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我國LED照明產業未來發展趨勢分析
2010/10/28 22:21:28 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:我國LED照明產業未來發展趨勢分析我國目前的LED照明產業從業人數達5萬多人,研究機構20多家,企業4000多家(其中上游企業50余家,封裝企業1000余家,下游應用企業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照明產業的發展,2001~2006年,市場銷售額年均增長率為48%.預計2010年我國整個LED照明產業的產值將超過1500億元。
一、LED照明產業鏈分析
一般來說,LED照明產業鏈可以分為上、中、下游三個部分。上游產業主要包括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;中游企業負責LED發光器件生產和模塊封裝;下游企業著重LED照明應用。
LED照明產業呈現典型的金字塔產業結構:即上游企業進入壁壘很高,企業數量最少;中游企業數量較多,屬于技術和勞動密集行業;下游企業數量最多,進入門檻最低(上游外延片制備的投資規模比一些下游應用環節高出上千倍),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,產業鏈中的一些關鍵設備、技術和材料也成為了影響整個產業發展的重要因素。就我國情況來看,2008年LED照明總產值近700億元,其中上游產值僅19億元,中游產值185億元,下游產值450億元。
(一)上游產業分析
LED照明產業上游企業家數不到整個產業鏈的20%,但擁有著整個產業鏈70%的利潤。由于對技術要求極高,我國企業能夠進入上游的企業數量很少,可以批量生產的芯片以及外延片企業僅10余家,而且產品亮度和光效等參數與國外差距較大。LED照明產業的上游技術、工藝和設備主要有美歐日等發達國家企業掌控。
1、襯底材料--日美兩國企業壟斷市場
LED照明產業襯底材料的開發影響著整個LED照明產業的技術路線,是各個技術環節的關鍵。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模的商業化應用,其市場則由幾乎由日本和美國的兩家企業所壟斷: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
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無法進入該階段的主要障礙。以襯底材料龍頭企業日本日亞為例,該企業在世界LED產品的主要生產國均擁有大量的專利,其中在日本擁有640多項發明專利和近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,產值19億元發光器件生產和模塊封裝,國內1000余家,產值185億元LED照明產品應用,國內3000余家,產值450億元專利;在美國230多項發明專利和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造成了巨大壓力。2009年8月臺灣地區高等法院認定臺灣LED龍頭企業之一的億光電子侵害了日亞在臺灣地區的專利,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照明產業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千萬元人民幣,業內常常以擁有的MOCVD設備作為衡量企業規模和實力的重要指標。目前國際上只有德國、美國等少數國家的個別企業可以進行MOCVD的商業化生產,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LED相關的任何產品,但是作為目前全球規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照明產業的地位無可撼動。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%的生產占有率。德國AIXTRON公司還是我國“國家半導體照明研發及產業聯盟”的唯一客座會員單位,可見其對LED照明產業的影響力。
AIXTRON公司1983年誕生于德國亞琛工業大學,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公司并實現在納斯達克的上市。
3、芯片制造
韓國和臺灣地區企業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業,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,將產業鏈向下延伸,進入外延片和芯片制造環節;一類是韓國和臺灣地區的芯片制造企業,此類企業以其在半導體方面強大的研發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。主要企業有韓國的首爾半導體(科斯達克上市公司,046890)和臺灣地區的晶元光電(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:臺灣地區的LED芯片產業
臺灣地區LED照明產業起始于上世紀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,臺灣企業積極向中上游拓展并獲得成功,其中上游環節的發展速度明顯快于下游環節。目前,臺灣企業在芯片制造方面已占有絕對優勢,2007年產量將近全球總產量的50%,無可爭議地成為全球LED芯片第一大產地。芯片制造更依賴于設備和管理的精細化,臺灣企業整體制造優勢明顯。與之相比,盡管2007年內地GaN芯片月產能達960KK,同比增長60%,國產率也提升到了35%,但產量總和還不及臺灣地區的1/4,而且多為低端產品,芯片可靠性較差,尤其是光衰太大,競爭優勢不明顯。
(二)中游產業分析
LED照明產業的中游主要包括發光器件生產和模塊封裝。在我國LED封裝已經發展約了若干年,技術上跟國外的差距不是很大的,用于封裝設備和配套產品價格也已不高,進入門檻較低。我國的LED封裝產品產量已經達到世界第一,2007年LED封裝產品達到820億只,產值達到168億元。從LED的發展情況來看,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。大功產品最近兩年發展勢頭強勁,發展速度相當快,技術水平提高明顯。LED照明產業的中游企業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發光器件生產和模塊封裝的企業數迅速增加,但上游技術的缺乏和下游產品應用通道的尚未通,使得中游企業的利潤率大幅下降,甚至低于下游產業的利潤率。
面對如此困境,國內較有實力的LED封裝企業大多數采取了兩種選擇:
1、通過不斷優化生產線及加強管理來降低成本,提高勞動生產率,依靠擴大規模來獲得更好效益;
2、打通產業鏈,試圖進入上游的外延片和芯片生產,將運營模式的重心向技術研發環節傾斜。但無論上述哪一種選擇,研發實力和資金實力的欠缺成為了該部分企業的發展“瓶頸”.
(三)下游產業分析
LED照明產業的下游主要指LED應用,包括燈具制造和照明控制系統等,其技術更多地體現在系統設計、結構設計、散熱處理以及二、三次光學設計,但與中上游產業相比,基本不存在技術難度。
我國LED照明產業處于該階段的企業家數最大,創造了產業超過60%的產值。
國內LED下游企業主要集中在廣東,部分企業已具備一定的規模,利潤率甚至超過20%,但主要靠低成本而不是性能優勢取勝。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1000余家,主要有雷曼光電、勤上光電、中電照明等中游企業占據整個業鏈10%左右的利潤,競爭激烈國內企業近3000余家,產值占我國LED照明產業的近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、芯片發光器材和模塊封裝產業鏈照明產品應用上游企業占據了整個產業鏈70%的利潤,主要企業有: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,而且多數出口產品是為外國企業貼牌(OEM)。同時,國內企業銷售收入很少能夠突破3億元,平均規模與國際行業龍頭有較大差距,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開始逐漸從單純的生產制造型企業向服務運營型企業過渡,即加大企業在景觀設計和顯示系統解決方案的能力,先依據客戶需求,提出系統解決方案,而后依托強大的生產資源,以增加產品附加值。
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,發改委等六部門在2009年10月12日聯合公布《半導體照明節能產業發展意見》,以扶持我國LED照明產業的發展。我國LED照明產業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地LED照明企業的政策,在當地的市政景觀照明和交通照明中給予優先考慮,這使得LED照明下游企業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,導致企業跨地區開拓市場時遇到很大的阻力,也限制了LED照明產業的整體發展。
2、技術和設備瓶頸
在LED襯底材料的技術和外延片生產設備方面,國產LED照明產業存在明顯瓶頸。我國企業LED領域的自主創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、日等國企業壟斷。國內LED產品的亮度、發光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質控制水平與國際產品相比仍有較大差距。
3、缺乏產品定價權
國內LED企業的規模較小,產業資源分散,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照明絕大多數仍用于公用設施,其日用功能的發揮尚需相關政策的扶持。
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