近年来,我国LED芯片技术快速发展。近10年来LED的成本性价比每年都在提高,目前LED的光效已经超过了传统光源,灯具综合成本已低于白炽灯、卤素射灯和CFL筒灯,2012年将等同于节能灯。2015年LED产品价格有可能降低到2010年的1/5,届时通用照明市场渗透率达到50%,2020年将占超过75%的照明市场。
目前全球产业竞争格局是美、日、欧三足鼎立,韩国、大陆和台湾奋起直追。目前各国都在进行战略部署,像日本通过政府大幅补贴来推广LED照明,预计日本2015年替代率达到50%,2020年替代率达到100%;韩国2015年确保30%的通用照明市场。
目前我国蓝宝石衬底白光LED有很大突破,有报道显示,光效已达到90lm/W-100lm/W。同时,具有自主技术产权的硅衬底白光LED也已经达到90lm/W-96lm/W。中国LED芯片业正在加速发展。与此同时,海外芯片厂商也正在加速进入中国市场,科锐(Cree)在惠州建设芯片厂、旭明在广东省建设LED芯片厂等等,都让我们感到,中国LED芯片业未来山雨欲来风满楼的竞争态势。
现状:国产芯片供给尚不足
去年下半年以来,国际LED芯片大厂加快了向我国进行投资布局的步伐。科锐、旭明的加速进入,让我国LED芯片产业感受到空前的紧迫感和竞争的压力。苏州纳晶光电公司董事长、中科院苏州纳米所研究员梁秉文博士认为,国际LED厂商在中国设厂是早晚的事,是时间问题。他们看好中国市场和相对低廉的智力,所以会逐渐将成熟的技术产品拿到中国来做。再加上中国的芯片企业竞争力弱,而中国对于芯片的需求又特别大,这些厂商进入中国就好像“进入无人之地”。从另一个角度看,这些厂商的进入也标志着LED芯片技术已经开始进入成熟阶段。当然激烈的竞争也在往后的日子里等着我们。“将来的发展还是要以实力说话的,这些实力包括,团队、公司文化与体系、核心技术及知识产权、品牌、市场渠道和资金等。”梁秉文表示。
2010年传统照明行业产值达到2900亿元,2010年LED通用照明产值180亿元,比2009年75亿元增长140%,占LED应用市场规模的21%,比2009年的14%增长7个百分点,其中LED路灯、隧道灯增速超过100%。联盟统计国内LED路灯目前已超过160万盏。2010年LED市场渗透率不到1%,预计2015年将达到30%。但严格意义上来讲,通用照明市场还主要是政府在推,真正的市场还没有启动,但取代传统照明已是大势所趋。
2010年大陆计划新增的MOCVD设备数量为09年全球MOCVD供应量的50%,三年计划新增的1466台,超过09年全球MOCVD设备的总和,按照此计划,三年后外延片产能将是2009年的10-15倍。这里需要注意的是,产业的需求上来时候,上述设备数量可能仍然供不应求,但是目前市场还没有起来,这些设备会否过剩还不好说。投资有结构性过热的趋势,超过1/3的传统照明企业已经进入或计划进入。上游芯片是技术门槛非常高的产业,不仅仅要有炉子,更重要的是要有人才队伍的保证,目前国内这方面的人才非常的欠缺。因此,今明两年行业内将会加速整合,就像10年前台湾企业一样,最后剩下的可能就是6-7家企业,不排除部分企业有炉子而不能开工,炉子的折旧成本很高,不能产出高品质产品的企业可能会面临被淘汰。
一场危机已经悄悄临近了我国的LED芯片厂。我国芯片厂应该迅速地进行上下游整合,明确自己的市场定位,选择从一个应用领域打开局面,才可能有生存和发展的希望。市场给中国芯片厂的时间已经不多了。
本土:缺乏研发核“芯”动力
目前我国有1950家LED企业,但由于飞利浦、欧司朗等照明巨头对上游芯片技术的限制,国内厂家多从事LED后期生产加工。进口LED芯片价格昂贵,本土厂商自主生产的芯片又参差不齐。2010年,中国LED驱动芯片市场总规模达到13.4亿元,同比增长35.5%。2007-2010年,中国LED驱动芯片市场年均符合增长率达到30.1%,在经济危机中实现逆市高速增长,成为中国集成电路(IC)市场中增长最快的细分领域。
创新能力不足,本土研发缺乏核“芯”动力,这是中国高科技领域目前所诟病的。同样的,在LED照明业面临着这种境况。全国LED企业99%的厂家都从事后道封装生产,所需芯片几乎全部从国外进口。“九五”以来通过技术改造、技术攻关、引进国外先进设备和部分关键技术,使得我国LED的生产技术向前跨进了一步。GaAs和GaP单晶、GaP、AlGaAs液相外延、LED芯片制造已达到小批量生产能力。在众多生产商中,后道封装厂主要有佛山光电、厦门华联、苏州半导体厂、深圳奥伦德电子等20余家,但中小型封装厂家在珠江三角洲就有300多家;在芯片制作方面有主要有5家,深圳奥伦德、南昌欣磊、厦门三安是目前仅有的能够批量供应芯片的厂商,每月累计产量仅达1000KK只,供不应求。
未来:自主专利是发展的根本途径
LED专利问题是制约我国LED产业发展的重要因素之一,我国LED产业要想在全球有影响力,这是个绕不过去的问题,必须发展自主专利。但专利问题也不是芯片水平的核心问题,还是外延片、芯片的工艺制程的能力问题。目前解决专利问题的方式主要还是绕开专利严厉的区域、交专利费获得授权等。目前日本专利最为严格,欧美次之,韩国、台湾、大陆相对较松。
专利问题涉及到芯片材料、器件结构、荧光粉、二次配光、外形设计等多个层面,最重要的还是荧光粉和衬底材料。目前荧光粉专利主要掌握在日亚化学手里,他们采取的是铝酸盐材料,目前国内正在大力研发的是硅酸盐和氮化物,但可靠性和稳定性还需要提高。衬底材料方面,我们国家在大力的推动Si衬底材料,目前联盟委托南昌晶能投入资金6000万元在做研发,目前已经有很大的进展,一旦成功将能把集成电路产业化技术应用到LED芯片上来,将会大幅度地降低芯片成本,未来的前景非常广阔。
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