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1、1 我国LED产业发展战略 中国光学光电子协会光电器件分会张万生 2012 2 一 前言二 国际LED产业概况三 国际LED产业竞争态势四 我国LED产业 十一五 回顾五 存在问题六 展望 十二五 七 2012年的挑战与对策八 结束语 目录 2 当前半导体 白光LED 照明已经进入应用阶段 其光效初步达到并将超过传统的白炽灯 荧光灯 正逐步显示出固态光源的优势和节能 环保的特色 面对半导体照明巨大的市场空间和创新空间 世界发达国家和地区都相继制定了发展计划 大力推进科技开发和产业发展 占抢技术制高点 新一轮技术 市场和人才的较量已经展开 面对激烈的市场竞争 面对严峻的挑战 做好产业发展部署 做
2、大做强产业 使我国的LED产业得以健康 有序 可持续发展 是我们当前急需研究的新课题 面对良好的发展机遇 编制产业发展战略 在产业发展部署 技术创新和自主知识产权 标准规范和检测体系建立与完善 产业链协调发展和应用创新等方面提出发展思路 发展目标和重点任务 解决问题的途径等 使本发展战略成为正处于快速成长期的我国LED产业健康有序可持续发展 提高竞争能力的指导性文件 一 前言 3 2010年中国光学光电子行业协会光电器件分会承担了由工业和信息化部电子信息司下达的 LED产业发展战略研究 课题 该课题的主要任务是通过研究分析LED市场的需求 技术发展趋势 产业发展情况等 探讨我国LED产业发展思
3、路 发展目标 主要任务和相关措施 对产业部署和技术创新等提出建议 光电器件分会组织业内资深专家编制完成 我国LED照明产业发展战略报告 为政府主管部门制定 十二五 规划提供依据 在此我将课题研究报告主要内容向大家做一简要介绍 一 前言 续 4 二 国际LED产业概况 1 2010年全球照明用LED的需求将增长15 到2012年全球照明市场份额将达到100亿美元 其中LED照明占照明市场的16 平均每年增长18 LED射灯 大功率LED球泡灯等照明和景观照明将是LED照明的主要市场 2 国外市场上LED最高品质的厂家主要以美国Cree公司和PhilipsLumileds公司为代表 Cree公司的
4、产品种类众多 各种规格的大功率LED比较齐全 产量大 供货稳定 成为大功率LED的主要供应商 目前Cree和PhilipsLumileds占据了全球大功率LED高端市场的大部分份额 台湾地区生产的大功率LED占据了中端产品大部分的市场 大功率LED性价比比较高 5 3 2010年全球LED封装厂的产值总合达到80 5亿美元 相较2009年增长5 日本的产值仍以33 居冠 台湾厂商以17 排名第二 而韩国则由2009年的9 窜升到2010年的15 位居全球第三 亚洲LED厂商多注重在量产规模 欧美LED厂商则在多方面布局 例如技术发展 产品开发或垂直整合等方面 欧美LED厂商的量产规模不如日本
5、台湾 却掌握LED的关键技术 在众多LED专利上都有完整的布局 限制了竞争对手发展相关技术的可能 尤其是著名国际照明厂商 Osram Philips以及Cree等不仅拥有完整的产业供应链 在LED照明产业方面 更是位于全球前五之内 他们的目标市场是通用照明以及汽车照明等 欧美企业对消费类电子产品如液晶显示屏背光源用LED毫无兴趣 二 国际LED产业概况 续 6 全球LED最大生产商日本的日亚公司近几年一直是LED封装产值冠军 2010年继续居全球第1名 日亚公司具有完整的LED产业链 产量的70 为白光LED 同时它还是以荧光粉为主要产品的规模最大的精细化工厂商 其荧光粉生产在全球占36 的市
6、场份额 日亚公司新增的LED生产线将于2012年初投入使用 届时日亚的LED产量将增加三倍 居于全球高亮度LED封装产值第一名的日本 其LED产业结构在上中下游衬底外延 封装技术上具有完整产业链外 在关键材料的供给上如外延片 荧光粉 封装材料等也都掌握核心技术并为其它国家所望其项背 日本LED产业多聚集在高附加值产品上 例如笔记本电脑的LED背光源使用的侧发光LED晶片 在亮度 均匀性 稳定性等都有较高要求 加上本身专利保护 使产品维持在较高的价格 面对台 韩LED厂商的挑战 日本LED厂商发挥较强研发能力 先进的生产技术和与市场需求紧密结合 同时采取更灵活的专利布局 交叉授权等策略的合作方式
7、 维持了所拥有的竞争优势 二 国际LED产业概况 续 7 全球产业格局呈垄断局面 企业集中度高 高端产品市场被少数国际公司占据 LED产业已形成以美国 欧洲和亚洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局 从区域的竞争态势观察 产业竞争大者恒大的趋势已经形成 没有产业规模以及技术与成本竞争能力的厂商 难以在竞争中生存发展 1 核心技术专利目前国际上最先进的衬底 外延芯片 封装和应用技术主要由日本 美国 德国少数企业掌握 各国技术特点不同 但都利用各自原创核心专利 采取纵向 不断完善设计 进行后续申请 和横向 同时进入多个国家 扩展方式 在世界范围内布置了较为严密的专利网 这些公司几乎垄断了L
8、ED产业全部的核心技术 2 MOCVD设备LED外延片生产所需的MOCVD设备的核心技术由德 美 日的少数企业掌握 目前 世界范围内能够生产MOCVD设备的企业 主要有两家 德国Aixtron公司 含并购的Tomswan公司 和美国Veeco公司 还有日本的大阳日酸 NipponSanso 公司 日本公司基本自用 较少外供 三 国际LED产业竞争态势 8 3 高附加值产品日本日亚 ToyodaGosei 美国Cree 欧洲Orsam PhilipsLumileds等厂商代表了LED的最高水平 引领着半导体照明产品的发展 日本和美国两大区域的企业利用其在新技术和新产品领域中的创新优势 主要生产附
9、加值最高的LED封装产品 欧洲企业则利用其在应用技术领域的开发和善于最新技术转化优势 主要从事高附加价值产品的生产 在车灯开发 白光照明等方面领先 4 投资力度加大随着市场的快速发展 美国 日本 欧洲各主要厂商纷纷扩产加快抢占市场份额 几大国际半导体公司均加大了投资力度 5 合作步伐加快随着LED产业竞争加剧 国际大厂间的参股投资 专利交叉授权 代加工 代理销售 战略联盟等合作步伐日益加快 如Cree和Osram签署长期供货协议 表明国际厂商的合作步伐以战略联盟方式 共同占据并保持市场领先地位 三 国际LED产业竞争态势 续 9 6 新兴市场不断形成 持续推动LED产业规模增长随着LED性能如
10、发光效率的持续提升 LED正逐步向中大尺寸LCD背光 汽车 照明等新兴应用市场拓展 从市场发展情况看 中大尺寸液晶背光和汽车灯用LED正在成为增长最快的应用市场 预计未来几年高亮LED的市场仍将以14 的速度增长 7 传统照明巨头主动垂直整合 加速形成LED照明体系 LED国际公司的布局仍然朝着一个目标前进 就是从LED芯片 封装到应用做整合 加强LED器件与终端应用产品的整体竞争优势 传统照明巨头Philips Osram GE等均已通过外部收购或内部培植组建LED照明业务公司 并已形成LED与照明技术的垂直整合的优势体系 LED和照明电器两个领域两个行业正加速融合发展 加快产业结构 产品结
11、构调整 推广应用LED照明已成共识 三 国际LED产业竞争态势 续 10 11 8 境外照明巨头抢占市场全球LED巨头正陆续将研发和市场中心转向中国LED照明市场 全球前十大巨头中的8家已在中国设立生产基地 目的是要控制LED照明产业的上游 三星 欧司朗 飞利浦等多家跨国企业宣布要加快进军中国LED照明市场的步伐 日亚战略中心将向中国转移 在上海不断增资用于LED和荧光粉生产项目 中国将成为日亚力争的又一重要市场 三 国际LED产业竞争态势 续 1 产业概况在经历了LED的起步与创业阶段 到 十一五 末 我国LED产业已初具规模 并进入了快速发展的时期 1 LED产业已初具规模2010年我国从
12、事LED产业的企事业单位超过3000家 其中从事外延 芯片的研究和生产单位有80多家 器件封装企业超过1200家 其他均为LED应用和产业配套的企业 2010年LED产业的销售收入达到1200亿元 增长率为45 其中芯片50亿元 封装器件250亿元 应用900亿元 2011年约1500亿元 2010年LED外延芯片产业出现井喷式发展 原有和新成立的企业超过80家 四 我国LED产业 十一五 回顾 2006 2010 12 2 外延芯片2010年产量较2009年增长26 4 达50亿元 2010年生产高亮度芯片650亿只 其中GaN蓝 绿芯片260亿只 分别增长34 8 和42 8 功率LED封
13、装成白光 产业化水平的光效可达90lm w 封装成器件最好的可达到110lm w 其中三安光电的外延片月产能为10万片 全色系芯片月产量为1700KK 均居全国第一 从目前整体产业技术水平及发展趋势来看 外延芯片技术尚处于发展的初级阶段 产品仍为中低档 材料改进 光电转换效率提升 大生产技术进步以及成本控制将是当前面临挑战 四 我国LED产业 十一五 回顾 续 13 3 器件封装国内LED封装企业的特点是规模小 数量多 现有1000家以上 有一定规模 年销售收入在千万元以上的企业约100家 2010年国内封装器件约1335亿只 从其产能看 已成为LED封装大国 但还不是封装强国 国内封装产业的
14、变化 产品结构加速转型 传统直插式产品正逐步向SMD大功率转移 目前国内前100名企业表面贴装式 SMD 的产能占到总产能的35 60 超过30 的企业已经基本淘汰直插式生产线 部分国产封装设备已经用于大生产中 具备与进口设备竞争的能力 四 我国LED产业 十一五 回顾 续 14 4 LED应用目前LED应用的企业有1000多家 国内几乎所有的照明大企业均介入LED照明的开发和推广 2010年国内LED应用的产值为600亿元 增长率达30 以上 我国现已成为LED全彩屏 LED交通信号灯 太阳能LED灯 景观照明等应用产品世界上最大的生产国和出口国 四 我国LED产业 十一五 回顾 续 15
15、5 技术水平明显提升 由于关键工艺技术的突破和采用 使得我国LED产业的技术水平有了明显的提升 南昌大学材料研究所采用硅衬底成功地研制出衬底转移的蓝光LED 功率1mm2芯片 峰值波长450nm 在驱动电流350mA下 输出光功率达到350mW 居国内功率型LED蓝光芯片的最高水平 并拥有独立自主的知识产权 佛山国星光电公司在功率LED封装结构设计和封装工艺上拥有很多创新 首创PCB的大功率封装技术申请了多项国际专利 功率LED封装成白光 产业化水平的光效可达90lm w 最好可达到110lm w平 LED应用在LCD的背光照明方面开始应用于在大尺寸LCD电视 在景观照明 特种照明 信息显示的
16、应用成效显著 四 我国LED产业 十一五 回顾 续 16 四 我国LED产业 十一五 回顾 续 6 标准制定 工信部半导体照明标准工作组已经公布9项LED的基础标准和产品标准 全国照明电器标委会已经公布6项LED灯具标准 已公布的LED显示屏标准 交通信号灯标准 矿灯标准 铁路 高速公路相关标准以及路灯技术规范等 各省 市制定的LED地方标准共计超过100项LED 半导体照明及相关标准各相关标准化机构正在加紧制定多项LED标准 并积极参加国际相关标准组织IEC CIE等LED相关标准制定工作 17 7 知识产权简况专利申请2008年和2009年总共申请专利数将达8000件 多为实用新型 国内实用新型专利申请较多 发明专利申请快速增加 国际专利申请在增长 核心技术如衬底 外延 荧光粉受制于国外 四 我国LED产业 十一五 回顾 续 18 8 具有国家质量监督总局资质的产品质量检测机构从事LED产品质量检测机构主要有4个 国家半导体器件质量监督检验中心 电子13所 石家庄 工信部电子产品可靠性技术研究 电子五所 广州 工信部电子标准化研究所 电子四所 北京 厦门半导体照明检测中心等从事
