四元系红黄光LED 砷化镓太阳能电池行业 300102 乾照光电 厦门（厦门市火炬高新区创业园创业大厦108A 室）一、本公司主营业务与变化情况（一）主营业务公司从事半导体光电产品的研发、生产和销售业务，目前主要有高亮度四元系LED外延片及芯片和三结砷化镓太阳能电池外延片及芯片两大类产品目前，公司高亮度四元系LED芯片以红、黄光为主，其封装后产品已广泛应用于背光源、夜景工程、交通灯、电子设备、显示屏、汽车等众多领域；公司生产的空间用高效三结砷化镓太阳能电池外延片经进一步加工成电池片后作为空间飞行器电源，近年来已成功应用于我国研制的多颗卫星LED和砷化镓太阳能电池同属半导体光电产品，LED是将电能转化为光能，属第四代固体照明光源，是新材料的典型代表之一；砷化镓太阳能电池是将光能转化为电能，是新能源的典型代表之一四元系红、黄光LED外延片和砷化镓太阳能电池外延片都以相同的半导体材料为主要原材料、都以MOCVD外延炉作为主要生产设备、均采用金属有机化学气相沉淀作为材料生长方式，主要不同仅仅是材料生长结构的差异，具有极高的关联度，特别是作为主要生产设备的MOCVD外延炉具有极强的通用性：生产四元系红、黄光LED外延片的设备，只要更换衬底材料、改变生长程序，即可用于生产砷化镓太阳能电池外延片，反之亦然。
二）主要产品LED外延片是生产LED芯片的上游产品，可以单独销售，公司高亮度四元系LED外延片除2007年有极少量对外销售外，均用于自用生产LED芯片；公司高亮度四元系LED芯片有上百种，以红、黄色为主，均为高亮度或超高亮度LED芯片，属中高端产品，按电极顺序可分为正装LED芯片和倒装LED芯片；按照功率可分为功率型LED芯片和非功率型LED芯片；按芯片尺寸可分为有6mil、7mil、8mil、9mil、12mil、14mil、40mil等不同大小规格的芯片2008年以来，本公司一直是国内高亮度四元系红、黄光LED芯片产销量最大的公司之一公司三结砷化镓太阳能电池产品包括空间用高效三结砷化镓太阳能电池外延片和地面用聚光三结砷化镓太阳能电池外延片和芯片公司是目前国内最大的能够批量生产三结砷化镓太阳外延片的企业之一，产品最高光电转化效率达到29%，批量产品平均光电转换效率为27%-29%，处于国内领先、国际先进的水平公司地面用聚光三结砷化镓太阳能电池芯片产品已试制成功并完成中试，并在2009年实现了产品销售；电池芯片产品在500-1000倍聚光条件下可实现35%-39%的光电转化效率，处于国内领先水平。
公司空间用高效三结砷化镓太阳能电池外延片是生产空间用太阳能电池的中间产品，不属于国家规定的须取得生产许可才可生产的范围；公司经上海空间电源研究所对公司的设备设施、自有技术、技术人才、企业管理和质量体系等各方面的考察，已获得该所的供应商认证，具备向该所销售相关产品的资质与实力三）主营业务的变化情况公司自设立以来，一直专注于高亮度四元系LED外延片及芯片和三结砷化镓太阳能电池外延片等半导体光电产品的研发、生产和销售，主营业务未发生变更二、公司所处行业的行业监管、主要法律法规及政策（一）行业监管本公司属半导体光电行业，行业的行政主管部门是国家工业和信息化部，由工业和信息化部会同国家其他有关部门制定产业政策、产业发展规划等，指导整个行业的协同有序发展本公司所属行业协会为中国光学光电子行业协会该协会主要负责开展全国行业调查、召开专业会议、评估行业项目等，接受工业和信息化部的领导本公司已加入中国光学光电子行业协会三、LED 产业的基本情况与发展前景（一）LED 产业的基本情况1、LED 简介LED是Light Emitting Diode（发光二极管）的简称，是由Ⅲ-Ⅴ族半导体材料通过半导体工艺制备的固体发光器件，其发光原理是利用半导体材料的特性将电能转化为光能而发光。
LED具有体积小、寿命长、驱动电压低、反应速度快、耐震性佳、色彩纯度高等特性，应用领域非常广，主要包括背光源、景观及装饰照明、交通灯、电子设备、显示屏、汽车等几大领域全球LED产业的兴起始于20世纪60年代，根据研发重点不同大致可分为四个阶段，如下表所示：红、黄光LED芯片研发历史最长，技术最为成熟，提高亮度、功率、均匀性始终是红、黄光LED芯片的研发方向，近年来高亮度四元系红、黄光LED芯片日益成为市场主流产品，低亮度红、黄光LED芯片的市场基本饱和LED 主要有蓝绿和红黄两大色系，大部分应用领域可以配合使用，不存在相互替代问题，但生产四元系红、黄光LED 外延片所需的MOCVD 设备不能用于生产蓝光LED 外延片，生产蓝光LED 外延片所需的MOCVD 设备也不能用于生产四元系红、黄光LED 外延片同时四元系红、黄光LED 与蓝光LED，在原材料、加工工艺、产品性能等方面，存在显著差异，具体如下表所列：随着发光效率的改进及性能的提升，LED 的应用领域也在不断扩展，如图6-1 所示LED 从交通指示灯、背光源领域的大规模应用开始起步，逐步渗入到汽车内部照明、电脑背光源等领域，目前正处于进入液晶显示器及电视等中大尺寸LCD 面板背光源、车灯及通用照明等应用领域的关键发展时期，市场前景良好。
随着LED 白光技术的日益成熟，LED 照明取代传统第三代照明将是未来几年的主流趋势LED 具有节能、环保、寿命长等特点，无论从节约电能、降低温室气体排放的角度，还是从减少环境污染的角度，LED 作为新型照明光源都具有替代传统照明光源的极大潜力图6-1 LED 产品应用范围演进图2、LED 产业链LED的产业链包括衬底制作、外延生长、芯片制造和封装与应用，一般将衬底制作和外延生长视为LED产业的上游，芯片制造为中游，封装与应用为下游上游衬底制作和外延生长具有技术和资本密集的特点，有能力从事的企业数量最少上游既是技术进步的瓶颈，也是整个LED产业发展的关键，在上游优势企业资源比较集中，同时利润率也较高芯片是LED的核心组件，芯片的亮度、均匀性、稳定性、光衰等指标直接影响着终端产品的质量；中游芯片制造对技术和资本的要求较高，参与竞争的企业数量相对较少下游封装与应用的进入门槛相对较低，参与其中的企业数量最多，由于LED应用领域的不断延伸，市场规模不断扩大图6-2 LED产业链示意图衬底和外延片是LED的上游产品衬底的主要功能是承载，是生产外延片的主要原材料，主要有砷化镓衬底、磷化镓衬底、蓝宝石衬底和碳化硅衬底，红、黄光LED目前应用最广的是砷化镓衬底和磷化镓衬底。
主要的外延生长方法有气相淀积法、液相淀积法和金属有机化学气相淀积法，目前金属有机化学气相淀积法是生产高亮度LED外延片的主流技术在LED的生产过程中，外延片的制作对设备、技术、工艺、生产管理要求最高，生产工艺最复杂外延片的品质，直接决定了中下游产品的质量芯片制造主要是为外延片制作电极并按一定的规格尺寸进行切割，主要工序包括研磨抛光、蒸镀、光刻、切割、清洗、检验和包装等封装是为芯片粘着导线、进行固定并用不同的材料封装成需要形状，封装后的LED主要有灯泡型、数字显示型、点矩阵型或者表面贴装型二）LED 产业发展状况1、全球LED 产业市场情况（1）全球LED 市场容量台湾工业研究院预计，2011 年全球LED 市场规模将达到125 亿美元，其中照明、汽车和显示器用背光源市场将是未来五年LED 需求的主要增长点近十年来，全球LED 的市场规模年均增长率超过20%，高亮度LED 增长更加迅速，2008 年市场规模达到51 亿美元，高亮度LED 占全部LED 产品的市场份额由2001 年的40%增长到2008 年的80%以上预计未来普通亮度LED 将基本保持现有市场规模；高亮度和超高亮度LED 市场规模将是未来增长的主要部分，2012 年高亮度LED 市场规模将到达114 亿美元。
就应用来看，高亮度LED 产品应用构成中应用的比例持续下降，未来三大主流应用依序为显示、照明及车用四元系LED 芯片的应用产品主要包括背光、笔记本与液晶电视背光、汽车、信号灯、显示屏、白光照明等领域预计2009 年全球四元系红、黄光LED 的需求仍将保持30%左右的增长率，主要需求将来自于显示屏、全彩屏等消费电子、家电、信号灯、汽车、景观装饰等领域，这些领域在未来几年同样会保持较高的增长率大尺寸LCD-TVLED 背光的应用也将有较大的增加，商业及家居对红绿蓝模式白光照明的需求也会有所增加据Strategies Unlimited预测，2012年全球高亮度LED市场规模将达到114亿美元，其中四元系LED将占到其中的30%左右未来几年，高亮度LED在显示、照明和车用方面的应用将是三大主流，具体情况下图：（2）全球LED 市场竞争全球LED 市场呈现日本、欧美和台湾主导的竞争格局据PIDA 统计，依2008 年LED 产业规模计算，日本是全球最大的LED 生产国，占有全球45%左右的市场份额，市场规模约达33 亿美元；台湾（包括大陆地区分厂）产业规模保持全球第二的位置，四元系红黄光LED 产能全球第一；欧美地区的LED 发展主要瞄准照明和汽车市场，这两个市场以蓝光LED 为主，但由于这两个市场均未大规模启动，其LED 规模增长也比较有限。
台湾地区是目前全球最大的高亮度红黄光LED 生产基地，不仅掌握了高亮度红黄光LED 的核心技术、形成了完整的产业链，还实现了大规模工业化生产，产能占到全球的70%以上主要制造商有晶元光电、华上光电、泰谷光电、奇力光电等台湾高亮度红黄光LED 产品包括了从高端、中端到低端的所有领域；在高端市场，特别是功率型红黄光LED 芯片，由于国内还未大批量生产，台湾产品占有较大的份额，目前基本处于垄断截至2008 年12 月，台湾主要红黄光LED 外延及芯片制造企业的产能状况如下表所示台湾主要光电企业红黄光LED 芯片产能状况表2、国内LED 产品市场发展现状及趋势（1）国内LED 产品发展现状我国自实行改革开放以来，经济一直保持较高的增长率，为LED 产业的发展提供了良好的经济环境近年来，随着中央、地方财政和国民收入的增长，对LED 产品的承受能力也在不断增强，为LED 的大范围应用奠定了良好的经济基础在“国家半导体照明工程”、国家“863”计划、科技攻关计划等政策的引导下，LED 产业在上游外延生长、中游芯片制造、下游封装以及应用环节均已进入量产阶段，基本形成了完整的产业链，并依托国家LED 产业基地建设初步形成了各具特色的产业集群。
①LED 芯片市场增长迅速，但国产化率依然较低国内LED 芯片市场规模从2002 年约2.8 亿元发展到2008 年约19 亿元，6年间增长将近6 倍，年复合增长率达到42%2008 年，LED 芯片需求量约940 亿只，国产约460 亿只，国产化率48.94%其中国产四元系红、黄光LED 芯片达到160 亿粒，国产化率45%，但功率型四元系红、黄光LED 芯片国产化程度仍很低，产品质量和大规模工业化生产水平仍与日本和台湾地区有较大差距，国内封装企业使用的功率型四元系LED 芯片仍主要依赖进口较低的国产化率一方面说明国内外延、芯片企业的技术水平有待提高，另一方面也给国内优秀的外延片、芯片生产企业提供了较大的进口产品替代。