【正文】 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(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。 國內(nèi) LED 封裝材料及配件的 配套能力較強。由于傳統(tǒng) LED 封裝，設備投資強度適中 (視生產(chǎn)線的自動化程度和設備精度 )，對產(chǎn)品質(zhì)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(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。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。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(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)化進程，關鍵是后續(xù)研發(fā)效率。很多研究機構(gòu)都在拿“ 863”計劃成果實施產(chǎn)業(yè)化，但有些國內(nèi)“ 863”計劃成果雖然在國內(nèi)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(chǎn)業(yè)化其規(guī)模不一定能做得大，受市場拖累，因此盲目實施產(chǎn)業(yè)化而不是轉(zhuǎn)讓或授權(quán)給促進作用更大的企業(yè)，先進技術(shù)也會隨著時間消磨慢慢荒廢，只會延緩整個國內(nèi)行業(yè)發(fā)展。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)展的關鍵。同時企業(yè)融資渠道呈現(xiàn)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(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。據(jù)國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟初步統(tǒng)計， 2020 年國內(nèi)新增 MOCVD 超過 30 臺，國產(chǎn)芯片產(chǎn)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。同時從產(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)能已達到 10KK/月左右。預計未來幾年，國內(nèi)芯片產(chǎn)能平均增長率將在 30%以上。 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%，達到 960kk/月，實際年產(chǎn)量達到 90 億只，國產(chǎn)率也提升到了35%。國內(nèi)根據(jù)各廠商投資計劃， 2020 年預計將新增 MOCVD 超過 40 臺，我國外延芯片產(chǎn)能規(guī)模將有非常大的提升。在產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速增長的同時，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)品都有明顯進步。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。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、更具核心價值的芯片環(huán)節(jié)邁進。 2020 年，根據(jù)我國半導體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，有關部門制定半導體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃和 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%，研究重點將放在 GaN芯片的生產(chǎn)以及功率 芯片的研發(fā)上。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，進而為 LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部環(huán)境。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(chǎn)品的需求。不斷擴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。但單從產(chǎn)業(yè)規(guī)?？矗庋b仍是中國 LED 產(chǎn)業(yè)中最大的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。這種企業(yè)結(jié)構(gòu)分布不均的局面導致中國 LED 產(chǎn)業(yè)多以低端產(chǎn)品 為主，企業(yè)長期面臨嚴峻的價格壓力。縱觀整體產(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。表 4 反映 了各廠商對 LED 關鍵設備的控制。如果按生產(chǎn)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%。其 他廠家主要包括日本酸素 （ NIPPONSanso）和日新電機（ NissinElectric）等，其市場基本限于日本國內(nèi)。另一家美國公司 EMCORE 則在 2020 年被 VEECO 收購。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。 LED 上游產(chǎn)品為芯片、中游產(chǎn)品為晶粒、下游主要為封裝應用，日本是 LED 的主要產(chǎn)出國家，占全球 LED 產(chǎn)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(zhuǎn)型為下游封裝。 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 14609 件進行研究，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 件本領域得核心專利，如表 3 所示。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)及熒光粉等相關原材料，在 LED 領域具有絕對壟斷地位。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。目前廈門三安、北京同方股份的清芯、深圳世紀晶源和江西晶能光電都在量產(chǎn)或投資擴產(chǎn)。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。 我國大陸地區(qū) LED 起步較晚，也從下游封裝做起，逐步進入上游外延片生產(chǎn)。臺灣地區(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域的經(jīng)驗積累，逐步延伸拓展到上游 /中游的外延片 /芯片領域。 PhilipsLumiledsLighting 目前是飛利浦的全資子公司，總部設在加州圣何 塞，是世界領先的高功率 LED 的制造商，同時也是為日常用途，包括汽車照明、照相機閃光燈、 LCD 顯示器和電視、便攜照明、投影和普通照明等領域，開發(fā)固態(tài)照明解決方案的開創(chuàng)者。 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)先進性上得到進一步加強。 歐美也是 LED 的傳統(tǒng)強勢區(qū)域，其主要廠商是 Cree 和 PhilipsLumileds。豐田合成從 1986 年開始 LED 的研究和開發(fā)， 1991 年成功開發(fā)出世界第一個氮化鎵的藍光 LED，掃除了實現(xiàn)白光 LED 的最后障礙。 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。 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)域為主導、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。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。 2020 年歐盟春季首腦會議上達成協(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。計劃的時間節(jié)點是 2020 年達 20lm/w， 2020 年達 75lm/w， 2020 年達 150lm/w。2020 年 4 月日本政府呼吁力爭到 2020 年為止，全面實現(xiàn)由白熾燈向熒光燈的轉(zhuǎn)換。70年代未期俄國科學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)生高強度的綠光和藍光銦氮鎵 Led 日本于 1998 年率先實施“ 21 世紀照明”計劃，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。 三 、世界 LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 LED 發(fā)展史及 世界各國 的 LED 產(chǎn)業(yè) 發(fā)展 HenryJosephRound 第一次在一塊碳化硅里觀察到電致發(fā)光現(xiàn)象 50年代，英國科學家在電致發(fā)光的實驗中使用半導體砷化鎵發(fā)明了第一個具有現(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。 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光源標準委員會，制定相關的標準。但無論是功能，還是精度等滿足不了白光 LED快速發(fā)展的需求。日本較早地成立“日本照明用白色 LED光源標準化委員會”和“日本照明用白色 LED光源測定標準化分科會”，每年均舉辦相關的學術(shù)活動。因此，我們應著手考慮制定相應的標準。我們既要積極參與國際標 準的制定，又要及早地制定符合本國標準，使本國產(chǎn)品盡可能占領國內(nèi)外市場。 表 3幾種光源的性價比 功率（ w） 光通（ lm） 光效（ lm/w） 壽命（ h） 市售價（支） 價格（元 /lm） 白熾燈 40 480 12 ＜ 2020 普通熒光燈 36 2020 55 ＞ 5000 T5三基色 熒光燈 28 2680 96 10000 78元 帶鎮(zhèn)流器 4060元 H型熒光燈 9 500540 5560 ＜ 8000 4元，帶鎮(zhèn)流器 1012 元 螺旋節(jié)能燈 26 1540 60 ＜ 8000 帶鎮(zhèn)流器 25元 φ 5白光 LED 2028 ＞ 10000 白光 LED 1 18 18 ＞ 10000 65元 含光學系統(tǒng)和電路 108元 日本白熾燈 60 720 12 ＜ 2020 ＄ 市場熒光燈 36 3500 97 ＞ 10000 10美元 ＄ 白光 LED 及其燈標準化 一個新產(chǎn)品出現(xiàn)，為產(chǎn)生更大的經(jīng)濟和社會效益，一般要采用知識產(chǎn)權(quán)專利和制定相應的產(chǎn)品標準來保護。從近年藍光和白光 LED的發(fā)展速度，藍芯片價格是逐年大幅度下降。據(jù) 中國科學院半導體研究所所長李晉閩預測，在中國內(nèi)，預計 2020年半導體照明行業(yè)產(chǎn)值將達到 1000億元以上，其中將會有 30%以上的份額是來自于 LED室內(nèi)照明 LED 成本價格 白光 LED及其燈具的成本價格必須從目前價格大幅度降到 /lm，才能大舉進軍照明光源市場 ，才能與廉價的白熾燈、熒光燈相抗衡。合理有效的政府組織，加上我國相關科研能力和企業(yè)基礎，我們完全有信心實現(xiàn)這個目標。 商業(yè)性劇場、電視演播廳舞蹈和攝影的舞臺 照明 LED光源 在室內(nèi) 照明 的應用，給劇場、演播廳的 照明 環(huán)境詮釋了一個新的概念。 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。 娛樂場所、美容院 照明 LED集成 光源 全彩易控，可以創(chuàng)造靜態(tài)和動態(tài)的 照明 效果，從白光到全光譜的任意顏色，渲染 出一種強烈的娛樂氣氛來， LED的出現(xiàn)給這類空間環(huán)境的裝潢設計開啟了新的思路。 目前， LED室內(nèi) 照明 的應用主要集中在商業(yè) 照明 領域，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 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 領域。到 2020年部分白光 LED將取代熒光燈，進入到包括家居照明的主市場中；中國在半導體照明應用市場方面已經(jīng)超過美國，相信在 2020年會在家居照明中占據(jù)較大的市場份額。 近年來，隨著白光 LED技術(shù)發(fā)展迅速，僅從發(fā)光效率這一指標來看，已經(jīng)達到了節(jié)能燈的兩倍，遠遠超過了白熾燈和鹵素燈；但是由于白光 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)照明是一個非常巨大的市場，市場發(fā)展前景不容置疑的。廠商從成本考量，大多設計功率在20W以內(nèi)的 LED燈管，從不斷增長的 LED亮度來說 20W符合未來 LED照明光源發(fā)展要求，待 LM值達到 150LM/W時，才是 LED照明大呼節(jié)能輝煌時代！ 2） LED室內(nèi)照明與傳統(tǒng)室內(nèi)照明對比 3） LED室內(nèi)照明市場分析 隨著地球資源的日益緊缺，節(jié)能減排已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。像射燈這樣產(chǎn)品不大可能規(guī)模量產(chǎn)民用。熒光燈大多在 715W功率，節(jié)能型日光燈在 2040W功率。 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)應用會較好發(fā)展。 室內(nèi)照明市場分析 室內(nèi)照明是成長性非常大的 LED應用領域，“ TEK”表示，雖然 2020年室內(nèi)照明應用僅占全球 LED照明市場 3%，市場規(guī)模僅