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2003年半导体照明产业发展综述

作者:不详 来源:本站收录 加入时间:2006-4-4 

一、国际情况
1、技术创新与新产品开发速度加快
    为了达到迅速占领半导体照明面对巨大的市场机会,世界主要公司的新产品开发目前已呈现出加快的趋势:美国Cree 公司2003年10月份展出光通量1200 流明的白光LED集成灯,发光效率32流明/瓦;美国Gelcore公司研制出光通量32流明、发光效率22流明/瓦的世界最亮的紫外激发的白光LED,Gelcore生产的由5个LED构成、能够弯曲的LED照明产品已在沃尔玛超市面市,得到了销售商和消费者的一致好评;日本日亚(Nichia)近期展示了光通量1000流明、发光效率为33流明/瓦的白光LED;白光LED应用方面,日本松下电工2003年8月开发出亮度与白炽灯相同的白光LED照明器具,亮度达到与40w白炽灯相同的300lm,2004年春天将开始商品化销售。这些技术攻关的最新进展,预示着半导体照明产业的发展已达到一个快速上升的阈值。
2、市场快速增长,高亮度LED成为市场增长点
    2002年全球LED市场规模约为36亿美元,2003年全世界LED产值为45亿美元,年增长率25%。美国通讯产业市场研究公司(CIR)2003年12月底发布了一份关于LED的研究报告,预测全球高亮LED市场2008年将达到26.4亿美元的市场规模,照明用LED产品将成为最热门的增长领域,2008年将达到8.44亿美元的市场规模。报告认为2004年将是LED市场关键的一年,预计成本将会大幅下降,并带动量产规模的提升。随着半导体光源发光效率的提高,新产品不断涌现,产品的应用领域正在不断拓展,除了交通信号、显示屏等领域外,正在向装饰照明、汽车、军事、医疗、服饰、儿童玩具、自行车灯等领域发展。
    2003年世界60%以上的高亮度LED由亚洲的日本、台湾地区供应。台湾地区GaN的生产能力增长非常快,正在成为世界重要的供应基地,2003年3月全部MOCVD单次生产能力已从2002年的350片提高到850片,产能增加143%。
3、标准将成为市场准入的重要砝码
    由于缺乏明确的技术标准等,LED产品在通用照明领域的应用受到了影响。为了使LED照明产品能够像荧光灯产品那样具有明确的通用标准,2003年底,日本的LED制造商和日本政府相关部门计划在2004年春季开始制定相关标准,参与企业将包括日亚、丰田合成、松下电工、东芝和其它主要的国内外LED和照明产品制造商,日本LED制造商希望制定的标准能成为全球性的通用标准。
4、知识产权成为争夺焦点
    为达到迅速占领导半导体照明新兴市场,提高市场控制能力的目的,许多世界级的大公司通过专利相互授权等手段,加强了相互间的合作,以期对高端技术和市场进行垄断,从而在半导体照明市场成熟前,获得高额利润。继2002年与丰田合成、西铁城(Citizen)、美国的Cree、Lumileds、德国的欧司朗等半导体照明领域的著名公司进行专利交叉授权后,日亚公司在2003年先后以专利侵权为由起诉韩国一家公司和台湾亿光电子,知识产权的纠纷将会影响全球半导体照明产业的发展。
5、加大产业组织力度,注重合作开发
    2003年台湾地区的LED产值为8.9亿美元,占全世界的20%,仅次于日本。虽然台湾地区LED产业已经相当成熟,但台湾地区公司大多规模小,并在产品的技术层次与知识产权的累积上仍有很大的发展空间。为了突破这一困境,台湾地区十家相关厂商组成了“白光LED研发联盟”,该白光LED联盟是联合台湾地区LED上、中、下游厂商,并与台湾地区工研院光电所展开技术合作,以紫外LED芯片、高效率LED、高功率LED、荧光粉等白光LED相关组件的应用技术为开发重点,并将拟定产品标准和建立相关的测试实验室,希望借助联盟的成立进一步推动台湾地区光电半导体产业发展。 
6、产业链中成熟技术逐渐向劳动力成本低的地区转移

   由于半导体照明产业的中下游具有劳动密集型和技术密集型特点,发达国家为了降低生产成本,开始将技术成熟的产业向劳动力成本低的地区转移。如德国的欧司朗在马来西亚建立LED封装厂,台湾地区在大陆建设芯片厂和封装及应用产品生产企业,2003年底台湾地区最大的外延片生产商国联光电正在国内寻找建厂地点,准备把外延片生产和芯片加工转移到大陆。
7、上游厂商开始向下游延伸
    美国Cree公司是生产GaN外延片和芯片的专业厂商,2003年底新建成一个名为XLamp的生产线,宣布将封装LEDs产品。Cree此举打破了此前只出售GaN-on-SiC LED芯片的商业模式,将提升同竞争对手(如Lumileds 和 Osram)在蓝光和白光LED市场竞争的实力。
8、行业内厂商整合速度加快
    2003年11月,全球第二大MOCVD设备供应商美国Emcore公司向Veeco公司出售其TurboDisc MOCVD部门,Emcore公司的此次出售被认为是将把其注意力更好地集中在光电材料和器件领域。Vecco公司在购买Emcore公司的TurboDisc MOCVD部门后,将使其在化合物半导体材料生长的设备方面,尤其是GaN基LED和激光外延材料生长设备方面的生产和研发优势更加全面。
9、半导体照明成为各界关注热点
    2003年10月美国Intertech公司在美国加洲San Diego召开了“LED 2003——照明用LED战略研讨会”,参会代表有400多人,与2002年200位参会代表相比,人数增加了一倍,反应出关注半导体照明的厂商越来越多,而且会上多家投资机构预测半导体照明极有可能成为继IT投资后新一轮投资热点。

二、国内情况
1、政府高度重视,注重产业环境的建设
    面对世界照明工业转型的重大商机以及半导体照明新兴产业的崛起,国家科技部不失时机的联合信息产业部、建设部、教育部、中国科学院、中国轻工业联合会等政府部门,于2003年6月从国家层面上启动国家半导体照明工程,提出了“政府引导,市场化运作”、“以应用促发展,注重培育产业链”、“在全球范围整合资源,抢占产业制高点”的总体思路。
    政府通过制订政策、制订半导体照明标准、组织对重大关键技术的攻关、建立知识产权联盟等措施,引入竞争机制,通过需求牵引、示范带动(如2008年北京奥运会、2010年上海世博会),形成全国性的产业布局,从而发展有国际竞争力的中国半导体照明新兴产业。
2、各级政府、专家及学者反应强烈,对发展半导体照明产业形成共识
    2003年国家半导体照明工程启动后,半导体照明产业的发展除了协调领导小组成员单位积极参与外,国务院领导、中国科学院、中国工程院高度关注工程的进展。2003年8月7日,国家科技部徐冠华部长亲自签发了《关于加快发展半导体照明产业的报告》(国科发高字[2003]245号),并正式提交给国务院。10月31日,在国家科技中长期规划战略研究交流会上,中国科学院路甬祥院长任组长的战略高技术专题组将“新世纪半导体照明工程”列入了主要位置。
    北京大学甘子钊院士,中科院半导体所陈良惠院士、王占国院士、郑厚植院士、清华大学卢强院士等专家多次与协调领导小组办公室交流,关心工程的进展情况,并提出了许多指导性的意见和建议。院士们认为全球能源匮乏已成为非常迫切的问题,从长期来看,半导体照明市场的到来是毫无疑问的,中国应尽早考虑如何组织研发和市场引导。陈良惠院士建议结合国家能源政策中“开发节约并举,以节约为主”的指导思想,建议国家拿出三峡电站投资的5%,用15—20年的时间来发展中国的半导体照明产业,如果到2015年,半导体照明能够节约全国照明用电的三分之一,那么每年节省的电力就相当于一座三峡电站。

3、科技人员夜以继日,研发水平进展明显
    在国家半导体照明工程推动下,国内主要研究机构的研究人员意识到未来2—3年是发展我国半导体照明产业的重大历史机遇,因此在研究工作中夜以继日的工作,如中科院半导体所2003年8月成立了半导体照明工程中心,研究人员主动放弃节假日的休息,经过4个月的努力,在功率型LED外延、芯片加工和倒封装方面取得显著进展。
目前在国家863计划支持下,国内的研发取得了良好进展,外延片、芯片指标已达到台湾地区中高档水平,芯片发光功率可以达到5—8mW,大功率芯片(1×1mm)已有样品,发光功率达到36mW,并已有国内产商开始进行封装试验;功率型LED封装方面,利用国外芯片已封装出15lm/W的白光LED,接近国际中档产品水平。此外在具有自主知识产权的ZnO单晶膜上生长GaN外延片研发上取得显著进展,而且具有创新性的单芯片发白光技术有可能取得一些技术突破。
4、民间资本积极介入,产业化进程加快
    在半导体照明巨大的商机面前,民间资本已开始积极介入,南方比较大的LED封装厂,多数是民营的,尤其是国家半导体照明工程启动以来,民间资本进入的力度正在不断加强。如福建泉州三安集团与美国LANCASTER公司等首期投资10亿元人民币,组建厦门安美光电有限公司,进行全色系超高亮度发光二极管外延片、芯片研发与产业化生产。大连路明科技集团收购了美国AXT公司光电分公司,计划投资12亿元在大连进行半导体照明用外延片、芯片的研发与生产。深圳市特兴电子科技有限公司,投资6亿元在深圳龙岗宝龙工业城建设国内LED白光芯片产业化基地,生产世界先进水平的蓝光和白光LED照明晶片和芯片以及激光器和探测晶片、芯片。江苏长电科技股份有限公司与北京工业大学一期投资8200万元,共同进行隧道再生外延技术的研发和产业化工作。
5、技术集成、联合攻关、减少低水平重复已成为共识
    由于是半导体照明跨行业、跨部门、跨学科的特点,国内现行的研究组织方式不能进行有效的资源配置,导致行业内现有人才、资金分散、设备、技术、信息不能有效共享,低水平重复现象严重。北方现有的研究单位技术差距不大,研究力量分散,为了整体加快工程的研究进展,中科院半导体所、北京大学、清华大学等几家单位对联合技术攻关达成共识,希望以资本为纽带,能够建立人员、设备、资金费用、技术、信息共享的体制与机制,加快实现技术上的突破,但是在具体的组织方式、运行机制上仍有一些问题需要解决。
6、跨行政区域的合作、相关资源的整合正成为必然
    半导体照明产业是高技术产业,对人才、技术、市场等资源配置的要求,使国内相关资源的整合力度加大。国内半导体照明产业已初步形成珠三角地区、长三角地区、江西及福建地区、北京及河北等北方地区四个有着较好产业基础的地区,每个地区已形成比较完整的产业链,但是从总体上来说,北方地区,尤其是北京,研发的优势明显,而南方地区产业化和应用产品开发的能力比较强,进行跨地区的合作,加快研发成果的产业化,进行产业资源的有效集成是发展有国际竞争力的中国半导体照明产业的必然。目前北方地区通过资本纽带进行实质性合作的尝试,珠三角地区大手笔联盟的设想(广州、福建、江西),上海与江苏、浙江企业间自发的战略联盟的计划,可以欣喜地看到产业发展的良好趋势。
7、通过制订发展战略与规划,注重形成自己的产业特色,参与全球竞争
    半导体照明产业是一个高度国际化的产业。在半导体照明产业的发展过程中,各地区和企业根据区域的配套条件和自身的优势,注重特色产业的形成,在争取国内市场的领导地位前提下,积极参与国际竞争。在国际产业链上形成分工与合作,成为产业链节点上的优势企业,真正形成核心竞争力。如厦门市政府、大连市政府、广州市政府分别邀请国内专家进行区域半导体照明产业发展研讨,并正在制定相关产业发展规划,在充分分析自身优劣势的基础上,进行资源的有效集成和产业引导,力争在产业分工中形成地方的产业特色。

8、加快半导体照明标准体系建立
    2003年国内已开始半导体照明标准的制订工作,中国光电子行业协会光电器件分会正在制订《发光二极管测试方法》,但是由于半导体照明跨行业、跨部门、跨学科的特点,需要有关企业和研究单位、行业协会、标准化委员会、行业主管部门的积极配合,共同开展标准制订工作。目前国家半导体照明工程攻关计划重大项目管理办公室已开始组织半导体照明计量基标准制订、发光二极管测试方法的完善等方面的工作。
9、重视知识产权研究和联盟建设
    为了避免出现类似知识产权对国内DVD产业发展的影响,国家半导体照明工程从2003年6月启动开始,就非常重视知识产权的研究,希望通过系统的知识产权研究,寻找国内技术发展的突破口,促进国内半导体照明产业的顺利发展。在联盟建设方面,正在积极进行联盟建设模式的探讨,希望通过联盟建设,实现技术的有效共享,从整体上提高国内研究水平。
10、积极整合国际资源,开发国际市场
    目前我国已成为国际太阳能LED灯具的主要产地,珠江三角洲地区生产的太阳能灯具全部使用LED,几乎全部出口,在国内也占到70-80%的市场,其中太阳能草坪灯占全球总量的80-90%。
    大连路明科技集团用1000万美元整体收购了美国AXT公司光电分公司,除了购进设备和技术外,还整体引进技术团队35人,AXT公司光电分公司的GaN外延片、芯片指标处于全球先进地位,将大大缩短我国与国际先进水平的差距,加快我国半导体产业的发展。
    协调领导小组办公室积极加强与国外或地区半导体照明计划制订与管理机构的联系,学习国外的先进经验,同时积极参加各类国际会议,收集国外最新研究与产业化进展信息。积极与台湾、香港地区的企业、研究机构建立联系,并正在筹备2004年半导体照明香山科学会议和国际半导体照明论坛。
    另外在国家半导体照明工程的推动下,大陆地方政府、企业、研究机构、协会等与台湾、香港地区不同层次的交流与合作明显增多。
11、海外留学人员积极回国创业
    受美国半导体产业发展整体速度放缓和国内半导体照明产业的快速发展,许多海外留学人员回国创业,除大连路明整体引进美国AXT公司光电分公司技术团队外,2003年国内其他公司和研究机构引进国外高级技术人才20余人,共引进海外高级人才50余人。
12、行业协会积极介入,共同推进半导体照明产业的发展
    国内与照明有关的中国照明电器协会、中国照明学会配合国家半导体照明工程的进展,分别在2003年10月和12月的理事会上,邀请国家半导体照明工程协调领导小组领导介绍半导体照明工程进展情况。2003年12月10日中国照明学会和台湾区照明灯具输出业同业公会共同举办以LED为主题的“海峡两岸第十届照明科技与营销研讨会”,此次会议共有137家单位参加,参会代表220人,为历届之最,会议提交的论文为历届之最。



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