led產(chǎn)業(yè)技術(shù)投資可行性分析報(bào)告(文件)

　

【正文】 ephRound 第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象 50年代，英國(guó)科學(xué)家在電致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的 LED,并于 60年代面世 ，磷化鎵被使用作為發(fā)光光源，隨后就發(fā)出灰白綠光。2020 年 4 月日本政府呼吁力爭(zhēng)到 2020 年為止，全面實(shí)現(xiàn)由白熾燈向熒光燈的轉(zhuǎn)換。 2020 年歐盟春季首腦會(huì)議上達(dá)成協(xié)議，決定歐盟各國(guó)將逐步用節(jié)能燈取代白熾燈；歐盟各國(guó)也擬通過立法從 2020 年開始禁止生產(chǎn)白熾燈泡。 全球 LED 產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局 LED 產(chǎn)業(yè)已形成以美國(guó)、亞洲、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹鲗?dǎo)、三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競(jìng)爭(zhēng)格局，這些地區(qū)的廠商壟斷著高端產(chǎn)品市場(chǎng)。豐田合成從 1986 年開始 LED 的研究和開發(fā)， 1991 年成功開發(fā)出世界第一個(gè)氮化鎵的藍(lán)光 LED，掃除了實(shí)現(xiàn)白光 LED 的最后障礙。 2020 年 3 月， Cree 完成對(duì)元老級(jí)廠商 LEDLightingFixtureInc 公司的收購(gòu)，使其在產(chǎn)品豐富性及技術(shù)先進(jìn)性上得到進(jìn)一步加強(qiáng)。臺(tái)灣地區(qū) LED 產(chǎn)業(yè)是典型的下游切入模式，即通過二十多年下游封裝領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)積累，逐步延伸拓展到上游 /中游的外延片 /芯片領(lǐng)域。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(guó)內(nèi)高亮度芯片產(chǎn)量出現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。他們對(duì) LED 的影響不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品和收入上，更重要的是對(duì)技術(shù)的壟斷。 CMPConsulting 曾經(jīng)對(duì) 1992 年至 2020 年 6 月間美國(guó)、歐洲和日本 GaN 基 LED 專利共計(jì) 14609 件進(jìn)行研究，并對(duì)其中最重要的 1038 件專利加以分析，最后將有系列性的專利歸合為一，共得到 235 件本領(lǐng)域得核心專利，如表 3 所示。目前 MOCVD 設(shè)備制造商主要有兩家：分別是德國(guó)愛思強(qiáng)（ AIXTRON）公司和美國(guó) VEECO 公司。其 他廠家主要包括日本酸素 （ NIPPONSanso）和日新電機(jī)（ NissinElectric）等，其市場(chǎng)基本限于日本國(guó)內(nèi)。表 4 反映 了各廠商對(duì) LED 關(guān)鍵設(shè)備的控制。這種企業(yè)結(jié)構(gòu)分布不均的局面導(dǎo)致中國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)多以低端產(chǎn)品 為主，企業(yè)長(zhǎng)期面臨嚴(yán)峻的價(jià)格壓力。不斷擴(kuò)大的市場(chǎng)需求以及政府的大力支持是保證LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有利因素。另一方面， LED 封裝產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，也為 LED 芯片提供了廣闊的市場(chǎng)需求，進(jìn)而為 LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境。由此可見，我國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)正在由低端走向高端，向附加值更高、更具核心價(jià)值的芯片環(huán)節(jié)邁進(jìn)。在產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速增長(zhǎng)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有了較大提升，中高端產(chǎn)品份額逐步增加 ，如顯示屏芯片、 SMD 和大功率封裝產(chǎn)品、路燈等照明產(chǎn)品都有明顯進(jìn)步。 2020 年國(guó)產(chǎn) GaN 芯片產(chǎn)能增加同樣非常突出 ，較 2020 年增長(zhǎng) 60%，達(dá)到 960kk/月，實(shí)際年產(chǎn)量達(dá)到 90 億只，國(guó)產(chǎn)率也提升到了35%。同時(shí)從產(chǎn)品和企業(yè)結(jié)構(gòu)來看國(guó)內(nèi)也有較大改 善，SMD 和大功率 LED 封裝增長(zhǎng)較快，目前全國(guó)大功率封裝產(chǎn)能已達(dá)到 10KK/月左右。同時(shí)企業(yè)融資渠道呈現(xiàn)出多 元化趨勢(shì)，引進(jìn)戰(zhàn)略投資、風(fēng)險(xiǎn)投資、境外上市、借殼上市、收購(gòu)兼并等資本運(yùn)作方式給我國(guó)產(chǎn)業(yè)格局帶來了新變化，廈門三安就是其中一例， 2020 年成為首家純做 LED 產(chǎn)品的上市公司，更奠定了其在 LED 行業(yè)中的重要地位。很多研究機(jī)構(gòu)都在拿“ 863”計(jì)劃成果實(shí)施產(chǎn)業(yè)化，但有些國(guó)內(nèi)“ 863”計(jì)劃成果雖然在國(guó)內(nèi)先進(jìn)，但在國(guó)際上并不是一流，或者是國(guó)際先進(jìn)，但單一項(xiàng)目實(shí)施產(chǎn)業(yè)化其規(guī)模不一定能做得大，受市場(chǎng)拖累，因此盲目實(shí)施產(chǎn)業(yè)化而不是轉(zhuǎn)讓或授權(quán)給促進(jìn)作用更大的企業(yè)，先進(jìn)技術(shù)也會(huì)隨著時(shí)間消磨慢慢荒廢，只會(huì)延緩整個(gè)國(guó)內(nèi)行業(yè)發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)大連路美、廈門三安、杭州士蘭微取得突破，不斷接近海外中高檔技術(shù)水平。 國(guó)內(nèi) LED 封裝材料及配件的 配套能力較強(qiáng)。同時(shí)開發(fā)出紅色熒光粉和紫外光激發(fā)三基色熒光粉，對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)白光 LED 的發(fā)展起積極作用。在白光 LED 封裝用熒光粉方面，國(guó)內(nèi)研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)有幾十家。由于傳統(tǒng) LED 封裝，設(shè)備投資強(qiáng)度適中 (視生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度和設(shè)備精度 )，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求不高時(shí)，手工都可以作業(yè)，所以吸引了一批個(gè)體和民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入，全國(guó)有數(shù)百家封裝企業(yè)，尤以珠江三角洲地區(qū)密集，但規(guī)模都比較小。二是與國(guó)際先進(jìn)水平比較，整體上一般芯片的亮度、發(fā)光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質(zhì)控制水平與國(guó)際廠家仍有差距，這對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)而言，并不是什么十分難看的事，全球唯五大巨頭技術(shù)最好，這五大巨頭之間也各有千秋，其它外圍企業(yè)都在跟蹤，并不影響他們的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，關(guān)鍵是后續(xù)研發(fā)效率。如何解決上述問題是我國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)健康快速發(fā)展的關(guān)鍵。據(jù)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟初步統(tǒng)計(jì)， 2020 年國(guó)內(nèi)新增 MOCVD 超過 30 臺(tái)，國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)能較 2020 年增長(zhǎng) 50%左右，主要芯片廠商的計(jì)劃投資在 80 億元以上。預(yù)計(jì)未來幾年，國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)能平均增長(zhǎng)率將在 30%以上。國(guó)內(nèi)根據(jù)各廠商投資計(jì)劃， 2020 年預(yù)計(jì)將新增 MOCVD 超過 40 臺(tái)，我國(guó)外延芯片產(chǎn)能規(guī)模將有非常大的提升。從表中可以看出 LED 芯片產(chǎn)量從 2020 年的 180 億只上升為 2020 年的 360 億只，保持著較高的年增長(zhǎng)率，而 高亮度 LED 芯片在 2020年的產(chǎn)量為 60 億只，到 2020 年味 210 億只，增長(zhǎng)了 倍。 2020 年，根據(jù)我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，有關(guān)部門制定半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃和 2020 年技術(shù)發(fā)展路線圖提出，對(duì)于 LED 芯片的投資將占 LED產(chǎn)業(yè)投資的 20%，研究重點(diǎn)將放在 GaN芯片的生產(chǎn)以及功率 芯片的研發(fā)上。新興應(yīng)用市場(chǎng)對(duì) LED 發(fā)光效率要求的不斷提升催生了對(duì)中高端產(chǎn)品的需求。但單從產(chǎn)業(yè)規(guī)模看，封裝仍是中國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)中最大的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。縱觀整體產(chǎn)業(yè)鏈條，由于上游產(chǎn)業(yè)對(duì)于技術(shù)和資金要求較高，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)極少涉足，因此產(chǎn)業(yè)存在企業(yè)數(shù)量少，規(guī)模小的特點(diǎn)。如果按生產(chǎn)能力計(jì)算， 2020 年 GaNMOCVD 設(shè)備在全球市場(chǎng)的主要分布為：中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)48%，美國(guó) 15%，日本 15%，韓國(guó) 11%，中國(guó)大陸 7%，歐盟 4%。另一家美國(guó)公司 EMCORE 則在 2020 年被 VEECO 收購(gòu)。 LED 上游產(chǎn)品為芯片、中游產(chǎn)品為晶粒、下游主要為封裝應(yīng)用，日本是 LED 的主要產(chǎn)出國(guó)家，占全球 LED 產(chǎn)能一半，臺(tái)灣約占 21％，歐美約占 14％；其中又以 Nichia為主要白光 LED 制造廠商，歐美主要廠商為 Osram、 Lumiled 最早切入車用光源，韓國(guó)以三星為主，在臺(tái)廠一連串?dāng)U廠動(dòng)作，使三星從原本芯片制造轉(zhuǎn)型為下游封裝。早期日亞在專利方面又有優(yōu)勢(shì)， 2020年以前，日亞憑借 1991 年至 2020 年間取得的 74 件基本專利，涵蓋了 LED 結(jié)構(gòu)、外延、芯片、封裝的制造全過程技術(shù)及熒光粉等相關(guān)原材料，在 LED 領(lǐng)域具有絕對(duì)壟斷地位。目前廈門三安、北京同方股份的清芯、深圳世紀(jì)晶源和江西晶能光電都在量產(chǎn)或投資擴(kuò)產(chǎn)。 我國(guó)大陸地區(qū) LED 起步較晚，也從下游封裝做起，逐步進(jìn)入上游外延片生產(chǎn)。 PhilipsLumiledsLighting 目前是飛利浦的全資子公司，總部設(shè)在加州圣何 塞，是世界領(lǐng)先的高功率 LED 的制造商，同時(shí)也是為日常用途，包括汽車照明、照相機(jī)閃光燈、 LCD 顯示器和電視、便攜照明、投影和普通照明等領(lǐng)域，開發(fā)固態(tài)照明解決方案的開創(chuàng)者。 歐美也是 LED 的傳統(tǒng)強(qiáng)勢(shì)區(qū)域，其主要廠商是 Cree 和 PhilipsLumileds。 從收入看，目前日本是全球最大的 LED 生產(chǎn)地，約占一半的市場(chǎng)份額，其主要廠商為日亞公司和豐田合成公司。另外，阿根廷今年 12 日簽署法案，決定從 2020 年起徹底禁止普通燈泡的使用。計(jì)劃的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是 2020 年達(dá) 20lm/w， 2020 年達(dá) 75lm/w， 2020 年達(dá) 150lm/w。70年代未期俄國(guó)科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出純綠色的光 年代早期到中期對(duì)砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代 高亮度的 LED 的誕生，先是紅色，接著就是黃色，最后為綠色 90年代早期，采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的 LED ，出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵 LED，隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度的綠光和藍(lán)光銦氮鎵 Led 日本于 1998 年率先實(shí)施“ 21 世紀(jì)照明”計(jì)劃，并在 2020 年完成用白光發(fā)光二極管照明替代 50%的傳統(tǒng)照明。 LED照明光源與其它光源的原理、器件和燈具的結(jié)構(gòu)、性能等完全不同，為了更好地適應(yīng)固體照明光源的發(fā)展，建議盡快地成立包括白光的 LED光源標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。日本較早地成立“日本照明用白色 LED光源標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)”和“日本照明用白色 LED光源測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)化分科會(huì)”，每年均舉辦相關(guān)的學(xué)術(shù)活動(dòng)。我們既要積極參與國(guó)際標(biāo) 準(zhǔn)的制定，又要及早地制定符合本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，使本國(guó)產(chǎn)品盡可能占領(lǐng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。從近年藍(lán)光和白光 LED的發(fā)展速度，藍(lán)芯片價(jià)格是逐年大幅度下降。合理有效的政府組織，加上我國(guó)相關(guān)科研能力和企業(yè)基礎(chǔ)，我們完全有信心實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。 博物館、美術(shù)陳列館等專業(yè)場(chǎng)所的 照明 博物館、美術(shù)陳列館等場(chǎng)所屬于對(duì) 照明 環(huán)境要求較高的特殊場(chǎng)合，其展示物品的特殊性要求 照明 光源 不含紫外線，沒有熱 輻射。 目前， LED室內(nèi) 照明 的應(yīng)用主要集中在商業(yè) 照明 領(lǐng)域，以裝飾性 照明 為主： 中高檔專賣店、商場(chǎng)高檔寫字檔等室內(nèi)商業(yè)氣氛 照明 LED光源 節(jié)能 環(huán)保、無紫外線，迎合了某些商 家展示個(gè)性化光環(huán)境的心理，成了一些商家針對(duì)某些特殊產(chǎn)品展示的首選 光源 ；全光譜的色彩范圍很適合烘托專賣店和商場(chǎng)的氣氛，LED光源 在局部 照明 、重點(diǎn) 照明 和區(qū)域 照明 方面的優(yōu)勢(shì)，能營(yíng)造出其他傳統(tǒng) 照明 電 光源 所無法比擬的高質(zhì)量光環(huán)境，非常適合商業(yè) 照明 領(lǐng)域。 近年來，隨著白光 LED技術(shù)發(fā)展迅速，僅從發(fā)光效率這一指標(biāo)來看，已經(jīng)達(dá)到了節(jié)能燈的兩倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了白熾燈和鹵素?zé)簦坏怯捎诎坠?LED的成本限制及室內(nèi)照明對(duì)光的質(zhì)量要求很高，白光 LED還有許多需要改進(jìn)行技術(shù)來適用 LED室內(nèi)照明產(chǎn)品的要求，所以目前室內(nèi)LED照明產(chǎn)品還處于市場(chǎng)探索階段；但 LED室內(nèi)照明是一個(gè)非常巨大的市場(chǎng)，市場(chǎng)發(fā)展前景不容置疑的。像射燈這樣產(chǎn)品不大可能規(guī)模量產(chǎn)民用。 1） LED室內(nèi)照明 從目前市場(chǎng)了解來看， LED日光燈管式結(jié)構(gòu)應(yīng)用會(huì)較好發(fā)展。隨著城市化進(jìn)程的加快，各地方政府均加大了城市景觀亮化照明的實(shí)施力度。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然目前中國(guó) LED照明產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，但它在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，使得大眾不斷加強(qiáng)對(duì)這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識(shí)和使用信心，中國(guó)的 LED 照明產(chǎn)業(yè)將在 3～ 5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，顛覆原有的中國(guó)照明產(chǎn)業(yè)格局。專家表示，以臺(tái)灣地區(qū)來說，由于臺(tái)灣現(xiàn)在總路燈使用量超過 150萬(wàn)盞，目前換裝比例還不高，隨著規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)陸續(xù)制定確認(rèn)，廠商的技術(shù)發(fā)展也更趨成熟，將為 LED廠商帶來可觀商機(jī)。在金融海嘯已發(fā)生的背景下， 6億元的“蛋糕”對(duì) LED路燈生產(chǎn)企業(yè)以及其上下游企業(yè)來說，是一個(gè)極大的利好消息。 全球 LED路燈出貨規(guī)模及滲透率 3） LED路燈中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求 中國(guó)國(guó)內(nèi) LED 路燈標(biāo)案也從 2020 年開始萌芽，從上海、北京、蘇州 、杭州、寧波、廈門、珠海、中山、廣州、深圳、東莞等主要城市，再到烏魯木齊、成都、重慶、江西等各地方政府都爭(zhēng)相打造示范道路。目前， LED照明技術(shù)日趨成熟，大功率 LED光源功效已經(jīng)達(dá)到 120－ 150lm/W，城市路燈照明節(jié)能改造成為可能。加上市場(chǎng)需求型態(tài)為少量多樣 ,因此仍屬基礎(chǔ)型市場(chǎng)；隨著 LED平均成本逐漸下降，加上產(chǎn)品校能不斷提升， LED照明商品化的速度也將加快進(jìn)行。 ledmarketinformaiton vender P/N w lm current V $ picture nichia NS6W083T 80 300mA Osram GoldenDragon 90 350mA PlatinumDragon 180 700mA luxeon luxeonK2_PXXX 85 700mA 250 1500mA LuxeonIII_PXXX 220 1000mA luxeonV_PXXX 180 700mA caree XRe 90 350mA 180 700mA 250 1A XRc 30 125mA 1 75 350mA 90 500mA 2 seoulsemicon W42180(zpowerp4) 80 350mA W42182(zpowerp4) 100 350mA Citizen cl654 85 350mA cl102 245 350mA 8 二、 LED照明市場(chǎng) LED照明市場(chǎng)分化 目前 LED照明市場(chǎng)大致可分為：商業(yè)照明 /室內(nèi)照明兩大系列，商業(yè)照明與室內(nèi)照明有有可以各自細(xì)分出不同種類的產(chǎn)品系列，常見如下： LED室內(nèi)照明： 天花燈 LED商業(yè)照明 ： 草坪燈 LED消費(fèi)性可攜式照明： 綜合目前 LED 照明產(chǎn)業(yè)現(xiàn)況，我認(rèn)為 20202020 年這兩年內(nèi)，比較適中小型企業(yè)進(jìn)