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我國LED照明產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢分析
2010/10/28 22:21:28 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:我國LED照明產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢分析我國目前的LED照明產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)達5萬多人,研究機構20多家,企業(yè)4000多家(其中上游企業(yè)50余家,封裝企業(yè)1000余家,下游應用企業(yè)3000余家)。內需的拉動以及“十城萬盞”等政策的出臺,帶動了我國LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2001~2006年,市場銷售額年均增長率為48%.預計2010年我國整個LED照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將超過1500億元。
一、LED照明產(chǎn)業(yè)鏈分析
一般來說,LED照明產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上、中、下游三個部分。上游產(chǎn)業(yè)主要包括LED材料制備,如襯底、外延材料與芯片制造,屬于典型的技術和資金密集行業(yè);中游企業(yè)負責LED發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝;下游企業(yè)著重LED照明應用。
LED照明產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)典型的金字塔產(chǎn)業(yè)結構:即上游企業(yè)進入壁壘很高,企業(yè)數(shù)量最少;中游企業(yè)數(shù)量較多,屬于技術和勞動密集行業(yè);下游企業(yè)數(shù)量最多,進入門檻最低(上游外延片制備的投資規(guī)模比一些下游應用環(huán)節(jié)高出上千倍),尚屬于低端無序競爭階段。另外,LED照明技術領域廣泛,技術工藝要求高,產(chǎn)業(yè)鏈中的一些關鍵設備、技術和材料也成為了影響整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。就我國情況來看,2008年LED照明總產(chǎn)值近700億元,其中上游產(chǎn)值僅19億元,中游產(chǎn)值185億元,下游產(chǎn)值450億元。
(一)上游產(chǎn)業(yè)分析
LED照明產(chǎn)業(yè)上游企業(yè)家數(shù)不到整個產(chǎn)業(yè)鏈的20%,但擁有著整個產(chǎn)業(yè)鏈70%的利潤。由于對技術要求極高,我國企業(yè)能夠進入上游的企業(yè)數(shù)量很少,可以批量生產(chǎn)的芯片以及外延片企業(yè)僅10余家,而且產(chǎn)品亮度和光效等參數(shù)與國外差距較大。LED照明產(chǎn)業(yè)的上游技術、工藝和設備主要有美歐日等發(fā)達國家企業(yè)掌控。
1、襯底材料--日美兩國企業(yè)壟斷市場
LED照明產(chǎn)業(yè)襯底材料的開發(fā)影響著整個LED照明產(chǎn)業(yè)的技術路線,是各個技術環(huán)節(jié)的關鍵。目前的襯底材料主要有藍寶石(Al2O3)、SiC、Si、ZnO、GaN,但只有前兩種得到了較大規(guī)模的商業(yè)化應用,其市場則由幾乎由日本和美國的兩家企業(yè)所壟斷:日本日亞公司壟斷了大部分藍寶石襯底的供應,而美國Cree公司(納斯達克上市公司,CREE.OQ)則是唯一能夠提供商用SiC襯底的企業(yè)
案例:日亞公司設置的技術壁壘
高進入壁壘是超額利潤的良好保證。技術壁壘是國內企業(yè)無法進入該階段的主要障礙。以襯底材料龍頭企業(yè)日本日亞為例,該企業(yè)在世界LED產(chǎn)品的主要生產(chǎn)國均擁有大量的專利,其中在日本擁有640多項發(fā)明專利和近500項設計襯底材料,全球3~5家,85%外延片和芯片,國內30~50家,產(chǎn)值19億元發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝,國內1000余家,產(chǎn)值185億元LED照明產(chǎn)品應用,國內3000余家,產(chǎn)值450億元專利;在美國230多項發(fā)明專利和160多項設計專利;在韓國和我國均分別擁有100多項發(fā)明專利和設計專利。超強的技術能力使得日亞幾乎涉足所有與GaN-LED相關的領域都有其產(chǎn)品,特別是在戶外全彩色大屏幕方面(對LED要求最嚴格的領域),幾乎被日亞公司壟斷。
同時,日亞公司所設置的技術壁壘也給其他企業(yè)造成了巨大壓力。2009年8月臺灣地區(qū)高等法院認定臺灣LED龍頭企業(yè)之一的億光電子侵害了日亞在臺灣地區(qū)的專利,應負擔新臺幣8000萬元的賠償;2009年11月,日亞公司在美國對中國深圳嘉偉(ShenzhenJiaweiIndustriesCo.)等三家公司提出專利侵權訴訟,要求立即停止繼續(xù)損害擁有專利權的日亞以及做出相應的損害賠償。
2、外延片生長--歐美企業(yè)主導工藝和設備
外延片生長主要依靠生長工藝和設備,其中設備更是成為了進入的最大門檻。LED照明產(chǎn)業(yè)制造外延片的主流方法是采用金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD),其設備制造難度非常大,價格昂貴,一臺24片機器的價格高達數(shù)千萬元人民幣,業(yè)內常常以擁有的MOCVD設備作為衡量企業(yè)規(guī)模和實力的重要指標。目前國際上只有德國、美國等少數(shù)國家的個別企業(yè)可以進行MOCVD的商業(yè)化生產(chǎn),如德國的AIXTRON公司(法蘭克福上市公司和納斯達克上市公司)和美國的Veeco公司(納斯達克上市公司,VECO.OQ)。
案例:德國AIXTRON公司的影響力
盡管德國的AIXTRON公司并不生產(chǎn)LED相關的任何產(chǎn)品,但是作為目前全球規(guī)模最大和市場占有率最高的化合物半導體外延設備供應商,AIXTRON公司在LED照明產(chǎn)業(yè)的地位無可撼動。目前AIXTRON公司在全世界安裝了千余臺MOCVD設備,在近20個國家有常駐代表,在全球擁有超過60%的生產(chǎn)占有率。德國AIXTRON公司還是我國“國家半導體照明研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”的唯一客座會員單位,可見其對LED照明產(chǎn)業(yè)的影響力。
AIXTRON公司1983年誕生于德國亞琛工業(yè)大學,1997年公司在法蘭克福上市。上市之后開始進行全球收購,1999年收購英國THOMASSWAN公司,2000年收購法國J.I.P公司股份,2001年收購瑞典EPIGRESS公司70%的股份,2005年反向收購美國Genus公司并實現(xiàn)在納斯達克的上市。
3、芯片制造
韓國和臺灣地區(qū)企業(yè)實力雄厚芯片制造的難度僅次于材料制備,同屬于技術和資本密集型產(chǎn)業(yè),進入壁壘仍然很高。其主要技術方向是提升出光效率,其中提高芯片的外量子效率又是關鍵,同時還要兼顧降低結溫和有效散熱。這在很大程度上要求設計新的芯片結構以及設備和管理的精細化。
目前全球LED芯片制造商主要有兩大類:一類以日本日亞公司和美國Cree為主,此類公司依靠核心的襯底技術,將產(chǎn)業(yè)鏈向下延伸,進入外延片和芯片制造環(huán)節(jié);一類是韓國和臺灣地區(qū)的芯片制造企業(yè),此類企業(yè)以其在半導體方面強大的研發(fā)實力和設計實力進入LED芯片制造領域,擁有了全球近一半的市場份額。主要企業(yè)有韓國的首爾半導體(科斯達克上市公司,046890)和臺灣地區(qū)的晶元光電(臺灣上市,2448)、光磊科技(臺灣上市,2340)、華上光電(臺灣上柜,6289)和廣鎵光電(臺灣興柜,8199)等。
案例:臺灣地區(qū)的LED芯片產(chǎn)業(yè)
臺灣地區(qū)LED照明產(chǎn)業(yè)起始于上世紀70年代,最初十幾年集中于下游封裝,所需的芯片幾乎全部從日本進口。從上世紀80年代開始,臺灣企業(yè)積極向中上游拓展并獲得成功,其中上游環(huán)節(jié)的發(fā)展速度明顯快于下游環(huán)節(jié)。目前,臺灣企業(yè)在芯片制造方面已占有絕對優(yōu)勢,2007年產(chǎn)量將近全球總產(chǎn)量的50%,無可爭議地成為全球LED芯片第一大產(chǎn)地。芯片制造更依賴于設備和管理的精細化,臺灣企業(yè)整體制造優(yōu)勢明顯。與之相比,盡管2007年內地GaN芯片月產(chǎn)能達960KK,同比增長60%,國產(chǎn)率也提升到了35%,但產(chǎn)量總和還不及臺灣地區(qū)的1/4,而且多為低端產(chǎn)品,芯片可靠性較差,尤其是光衰太大,競爭優(yōu)勢不明顯。
(二)中游產(chǎn)業(yè)分析
LED照明產(chǎn)業(yè)的中游主要包括發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝。在我國LED封裝已經(jīng)發(fā)展約了若干年,技術上跟國外的差距不是很大的,用于封裝設備和配套產(chǎn)品價格也已不高,進入門檻較低。我國的LED封裝產(chǎn)品產(chǎn)量已經(jīng)達到世界第一,2007年LED封裝產(chǎn)品達到820億只,產(chǎn)值達到168億元。從LED的發(fā)展情況來看,小功率LED總量所占比重很大,但利潤較前幾年有了很大的降低,競爭加劇。大功產(chǎn)品最近兩年發(fā)展勢頭強勁,發(fā)展速度相當快,技術水平提高明顯。LED照明產(chǎn)業(yè)的中游企業(yè)目前所遭遇的最大問題在于“兩頭受阻”.由于進入門檻較低,近年來進入LED發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝的企業(yè)數(shù)迅速增加,但上游技術的缺乏和下游產(chǎn)品應用通道的尚未通,使得中游企業(yè)的利潤率大幅下降,甚至低于下游產(chǎn)業(yè)的利潤率。
面對如此困境,國內較有實力的LED封裝企業(yè)大多數(shù)采取了兩種選擇:
1、通過不斷優(yōu)化生產(chǎn)線及加強管理來降低成本,提高勞動生產(chǎn)率,依靠擴大規(guī)模來獲得更好效益;
2、打通產(chǎn)業(yè)鏈,試圖進入上游的外延片和芯片生產(chǎn),將運營模式的重心向技術研發(fā)環(huán)節(jié)傾斜。但無論上述哪一種選擇,研發(fā)實力和資金實力的欠缺成為了該部分企業(yè)的發(fā)展“瓶頸”.
(三)下游產(chǎn)業(yè)分析
LED照明產(chǎn)業(yè)的下游主要指LED應用,包括燈具制造和照明控制系統(tǒng)等,其技術更多地體現(xiàn)在系統(tǒng)設計、結構設計、散熱處理以及二、三次光學設計,但與中上游產(chǎn)業(yè)相比,基本不存在技術難度。
我國LED照明產(chǎn)業(yè)處于該階段的企業(yè)家數(shù)最大,創(chuàng)造了產(chǎn)業(yè)超過60%的產(chǎn)值。
國內LED下游企業(yè)主要集中在廣東,部分企業(yè)已具備一定的規(guī)模,利潤率甚至超過20%,但主要靠低成本而不是性能優(yōu)勢取勝。以LED顯示屏為例,進口顯示陣列的價格一般在10000美元/平方米,國內企業(yè)1000余家,主要有雷曼光電、勤上光電、中電照明等中游企業(yè)占據(jù)整個業(yè)鏈10%左右的利潤,競爭激烈國內企業(yè)近3000余家,產(chǎn)值占我國LED照明產(chǎn)業(yè)的近60%.
襯底技術由美日壟斷、核心設備由歐美掌握、芯片技術韓國、臺灣稱雄中國是目前全球最大的LED封裝生產(chǎn)地,政策成為了LED推廣的最大影響因素。
鏈襯底技術、外延片、芯片發(fā)光器材和模塊封裝產(chǎn)業(yè)鏈照明產(chǎn)品應用上游企業(yè)占據(jù)了整個產(chǎn)業(yè)鏈70%的利潤,主要企業(yè)有:美國Cree、日本日亞、德國AIXTRON、韓國首爾半導體。而國內廠商的價格只有1000-2000美元/平方米,而且多數(shù)出口產(chǎn)品是為外國企業(yè)貼牌(OEM)。同時,國內企業(yè)銷售收入很少能夠突破3億元,平均規(guī)模與國際行業(yè)龍頭有較大差距,而2007年,美國Daktronics和比利時Barco的銷售收入分別達到4億美元和7.47億歐元。為了能在激烈的競爭中得以生存,一些有實力和遠見的下游企業(yè)開始逐漸從單純的生產(chǎn)制造型企業(yè)向服務運營型企業(yè)過渡,即加大企業(yè)在景觀設計和顯示系統(tǒng)解決方案的能力,先依據(jù)客戶需求,提出系統(tǒng)解決方案,而后依托強大的生產(chǎn)資源,以增加產(chǎn)品附加值。
二、政策分析
先后制定并啟動了“863"計劃、綠色照明工程、半導體照明工程、“十城萬盞”半導體照明應用示范工程等措施,發(fā)改委等六部門在2009年10月12日聯(lián)合公布《半導體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見》,以扶持我國LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國LED照明產(chǎn)業(yè)目前主要存在的問題在于:
1、扶持政策中的地方保護主義
一些地方政府出臺了培育當?shù)豅ED照明企業(yè)的政策,在當?shù)氐氖姓坝^照明和交通照明中給予優(yōu)先考慮,這使得LED照明下游企業(yè)不得不將主要精力放在參與政府項目的招投標當中。另外,國內尚未制訂LED照明的標準,各地應用標準也有所差異,導致企業(yè)跨地區(qū)開拓市場時遇到很大的阻力,也限制了LED照明產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展。
2、技術和設備瓶頸
在LED襯底材料的技術和外延片生產(chǎn)設備方面,國產(chǎn)LED照明產(chǎn)業(yè)存在明顯瓶頸。我國企業(yè)LED領域的自主創(chuàng)新和專利主要集中在封裝階段,而在最關鍵的白光、大功率LED燈的熱平衡問題、持久高效的熒光粉等方面,技術專利一直被歐、美、日等國企業(yè)壟斷。國內LED產(chǎn)品的亮度、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產(chǎn)品相比仍有較大差距。
3、缺乏產(chǎn)品定價權
國內LED企業(yè)的規(guī)模較小,產(chǎn)業(yè)資源分散,核心芯片特別是大功率lLED芯片主要依賴于從國外進口。
單個中小廠商只能單個從國外進口價格高昂的芯片,造成議價能力低的狀況,使成本居高不下。
4、民用功能急需政策扶持
由于LED燈的價格比傳統(tǒng)鈉燈昂貴,一次性投入較大,使得地方政府不敢大膽投入,導致LED燈在國內的推廣應用速度遠遠落后于西方國家。同時,我國目前的LED照明絕大多數(shù)仍用于公用設施,其日用功能的發(fā)揮尚需相關政策的扶持。
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