【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，決定歐盟各國將逐步用節(jié)能燈取代白熾燈；歐盟各國也擬通過立法從 2020 年開始禁止生產(chǎn)白熾燈泡。 全球 LED 產(chǎn)業(yè)競爭格局 LED 產(chǎn)業(yè)已形成以美國、亞洲、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹鲗?dǎo)、三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競爭格局，這些地區(qū)的廠商壟斷著高端產(chǎn)品市場。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 完成對元老級廠商 LEDLightingFixtureInc 公司的收購，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，國內(nèi)高亮度芯片產(chǎn)量出現(xiàn)井噴式增長。他們對 LED 的影響不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品和收入上，更重要的是對技術(shù)的壟斷。 CMPConsulting 曾經(jīng)對 1992 年至 2020 年 6 月間美國、歐洲和日本 GaN 基 LED 專利共計(jì) 14609 件進(jìn)行研究，并對其中最重要的 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：分別是德國愛思強(qiáng)（ AIXTRON）公司和美國 VEECO 公司。其 他廠家主要包括日本酸素 （ NIPPONSanso）和日新電機(jī)（ NissinElectric）等，其市場基本限于日本國內(nèi)。表 4 反映 了各廠商對 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 LED 產(chǎn)業(yè)多以低端產(chǎn)品 為主，企業(yè)長期面臨嚴(yán)峻的價(jià)格壓力。不斷擴(kuò)大的市場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 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)模迅速增長的同時(shí)，國內(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 年國產(chǎn) GaN 芯片產(chǎn)能增加同樣非常突出 ，較 2020 年增長 60%，達(dá)到 960kk/月，實(shí)際年產(chǎn)量達(dá)到 90 億只，國產(chǎn)率也提升到了35%。同時(shí)從產(chǎn)品和企業(yè)結(jié)構(gòu)來看國內(nèi)也有較大改 善，SMD 和大功率 LED 封裝增長較快，目前全國大功率封裝產(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，引進(jìn)戰(zhàn)略投資、風(fēng)險(xiǎn)投資、境外上市、借殼上市、收購兼并等資本運(yùn)作方式給我國產(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，但有些國內(nèi)“ 863”計(jì)劃成果雖然在國內(nèi)先進(jìn)，但在國際上并不是一流，或者是國際先進(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)國內(nèi)行業(yè)發(fā)展。目前國內(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，對推動(dòng)國內(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)體和民營企業(yè)進(jìn)入，全國有數(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)控制水平與國際廠家仍有差距，這對國內(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 LED 產(chǎn)業(yè)能否持續(xù)健康快速發(fā)展的關(guān)鍵。據(jù)國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟初步統(tǒng)計(jì)， 2020 年國內(nèi)新增 MOCVD 超過 30 臺(tái)，國產(chǎn)芯片產(chǎn)能較 2020 年增長 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，國內(nèi)芯片產(chǎn)能平均增長率將在 30%以上。國內(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，增長了 倍。 2020 年，根據(jù)我國半導(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)用市場對 LED 發(fā)光效率要求的不斷提升催生了對中高端產(chǎn)品的需求。但單從產(chǎn)業(yè)規(guī)?？?，封裝仍是中國 LED 產(chǎn)業(yè)中最大的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)?？v觀整體產(chǎn)業(yè)鏈條，由于上游產(chǎn)業(yè)對于技術(shù)和資金要求較高，導(dǎo)致國內(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)備在全球市場的主要分布為：中國臺(tái)灣地區(qū)48%，美國 15%，日本 15%，韓國 11%，中國大陸 7%，歐盟 4%。另一家美國公司 EMCORE 則在 2020 年被 VEECO 收購。 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， 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際標(biāo) 準(zhǔn)的制定，又要及早地制定符合本國標(biāo)準(zhǔn)，使本國產(chǎn)品盡可能占領(lǐng)國內(nèi)外市場。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)場所的 照明 博物館、美術(shù)陳列館等場所屬于對 照明 環(huán)境要求較高的特殊場合，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，能營造出其他傳統(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)?；但是由于白?LED的成本限制及室內(nèi)照明對光的質(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)品還處于市場探索階段；但 LED室內(nèi)照明是一個(gè)非常巨大的市場，市場發(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 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)對這個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識(shí)和使用信心，中國的 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 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路燈中國國內(nèi)市場需求 中國國內(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。加上市場需求型態(tài)為少量多樣 ,因此仍屬基礎(chǔ)型市場；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 LED照明市場分化 目前 LED照明市場大致可分為：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)