【正文】 半導(dǎo)體技術(shù)引發(fā)微電子革命之后，又在孕育一場(chǎng)新的產(chǎn)業(yè)革命 ——照明革命，其標(biāo)志是半導(dǎo)體燈將逐步替代白熾燈和熒光燈。由于半導(dǎo)體照明 (亦稱固態(tài)照明 )具有節(jié)能、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，如同晶體管替代電子管一樣，半導(dǎo)體燈替代傳統(tǒng)的白熾燈和 熒光燈，也是大勢(shì)所趨。一場(chǎng)搶占半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的爭(zhēng)奪戰(zhàn)，已經(jīng)在全球打響。 高亮度、高效率的藍(lán)光、綠光發(fā)光二極管 (LED)，目前廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館、車站、機(jī)場(chǎng)、工商業(yè)等行業(yè)的大型和超大型全色顯示 屏的全色動(dòng)態(tài)信息顯示平板中，藍(lán)光 LED 是其中價(jià)格最高、最為關(guān)鍵的器件。傳統(tǒng)的公路、鐵路的交通信號(hào)燈、警示燈、標(biāo)志燈和各類汽車的指示燈均采用白熾燈加濾光片的方法實(shí)現(xiàn)各色顯示或指示，其光能利用率很低 (小于50%)。另外，由于 LED 燈互相并聯(lián)，如果有一個(gè)或多個(gè)單管失效將不會(huì)影響整個(gè)燈的工作狀況，提高了系統(tǒng)的安全性。利用高亮度紅、綠、藍(lán)三色 LED 的組合，可以發(fā)出波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)的各色光源，構(gòu)成全色光源。這種體積小、重量輕、方向性好、節(jié)能、長(zhǎng)壽命、耐各種惡劣條件的新型固體光源將對(duì)傳統(tǒng)的光源市場(chǎng)造成沖擊。在襯底制備、外延生長(zhǎng)、芯片工藝等方面掌握了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，如 Si 襯底芯片光效達(dá)到 70Lm/W。2021 年 LED 封裝產(chǎn)值達(dá)到 185 億元，增長(zhǎng)率 10%，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐步改善，高亮產(chǎn)品比例達(dá)到 76%。部分企業(yè)大功率封裝水平與國(guó)際一流水平同步。應(yīng)用方面， 2021 年， LED 應(yīng)用產(chǎn)值為 450 億元，增長(zhǎng)率LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 12 50%。大型傳統(tǒng)照明企業(yè)開始向 LED 照明轉(zhuǎn)型，如寧波燎原、江蘇史福特、浙江生輝、上海亞明等 ，還有一些新型企業(yè)取得了快速發(fā)展：廈門三安、陜西光宇、南昌晶能、上海品能、上海樂雷等 。 我國(guó)擁有巨大的照明市場(chǎng)和雄厚的照明工業(yè)基礎(chǔ)，是世界照明電器生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)之一。 當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展階段，各類家用電器的需求量越來越大，而貼片發(fā)光二極管是電器不可缺少的重要配件之一，產(chǎn)品廣泛用于液晶顯示器，手機(jī)，汽車照明，室內(nèi)外照明燈具，各類電子顯示屏等。 近年來，由于半導(dǎo)體的制作和加工工藝逐步成熟和完善，發(fā)光二極管已日趨在固體顯示中占主導(dǎo)地位， LED 之 所以受到廣泛重視而得到迅速發(fā)展，是與它本身所具有的優(yōu)點(diǎn)分不開的，這些優(yōu)點(diǎn)概括起來是：亮度高、工作電壓低、功耗小、小型化而易與集成電路匹配、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、耐沖擊和性能穩(wěn)定。我國(guó)政府已將 LED 作為 31 項(xiàng) “國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的電子產(chǎn)品 ”和 20 種 “鼓勵(lì)外商投資的電子產(chǎn)品和技術(shù) ”之一予以重點(diǎn)發(fā)展，并啟動(dòng)了國(guó)家 “半導(dǎo)LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 13 體照明工程 ”計(jì)劃，從國(guó)家層面上進(jìn)行推動(dòng)，同時(shí)將 “半 導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化技術(shù) ”列入國(guó)家 “863”計(jì)劃和 “十五 ”、 “十一五 ”科技攻關(guān)重大項(xiàng)目?！兑庖姟芬蟾鞯卮罅?shí)施綠色照明工程，培育振興我國(guó)半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)節(jié)能減排，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展。 LED 的發(fā)展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高耐氣候性、更高的發(fā)光密度、更高的發(fā)光均勻性、可靠性、全色化方向發(fā)展。 自主品牌運(yùn)作及營(yíng)銷體系尚不健全，未出現(xiàn)絕對(duì)的龍頭企業(yè) 和 具有全球影響力的品牌企業(yè)。年銷售額超過 5億元人民幣的也只有少數(shù)幾個(gè)，年銷售額上億企業(yè)的銷售額普遍為 1～ 2 億元人民幣。目前中國(guó)市場(chǎng)上只做 LED 封裝的企業(yè)數(shù)量已經(jīng)很少，大部分做封裝的企業(yè)已經(jīng)開始研發(fā)和生產(chǎn) LED 照明產(chǎn)品。然 而這些企業(yè)中的絕大多數(shù)缺乏相關(guān)技術(shù)，在擴(kuò)大 市場(chǎng) 的同時(shí) ，卻犧牲了產(chǎn)品的質(zhì)量 。 從而導(dǎo)致企業(yè)的獲利率較低，也很難真正 可以和國(guó)際 LED 企業(yè)同臺(tái)競(jìng)技。 第三節(jié) 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 一、符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策 根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 (2021 年本 )》 (國(guó)家發(fā) 展和改革委員會(huì)第 40 號(hào)令 )，本項(xiàng)目屬于鼓勵(lì)類的 “新型電子元器件 (片式元器件、頻率元器件、混合集成電路、電力電子器件、光電子器件、敏感元器件及傳感器、新型機(jī)電元件、高密度印刷電路板和柔性電路板等 )制造 ”項(xiàng)目； 為了適應(yīng)市場(chǎng)對(duì) LED 需求的快速增長(zhǎng) ， 我國(guó)已將 LED 作為“31項(xiàng)國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的電子產(chǎn)品 ”之一 ， 重點(diǎn)予以發(fā)展。 二 、符合我國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃 LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 15 LED 照明產(chǎn)業(yè)潛在的巨大經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，使得世界各國(guó)紛紛制定發(fā)展計(jì)劃和支持政策，這些政策及計(jì)劃帶動(dòng)了研發(fā)投入與產(chǎn)業(yè)投資力度的加 大，極大地推動(dòng)了 LED 照明產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)的快速發(fā)展。 三 、符合國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重點(diǎn)支持的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。專題報(bào)告中提出四大建議 ，對(duì)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)給予充分的政策支持。半導(dǎo)體照明是被譽(yù)為人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次革命。 2021 年 10 月， 國(guó)家 發(fā)改委、科技部、工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部、國(guó)家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見》更確立 LED 發(fā) 展目標(biāo)：到 2021 年，半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長(zhǎng)率在 30%左右；產(chǎn)品市場(chǎng)占有率逐年提高，功能性照明達(dá)到 20%左右，液晶背光源達(dá)到 50%以上，景觀裝飾等產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到 70%以上；企業(yè)自主創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng)，大型 MOCVD 裝備、關(guān)鍵原材料以及 70%以上的芯片實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，上游芯片規(guī)?；a(chǎn)企業(yè) 35 家；產(chǎn)業(yè)集中度顯著提高，LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 16 擁有自主品牌、較大市場(chǎng)影響力的骨干龍頭企業(yè) 10 家左右；初步建立半導(dǎo)體照明標(biāo)準(zhǔn)體系；實(shí)現(xiàn)年節(jié)電 400 億千瓦時(shí)，相當(dāng)于年減排二氧化碳 4000 萬噸。 四 、符合《山東省半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 山東省根據(jù)自身發(fā)展需要提出了《山東省半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中提出 “十一五 ’’期間，要抓住半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大機(jī)遇，充分發(fā)揮我省在半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)方面的比較優(yōu)勢(shì)，以重點(diǎn)企業(yè)為龍頭，以優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ)，以科技創(chuàng)新、技術(shù)改造、合資合作、產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合為手段，以集群化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化為發(fā)展方向，加強(qiáng)規(guī)劃指導(dǎo)，明確發(fā)展重點(diǎn)，培育龍頭企業(yè)，抓好技術(shù)研發(fā)，鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)聚集，鞏固基礎(chǔ)、疏通瓶頸、完善產(chǎn)業(yè)鏈、促進(jìn)應(yīng)用，與上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展有機(jī)結(jié)合，形成技術(shù)水平高、生產(chǎn) 規(guī)模大、配套能力強(qiáng)、區(qū)域特色明顯的具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的綠色照明產(chǎn)業(yè)，成為我省高新技術(shù)新亮點(diǎn)，建成全國(guó)重要的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)基地。 自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，建設(shè) 10 家省級(jí)企業(yè)技術(shù)開發(fā)中心，35 家國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)開發(fā)中心 ， 2家省級(jí)工程研究中心或工程實(shí)驗(yàn)室。 因此，該項(xiàng)目的建設(shè)符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和山東產(chǎn)業(yè)整體規(guī)劃。 隨著物質(zhì)生活的不斷提高，國(guó)家和人民都認(rèn)識(shí)到節(jié)能減排的重要性，傳統(tǒng)的照明設(shè)備浪費(fèi)資源嚴(yán)重。產(chǎn)品的使用壽命也比普通燈具至少延長(zhǎng) 510 倍，本項(xiàng)目產(chǎn)品在國(guó)際上屬高新技術(shù)產(chǎn)品，市場(chǎng)前景廣闊。由于過高的人力成本造成配套的原輔材料成本也較高 1020％，本項(xiàng)目產(chǎn)品具有成本優(yōu)勢(shì)。 LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 18 第三章 市場(chǎng)需求分析 第一節(jié) LED行業(yè)現(xiàn)狀分析 一、國(guó)際市場(chǎng) 2021 年，全球 LED 產(chǎn)值達(dá)到 億美元，同比增長(zhǎng) %。在手機(jī)用 LED 的需求減弱之后， LED 產(chǎn)值增速逐年趨緩。 圖 31：全球 LED 產(chǎn)值 圖 32： 2021 年全球 LED 市場(chǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu) LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 19 政策扶持使得 LED 照明產(chǎn)品在公共照明領(lǐng)域率先啟動(dòng)。 目前，日本大阪市已引入 LED 路燈照明，臺(tái)灣地區(qū)正式推出LED 路燈照明標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)城市道路照明共有 1500 萬只以上的路燈，如果未來能規(guī)?；鎿Q成 LED 路燈，則市場(chǎng)容量達(dá)數(shù)百億元。但由于通用照明更偏向于使用暖白光產(chǎn)品，且其價(jià)格敏感性高于 LED 路燈，因此在當(dāng)前 暖白光發(fā)光效率低和產(chǎn)品價(jià)格高的背景下，通用照明市場(chǎng)需求的啟動(dòng)尚待時(shí)日。根據(jù) “十城萬盞 ”工程的預(yù)期，到 2021 年國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到 5000 億元。 LED在手機(jī)中的應(yīng)用曾拉動(dòng) LED市場(chǎng)在 20212021年實(shí)現(xiàn) 46%的年增長(zhǎng)率。拓 撲 產(chǎn)業(yè)研究所預(yù)計(jì)， LED NB 滲透率將從 2021 年的 14%，迅速增長(zhǎng)至 2021 年的 60%， 2021 年 LED NB滲透率有望達(dá)到 95%。我們預(yù)期，隨著 NB 對(duì) DT 替代效應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)酵以及 LED 在 NB 背光源中全面取代 CCFL， 2021 年NB 用 LED 背光年需求量將超過 100 億顆，較 2021 年有 2 倍以上的增長(zhǎng)空間。由于單臺(tái) LED TV 所需 LED 顆數(shù)是 NB 的 30 倍， LED TV 滲透率的增長(zhǎng)將大幅拉動(dòng)全球 LED 需求。我 們預(yù)期，到 2021 年液LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 21 晶電視用 LED 背光年需求量將超過 600 億顆，較 2021 年增長(zhǎng)近7 倍。 LED 傳統(tǒng)上主要應(yīng)用于汽車內(nèi)部，包括儀表盤和顯示器背光、閱讀燈以及各種指示燈。據(jù) IEK 調(diào)查，目前 LED 剎車燈市場(chǎng)滲透率超過 43%，預(yù)計(jì)到 2021 年，滲透率將升至 55%；目前 LED尾燈滲透率超過 15%，預(yù)計(jì) 2021 年將可達(dá) 28%；對(duì)于價(jià)值最高、應(yīng)用難度最大的前照燈市場(chǎng)，歐司朗和 Lumileds 均已推出相關(guān)產(chǎn)品，并在福特、林肯、奧迪、 Lexus 和豐田等汽車品牌上使用。 2021 年，全球汽車銷量為 5800 萬輛，再加上全球近 10 億輛汽車保有量， LED 車用市場(chǎng)將保持快速增長(zhǎng)， IMS預(yù)計(jì)未來十年間車用 LED 年銷售額將是現(xiàn)在的 2 倍。國(guó)內(nèi) LED 應(yīng)用結(jié)構(gòu)相對(duì)低端， LED 指示燈、 LED 顯示屏、手機(jī)鍵盤和相機(jī)閃光燈以及 LCD 背光源位列前四大的應(yīng)用領(lǐng)域，占比分別為 %、%、 %和 %，由于國(guó)內(nèi)企業(yè)在全球 LED 產(chǎn)業(yè)鏈中的地位較低，且當(dāng)前技術(shù)能力有限，因此其短期內(nèi)難以受益于大尺寸背光源市場(chǎng)和車用市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)的成長(zhǎng)性將與國(guó)內(nèi)終端需求的變動(dòng)情況同步。以技術(shù)方面，因應(yīng) 863計(jì)劃 (2021～ 2021年 )所訂定的目標(biāo)，積極與國(guó)內(nèi)外研究單位或?qū)W校機(jī)構(gòu)合作，亦延攬不少境外人才來增強(qiáng) LED產(chǎn)業(yè)研發(fā)能量，冀望突破部分照明核心技術(shù)，使高功率 LED發(fā)光效率達(dá)到 130 lm∕W研發(fā)水平，以及 100 lmW量產(chǎn)制造技術(shù)。 LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 23 圖 35 七大照明產(chǎn)業(yè)化基地 ( 數(shù)據(jù)來源 : PIDA ) 數(shù)量多、規(guī)模小為中國(guó) LED封裝產(chǎn)業(yè)的特色，封裝廠商平均封裝月產(chǎn)能為 3,000萬顆。 SMD或高功率 LED產(chǎn)品，以佛山國(guó)星、廈門華聯(lián)、江蘇穩(wěn)潤(rùn)幾家封裝廠為主。 LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 24 圖 36 中國(guó) LED廠商之產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域分布 ( 資料來源 : MKQ Consulting ) 以中國(guó)本土外延片與晶粒制造商而言，近兩年國(guó)產(chǎn)芯片自制率亦有所提升，以 2021年中國(guó)廠商在 GaN與四元 LED芯片的產(chǎn)能上，分別可滿足 35％、 40％的需求量，經(jīng)過 2021年中國(guó)積極擴(kuò)充產(chǎn)能之下，使得芯片自制率再提升至 41％、 44％，如表 32所示。 LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 25 圖 37 中 國(guó) GaN 芯片月 產(chǎn) 能 預(yù) 估 ( 資 料 來 源 : 中 國(guó)國(guó) 家半 導(dǎo) 體 聯(lián) 盟 ) 中國(guó) LED市場(chǎng)規(guī)模從 1997年的 20億人民幣成長(zhǎng)到了 2021年時(shí)的 168億人民幣，年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá) ％，并預(yù)期在 2021年時(shí)可成長(zhǎng)至 320億人民幣，參照?qǐng)D 38。而高亮度 LED部份，成長(zhǎng)更為快速， 2021年中國(guó)高亮度 LED市場(chǎng)規(guī)模已達(dá) 120億人民幣。根據(jù)推估， 2021年以前， LED照明設(shè)備就會(huì)切入到局部照明或重點(diǎn)照明市場(chǎng)，而從 2021年開始 LED將進(jìn)入間接照明的競(jìng)爭(zhēng)期。除了自 2021年起在筆記型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用有明顯的滲透之外， 2021年市場(chǎng)矚目焦點(diǎn)更是移轉(zhuǎn)到電視背光源的應(yīng)用上。 LCD顯示器為非自發(fā)光源之顯示技術(shù)，因此背光模塊成為重要關(guān)鍵零組件，而因應(yīng)終端應(yīng)用產(chǎn)品之差異，對(duì)背光模塊的需求也有所不同，背光技術(shù)的選擇不但會(huì)影響顯示器終端產(chǎn)品的外觀、顯示質(zhì)量、厚薄、輕重，同時(shí)也會(huì)牽動(dòng)對(duì)色域的呈現(xiàn)、畫面對(duì)比、明暗、 應(yīng)答點(diǎn)亮速度及環(huán)保議題等之要求。小從手機(jī)用面板，中到數(shù)字相框、小筆電，大至筆記型計(jì)算機(jī)、監(jiān)視器，甚至是電視，都已有典型的 LED背光源代表產(chǎn)品問市，開始走進(jìn)消費(fèi)者的生活圈。傳統(tǒng) CCFL發(fā)光源的色彩飽和度已由原先的72％提升至 92％的水平，燈管本身在技術(shù)持續(xù)改良之下， 整體背光模塊的厚度也朝薄型化發(fā)展，從 16～ 17mm縮減至 10～ 11mm左右，且含汞量 (RoHs)的 要求，但相較于 LED， CCFL仍有「非環(huán)?！棺h題的束縛，雖目前LED產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目 27 含汞量低于 RoHs標(biāo)準(zhǔn)，但難保未來歐盟是否會(huì)提出更嚴(yán)格的新規(guī)范，來限制非環(huán)保的 3C家電產(chǎn)品進(jìn)入歐盟市場(chǎng)；就長(zhǎng)期發(fā)展來看，LED在未來顯示器背光源替代上，十分具競(jìng)爭(zhēng)力。 圖 39LED 于筆記型計(jì)算機(jī)之滲透率 ( 數(shù)據(jù)來源 : PIDA ) 在顯示器屏幕部分，對(duì)終端消費(fèi)者而言桌上型計(jì)算機(jī)因價(jià)格已十分平價(jià)化，屬于價(jià)格高敏感度產(chǎn)品，只因「環(huán)保議題」購(gòu)買一組搭配 LED背光源的