led產業技術投資可行性分析報告-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 光 LED是今年來出現的新產品，已開始在一些領域中應用，最大目標是進軍商用和家庭照明廣闊領域，目前都無標準，國際上很重視。在這方面，海峽兩岸可以充分合作共同開展 LED的技術指標，檢測技術及標準制定等工作。預計到 2020年， 55%的白熾燈和熒光燈被半導體燈取代；到 2025 年，固態照明光源的使用將使照明用電減少一半，每年節電額達 350 億美元。其中日亞公司為全球最大的 LED 生產商，專長生產熒光粉和各種顏色的 LED，年銷售收入超過 10 億美元，是全球 INGANLED 的領導者，以生產高亮度白光 LED 和大功率 LED 著稱。 臺灣在全球市場份額中排名第二，其 LED 技術含量與日本、歐美的主要企業相比還存在一定距離。 歐日美控制高端產品 （ 1）擁有核心專利 歐日美五大國際廠商代表了當今 LED 的最高水平，對產業的發展具有重大的影響。 （ 2）控制關鍵設備 MOCVD 是制備氮化鎵發光二極管和激光器外延片關鍵設備，同時也是制備砷化鎵、 磷化銦等光電子材料和器件的主流方法，在半導體制造業中比不可少。值得慶幸的是 MOCVD的主要廠商雖然為歐美，但最大的兩家 AIXTRON 和 VEECO 都是單純設備制造商，不會對新進入廠商構成進入障礙。 2020 年包括了襯底、外延、芯片、封裝四個環節的中國 LED 產業總產值達到 億元，其中封裝環節產值達到 億元。 同時，隨著 LED 芯片生產企業的不斷增多， LED 芯片產值的增長速度一直高于封裝環節，導致芯片產值在我國 LED 產業產值中所占比重不斷提升，由 2020 年的 %上升至 2020年的 %。 2020 年我國芯片產值達到 15 億元，較 2020 年的 億元增長 43%，其中國內 GaN芯片產值 8 億元，較 2020 年的 億元增長 78%。國內封裝產業產能擴張迅速，設備投入較大， 2020年國內 LED 封裝產值較上年增長 10%15%，產量增加 20%30%。三是能滿足市場需要且規模化 生產的企業少，封裝所需芯片尤其高檔芯片主要靠進口，其中高檔藍綠芯片和四元芯片從美國 Cree、 HP 等公司進口，中高 檔藍綠芯片和四元芯片從美國 AXT(大連路明集團子公司 )、 UOE，臺灣晶元，以及韓國公司進口。研究單位有北京有色院、中山大學化學系、中科院化學所、長春物理所等單位，這些單位近年來開展研究提高黃色熒光粉的光激發效率、抗光衰性能等，取得很好的成果。從封裝技術水平，產品質量水平，設備自動化程度及生產規模等方面看，目前總體講，中游產業技術上和國外差距不大，除 PowerLED 外，其他形式的 LED 都有企業能夠批量生產，并且使用的設備和原材料基本與國外一致，但規模與國外大公司比較，差距巨大，比如 ChipLED，大陸企業產能加起來也不如日本西鐵城一家公司產能的十分之一。 我國 LED 產業的特點 目前，我國 LED 產業上游的現狀，一是參與單位多， 主要單位有中科院半導體所、中科院物理所、石家莊第十三電子研究所、北京大學、清華大學、南昌大學、深圳大學、廈門三安、大連路明、士蘭微、上海藍光、上海藍寶、江西聯創、河北立德、山東華光等；目前問題不是參與單位為多，而是這些參與單位 (特別是科研院所 )都想建立自己產能，起始階段產能都不大，整個產業看起來資源分散，沒有規模；而且因為科研院所都想建立自己的產能，在技術輸出上排外，自己產業化又需要時間，小規模產能建起來后世界技術又有新的發展，又跟不上，實際上各科研單位在某一時間突破的可能僅是產業技術鏈的某一環節，整體上產 業化條件還不具備，這樣雖然每年看起來各個方面的技術的都在突破，但產業化效率非常低，過了幾年又落后了，又得追趕。 2020 年我國 LED 封裝產值達到 168 億元，較 2020 年的 148億元增長 15%；產量則由 2020 年的 660 億只增加 24%，達到 820 億只，其中高亮 LED 產值達到 120 億元，占 LED 總銷售額的 71%。 表 5LED 器件、高亮度 LED 器件、 LED 芯片、高亮度 LED 芯片的產量和年增長率 數據來源：《中國信息產業年鑒 2020(電子卷 )》 圖 3LED 芯片、高亮度 LED 芯片的產量 數據來源：《中國信息產業年鑒 2020(電子卷 )》 2020 年，我國半導體照明產業發展向好，外延芯片企業的發展尤其迅速、封裝企業規模繼續保持較快增長、照明應用取得較大進展。隨著市場需求的增大， LED 芯片產業產品升級步伐逐漸加快， LED 芯片產品將整體走向高端。相比之下，由于下游封裝和應用對企業提出的資金和技術要求相對較低，這恰恰與國內企業資金少，技術弱的特點相匹配，因此，國內從事這兩個環節的企業數量較多。 AIXTRON 公司（含 THOMASSWAN 公司）大約占 60%的國際市場份額，累計銷售超過 1000 臺，而 VEECO 公司占約 30%。這個時期，日亞主要依靠構建專利壁壘及專利訴訟 阻止其它廠商進入市場與其競爭，以獲取高額的獨占市場利益。特別是在 2020 開始加大了對高亮度四元芯片和 GaN 芯片的投資。美國 Cree 雖然是新興照明企業，但以其技術先進性成為 LED 照明產業的先鋒代表。同時新西蘭能源部 07 年表示，將從 2020 年開始，禁止使用白熱燈泡。目前，日本正計劃到 2020 年實現 LED 的發光效率達到 120lm/w。 我國也開始重 視，近兩年一些單位（主要在杭州）陸續開展包括白光的 LED的光電特性測試及二次光學設計等研究，積極開發相關的儀器設備，并取得一定成績。成本價格實現 2020年的目標是能達到的。 LED是冷 光源 ，光線中不含紫外線，完全可以滿足博物館、美術陳列館對 照明 的特殊要求。 從美國的半導體照明計劃路線圖可以知道，在 2020年白光 led逐步進入通用照明市場。從家居照明來看，合適的照明強度還是需要 10W以上節能燈具產品。 目前上海、廈門、北京、大連、南昌等一些大中型城市的景觀照明已經頗具規模，完成了相當部分的 LED照明示范工程，這些在大中城市示范工程的順利完成 。正如廣東省 LED產業聯盟主席李旭亮所說的那樣： LED路燈未來的市場更大，今年國務院常務會議明確提出加大高效照明產品推廣力度，要求今明兩年大中城市政府機關、城市道路照明等全部淘汰低效照明產品， LED路燈將迎來市場井噴 臺灣地區已經在 2020年 12月初公布了新的 LED路燈標準草案，各縣市政府的 LED路燈標案、示范工程也在近期陸續起跑，業界相信，隨著相關標準規格的制 訂完成，未來市場規模的擴大可望加速。 LED 路燈為主的大功率 LED產品市場而言，已經有部分 LED 企業在 2020年下半年研發成功 LED路燈產品，并逐步推向市 場，替代原有傳統的路燈產品，中國是目前全球城市化進程最快的國家之一，可以預料在未來的數十年內，全國各地對于大功率、高亮度、節能的LED 路燈產品的市場需求是極其龐大的。 商業照明市場分析 據臺灣 TEK市場 分析，全球照明市場到 2020年將成長至 1320億美元，其中北美地區仍是全球用電量最多的區域，但歐美國家對于照明需求的成長將趨緩，包括中國及亞洲、非洲等新興國家需求則將在新建設需求、電力普及推動、以及戶外照明使用增加等動力帶動下，快速成長；其中，照明燈市場規模 254億美元，照明設備 /裝置的市場規模 1066億美元。 圖 1大功率 LED封裝結構 大功率 LED主流品牌介紹 各注流 LED品牌及主推產品介紹 CREE目前主推的是 XR－ E7090，是陶瓷封裝的 SMDLED，按驅動電流來分型號，其中 XR－ E7090的驅動電流范圍為： 200MA－ 1000MA。但事實上，目前封裝對于高亮度芯片的散熱、發光提出了更高的要求，技術上的要求和重要性也越來越高。現階段手機背光源用量非常大 ,一年要用 35 億只 LED 芯片。鑒于 LED 的自身優勢 ,目前主要應用于以下幾大方面 : （ 1）顯示屏、交通訊號顯示光源的應用， LED 燈具有抗震耐沖擊、光響應速度快、省電和壽命長等特點 ,廣泛應用于各種室內、戶外顯示屏 ,分為全色、三色和單色顯示屏 ,全國共有 100多個單位在開發生產。發光強度越大、發光效率越高，則運用越發廣泛。 LED 主要性能和傳統光源區別： LED 晶片的體積很小，通常只有幾十到幾百微米見方，屬于固態光源，選擇適當匹配的材料和制造工藝，電能大部分可轉變成光能，理論上發光效率可達 400lm/w，目前 LED實驗室最大發光效率為 157lm/w。現在已有紅外、紅、黃、綠及藍光 發光二極管，但其中藍光二極管成本、價格很高，使用不普遍。在正向電壓下，電子由 N 區注入 P 區，空穴由 P 區注入 N 區。 LED產業鏈中， LED 外延片跟 LED晶片大概占行業 70%的利潤， LED封裝大概 10%0%， LED 應用大概 10%20%。對國內企業而言，壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務，提高未來取得大廠專利授權時的要價能力， 或逐步通過研發突破核心專利。經過 30多年的發展，中國 LED產業已初步形成了包括LED外延片的 生產、 LED芯片的制備、 LED芯片的封裝以及 LED產品應用在內的較為完整的產業鏈。 本報告由個人參照往年 LED 行業咨詢報告 及 咨詢公司在大量周密的市場調研基礎上撰寫的 LED 報告，內容來源有國家統計局、國家發改委、國家商務部、中國海關、中國 LED 行業協會、中國電子元件行業協會、中國半導體行業協會、中國貿易促進會、中國行業研究網、國內相關報刊雜志基礎信息以及專業研究單位等公布、提供的大量的內容翔實、統計精確的資料和數據，立足于世界 LED 市場，從中國 LED 發展情況、區域市場發展狀況、行業內主要企業發展情況以及發展 策略、 LED 未來發展趨勢等多方面進行剖析，展示 LED 市場現狀。白光 LED 已經成為全球 LED 未來競爭的焦點。 LED 在奧運重大工程中的應用對于2020 北京奧運會實現三大理念，將起到極好的展示作用，同時借助奧運項目的影響力，也將更有效地擴大 LED 應用的示范效應，影響和推動 LED 產業的更快發展。 2020 年全球 LED 的應用市場將提高到 500 億美元，目前全球正在展開一場搶占 LED 市場制高點的爭奪戰。 中國是電子制造業大國，并且正在迅速發展，國內的手機、汽車等產業是 LED 發展的巨大推動力，而且隨國家半導體照明工程的發展，國內 LED 產業具有廣闊的發展前景。隨著市場的快速發展，美國、日本、歐洲各主要廠商紛紛擴產，加快搶占市場份額。國內在照明領域已經形成一定特色，其中戶外照明發展最快，已有上百家 LED路燈企業并建設了幾十條示范道路，但國內在大尺寸 LCD背光和汽車前照燈方面仍顯落后。 從長遠看來， 2020 年及未來幾年中，隨著全球節能減排的盛行，環保和節能成為市場熱點， LED 行業也開始升溫。發光二極管是由Ⅲ Ⅳ族化合物，如 GaAs（砷化鎵）、 GaP（磷化鎵）、 GaAsP（磷砷化鎵）等半導體制成的，其核心是 PN 結。由于復合是在少子擴散區內發光的，所以光僅在靠近 PN 結面數μ m 以內產生。 另外還有亮度高、無干擾、方向性好等等也是十分有用的優點。 LED 的分類及用途 LED 早已從最早的指示燈發展到照明領域，照明通常劃分為通用照明和特殊照明兩大領域。而前三代產品的發光效率分別是從 880lm/w 不等。此外 ,在 汽車儀表板及其他各種照明部分的光源 ,都可用超高亮度發光燈來擔當 ,所以均在逐步采用 LED 顯示。 (5)其它應用例如一種受到兒童歡迎的閃光鞋，走路時內置的 LED 會閃爍發光，僅溫州地區一年要用 5 億只發光二極管；利用發光二極管作為電動牙刷的電量指示燈，據國內正在投產的制造商介紹，該公司已有少量保健牙刷上市，預計批量生產時每年需要 3 億只發光燈；正在流行的 LED 圣誕燈，由于造型新穎、色彩豐富、不易碎破以及低壓使用的安全性，近期在香港等東南亞地區銷勢強勁，受到人們普遍的歡迎，正在威脅和替代現有電泡 的圣誕市場。 大功率 LED 介紹 隨著半導體材料和封裝工藝的提高 ,LED 的光通量和出光效率逐漸提高 ,從而使固體光源成為可能 ,已廣泛應用于交通燈、汽車照明、廣告牌等特殊照明領域 ,并且逐漸向普通照明領域過渡 ,被公認為有望取代白熾燈、熒光燈的第四代光源。目前LED 陶瓷封裝采用的陶瓷基架的技術掌握在 AMOLEDS 手中 ,AMOLEDS 也有申請專利 ,所以現在采用陶瓷封裝的 LED 的陶瓷基架的廠商 (SHARP/CREE/SEOULESEMICON/OSRAM/松下 )都是向 AMOLEDS 購買的 ,所以 AMOLEDS 的 LED產品封裝成本比其它品牌都低 3） LED熒光粉主要提供的廠商有 :日本三菱豐田合成日亞杜邦等，所有 LED廠商的熒光粉基本上都是由這幾家提供，熒光粉成本相差不大。由于白光 LED光通量和發光效率提升，包括路燈、交通燈、庭園燈、探照燈、階梯燈 、陽臺燈等采用比率正快速成長，尤其以中國為最大應用市場，比重達 36%。 2020年廣東省將在廣州、東莞等市建設總里程 1500公里、規模約 10萬盞的 LED路燈示范推廣工程，東莞市將從 2020年 12 月起至 2020年 12月，將 22100盞路燈改造成 LED路燈。 LED 景觀燈市場分析