【文章內容簡介】 白光照明領域實力雄厚。 LED 上游產品為芯片、中游產品為晶粒、下游主要為封裝應用，日本是 LED 的主要產出國家，占全球LED 產能一半，臺灣約占 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，在臺廠一連串擴廠動作，使三星從原本芯片制造轉型為下游封裝。 （ 2）控制關鍵設備 MOCVD是制備氮化鎵發(fā)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(yè)中 比不可少。目前 MOCVD設備制造商主要有兩家：分別是德國愛思強（ AIXTRON）公司和美國 VEECO公司。著名廠商英國 THOMAS SWAN公司已被 AIXTRON收購。另一家美國公司 EMCORE則在2020年被 VEECO收購。 AIXTRON公司（含 THOMAS SWAN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%。其他廠家主要包括日本酸素（ NIPPON Sanso）和日新電機（ Nissin Electric）等，其市場基本限于日本國內。此外，日亞公司和豐田合成的設備主要是自己研發(fā)，其 GaNMOCVD設備不在市場上銷售，僅供自用。如果按生產能力計算， 2020年 GaNMOCVD設備在全球市場的主要分布為：中國臺灣地區(qū) 48%，美國 15%，日本 15%，韓國 11%，中國大陸 7%，歐盟 4%。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。 表 4反映了 各廠商對 LED關鍵設備的控制 。 表 4 各廠商對 LED關鍵設備的控制 主要廠商 MOCVD 設備 Aixtron\VEECO\日本酸素、日新電機 原材料 基板 GaAS 日立電線、住友電氣、三菱化學、同和礦業(yè)、 信越半導體、美國 AXT 等公司 Sapphire Kyocera、 BICRON、 SHINKOSHA、 Honeywell、晶向等公司 有機金屬 Shipley、 Akzo Nobel、 Epichem、 Sumitomo 等公司 熒光粉 根本特殊化學 (Nenoto)、化成 Optonix、南帝化工、飛利浦等公司 Epoxy 宜加、義典、 Epifine(Japan)、 Hysol (USA)、Nitto(Japan) 等公司 三、我國 LED產業(yè)現狀及 發(fā)展前景 我國 LED 產業(yè)總體情況 經過多年的發(fā)展，中國 LED產業(yè)鏈已經日趨完善，企業(yè)遍布襯底、外延、芯片、封裝、應用各產業(yè)環(huán)節(jié)。縱觀整體產業(yè)鏈條，由于上游產業(yè)對于技術和資金要求較高，導致國內企業(yè)極少涉足，因此產業(yè)存在企業(yè)數量少，規(guī)模小的特點。 相比之下，由于下游封裝和應用對企業(yè)提出的資金和技術要求相對較低，這恰恰與國內企業(yè)資金少，技術弱的特點相匹配，因此，國內從事這兩個環(huán)節(jié)的企業(yè)數量較多。這種企業(yè)結構分布不均的局面導致中國 LED產業(yè)多以低端產品為主，企業(yè)長期面臨嚴峻的價格壓力。隨著國家半導體照明工程的啟動，中國 LED產業(yè)發(fā)展 “ 一頭沉 ” 的狀態(tài)正在發(fā)生改變，中國 LED上游產業(yè)得到了較快的發(fā)展，其中芯片產業(yè)發(fā)展最為引人注目。但單從產業(yè)規(guī)?？矗庋b仍是中國 LED產業(yè)中最大的產業(yè)鏈環(huán)節(jié)。 2020年包括了襯底、外延、芯片、封裝四個環(huán)節(jié)的中國 LED產業(yè)總產值達到 ，其中封裝環(huán)節(jié)產值達到 。 不 斷擴大的市場需求以及政府的大力支持是保證 LED產業(yè)發(fā)展的有利因素。近幾年，諸如顯示屏、景觀照明、交通指示燈、汽車應用、背光源等 LED應用市場迅速興起。新興應用市場對 LED發(fā)光效率要求的不斷提升催生了對中高端產品的需求。隨著市場需求的增大， LED芯片產業(yè)產品升級步伐逐漸加快， LED芯片產品將整體走向高端。另一方面， LED封裝產業(yè)的快速發(fā)展，也為 LED芯片提供了廣闊的市場需求，進而為 LED產業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境。 國家對 LED產業(yè)的發(fā)展也給予了大力支持。 2020年，根據我國半導體照明產業(yè)的發(fā)展現狀，有關部門制定半導體照明產業(yè)發(fā)展計劃和 2020年技術發(fā)展路線圖提出，對于 LED芯片的投資將占 LED產業(yè)投資的 20%，研究重點將放在 GaN芯 片的生產以及功率芯片的研發(fā)上。 同時， 隨著 LED芯片生產企業(yè)的不斷增多， LED芯片產值的增長速度一直高于封裝環(huán)節(jié)，導致芯片產值在我國 LED產業(yè)產值中所占比重不斷提升，由 2020年的%上升至 2020年的 %。由此可見，我國 LED產業(yè)正在由低端走向高端，向附加值更高、更具核心價值的芯片環(huán)節(jié)邁進。 表 5和圖 3反映了我國 2020年 — 2020年 LED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。從表中可以看出 LED芯片產量從 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年的產量為 60億只，到 2020年味 210億只，增長了 。 表 5 LED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 產品名稱 2020 年 2020 年 2020 年 產量 (億只 ) 增長率 (%) 產量 (億只 ) 增長率 (%) 產量 (億只 ) 增長率 (%) LED 器件 300 20 380 460 高亮度 LED 器件 120 50 180 50 250 LED 芯片 180 80 260 360 高亮度 LED 芯片 60 80 120 100 210 75 數據來源：《中國信息產業(yè)年鑒 2020(電子卷 )》 圖 3 LED芯片、高亮度 LED芯片的產量 0501001502002503003504002020年 2020年 2020年L E D 芯片年產量（億只）高亮度L E D 芯片年產量（億只） 數據來源：《中國信息產業(yè)年鑒 2020(電子卷 )》 2020年是國內半導體照明產業(yè)投資迅速增加的一年，從中上游外延芯片、下游封裝應用到相關材料和輔助產業(yè)的投資都有很大的增長。據國家半導體照明工程研發(fā)及產業(yè)聯盟初步統計， 2020年國內新增 MOCVD超過 30臺，國產芯片產能較2020年增長 50%左右，主要芯片廠商的計劃投資在 80億元以 上。國內封裝產業(yè)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%。同時企業(yè)融資渠道呈現出多元化趨勢，引進戰(zhàn)略投資、風險投資、境外上市、借殼上市、收購兼并等資本運作方式給我國產業(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產品的上市公司，更奠定了其在 LED行業(yè)中的重要地位。 雖然擁有極大的市場需求并得到有關部門的大力支持，但不可否認的是， 我國 現階段 LED芯片產業(yè)仍然存在核心技術缺乏、專業(yè)人才短缺、產品質量不高、設備自主生產能力弱等 發(fā)展困境。如何解決上述問題是我國 LED產業(yè)能否持續(xù)健康快速發(fā)展的關鍵。 我國 LED 產業(yè)的特點 目前，我國 LED產業(yè) 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(chuàng)、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(yè)看起來資源分散，沒有規(guī)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(yè)化又需要時間，小規(guī)模產能建起來后世界技術又有新的發(fā)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(yè)技 術鏈的某一環(huán)節(jié)，整體上產業(yè)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(yè)化效率非常低，過了幾年又落后了，又得追趕。很多研究機構都在拿 “863” 計劃成果實施產業(yè)化，但有些國內 “863” 計劃成果雖然在國內先進，但在國際上并不是一流，或者是國際先進，但單一項目實施產業(yè)化其規(guī)模不一定能做得大，受 市場拖累，因此盲目實施產業(yè)化而不是轉讓或授權給促進作用更大的企業(yè)，先進技術也會隨著時間消磨慢慢荒廢，只會延緩整個國內行業(yè)發(fā)展。所以，國內企業(yè)應當轉變觀念，有成果不一定非要自己產業(yè)化去實現其價值；另一方面， 公辦科研院所，應當借鑒臺灣工研院的模式，自身積極研發(fā)技術，為產業(yè)培養(yǎng)技術人才，技術成果及時授權轉讓給企業(yè)，特別是本身競爭力強的企業(yè)，研究機構不會為產業(yè)化進程拖累，行業(yè)研究成果得到有效整合，這里政府應作出一些規(guī)范，促進行業(yè)健康快速發(fā)展。二是與國際先進水平比較，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控制水平與國際廠家仍有差距，這對國內企業(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，并不影響他們的產業(yè)化進程，關鍵是后續(xù)研發(fā)效率。三是 能滿足市場需要且規(guī)?；a的企業(yè)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。目前國內大連路美、廈門三安、杭州士蘭微取得突破，不斷接近海外中高檔技術水平。 下游封裝產業(yè)從上個世紀六七十年代開始發(fā)展，傳統引線型 LED封裝技術已相對成熟，但新型 LED包括 ChipLED、 TopLED、 PowerLED的封裝起步不久，仍面臨一些設備和技術問題需要克服。由于傳統 LED封裝 ，設備投資強度適中 (視生產線的自動化程度和設備精度 )，對產品質量要求不高時，手工都可以作業(yè)，所以吸引了一批個體和民營企業(yè)進入，全國有數百家封裝企業(yè)，尤以珠江三角洲地區(qū)密集，但規(guī)模都比較小。從封裝技術水平，產品質量水平，設備自動化程度及生產規(guī)模等方面看，目前總體講，中游產業(yè)技術上和國外差距不大，除 PowerLED外，其他形式的 LED都有企業(yè)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(guī)模與國外大公司比較，差距巨大，比如 ChipLED，大陸企業(yè)產能加起來也不如日本西鐵城一家公司產能的十分之一。 國內 LED封裝材料及配件的配套能力較強。除個別材料外，絕大部分材料均為國內提供，主要有金絲、硅鋁絲、環(huán)氧樹脂、硅膠、銀膠、導電膠、支架、條帶以及塑封料、封裝模具和工夾具等，已形成一定規(guī)模的產業(yè)鏈。 在白光 LED封裝用熒光粉方面，國內研發(fā)和生產企業(yè)有幾十家。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(fā)效率、抗光衰性能等，取得很好的成果。同時開發(fā)出紅色熒光粉和紫外光激發(fā)三基色熒光粉，對推動國內白光 LED的發(fā)展起積極作用。 目前已知涉足下游的企業(yè)一百 多家，產品主要有草坪燈、地埋燈、輪廓燈、射燈、景觀燈、車用燈等，其中 LED和太陽能結合，衍生出一大類產品。但下游產業(yè)目前處于發(fā)展初期，產品五花八門，缺乏統一的行業(yè)標準； LED和其他技術的結合，比如和控制技術、電源技術、太陽能技術等的結合，有待進一步完善；低質低價、惡性競爭的苗頭開始出現。 值得一提的是，經過多年的發(fā)展，我國 LED顯示屏廠商已經具有了很強的實力，雖然擁有 DAK、 Lighthouse、 Darco等知名顯示屏廠商的競爭，但國內 LED顯示屏廠商還是占據了國內市場的大部分份額，國內已經涌現了一批如上海 三思、北京利亞德、西安青松等優(yōu)秀企業(yè)，國內顯示屏市場吸收了很大一部分芯片產能，對促進國內上中游發(fā)展壯大起了重要作用。 我國 LED 產業(yè)的劣勢 我國 目前 LED產業(yè)發(fā)展的劣勢在于，一、國內企業(yè) LED產品技術水平與海外還是有一定差距，在爭取高端客戶方面處于劣勢；二、國內集成電路制造基礎相較日本、韓國及臺灣地區(qū)這些 LED強勢地區(qū)而言薄弱， LED外延、芯片制造能力、工藝水平及外圍材料配套能力差一些，學習曲線長一些，需要一段時間培育；三、國內 LED企業(yè)的規(guī)模還比較小，大多沒有超過 100kk/月產能 (藍綠光 )，這種狀況在未來兩年將有改善；四、國內研發(fā)多集中在大學和科研院所，生產在各企業(yè)，缺乏研發(fā)成果產業(yè)化的快速轉換機制，這方面應借鑒臺灣工業(yè)研究院的技術成果授權機制，加快技術成果轉換速度，科研院所不能為自己產業(yè)化而不將最新的技術成果及時轉移到產業(yè)界，政府應制定相關政策規(guī)范相關行為；五、國內核心專利缺乏，特別在關系到產業(yè)長遠發(fā)展的藍光核心專利及白光專利缺乏，這將使國內產業(yè)的長期發(fā)展受制。中國本土企業(yè)現階段主要還是處于起步階段，企業(yè)規(guī)模較小，對掌握專利的大廠構不成威脅，專利問