【正文】 高亮度 10mcd～ 100mcd 特殊照明 全彩顯示屏、交通信號燈、汽車車燈、 背景光源、景觀照明、特種工作照明（如 強調(diào)安全生產(chǎn)、特殊用途的礦燈、警示 燈、防爆燈、救援燈、野外工作燈等）、 軍事及其它應用（玩具、禮品、輕工產(chǎn) 品等） 超高亮度 100mcd 通用照明 各種民用及工業(yè)用照明替代現(xiàn)有白熾 燈和熒光燈 注： 1）發(fā)光強度 mcd，光通量的空間密度，即單位立體角的光通量；2）光通量 lm，單位時間里通過某一面積的光能。 商業(yè)化大量應用的單晶片襯底有藍寶石晶片、碳化硅晶片和砷化鎵襯底 等。這還不是故事的全部，碳化硅單晶片是一種戰(zhàn)略性材料，其功能是藍寶石襯底無法勝任的，某些軍事或高端應用，非碳化硅不可。 19 投資的必要性 項目綜合利潤情況 年凈利潤 7315 萬元，平均毛利率% 項目對提高公司綜合競爭力的貢獻 提高集團的高科技形象，提升集團品牌價值； 豐富集團的節(jié)能產(chǎn)品和優(yōu)化集團產(chǎn)品結(jié)構(gòu) 項目對現(xiàn)有業(yè)務的協(xié)同效應 與集團現(xiàn)有業(yè)務關(guān)聯(lián)性較小，但未來該項目下游產(chǎn)品（ LED） +太陽能電池+儲能裝置，可能會結(jié)合形成藍海產(chǎn)品 擴大產(chǎn)能，提高市場占有率 該項目可以增加藍寶石襯底的供給，一定程度緩解 LED行業(yè)的需求和瓶頸 采 用新技術(shù)、新工藝、節(jié)約資（能）源、減少環(huán)境污染，提高勞動生產(chǎn)率情況 采用世界最新工藝技術(shù)（泡生法 長晶技術(shù) ）和 目前國際上最好的 設備， 以4 英寸產(chǎn)品技術(shù)為主，走高 質(zhì)量 路線 ，提升勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)能利用率。并與日亞和 TG 交叉授權(quán)，授權(quán)紅綠藍sunlight 使用芯片 25 Lumileds 與日亞交叉授權(quán) Osram（ 歐司朗 ） 與日亞交叉授權(quán) Toyoda（ 豐田 合成 ） 與日亞交叉授權(quán)。他們無一例外都在上 中 游擁有強大技術(shù)實力和產(chǎn)能。 臺灣在全球市場份額中排名第二， 市場份額 2020年提升至 24%。美國 Cree雖然是新興照明企業(yè)， 29 但以其技術(shù)先進性成為 LED照明產(chǎn)業(yè)的先鋒代表。 我國大陸地區(qū) LED起步較晚，也 是 從下游封裝做起，逐步進入 中 游外延片 /芯片和上游襯底 生產(chǎn)。 據(jù) LED產(chǎn)業(yè)研究機構(gòu) LEDinside統(tǒng)計，至 2020年 8月，中國大陸現(xiàn)存 LED芯片生產(chǎn)企業(yè)達 62個，而 1998年只有 3個。 廣東 10個 LED芯片企業(yè)主要分布在深圳、東莞、廣州、江門四個城市， 分別是深圳世紀晶源、深圳方大國科、深圳奧德倫、深圳鼎友、東莞福地、東莞洲磊、東莞高輝、廣州普光、廣州晶科、江門鶴山銀雨燈飾（真明麗）。 2） Aixtron 公司為全球 MOCVD 龍頭供應商，其和 Veeco（ 30%）、 33 大陽日酸占據(jù)了 95%以上的份額。 圖表 15 LED不同環(huán)節(jié)的平均毛利率 資料來源：日信證券研發(fā)部 LED行業(yè)議價能力 環(huán)節(jié) 襯底制作 設備制造 外延片、芯片 封裝組件 34 對下游議價能力 強，襯底材料必然會影響整個產(chǎn)業(yè)，是各個技術(shù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵 強， MOCVD的供貨能力是限制 LED 芯片公司產(chǎn)能擴張的瓶頸 中高端擁有較強議價能力；低端產(chǎn)能旺盛，議價能力不足 弱，除非 有技術(shù)含量的大功率、多芯片封裝 供需 寡頭壟斷，供 給 穩(wěn)定 ，需求旺盛 以銷定產(chǎn)，下游需求旺盛 GaN基芯片產(chǎn)能擴大較快。另一家美國公司 EMCORE 則在 2020 年被 VEECO 收購。 藍寶石襯底行業(yè)分析 圖表 16 全球藍寶 石長晶廠家市場份額 全球藍寶石長晶廠家市場份額70%10%10%10%三大廠商：Rubicon、Monocrystal、京瓷韓國：STC、Astek臺灣：越峰、鑫晶鉆其他 資料來源： XXX部調(diào)研整理 圖表 17 藍寶石襯底價值分布圖 資料來源： XXX部調(diào)研整理 晶 棒 晶片 切 片 2020 年初，臺灣晶棒報價 /毫米（ 2 英寸）； 2020年末，臺灣晶棒報價 17 美元 /毫米；目前，臺灣晶棒報價 2427 美元 /毫米； 晶棒成本與工藝密切相關(guān) 晶棒切割后（ 2 英寸切片）增值 34 美元，切割廠家可得凈利潤1 美元；切片成本（除原料晶棒外）無變化； 切片價格隨晶棒而動 切片經(jīng)研磨和拋光之后（ 2 英寸晶片）增值 4 美元，磨拋廠家約得凈利潤 1 美元； 晶片成本（除原料切片外）無變化；晶片價格隨切片而動 36 藍寶石襯底基本上由國外廠商壟斷。 泡生法工藝生長的藍寶石晶體約為目前市場份額的 70%。 38 市場分析 圖表 19 全球 LED市場 規(guī)模 增長情況 （億元） 全球 L E D 市場增長情況3 4 9 . 8 3 9 7 . 04 5 6 . 36 2 4 . 89 1 2 . 61 4 6 0 . 62 2 6 3 . 324%13% 15%37%46%60%55%050010001500202025002020 2020 2020 2020 2020 2020 20200%10%20%30%40%50%60%70%市場規(guī)模增長率 資料來源：中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院 圖表 20 中國 LED市場 規(guī)模 增長情況 （億元 ） 中國 L E D 市場增長情況1 6 6 . 4 1 8 5 . 52 1 4 . 82 7 9 . 23 8 5 . 46 3 5 . 81 0 2 3 . 719%11%16%30%38%65%61%0200400600800100012002020 2020 2020 2020 2020 2020 20200%10%20%30%40%50%60%70%市場規(guī)模增長率 資料來源：中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院 LED襯底 產(chǎn)品 對比分析 圖表 21 LED襯底性價比分析 39 應用領(lǐng)域 紅黃光 LED 藍綠光 LED 外延材料 GaP、 AlGaAs、AlGaInP GaN 襯底產(chǎn)品 砷化鎵（ GaAs） 磷化鎵(GaP) 藍寶石 碳化硅 硅 氮化鎵(GaN) 氧化鋅（ ZnO） 導電性 良 良 無 良 良 良 良 熱導性（ W/cmK） 良 良 差（ 35） 優(yōu)（ 490） 良（ 120） 良 良 尺度效應 發(fā)光效率穩(wěn)定 發(fā)光效率穩(wěn)定 發(fā)光效率與芯片面積成反比 發(fā)光效率穩(wěn)定 發(fā)光效率穩(wěn)定 發(fā)光效率穩(wěn)定 發(fā)光效率暫不穩(wěn)定 熱膨脹系數(shù) 179。 對于制作 LED芯片來說，基片材料的選用是首要考慮的問題。 (1）藍寶石襯底 藍寶石（ 英文名為 Sapphire） 的組成為氧化鋁 41 (Al2O3)，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵形式結(jié)合而成 ， 其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶格結(jié)構(gòu) 。 1993 年日 亞化(Nichia)開發(fā)出以氮化鎵（ GaN）為材質(zhì)的藍光LED，配合 MOCVD(有機金屬氣相沉積 )的 磊晶 技術(shù)，可制造出高亮度的藍光 LED。圖 表 21示例了使用藍寶石襯底做成的 LED芯片。在上表面制 43 作兩個電極，造成了有效發(fā)光面積減少，同時增加了器件制造中的光刻和刻蝕工藝過程，結(jié) 果使材料利用率降低、成本增加。添置完成減薄和切割工藝的設備又要增加一筆較大的投資。為了克服以上困難，很多人試圖將 GaN 光電器件直接生長在硅襯底上，從而改善導熱和導電性能。由于電流可以縱向流動，因此增大了 LED 的發(fā)光面積，從而提高了 LED 的出光效率。 用 SiC 所制功率器件可以承受更高電壓、更大電流、 發(fā)光層 可以做的更薄，因而工作速度更快，可使器件體積更小、重量更輕。 K）要比藍寶石襯底高出 10倍以上。另外， SiC 襯底吸收 380 納米以下的紫外光，不適合用來研發(fā) 380納米以下的紫外 LED。但是， ZnO作為GaN 外延襯底的致命弱點是在 GaN 外延生長的溫度和氣氛中易分解和腐蝕。用于氮化鎵研究的 47 襯底材料比較多，但是能用于大量生產(chǎn)的襯底目前只有二種，即藍寶石和碳化硅襯底。 產(chǎn)品現(xiàn)有生產(chǎn)能力調(diào) 查 圖表 25 全球 藍寶石晶棒產(chǎn)能 名 稱 產(chǎn)業(yè)鏈段 與產(chǎn)品 目前晶棒年產(chǎn)量（萬毫米） 未來動向 備注 拉晶（晶錠） 掏棒（晶棒） 切割（切片） 磨拋（晶片） 美國Rubicon √ √ √ √ 600 預計 2020 年將擴大產(chǎn)能至 650 萬 毫米晶棒 規(guī)模 銷售晶棒為主； 100多臺單晶爐 俄羅斯Monocrystal √ √ 480 預計 2020 年增加 50 萬毫米 至 530 萬毫米晶棒 規(guī)銷售晶棒為主； 100多臺單晶爐 49 模 日本京瓷 √ √ √ √ 450 不詳 晶棒產(chǎn)能約 400500萬毫米之間，以中位數(shù) 450萬毫米計算 韓國 STC √ √ √ √ 360 計劃年底將產(chǎn)能提升至約 420 萬毫米，且將 興建6寸晶棒為主的新廠，預料2020 年底產(chǎn)能倍增 臺灣越峰 √ √ √ √ 180 計劃在 2 年內(nèi) 將藍寶石單晶產(chǎn)能再擴充 2倍，月產(chǎn)能將上看5060萬毫米 目前市場占有率約為 7% 臺灣鑫晶鉆 √ √ √ √ 90 預計 2020 年將單晶爐增加到 60 臺 約 40 臺單晶爐 50 其他 410 主要包括日本并木精密、韓國Astek、 哈工大奧瑞德 、藍晶 等 合計 2570 以 1mm晶棒切割 1片晶片的平均切割率計算，那么 2020年市場晶片生產(chǎn)量為 2570 萬片 。 09 年在南京簽訂合作協(xié)議 資料來源： XXX部調(diào)研整理 產(chǎn)品產(chǎn)量及銷售量調(diào) 查 因為產(chǎn)品供不應求，各襯底廠家都在滿負荷生產(chǎn)，其生產(chǎn)能力基本上代表了其產(chǎn)量和銷售量，見圖表 2 26。 圖表 28 Rubicon主要銷售地的銷售額占總銷售比例 2020 年 2020 年 2020 年 2020上半年 亞洲 72% 53% 72% 82% 北美 26% 44% 25% 15% 歐洲 2% 3% 3% 3% 資料來源： Rubicon報表 圖表 29 Rubicon主要客戶銷售額占總銷售比例 客戶 2020 客戶 2020 客戶 2020 Crystalwise Technology, Inc. 26% Peregrine Semiconductor Corp. 29% Crystalwise Technology, Inc. 20% Shinkosha Co. Ltd. 21% Shinkosha Co. Ltd. 17% Tera Xtal Technology Corp. 17% Peregrine Semiconductor Corp. 15% Crystalwise Technology, Inc. 12% Iljin Display Co, Ltd. 11% 資料來源： Rubicon報表 56 替代產(chǎn)品調(diào) 查 目前最有 可能代替藍寶石襯底的是碳