【正文】 umileds) 和歐司朗(Osram)。從產(chǎn)業(yè)組織競爭格局看，基本形成了 5 大產(chǎn)業(yè)巨頭的壟斷競爭局面。5 大產(chǎn)業(yè)巨頭擁有全球 LED 大多數(shù)核心專利，并占據(jù)了上游行業(yè)高端，獲得了 LED 產(chǎn)業(yè)鏈利潤最豐厚的部分，在產(chǎn)業(yè)鏈競爭中占據(jù)了最有利的地位。為長期維護其競爭有利地位，它們一方面通過加大技術(shù)研發(fā)投入保持技術(shù)領(lǐng)先地位，一方面通過通過專利授權(quán)、建立戰(zhàn)略聯(lián)盟等手段，聯(lián)合壟斷高端市場。這種 LED 產(chǎn)業(yè)巨頭間通過專利授權(quán)和交叉授權(quán)結(jié)成聯(lián)盟的方式，不僅阻礙了新進入者的產(chǎn)生，某種程度上也增加了其他技術(shù)落后企業(yè)的生產(chǎn)成本。盡管從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上看，LED 從下游到上游，技術(shù)難度和投資額度逐漸加大，給行業(yè)后來者帶來了較大壁壘，但從產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢上看，LED 技術(shù)不斷趨于成26 / 72熟、產(chǎn)品成本不斷下降、產(chǎn)品創(chuàng)新層出不窮，產(chǎn)品應用領(lǐng)域不斷拓展，市場需求巨大，讓后來者仍然可以看到成長的希望。（四）技術(shù)發(fā)展及專利壁壘從 LED 行業(yè)目前的技術(shù)發(fā)展情況看，近五年，LED 的主要技術(shù)指標——發(fā)光效率平均每年以 30％的速度發(fā)展，從 2022 年的 20～30lm 發(fā)展到目前的100～120lm。從技術(shù)層面，研究采用新襯底材料生長 GaN 外延、非極性或半極性外延，有新結(jié)構(gòu)的芯片、襯底轉(zhuǎn)移、光子晶體等新技術(shù)應用。Nichia 是世界上最早的半導體白光生產(chǎn)廠商，技術(shù)水平始終處于國際領(lǐng)先地位。在藍光芯片的技路線上，Nichia 采用圖形化藍寶石襯底結(jié)合 IT0 明導電層芯片工藝，產(chǎn)品性能表現(xiàn)優(yōu)越。2022 年月底，宣布 LED 在 20mA 電流驅(qū)動下，光效達 249lm／W，功率 LED 封裝白光在 350 mA 電流驅(qū)動下，光效達145lm／W。Cree 和 Osram 是目前世界上主要采用 SiC 襯底材料制造 GaN 基藍、綠光LED 用外延片和芯片的專業(yè)公司，兩家的技術(shù)路徑、產(chǎn)品規(guī)格和特點基本相同。據(jù) 2022 年的報道顯示，Cree 公司已經(jīng)公布其白光 LED 的實驗室水平已經(jīng)達到161lm／W 的光通量，此光通量為業(yè)界研發(fā)成果匯報中的最高水平，其102lm／W 的產(chǎn)品也將很快批量生產(chǎn)；Osram 宣布了最新的研發(fā)成果，大功率LED 在 350mA 電流驅(qū)動下，光輸出達到了 155lm，效率高達 136f m／W，色溫是 5，000k。這個記錄遠遠超過目前市場上處于領(lǐng)先地位的 Cree Q5 LED，Q5的光效是 107lm@350mA。Lumileds 公司的氮化鎵 LED 芯片采用藍寶石作為外延襯底材料，其最新的薄膜倒裝芯片(thin 一 mflip—chip，TFFC)技術(shù)，結(jié)合利用了垂直薄膜結(jié)構(gòu)和倒裝芯片結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，集成芯片和封裝工藝，最大限度降低熱阻，提高取光效率。2022 年，Lumileds 研發(fā)水平已經(jīng)突破 115lm／W。 2022 年的報道：在驅(qū)動電流為 350 mA 的情況下，發(fā)光效率為 140l m／W， 比 2022 年 1 月份(115lm／W) 提高了 22％。Semileds(旭明) 是繼 Osram 和 Cree 之后采用激光剝離藍寶石襯底技術(shù)商品化生產(chǎn)薄膜 GaN 垂直結(jié)構(gòu) LED 的廠商。他們推出金屬基板垂直電流激發(fā)式發(fā)27 / 72光二極管(metal vertical photon light emitting diodes，MvpLED)，其芯片封裝成白光成品的發(fā)光效率目前可以達到 100lm／W。從世界各國半導體照明技術(shù)專利申請情況來看，主要有以下幾點值得注意：一是世界 LED 半導體照明專利申請量從 2022 年起逐年迅速增長，到 2022 年達到最高峰，表明該領(lǐng)域技術(shù)已逐步趨向成熟；二是 1990 年2022 年世界 LED 照明專利中以日本申請量最多，其后依次為美國和歐洲專利局；三是近年來，我國臺灣和大陸地區(qū)的專利數(shù)量不斷上升，但仍分別排名第 7 和第 8 位。中國臺灣地區(qū)以專利數(shù) 864 件高于中國大陸地區(qū) 742 件專利；四是 SONY 、TOYODA GOSEI，OSRAM，MATSUSHITA， NICHIA，HITACHI, ROHM，TOSHIBA ，SAMSUNG 等名列前茅企業(yè)專利擁有數(shù)量不相上下。申請人前 10 名中日本公司占據(jù) 8 家，表明日本企業(yè)占有較大部分專利技術(shù)。表 12：LED 主要專利廠商及授權(quán)情況專利廠商 專利擁有情況Nichia日亞化學全球?qū)＠?。與 Toyoda、CREE 、Lumileds 交叉授權(quán)，在日本有 93 項外觀專利和 58 項設計專利，在美國有 30 項專利，中國有 32 項專利，香港有 2 項專利。授權(quán)臺灣鴻海集團、斯坦利電氣、西鐵城，與臺灣光磊合作，光磊代工日亞晶片CREE 克雷 有全球?qū)＠?。并與日亞和 TG 交叉授權(quán)，授權(quán)紅綠藍 sunlight 使用晶片。Lumileds 與日亞交叉授權(quán)Osram 歐司朗 與日亞交叉授權(quán)Toyoda 豐田 與日亞交叉授權(quán)。授權(quán)于日亞化學、歐司朗、飛利浦、昭和電工Bridgelux 有全球?qū)＠?，已授?quán)紅綠藍 sunlight 使用晶片資料來源：根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料整理28 / 72圖17：全球LED制造商之間的專利關(guān)系然而這種專利上的壁壘目前已經(jīng)有了松動跡象。因為從 1990 年開始提出的LED 相關(guān)專利，將自 2022 年起將逐漸達到 20 年的有效專利期限，而這其中相當大一部分還涉及重要的白光 LED。四、我國半導體照明行業(yè)的外部環(huán)境圖18 ：行業(yè)環(huán)境分析——PEST模型分析● 國 內(nèi) 已 取 得 局 部 技 術(shù)突 破 ， 關(guān) 鍵 擴 產(chǎn) 設 備 緊缺● 近 兩 年 已 到 行 業(yè) 核 心技 術(shù) 專 利 到 期 高 峰● 企 業(yè) 增 加 技 術(shù) 開 發(fā) 投 入● 市 場 供 求 規(guī) 模 迅 速 擴 大● 產(chǎn)品應用范圍增加● 成本成比例持續(xù)下降● 政府產(chǎn)業(yè)政策扶持● 政 府 財 政 補 貼 與 稅 收支 持● 地方政府積極爭取企業(yè)投資● 社 會 對 國 家 產(chǎn) 業(yè) 升 級 已 達 成 共 識● 產(chǎn) 品 節(jié) 能 環(huán) 保 特 性 已 被 廣 泛 認 可● 正 等 待 產(chǎn) 品 價 格 下 降 普 及 通用 照 明E 經(jīng)濟環(huán)境T 技術(shù)環(huán)境S 社會環(huán)境企業(yè)P 政治環(huán)境29 / 72（一）我國的國家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略及政策近幾年, 我國先后啟動了綠色照明工程、半導體照明工程, 在十大重點節(jié)能工程、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程、企業(yè)技術(shù)升級和結(jié)構(gòu)調(diào)整專項、863 計劃新材料領(lǐng)域中先后支持半導體照明技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目,具備了較好的研發(fā)基礎,初步形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈, 并在下游集成應用方面具有一定優(yōu)勢。為加速我國半導體照明技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，2022 年 6 月，我國科技部發(fā)起啟動了國家半導體照明工程。2022 年 2 月 9 日《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將半導體照明產(chǎn)品明確列為“重點領(lǐng)域及其優(yōu)先主題” ，提出“重點研究高效節(jié)能、長壽命的半導體照明產(chǎn)品”。2022 年 7 月 25 日國家發(fā)展改革委印發(fā)《“十一五”十大重點節(jié)能工程實施意見 》 ，啟動了十大重點節(jié)能工程，提出 “十一五”期間將實現(xiàn)節(jié)約 億噸標準煤的節(jié)能目標，其中綠色照明是重要一個方面。2022 年財政部、國家發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布《高效照明產(chǎn)品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》 ，國家采取間接補貼方式進行推廣高效照明產(chǎn)品。2022 年 12 月科技部提出 “十城萬盞 ”LED 應用試點示范城市思路，由中央補助試點城市在公共空間如道路、隧道、停車場與加油站等地方安裝 LED 照明燈具。2022 年 3 月16 日，科技部高新司把原來的 10 座城市改為 21 座。2022 年，在國務院常務會議將導體照明被列入推廣擴大內(nèi)需的產(chǎn)品之一，借助科技部實施的“十城萬盞 ”示范工程，來實現(xiàn)半導體照明行業(yè)的戰(zhàn)略目標。具體目標是：至 2022 年在全國完成 50 個半導體照明示范城市建設工作，應用 200 萬盞 LED 市政照明燈具。而 LED 器件國產(chǎn)化比例目標為 70%，預期年節(jié)電達 10 億度。到 2022 年，半導體照明進入 30%通用照明市場。預期年節(jié)電 1400 億度，并且?guī)影雽w照明行業(yè)規(guī)模達到人民幣 5000 億元。2022 年 10 月 13 日，國家發(fā)改委發(fā)布了《半導體照明節(jié)能行業(yè)發(fā)展意見》 ，旨在推動我國半導體照明節(jié)能行業(yè)健康有序發(fā)展，培育新的經(jīng)濟增長點及促進節(jié)能減排。意見指出，到 2022 年，半導體照明節(jié)能行業(yè)產(chǎn)值年均增長率在 30％左右。具體發(fā)展目標為：產(chǎn)品市場占有率逐年提高，功能性照明達到 20%左右，液晶背光源達到 50%以上，景觀裝飾等產(chǎn)品市場占有率達到 70%以上；企業(yè)自主創(chuàng)新能力明顯增強，大型 MOCVD 裝備、關(guān)鍵原材料以及 70%以上的芯片實現(xiàn)國產(chǎn)化，上游芯片規(guī)?；a(chǎn)企業(yè) 35 家；行30 / 72業(yè)集中度顯著提高，擁有自主品牌、較大市場影響力的骨干龍頭企業(yè) 10 家左右；初步建立半導體照明標準體系；實現(xiàn)年節(jié)電 400 億千瓦時，相當于年減排二氧化碳 4000 萬噸。幾年來，我國從 LED 產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)加大技術(shù)扶持力度，具體如下圖：圖19：中國對LED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)加大技術(shù)扶持力度2022 年 12 月，科技部發(fā)布“十城萬盞” 計劃，在 10 個城市各推廣 LED 功能照明 1 萬盞以上，科技部按 LED 照明比傳統(tǒng)照明增加投資額的 30%50%進行補貼。09 年 9 月出臺的《半導體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見》明確提出，到 2022年中國 LED 芯片國產(chǎn)化要達到 70%以上。與此同時，各地政府也紛紛出臺政策積極支持 LED 照明發(fā)展。地方政府通過補貼等政策吸引投資，推動當?shù)禺a(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。如在三安光電安徽蕪湖 LED項目中，一期總投資 60 億元，蕪湖市政府將對購置的 100 臺生產(chǎn)設備給予合計約為 9 億元的補貼。廣東省正在制定《廣東省 LED 照明產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，把 LED 照明產(chǎn)業(yè)與高端新型電子信息產(chǎn)業(yè)、電動汽車產(chǎn)業(yè)一道列為廣東省重點發(fā)展的三大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，推動廣東省 LED 產(chǎn)業(yè)從先導型產(chǎn)業(yè)向支柱型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?？梢哉f，政府的政策推動和財政補貼包括技術(shù)研發(fā)、先進設備采購等是我國 LED 行業(yè)發(fā)展的第一推動力。31 / 72（二）受益于政策推動和技術(shù)進步，近年 LED 市場規(guī)模迅速擴大我國 LED 產(chǎn)業(yè)起步于二十世紀 70 年代，90 年代后期高亮度 LED 產(chǎn)業(yè)得到較快發(fā)展。但中國 LED 銷量的首次快速增長，是從 2022 年正式啟動國家半導體照明產(chǎn)業(yè)工程后，對城市交通信號燈大規(guī)模置換開始的。僅信號燈這一項，就帶動當年我國半導體照明市場 61%的高增長。當時 LED 正在全世界范圍內(nèi)刮起了一陣照明改革風潮。在感受到 LED 的巨大誘惑后，當時的世界三大照明工業(yè)巨頭——通用電氣、飛利浦、奧斯拉姆集團紛紛與半導體公司合作成立照明企業(yè)。美、日、歐盟都由官方成立專案，編列預算與計劃推行白光發(fā)光二極管照明。國家科技部為了及時與世界同步，聯(lián)合其他部委緊急啟動了“國家半導體照明工程”。我國 LED 的第二次發(fā)展則來自 2022 年汽車用 LED 照明燈和室內(nèi) LED 裝飾燈市場的快速增長，相較上年，兩者分別增長了 %和 %。當年，國內(nèi)半導體照明用 LED 市場銷量突破 10 億個達到 億個，比 2022 年增長了%。 2022 年金融危機爆發(fā)后，國際需求大幅縮減，LED 產(chǎn)業(yè)重點投向了國內(nèi)市場。為扶持 LED 照明行業(yè)發(fā)展， 2022 年 12 月科技部提出了開展“ 十城萬盞”工程。2022 年 3 月 16 日，科技部高新司把原來的 10 座城市改為 21 座。這些城市將獲得中央補助，在公共空間如道路、隧道、停車場與加油站等地方，安裝 LED 照明燈具。在國家政策的大力扶持下，近年我國 LED 照明行業(yè)迅速發(fā)展。從發(fā)展進程看，從 1990 年1998 年，我國半導體行業(yè)產(chǎn)值經(jīng)歷了一次相對緩慢的爬升，從1998 年開始，我國半導體行業(yè)開始進入了快速發(fā)展階段，當年總產(chǎn)值比上年翻了一番多。此后連續(xù)幾年保持 30%以上的增長速度。2022 年、2022 年兩年在經(jīng)受經(jīng)濟危機的環(huán)境下仍然保持了 10%以上的增長。伴隨著市場的快速成長，國內(nèi)外企業(yè)紛紛加大投入，企業(yè)產(chǎn)能不斷擴大。隨著我國政策扶持力度的不斷加大，今明兩年市場需求將進一步放大，企業(yè)產(chǎn)能也將進入快速釋放期。32 / 722 5 9 10 2231861261572042270501001502002501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11資源來源：根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)整理年 份 1990 1992 1994 1996 1998 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022產(chǎn) 值 2 5 9 10 22 31 86 126 157 204 227 300注：因缺少以前年度的 LED 產(chǎn)品應用產(chǎn)值，上表不含 LED 產(chǎn)品應用產(chǎn)值， 2022 年、2022 年如包含LED 產(chǎn)品應用產(chǎn)值則分別為 654 億元、827 億元。市場預計 2022 年全行業(yè)產(chǎn)值超過 1500 億元。圖 20：我國 LED 行業(yè)產(chǎn)值逐年擴大據(jù)國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟資料，2022 年，我國芯片產(chǎn)值較2022 年增長 25%，達到 23 億元，增長率與 2022 年的 26%的增速基本持平。2022 年國產(chǎn) GaN 芯片產(chǎn)能增加非常突出，較 2022 年增長 60%，達到 億只/月，而實際年產(chǎn)量增加 40%，達到 182 億只。由于未來幾年 LED 照明有