度。每一天节电08元人民币，一年节电292元人民币。全国城市现有路灯接近1200万支其中上海50万支、北京60万支、广州45万支、武汉26万支），1200万支每一天节电960万元人民币，一年即节电35亿人民币。B、楼宇照明系统节能产品市场需求，据中国能源信息网统计2002年全国用电量是15，250亿KWH。如果照明用电占总用电量的20估算，照明用电量为3050亿元人民币。节电改造后节电率按20计算，一年节电610亿KWH。如果照明用电按09元人民币度计算，一年给国家节约费用488亿元人民币。从以上分析可知，中国节电市场非常广阔。据中国统计年鉴调查显示，我国的照明节电市场容量约为1000亿元人民币之巨。而现在进入这个行业的只有十几家公司，竞争局面远未形成，正是投资者进入的黄金时期。本产品设计寿命为15年，产品在12年内即可回收成本。如果按本产品占全国照明节电行业58的份额计算，产值将达到50亿80亿元人民币，再考虑路灯和照明系列每年新建工程按712的递增系数，每年近2亿元人民币产值产生，产品的经济寿命将在30年40年左右。而15年一次的重新改造又将形成一个新的市场，产品应用前景更加广阔。三、高亮度发光二极管技术性能LED是英文LIGHTEMITTINGDIODE（发光二极管）的缩写，发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层PN结，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。LED在我们日常生活的电器中随处可见，极为普通也广为人知。LED具有效率高、光线质量高、能耗小、寿命长等特点，主要可用于平面显示领域、便携设备显示屏、照明以及红外线LED领域等下游应用产品市场与传统的照明工具相比，LED照明产品，尤其是氮化镓基（GAN）白光LED照明光源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件，在功耗、寿命以及环保等方面均有不可比拟的优越性，足以对传统光源市场造成巨大冲击。随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光LED的问世，LED照明工具将逐步替代白炽灯和荧光灯，成为照明行业的主流产品。LED照明产业难度和风险都大大低于微电子产业，能够发挥我国的比较优势所谓半导体照明是指用半导体发光二极管LED作为新光源的固态照明。半导体照明可分为光色照明、特殊照明以及普通照明。尽管半导体照明有着种种优势，但目前进入千家万户时机尚未成熟，普通照明现阶段还没有启动。现阶段半导体照明主要集中于景观照明、装饰照明为主的光色照明和矿灯、军用灯具、汽车车灯为主的特殊照明中LED产业链包括LED外延片的生产、LED芯片的生产、LED芯片的封装以及LED产品的应用等四个环节。其中外延片的技术含量最高，芯片次之。历经多年发展，目前我国已经逐渐形成LED较为完整的产业链，但是，国内企业主要集中在下游技术含量不很高的封装领域，而上中游领域只在近几年开始逐渐发展，国内的LED芯片供应能力目前远不能满足需要，还必须大量进口。目前，我国LED产业已经初步形成珠江三角洲、长江三角洲、东南地区、北京与大连等北方地区四大区域，每一区域基本形成了比较完整的产业链。总体而言，我国的LED产业格局南方产业化程度较高，而北方依托众多高校和科研机构产品研发实力较强。目前，国内从事LED产业的单位超过400家外商除外，从业人员超过5万人，其中技术人员超过5000人。2002年我国发光二极管（LED）生产企业数达420家，员工3万余人，产量150多亿支，产值80多亿元；2003年产量达200亿只，产值100多亿元，增速超过30，其中超高亮度发光二极管产量几十亿只，增速超过50。我国照明领域的LED产业已具备一定的技术和产业基础，国内蓝光芯片指标达到国外中档产品水平，LED封装技术与国外差距小，在国际市场上已占有相当大的份额，有可能取得关键技术突破，形成自主知识产权；另外，位于产业链下游的芯片封装与照明应用产业，既是技术密集型产业，又是劳动密集型产业，我国具有劳动力比较优势，因此有能力承接国际半导体照明产业的转移。中国是电子制造业大国，并且正在迅速发展，国内的手机、汽车等产业是LED发展的巨大推动力，而且随国家半导体照明工程的发展，国内LED产业具有广阔的发展前景。近期，通过市场调研，高亮度的LED灯具的使用有明显的节能效果，具体分析如下一、高亮度的LED灯具的基本特征1发光效率高LED经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升。白炽灯、卤钨灯光效为1224流明瓦，荧光灯5070流明瓦，钠灯90140流明瓦，大部分的耗电变成热量损耗。LED光效经改良后将达到达50200流明瓦，而且其光的单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。2耗电量少LED单管功率003006瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1535伏，电流1520毫安，反应速度快，可在高频操作。同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一、日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的LED替代日本一半的白炽灯和荧光灯。每年可节约相当于60亿升原油。就桥梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。3使用寿命长日光灯管采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用LED灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。平均寿命达10万小时。LED灯具使用寿命可达510年，可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。4安全可靠性强发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全抵摸能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光；不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方式，实现光与艺术结合。5有利于环保LED光源为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染。光源体积小，可以随意组合，易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。二、使用高亮度的LED灯具（日光灯）的优点1环保灯具,保护地球传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。但LED日光灯则根本不使用水银，且LED产品也不含铅，对环境起到保护作用。LED日光灯，公认为二十一世纪的绿色照明。2高效转换，减少发热传统灯具会产生大量的热能，而LED灯具则是把电能全都转换为光能，不会造成能源的浪费。而且对文件，衣物也不会产生退色现象。3清静舒适，没有噪音。LED灯具不会产生噪音，对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。适合于图书馆，办公室之类的场合。4光线柔和,保护眼睛。传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生100120次的频闪。LED灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。5无紫外线，没有蚊虫。LED灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。室内会变得更加干净卫生整洁。6电压可调80V245V传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。而LED灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还能调整光亮度。7节省能源，寿命更长。LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一以下，节能达7580。寿命（5000080000小时）也是传统日光灯的10倍以上，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。更适合于难于更换的场合。8坚固牢靠，长久使用。LED灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上LED也不会轻易损坏，可以放心地使用。9安装方便，将市电220V直接接到LED灯具两端即可,不需使用镇流器、起辉器等附件。三、LED光源照明技术的应用前景及趋势随着超高亮度白光LED光源的出现，在照明领域的应用已经成为可能。据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。目前，照明消耗约占整个电力消耗的20，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出许多种节能照明器具，并达到了一定的成效。但是，距离“绿色照明”的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。LED以其固有的优越性正吸引着世界的目光。据美国能源部预测，2010年前后，美国将有55的白炽灯和荧光灯被LED替代，每年节电价值可达350亿美元，可能形成一个500亿美元的大产业。日本提出，LED将在2006年大规模替代传统白炽灯。LED发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术，但随着LED技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高，LED的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，LED在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来10年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。四、LED灯具替代现行灯具的可行性分析1节电效果以12WLED日光灯与36W传统日光灯相比较以每天亮18个小时，一年计算传统日光灯实际功率42W耗电为42W18756W,按每千瓦耗电1度计算算出耗电为0756度，按每度09元计算电费为068元，每月按30天计算，一个月为204元，一年（12个月）总电费为2448元,总耗电27216度。以每天亮18个小时，一年计算LED日光灯耗电为12W18216W,按每千瓦耗电1度计算算出耗电为0216度，每度09元计算电费为0194元，每月按30天计算，一个月为582元，一年（12个月）总电费为6984元，总耗电为度7776度。按照一般100盏日光灯计算普通日光灯全年耗电每盏一年耗电27216度100盏27216度电090元244944元。LED日光灯全年耗电每盏一年耗电7776度100盏7776度电090元69984元。两者比较可以得出，100盏LED日光灯一年直接节电为19440度电，直接节约电费为17496元。节能率达71。2资金投入及回报周期通过以上节电效果的计算,如果按每只280元的价格将传统日光灯更换成LED日光灯,根据每只LED日光灯每年节约17496元计算,其资金回收期约为一年半左右。如果再考虑到传统日光灯更换镇流器、起辉器维护的费用以及由于电压不稳造成的一切损失,使得传统日光灯日常维护成本的增加。LED日光灯的资金回收期还会缩短。通过以上对LED灯具替代常规灯具的可行性分析,从理论上证明此种替代方式是可行的,但在LED灯具实际应用中还存在着如下主要技术问题1光通量有待进一步提高。采用LED作为照明光源，必须可以发出更多的光，必须具有更高的能量效率。2LED发出的光与自然光仍有一定的差距。白光LED发出的白光带有蓝色光的成分，在这种光的照明下，人们的视觉不很自然。3价格较高。经市场调研，现LED日光灯的单价为280元只，这是影响LED照明普及的主要原因。第四部分LED产业投资的可行性报告一大功率LED路灯技术的可行性。（一）、半导体照明是由三大块组成上游芯片生产、中游芯片封装生产、下游光源应用产品。我公司主要从事的是中游和下游产品，即定位于“半导体路灯照明”。众所周知半导体路灯照明必须将芯片集合封装，如果不集合封装就得不到路灯照明所需求的发光效率和发光强度，而同时带来的是温升和结温问题。如不能顺畅的解决导散热问题，就会影响芯片的最佳工作条件，正因为如此，我经两年的努力解决了导散热通道的设计方案、材料应用、部件最佳尺寸。使芯片能在最佳的环境中长期工作。（二）、我们较好解决了出光率问题和电路板问题，最大限度的将芯片的光束全部收集起来，并通过透镜的几何尺寸，多元化的增大其发光强度，达到有效射程20米，色温56千K，混合光谱达到10勒克斯，显色指数80以上。（LED10勒克斯相当于高压钠灯的25勒克斯以上。此系美国标准。）（三）、根据LED单灯头安装的灵活性，通过分点、分角安装法，非常完善的解决了光谱覆盖的有效面积，并达到光线的均匀分布，杆与杆之间无黑影出现。而常规路灯因为是点光源，为了解决光谱覆盖面积与跨度，只有增加灯杆高度。山东威海地区最高的灯杆高度为14米，我们根据公路的宽度，以及灯杆高度与道路的整体比例，以单向4车道为例，杆高10米是可以保证光谱的覆盖面积。（每支杆可节省4米杆高，那将是一个不小的数字。）（四），较好的解决了风光互补中的降压提流问题（此项技术需要申请专利），使半导体照明灯具100W至300W的灯头，不但应用于交流电，同时在风光互补系统中，与交流电相比，同瓦数亮度达到了一致性。实现了梦寐以求的白光，无电费，施工简单，安装任意性很强的愿望。（五），本技术的材料易购，工艺流程简单，各道工序的技术易于掌握。大功率高亮度的LED路灯，它的亮度必须在符合现有道路条件下，交通安全所必须达到的亮度要求。我公司将要生产的LED单体灯头，将芯片集合封装后可达到10W以上，将单体灯头组合集成可组装出100W至300W以上各型号的整体路灯灯头，其发光效率和发光强度能够达到现有道路照明所需要的亮度要求。二世界范围LED发展的趋势和现阶段的技术水平。面对半导体光源的巨大商机和新一代照明革命的浪潮，美、日、欧盟、韩等国家纷纷制定出LED发展的国家计划，以抢占半导体照明的制高点。这些预示着半导体照明产业一个跨越式发展的临界点已经到来。“美国在LED照明的产业技术开发上一直处于领先地位。坐落在美国硅谷SANJOSE的LUMILEDS是由PHILIPSLIGHTING和AGILEM（原HP）于1998年合资兴办的公司，旨在开发和生产照明用的LED产品，以抢占未来巨大的市场。到目前，它所生产的1W、3W和5W的LUXEONLED是世界上最亮的白光LED产品，它的白光效率已达到30LM/W，5W器件的光通亮达到120LM。由此可见LED进入路灯照明已成可能。”以上论述摘自2005年厦门国际半导体照明论坛。三国家宏观政策的可行性。世界各国元首围绕能源、环保、人口三大主题走到一起，“十一五”期间国家提出在能源上节约20以上，并提出打造节约型社会的号召。LED的三大优势高效节能、长寿命、绿色环保。符合世界的大趋势和国家提出的节能要求。在相同的亮度下，半导体照明的耗电量是白炽灯的1/8，是荧光灯的1/2，中国是仅次于美国的第二发电大国。中国2002年的发电量是165万亿度，照明用电量约占发电总量的12，即2000亿度，照明节电的潜力很大，是节电的“富矿”。中国电能80是火力发电，300个污染大户中，电力占45。LED产品，可以消除荧光灯产生的汞气体污染。在节能、环保的基础上，能体现个性化服务，如寿命长（是传统照明灯具50倍以上），耐恶劣环境、能满足人们追求时尚品位的设计需求等。“中国政府，科技界和产业界都高度重视和关注LED的发展。中国科技部支持的国家高技术研究开发计划（863计划），近十年来一直在支持LED技术的研究开发。中国已有数百家通过引进技术或自主开发，正在进入LED产业链。2003年6月中国紧急起动成立了国家半导体照明工程协调领导小组，正式起动“国家半导体照明工程”，该工程正在按照“政府引导、企业主体、市场化运作”的原则推动我国半导体照明新兴产业的发展。”（摘自2004年中国上海国际半导体照明论坛马颂德副部长的致辞。）注（马颂德任职国家科学技术部副部长，国家半导体照明工程协调领导小组组长。）“半导体发光二极管产业的迅速发展，正在孕育着照明领域的一场革命，面对巨大的市场商机，美国、日本、欧盟、韩国等国家相继推出国家半导体计划，我国台湾地区也在组织相关计划，美国、日本等国家，在半导体照明领域技术攻关的最新进展，预示着半导体照明产业的发展已达到了一个快速上升的域值，一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战，已经在悄悄打响。”（摘自2004年中国国际半导体照明论坛，国家科技部高新技术发展与产业化司司长李健的讲话。）以上论述足以说明国家宏观政策的可行性。四市场及前景预测自2003年国家紧急启动了半导体照明工程以来，引起了各级政府及领导的高度重视，山东省于2006年4月28日，由山东省政府和省科技厅及信息产业厅主持召开了全省科技界和企业界的半导体照明战略研讨会。随后以会议纪要的形式下发了文件，要求各地级市都要有自己的半导体路灯照明示范工程。以推动半导体路灯照明的快速发展。最近国家有关部门又提出115期间城市照明每年节约25。城市照明，实际就是路灯照明，路灯照明的节约手段，非半导体照明莫属，半导体照明是大势所趋。因此，我们以山东省为基准测算，山东省辖区17地级单位，按每一地级市每年更换和安装新型半导体路灯一万盏计，共计需求量约为17万盏，每盏灯以3500元均价计，产值共计595亿元，利税可达15亿元。众所周知，LED照明是由于这种器件的结构和材料的本身就能使光电高效率转换，由于高效节电，就节省了大批能源，减少了火力发电对大气的污染，并且LED光源的生产过程中无汞气排放。因此，高效节能、长寿命、绿色环保是LED光源的三大显著的特点和优势。节电80，寿命可达10年以上。以未来公司生产的150WLED路灯来测算，它的发光效果相当于支干线750W的传统路灯的发光效果，节电600W可达到80以上，按每天1112小时的使用时间，每年约计使用时间为4000小时，节电效果即4000小时06度2400度电，每度电费按09元计，共计每支杆每年可节约电费2160元。以120W与600W对比，每杆每年可节约电费1728元，以90W与450W对比，每杆每年可节约电费1296元，以60W与300W对比，每杆每年可节约电费864元。综上所述，以上四种灯型平均计算，每年每支杆可节约电费1512元，山东威海地区以总量5万盏路灯计，每年可节约电费7560万元，以总量10万盏路灯计，每年可节约电费15120万元，即15个亿。全省17个地级市，以此类推，全省每年可节约电费257个亿，全国30个省市自治区计可节约电费771个亿。节约电能856亿度，每年节约的电能相当于打造了一个三峡工程。五、投资方案经营目标两年内建设成为河北省LED第一大生间基地,在国内中下游企业中占据前十位。（一）、生产经营范围半导体照明是由三大块组成上游芯片生产、中游芯片封装生产、下游光源应用产品。我们主要从事的是中游和下游产品，（芯片封装生产、光源应用产品）即定位于“半导体路灯照明”。1、道路灯（包括太阳能道路灯）、市政路灯，工厂路灯，园林路灯（以外销为主内销并进）2、汽车头灯、尾灯、转向灯（向汽车公司厂家拉代工单）3、信号灯、红绿灯，提示灯（公安系统工程去做认证）4、矿灯、应用于工作黑暗的工作环境，或用于应急类产品5、地埋灯6、墙壁灯用于大型的高楼外墙装饰用品（二）组织结构及人力资源配置1、组织结构2、人力资源配置企管部配置10人，总工程部配置50人（三）投资运行成本以日产百盏半导体路灯，以60人为基准。1、专利技术使用权费全自动系统投资200万元。半自动系统100万元（含有主要设备，培训费详见附表一）总经理总工部企管部研发部生产部质检部工程部销售部人资部采购部财务部封装焊接电气设计工艺设计组装测试工程施工工程服务产成品检验原材料检验售后服务总销分销报价标书合同市场策划行为督察行政办公人力资源制度修订其它材料采购元器件采购资产管理生产统计财务核算2、前期的市场运作，广告宣传，前期的人工共需100万元3、厂房2000平方米需100万元。综上所述，共计需投资400，300万元。（四）、生产车间1、平面图2、设计装修（略）3、设备的安装（略）（五）、技术资源（略）（六）、产品相关认证产品要求的认证欧洲EMARK认证，美国DOT认证UL、CSA、ENERGYSTAR能源之星、GS、CE、CQCCCC、TUV、CNS，ROSH的认证公司要求的认证ISO9001ISO1400（所有的认证在产品成型后认证时间为15工作日到90个工作日）（七）、产品的销路此灯产品营销的方式有国际业务的行式在各大网站做广告，参加国际知名展会，建立外贸公司。国内销售与政府配合一起改换道路参加国类大型工程项目招商，铁路照明工程，机场照明工程（八）所投资额估算我们按每月13万方便计算只道路灯为列每月安26个工作日算一天完成05K道路灯的灯头主要分为灯具光源模块如果我们以30W进行一次成本预算国产每单个发光LED为9元，进口以奥斯朗为例每单个发光LED其价格在14到30元之间，发光LED生产设备在100万左右散热板为2元/1颗面积60元自己做的模块成本价格在18块左右,另购22元58元不等,人工工具的费用约计为5元左右塑料灯具外壳为6100元塑料灯具很少金属灯具外壳为150左右金属灯头为503元出厂价塑料灯头价格灯具取中间数50元4