年产2.4亿只大功率LED半导体绿色照明系列产品技术改造项目可行性研究报告－优秀甲级资质可研报告1.doc

- - 目 录 第一章第一章 总总 论论.1 1.1 项目及项目单位综述.1 1.1.1 项目名称及项目单位.1 1.1.2 项目单位概况.1 1.1.3 可行性研究报告编制的依据、原则和范围 1 1.2 项目提出的背景及改造的必要性.3 1.2.1 国家节能、照明产业政策规划和公司发展战略的需要 3 1.2.2 适应市场发展需求.5 1.2.3 激烈的市场竞争对企业提出了更高的要求.5 1.3 项目概况.6 1.3.1 项目总资金.6 1.3.2 建设内容与规模.7 1.4 可行性研究的主要结论及建议.7 1.4.1 主要技术经济指标.7 1.4.2 主要结论.9 第二章第二章 市市场场分析分析.9 2.1 项目产品及行业隶属.9 2.2 产品市场供应分析.10 2.2.1 产品市场供应现状.10 2.2.2 产品市场供应预测11 2.3 产品市场需求分析.12 2.3.1 产品市场需求现状12 2.3.2 产品市场需求预测14 2.4 市场竞争力分析.15 第三章第三章 建建设规设规模与模与产产品方案品方案.16 - - 3.1 建设规模.16 3.2 产品方案.17 第四章第四章 建建设设条件条件.19 4.1 建设用地.19 4.2 交通运输.20 4.3 外部配套协作条件.20 第五章第五章 技技术术、 、设备设备及工程方案及工程方案20 5.1 技术方案.20 5.1.1 技术改造主导思想20 5.1.2 技术改造后工艺流程分析.21 5.1.3 项目采用的关键技术.24 5.1.4 项目技术创新点.27 5.2 主要设备方案.28 5.3 工程方案.29 第六章第六章 主要原材料和能源供主要原材料和能源供应应.30 6.1 主要原材料供应.30 6.2 能源供应.31 6.3 主要原材料、能源价格及年需要量31 第七章第七章 总图总图运运输输与公用与公用辅辅助工程助工程.32 7.1 总图布置.32 7.1.1 总图布置原则.32 7.1.2 场内外运输33 7.2 公用辅助工程.33 7.2.1 给排水.33 7.2.2 供电.35 7.3.3 通风及降温.35 - - 7.2.4 维修及检验.36 第八章第八章 节节能分析能分析.37 8.1 用能标准和节能规范.37 8.2 能耗状况和能耗指标分析.38 8.2.1 能源供应状况分析.38 8.2.2 能源消耗种类和数量.38 8.2.3 能耗指标分析.39 8.3 节能措施和节能效果分析.39 第九章第九章 环环境影响境影响评评价价.41 9.1 厂址环境条件.41 9.2 项目建设和生产对环境的影响.41 9.3 环境保护措施方案.42 9.3.1 编制依据42 9.3.2 项目环境影响分析及治理对策.42 9.4 环境保护投资.43 9.5 环境影响评价.43 第十章第十章 劳动劳动安全安全卫卫生与消防生与消防.43 10.1 危害因素及危害程度.43 10.2 安全措施方案.44 10.2.1 基本原则44 10.2.2 职业安全防护措施45 10.2.3 装置个人卫生设施.45 10.3 消防措施.46 10.4 安全卫生与消防投资.46 第十一章第十一章 企企业组织业组织机构和人机构和人员员配置配置.46 11.1 组织机构.46 - - 11.2 人员配置.47 11.3 人员培训.47 第十二章第十二章 项项目目实实施施进进度度.48 12.1 总则.48 12.2 项目实施进度安排.48 第十三章第十三章 投投资资估算估算.49 13.1 投资估算范围与依据.49 13.2 投资估算.49 第十四章第十四章 融融资资方案方案.53 14.1 资本金筹措.53 14.2 债务资金筹措.53 14.3 融资方案分析.53 第十五章第十五章 财务评财务评价价.54 15.1 财务分析方法及说明.54 15.1.2 投资估算.54 15.1.3 资产形成.54 15.1.4 成本费用估算.54 15.1.5 收入和税金估算.56 15.1.6 财务效益分析.57 15.1.8 不确定性分析.58 15.2 财务效益评价结论.61 第十六章第十六章 国民国民经济评经济评价价.72 16.1 经济效益分析72 16.2 宏观经济影响分析.74 第十七章第十七章 风险风险分析分析.76 17.1 经营风险分析.76 - - 17.2 管理风险分析.76 17.3 技术风险分析.76 17.4 防范和降低风险对策.77 第十八章第十八章 可行性研究可行性研究结论结论.78 第十九章第十九章 附件和附附件和附图图.79 - 1- 第一章第一章 总总 论论 1.1 项项目及目及项项目目单单位位综综述述 1.1.1 项项目名称及目名称及项项目目单单位位 项目名称：年产 2.4 亿只大功率 led 半导体绿色照明系列产品 技术改造项目 项目单位名称： 注册资本： 项目单位地址： 项目单位法定代表人： 项目负责人： 联系电话： 项目建设地址： 可研报告编制单位： 1.1.2 项项目目单单位概况位概况 1. 企企业业概况概况 2.经济实经济实力力 3.技技术实术实力力 4.项项目目实实施主体概况施主体概况 1.1.3 可行性研究可行性研究报报告告编编制的依据制的依据、原、原则则和范和范围围 1. 编编制依据制依据 （1）产业结构调整指导目录(2005 年本)（国发改委第 40 号令）； （2）关于建设国家电子信息产业基地和产业园的意见（信部规 2003219 号）； - 2- （3）投资项目可行性研究指南（试用版）（中国电力出版社 2002 年 3 月出版）； （5）关于加快推进广东新型工业化的意见（粤府办200344 号）； （6）国家及地区的有关政策、法令和法规； （7）广东省 a 企业集团有限公司提供的部份资料； （9）广东省 a 企业集团有限公司关于委托广东省机电设备招标 中心编制年产 2.4 亿只大功率 led 半导体绿色照明系列产品技术 改造项目可行性研究报告的委托合同。 2、 、编编制原制原则则 根据原国家计委委托中国国际工程咨询公司编制的投资项目可 行性研究指南，进行可行性研究工作并编写可行性研究报告。 1）认真总结国内外 led 绿色照明领域的先进技术和工艺，做到 技术先进可靠、方案优化合理，保证长周期稳定、高效益运行。 2）企业运营要遵守环境保护法，以期实现经济效益、环境效益和 社会效益的统一。 3）充分利用广东省 a 企业集团有限公司现有的各种设施和人力 资源，以节省投资，提高经济效益。 3、可行性研究、可行性研究报报告告编编制的范制的范围围 本可行性研究报告编制的范围包括：总论、市场分析、建设规模 与产品方案、厂址选择、技术方案、设备方案和工程方案、主要原材料 和能源供应、节能措施、环境影响评价、劳动安全卫生与消防、组织机 构与人员配置、项目实施进度、投资估算、融资方案、财务评价、国民 经济评价、社会评价、风险分析以及研究结论与建议。 - 3- 1.2 项项目提出的背景及改造的必要性目提出的背景及改造的必要性 1.2.1 国家国家节节能、照明能、照明产业产业政策政策规规划和公司划和公司发发展展战战略的需要略的需要 1.国家国家节节能能环环保保战战略略规规划的需要划的需要 led 作为一种新型的照明技术，具有耗电量少，发光效率高，显 色性好，可靠性高，体积小重量轻，节能环保，使用寿命长等优点，被 业界认为是未来照明技术的主要发展方向。由于 led 是冷光源，半 导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效 率可以达到 90以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的 1/10，荧光灯管的 1/2，其节能效益十分可观。 为应对半导体照明产业的发展趋势，日本、美国、韩国和欧盟都 将 led 产业作为前沿产业或战略性产业给予高度重视，相继出台了 各自的国家半导体照明计划，投入巨额资金进行研发。日本通产省在 1998 年制定了“21 世纪光计划”，在 19982002 年投资 50 亿日元用 于开发白光 led 照明光源；美国 2000 年启动“国家半导体照明研究 计划”，在 20002010 年耗资 5 亿美元发展半导体照明产业；2000 年 7 月，欧盟设立“彩虹计划”，通过欧盟补助金委托 6 个大公司和 2 个 大学推广 led 的应用；2002 年韩国产业资源部推出“gan 半导体开 发计划”，在 20042008 年投入 1 亿美元用于支持 led 的研究。 我国于 2003 年启动“国家半导体照明工程”，在“十五”期间，累计 投入引导经费一亿人民币。 国家中长期科学和技术发展规划纲要 （2006-2020 年）将高效节能、长寿命的半导体照明列入第一重点领 域（能源）的第一优先主题（工业节能），在国内外引起广泛关注。预计 2010 年，我国发电量将达到 2.7 万亿度，照明用电量约 3000 亿度； 如果 2010 年半导体照明进入 1/3 的照明市场，可节电 30，即年节 - 4- 电 1000 亿度，这就至少相当于一个三峡工程的发电量。 2.我国照明我国照明产业发产业发展的需要展的需要 目前，我国已经成为全球半导体照明产业发展最快的区域，已成 为全球重要的 led 器件封装基地，约占世界市场的 15。同时，国 内芯片的生产能力和品质都有了长足进步，国产化率已达到 46，2007 年全球 gan 芯片新增产能的 25%在中国。2007 年我国半 导体照明应用产品产值已超过 300 亿元，成为 led 全彩显示屏、太 阳能 led、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国，新兴的半 导体照明产业正在形成。 值得指出的是，我国是全球最大的传统照明生产、消费和出口国， 但照明工业大而不强。半导体照明的发展为我国传统照明创造了极好 的产业提升机遇，结合太阳能、风能等新能源的利用，我国完全可以 成为未来照明产业的强国；我国在北京奥运和上海世博会工程、以及 道路照明中的半导体照明示范应用全球瞩目，也将大大推动国内产业 的发展，预计 2010 年我国半导体照明及相关产业产值将达到 1000 亿 元人民币。 正是在上述背景下，广东 a 集团积极组织技术力量对 led 大功 率 led 半导体绿色照明系列产品的科技攻关，提出实施年产 2.4 亿 只大功率 led 半导体绿色照明系列产品技术改造项目。项目的实施 将推动广东 a 集团产业转型和升级，同时能够使项目单位企业发展 战略规划与国家节能战略规划以及我国照明产业发展趋势相一致。 项目的实施符合关于组织申报 2009 年资源节约和环境保护备 选项目的通知中“一、节能方面”中“led 照明照明产业产业化示范化示范项项目目”。 本项目同时符合 产业结产业结构构调调整指整指导导目目录录(2005 年本年本) （国（国发发改委改委 - 5- 第第 40 号令）号令）鼓励鼓励类项类项目（第一目（第一类类鼓励鼓励类类第二十四款信息第二十四款信息产业产业第第 23 条条 “新型新型电电子元器件子元器件光光电电子器件子器件制造制造”的政策条款范畴。 本次项目的成功实施将有利于加快我国半导体照明产业的发展， 有利于国家建设环保节约型社会的宏观战略的实施，经济和社会效益 明显。 1.2.2 适适应应市市场发场发展需求展需求 大功率 led 产品覆盖了整个 led 应用领域约 75%的市场份额。 2010 年我国半导体照明及相关产业产值预计将达到 1000 亿元，大 功率 led 照明产品市场销售额预计约 450 亿元。未来大功率 led 将 成为 led 照明应用的主体，并将在背光源、汽车、景观装饰、特种工 作照明、通用照明等领域全面取代传统照明光源，其在手机和中大尺 寸 lcd 面板背光都有广泛的应用，市场潜力巨大。 1.2.3 激烈的市激烈的市场竞场竞争争对对企企业业提出了更高的要求提出了更高的要求 在大功率 led 照明行业中，日、美、德大型厂商处于领导地位， 如日本的日亚、丰田合成、东芝，美国的 lumileds 、 cree ，德国的 osram 公司等。但随着近年的电子信息产业的迅猛发展，在亚洲的韩 国、台湾等国家和地区，大功率 led 照明产品也得到了较快发展，生 产厂家规模不断扩大，市场竞争变得激烈。 虽然目前广东 a 集团已经掌握了大功率 led 封装的核心技术， 但由于缺乏与之配套的关键电子制造设备以致目前仍无法大批量生 产该型产品，面对国际 led 照明行业的快速发展，公司急需对原有 大功率 led 半导体照明产品生产线进行升级改造，以确实提高产品 规格档次，全面提高产品市场竞争能力。 近年来，led 照明产品市场需求量不断加大。国外及我国台湾地 - 6- 区的 led 厂商为降低生产成本，纷纷到我国内地投资办厂。 日本、台湾等外资和台资公司在国内所设的生产企业规模已迅速 形成，在国内外市场均对项目单位形成一定的竞争威胁，项目单位如 不对原有大功率 led 半导体照明产品生产线进行快速升级改造，将 有可能丧失市场竞争优势。而通过对该生产线的技术改造，将有利于 增强以技术创新为支撑的核心竞争力，加快实现集团“做大、做强、做 优”的发展战略。 1.3 项项目概况目概况 1.3.1 项项目目总资总资金金 项目总资金 6000 万元，其中建设投资 4500 万元，铺底流动资金 1500 万元。详见表 1-1 投资估算表。 表 1-1 投资估算表 单位：万元 序号序号项项目目金金额额 1建设投资4500 1.1主体工程费用4200 1.1.1机械设备4000 1.1.1.1进口设备2730 1.1.1.2国产设备1270 1.1.2厂房改造200 1.2辅助配套工程费用85 1.2.1给排水6 1.2.2供配电9 1.2.3通风降温20 1.2.4安全消防15 1.2.5环保绿化35 - 7- 1.3预备费用215 建设投资合计4500 1.3.2 建建设设内容与内容与规规模模 1. 建建设设内容内容 项目拟新增 2 条大功率芯片自动封装生产线，3 条高亮度白光生 产线；3 条背光源及模组生产线，1 条公共照明（路灯、隧道灯）灯具及 模组生产线；1 条特种照明及装饰灯灯具及模组生产线。 2. 建建设规设规模模 根据市场导向以及企业原有各种生产要素条件，确定本项目建成 后生产能力： 大功率 led 芯片封装 2.4 亿只/年，包含大功率 led 光源、高 亮度白光 led、背光源模组； 公共照明灯具及模组 5 万只/年； 特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只/年。 1.4 可行性研究的主要可行性研究的主要结论结论及建及建议议 1.4.1 主要技主要技术经济术经济指指标标 表 1-4 主要技术经济指标一览表 序号指标和数据名称单位指标和数据备注 1项目总投资万元6000 1.1建设投资万元4500 其中用汇万美元390 1.2建设期利息万元0 1.3铺底流动资金万元1500 2资金来源 2.1企业自筹万元6000 2.2投资借款万元0 3新增产品产量 3.1大功率 led 光源万只1000 - 8- 单价元/只8.55 3.2高亮度白光万只18000 单价元/只0.26 3.3背光源模组万只5000 单价元/只1.03 3.4公共照明（路灯隧道灯） 灯具及模组 万只5 单价元/只427.35 3.5特种照明及装饰灯灯具及模 组 万只20 单价元/只260.68 4销售总收入(不含税)万元25641达产年 5销售税金及附加万元170.33达产年 6总成本费用万元20163.14达产年 7利润总额万元5308达产年 8所得税万元1327达产年 税后利润万元3981达产年 10税收总额万元3234达产年 10.1增值税万元1703.34达产年 10.2销售税金及附加万元170.33达产年 10.3所得税万元1327达产年 10.4堤围费万元33.33达产年 11财务盈利能力分析 11.1财务内部收益率 全部投资所得税前%46.987 全部投资所得税后%37.833 11.2财务净现值 全部投资所得税前%9420.956ic=10% 全部投资所得税后%6038.198ic=10% 11.3静态投资回收期不含建设期 全部投资所得税前年2.663 全部投资所得税后年3.183 11.4动态投资回收期不含建设期 全部投资所得税前年3.401 全部投资所得税后年4.282 11.5总投资收益率%88.46 11.6资本金净利润率%66.35 11.7销售净利润率%15.53 12资产负债率%32.86最大值 13盈亏平衡点%46.11达产年 14厂区物料供应达产年 14.1运进量吨50000 14.2运出量吨48000 15原材料消耗达产年 15.1芯片万只40000 15.2支架万只40000 15.3透镜万只1000 - 9- 15.4其他配件及辅料 16能源消耗万只达产年 16.1水万吨2 16.2电万千瓦时300 17能耗指标 17.1能源消耗折标煤量吨370.42 17.2万元产值能耗千克标煤/万元14.45 18项目定员人484 19全员劳动生产率万元/人/年52.98 1.4.2 主要主要结论结论 项目通过国内外市场分析、技术方案和工程方案论证、环境影响 评价、投资估算和财务评价等专题分析，认为该项目符合国家产业政 策和广东省 a 企业集团有限公司持续发展的需要。 项目总投资 6000 万元，本项目完成后正常运营年份销售收入 25641 万元，相当于实现利润 3981 万元。项目税后财务内部收益率 为 37.83%，动态投资回收期为 4.29 年(不含改造期)，经济效益和社会 效益明显。 因此，本项目符合国家及地方的有关政策和发展方针,在环保、技 术、工程、经济效益和社会效益上均可行。 - 10- 第二章第二章 市市场场分析分析 2.1 项项目目产产品品及行及行业业隶属隶属 本项目产品为大功率 led 半导体绿色照明系列产品，具体为：大 功率 led 芯片、led 公共照明灯具和 led 特种照明灯具。 项目同时隶属于光电子器件及其他电子器件制造业（行业代码： 4059）和照明灯具制造业（行业代码：3972）。根据国民经济行业分类与 代码 （gb/t 47542002）确定。 项目产品应用市场领域：手电筒、矿灯、航标灯等均为大功率 led 的重要应用范围。车用市场将是白光 led 的高成长领域，汽 车内外部照明均会采用到大功率 led。手机、数位相机用的闪光 灯，将会进一步提高高率 led 的利用率。路灯照明、灯饰、景观灯 将会用高功率 led 产品取代霓虹灯，可被视为重要市场。 广东 a 企业集团已掌握项目实施相关的多项专利及专有技术， 技术成熟并处于国际领先地位。 图 2-1 大功率 led 封装光、热、电、结构与工艺 - 11- 2.2 产产品市品市场场供供应应分析分析 2.2.1 产产品市品市场场供供应现应现状状 经过 30 多年的发展，中国 led 产业已初步形成了较为完整的产 业链。目前已经实现了自主生产外延片和芯片。现阶段，从事该产业 的人数达 5 万多人，研究机构 20 多家，企业 4000 多家，其中上游企 业 50 余家，封装企业 1000 余家，下游应用企业 3000 余家。特别是 2003 年中国半导体照明工作小组的成立标志着政府对于 led 在照 明领域的发展寄予厚望，led 作为光源进入通用照明市场成为日后 产业发展的核心。在“国家半导体照明工程”的推动下，长三角、珠三 角、闽三角以及北方地区则成为中国 led 产业发展的聚集地。 目前，我国具有一定 led 封装规模的企业约 600 家，各种大大 小小封装企业已超过 1000 家，2007 年，国内 led 器件封装能力约 600 亿只/年，超高亮度及白光 led 封装产量约 50 亿只。功率型白光 led 的发光效率从 2003 年的 20 lm/w 提高到现在的 80100 lm/w， 基本达到照明要求（日光灯为 70 lm/w）。从分布地区来看，主要集中 在珠江三角洲、长江三角洲、江西、福建、环渤海等地区。 但是，我国大功率 led 封装产业由于发展时间短，仍存在一些 问题，发展现状是： 从研发到生产，大多厂家只有一至两年时间，最长的不超过五 年。 厂家多、规模小，自动化程度低，技术水平低。大多数厂家停 留于 50k 以下的产量，以手工化/半自动操作为主；自动化程度高、技 术相对成熟、实际产量达 500k/月以上的内资厂屈指可数。 产品品种多，没有形成标准化的、公认的主流产品。 - 12- 专业技术人才缺乏，研发进展慢，产品设计和技术多流于模仿 抄袭，缺乏自主研发和核心专利技术。 产品品质参差不齐，性价比偏低，没有统一的检验标准。 市场竞争异常惨烈。除了内资厂商之间的竞争之外，还屡屡被 实力雄厚国外大品牌和外资厂打压。 2.2.2 产产品市品市场场供供应预测应预测 在大功率、高亮度 led 方面，国内企业的技术水平与国外相比 还有相当大的差距，特别是大功率 led 及高性能 led 芯片仍需进口， 有自主知识产权的技术还不多，产业化规模偏小等，这些因素将制约 我过 led 产业的进一步发展。 考虑目前大功率 led 照明行业厂商数量、规模、装备技术水平 等因素，预计未来 5 年，我国大功率、高亮度 led 照明产品供给增长 速度将保持在 12%-15%之间，2013 年，我国大功率 led 照明产品供 给量将达到 100 亿只以上。 2.3 产产品市品市场场需求需求分析分析 2.3.1 产产品市品市场场需求需求现现状状 目前国内 led 较为成熟的应用领域为建筑景观照明，大屏幕显 示，交通信号灯，指示灯，手机及数码相机等用小尺寸背光源，太阳 能 led 照明，汽车照明，特种照明及军用等，其中建筑景观照明是我 国 led 最大的应用领域。 （1）建筑景观照明 由于 led 光源具有节能环保、轻巧耐用、色彩丰富、简单易控、 - 13- 低压安全等一系列优点，在景观照明中具有广泛的应用市场，国内景 观照明市场规模约在 200 亿元以上。厦门、重庆、上海、广州、沈阳和 哈尔滨等城市已建成一批 led 景观照明示范工程。在奥运和世博 led 示范工程带动下，北京、青岛、上海等地将继续建设一批 led 景 观照明工程，这些工程扩大示范效应将进一步促进其他中小型城市采 用 led 景观照明，从而加快我国 led 景观照明在不同地区与城市的 大面积使用。 （2）交通信号灯 交通信号灯的市场规模达 10 亿元以上。目前，我国高亮度 led 城市交通信号灯也已广泛应用。如上海市明确规定新上交通信号灯一 律采用 led 作为光源。另外，led 在铁路信号机上也有广阔的应用 前景。传统信号机以双灯丝白炽灯泡为光源，灯泡寿命只有 1000 小 时。我国政府计划未来平均每年新建 1700 公里铁路线，至 2020 年我 国铁路线总长将达到 10 万公里，高可靠性、安全性及少维护的高亮 led 将会大有作为。并且，手持信号灯、客车床头阅读灯、安全标志 灯等铁路信号及照明产品也开始使用 led。我国处于高速发展的公 路、机场、海港等领域的信号、标识类用灯，也是 led 应用很有潜力 的市场。 （3）显示屏 显示屏市场规模达 50 亿元。我国 led 显示屏起步较早，市场上 出现了一批具有较强实力的生产厂商，已经形成了一个配套齐全的成 熟行业。目前我国 led 显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医 院、体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等公共场所。国内 led 显示屏市场的国产率接近 100。此外，随着智能交通系统的发展与 成熟，信息的及时全面发布成为交通领域面向社会公众服务的重要内 - 14- 容，各类信息显示设备成为机场、火车站、码头、公交车站、高速公路、 城市道路、停车场等发布信息的主导手段。led 显示屏以其高亮度、 高可靠性等优点成为主要显示产品。 （4）小尺寸 lcd 背光源 国内小尺寸（7 寸以下）背光源市场约 50 亿元。led 已在手机、 mp3、mp4、dc/dv 及 pda 等小尺寸 lcd 面板领域取得了成熟广泛 的应用与普及。随着彩屏手机，以及高像素拍照手机、大屏幕音影手 机、多功能 3g 手机的盛行，预计每部手机所需 led 颗数高达 12-18 颗。因此，预计未来几年国内生产的手机所需 led 颗数高达 60 亿颗 左右。国内封装企业正在积极开展技术研发或引进设备，以提高生产 能力和产品品质。特别是近年日本、韩国小尺寸液晶背光厂正在向中 国转移。 （5）汽车应用 国内 led 汽车灯具市场已超过 20 亿元。2006 年中国汽车产销 达 727.97 万辆和 721.60 万辆，同比增长 32.76和 30.02。随着 led 发光组件技术水平的提高，产品价格的下降，led 组合尾灯、 led 刹车灯、led 转向灯等将会成为我国轿车车灯的主流配置。预 计 2010 年我国 led 前装市场（oem 配套市场）,led 组合尾灯、led 中央高位刹车灯、汽车仪表背光以及其它 led 灯的配套将达到 60 亿 元。车用 led 的下一应用趋势将是汽车前大灯。 （6）太阳能 led 照明 国内太阳能 led 照明产值超过 30 亿元。led 是低压、直流供电， 与太阳能光伏电池低压、直流供电的方式非常匹配，两者结合不需要 交流逆变器，真正实现新能源与新光源的结合。太阳能半导体照明草 坪灯、庭院灯、信号指示灯等已开始在国内的小区、园林建设、农村地 - 15- 区道路照明中使用。 2.3.2 产产品市品市场场需求需求预测预测 大功率 led 产品覆盖了整个 led 应用领域约 75%的市场份额。 2010 年中国 led 照明产业市场销售额预计将达到 1000 亿元，大功 率 led 照明产品市场销售额预计约 450 亿元。未来大功率 led 将成 为 led 照明应用的主体，并将在建筑景观照明、汽车照明、太阳能 led 照明、显示屏市场、lcd 面板背光源等领域全面取代传统照明 光源。 在这些细分市场中，建筑景观照明、汽车照明、太阳能 led 照明、 显示屏市场市场需求增长将保持 20%以上的增长速度,市场潜力巨大。 2010 年到 2015 年我国大功率 led 照明市场规模预测见下页图。 2.4 市市场竞场竞争力分析争力分析 1. 生生产经营产经营方面方面 （ （1） ）产业链优势产业链优势 现代企业竞争已经从个别企业之间的竞争转变至各个核心集团 之间的产业链竞争，已由传统的成本与质量的竞争演变为信息、资本、 技术、经营模型、成本等等方面综合实力的竞争。 在这场竞争中，拥有完整产业链的企业，能够调配更大范围的经 济资源，具有明显的竞争优势和抗风险能力。 相对于我国大功率 led 封装产业厂家多、规模小这种竞争结构。 广东 a 集团资源整合能力较强，下属各子公司之间已初步形成了具 有互补性的 led 照明产品产业链，具备显著的产业竞争优势。 （ （2）先）先进进工工艺艺与有效管理的与有效管理的结结合合 - 16- 面对激烈的市场竞争，项目单位极为重视技术创新在企业发展中 的重要性，投入大量资金，联合了一批国内顶级研究机构，致力于产 品的更新换代和技术水平的不断提升。广东 a 集团技术力量雄厚，关 键带头人由数位回国创业的留美博士和硕士以及国内在 led 光电、 封装、热学、材料等领域有丰富经验高级人才组成。 2. 市市场场采采购购与与销销售售 （ （1）市）市场场采采购购体系体系 项目产品使用的原材料来源通过国内外市场采购。原材料主要是 芯片（约占材料成本的 60-70%）、支架及透镜（约占材料的 20-30%）。 芯片以美国 cree、bridgelux、semileds，德国 orsram、台湾晶 元，国内三安、路美、晶能、士兰、华光等生产商为主；支架、透镜、钢 材及其他原材料以国内采购为主，有相对稳定的渠道体系。 预计在未来一段时期内，汇率制度改革、人民币升值趋势有利于 降低本项目原材料采购成本。 （ （2）市）市场销场销售体系售体系 项目产品目前正处于国际国内市场的快速发展时期，市场需求和 市场发展潜力巨大，项目产品市场定位于高端专业照明市场。项目单 位致力于凭借产品性价比优势国内外市场开拓，提高市场占有率。 广东省 a 企业集团有限公司已在国内外市场建立了稳定的分销 体系。 - 17- 第三章第三章 建建设设规规模与模与产产品方案品方案 3.1 建建设规设规模模 1. 建建设设内容内容 项目拟新增 2 条大功率芯片自动封装生产线，3 条高亮度白光生 产线；3 条背光源及模组生产线，1 条公共照明（路灯、隧道灯）灯具及 模组生产线；1 条特种照明及装饰灯灯具及模组生产线。 2. 建建设规设规模模 根据市场导向以及企业原有各种生产要素条件，确定本项目建成 后生产能力： 大功率 led 芯片封装 2.4 亿只/年，包含大功率 led 光源、高 亮度白光 led、背光源模组； 公共照明灯具及模组 5 万只/年； 特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只/年。 表 3-1 产品生产纲领计划表 产品名称单位 2010 年2011 年2012 年2013-2019 年 大功率 led 光源 万只 4008001,0001,000 高亮度白光 万只 7,20014,40018,00018,000 背光源模组 万只 2,0004,0005,0005,000 公共照明（路灯隧道灯）灯具及模组 万只 2455 特种照明及装饰灯灯具及模组 万只 8162020 3.2 产产品方案品方案 1. 项目典型产品技术规格 表 3-2 项目典型产品-白光系列技术规格 白光系列产品亮度（mcd）光通量（lm）色温（k）电压（v） - 18- 3528系列 10000 10 5050系列 12000 20 大功率1w 系列 20000 60-110 直插 led 120024000 4 月 10 日 2.8-3.8 大功率 3w 系 列 30000 180 2800-8000 3.0-4.2 表 3-3 项目典型产品-红光系列技术规格 红光系列产品亮度（mcd）光通量（lm）波长（nm）电压 （v） 3528系列800/ 5050系列1200/ 大功率1w 系列3000/ 直插led100-5000/ 大功率3w 系列30000/ 620-6501.8-2.5 表 3-4 项目典型产品-绿光系列技术规格 绿光系列产品 亮度（mcd）光通量（lm）波长（nm）电压（v） 3528 系列 1000 / 5050 系列 3000 / 大功率 1w 系 列 10000 / 直插 led 200020000 / 大功率 3w 系 列 15000 / 510-530 2.8-3.8 表 3-4 项目典型产品-蓝光系列技术规格 蓝光系列产品 亮度（mcd）光通量（lm）波长（nm）电压（v） 3528 系列 600 / 5050 系列 800 / 大功率 1w 系 列 3000 / 直插 led 2003500 / 大功率 3w 系 列 6000 / 455-475 2.8-3.8 目前 led 原件暂时无国家标准可遵循，led 企业都以行业标准 执行或参照 led 领先企业标准。 2. 项项目目产产品大功率品大功率 led 照明光源的特点照明光源的特点 - 19- （1）工作寿命长：led 作为一种半导体固体发光器件，较之其他 发光器具有更长的工作寿命。其亮度半衰期通常可达到十万小时。如 用 led 替代传统的汽车用灯，那么它的寿命将远大于汽车本体的寿 命，具有终身不用修理与更换的特点。 （2）耗电低：led 是一种低压工作器件，因此在同等亮度下，耗电 最小，可大量降低能耗，只有普通照明灯泡能耗的十分之一。随着今 后工艺和材料的发展，将具有更高的发光效率。到 2010 年，我国照明 用电估计就需 3000 亿度以上。三峡水电站三期工程全面完工以后， 年平均发电量 846.8 亿度。如果照明用电节约三分之一，则可节电 1000 亿度，相当于再建一座三峡电力工程。照明节电对环境保护十分 有利。 （3）响应时间快：led 一般可在几十毫微秒(ns)内响应，因此是一 种高速器件，这也是其他光源望尘莫及的。采用 led 制作汽车的高 位刹车灯在高速状态下，大大提高了汽车的安全性。 （4）体积小、重量轻、耐抗击：这是半导体固体器件的固有特点。 采用 led 可制作各类清晰精致的显示器件。 （5）易于调光、调色、可控性大：led 作为一种发光器件，可以通 过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长 led 的配置实现色 彩的变化与调节。因此用 led 组成的光源或显示屏，易于通过电子 控制来达到各种应用的需要，与 ic 电脑在兼容性无丝毫困难。另外， led 光源的应用原则上不受空间的限制，可塑性极强，可以任意延伸， 实现积木式拼装。目前超大屏幕的彩色显示屏非 led 莫属。 （6）用 led 制作的光源不存在诸如水银、铅等环境污染物，不会 污染环境。因此人们将 led 光源称为“绿色”光源。 - 20- 第四章第四章 建建设设条件条件 4.1 建建设设用地用地 本项目拟在广东省 a 企业集团有限公司原有厂区基础之上实施， 完全能够满足项目建设用地需求，不需要另外新征土地。 该项目选址于佛山市南海区平洲沙尾桥工业西区（集团三家项目 实施主体都位于该工业区内）。利用广东 a 企业集团下属三家项目实 施主体原生产面积 5 万平方米。 4.2 交通运交通运输输 项目所在地处于珠江三角洲腹地，毗邻港、澳，紧连广州，区内有 直通香港的客运港集装箱码头及广佛高速公路、京珠高速公路、铁路 等主要交通网络，交通便利。 4.3 外部配套外部配套协协作条件作条件 该项目选址得当，外部交通便利，电力等外部配套设施能满足该 项目需要。珠三角地区有约三千家照明灯具厂，已经形成了大规模的 产业集群，为大功率 led 半导体绿色照明系列产品提供了较为广阔 的市场；物流、信息流快捷方便。 - 21- 第五章第五章 技技术术、 、设备设备及工程方案及工程方案 5.1 技技术术方案方案 5.1.1 技技术术改造主改造主导导思想思想 （1）针对原半导体照明产品生产线缺少生产大功率 led 照明产 品的关键自动固晶机、自动焊线焊接机、泛用型高速固晶机、点胶机、 高速 led 铝线焊机、自动测试机、自动包裝机等装备的现状，进行相 应的改造，使之达到能进行大批量生产大功率 led 半导体绿色照明 系列产品。 （2）基于上述前提，本次技改则要求高起点、高水平，采用先进的 生产工艺，配备先进适用的工艺装备，建立合适的生产环境和管理制 度。 （3）通过技术改造，强化企业自身的产品开发技术平台，扩大产 品的生产能力，进一步提高产品质量，使项目产品向技术含量更高、 效益更好的方向发展。 （4）项目在广东省 a 企业集团有限公司下属广东 a 光电科技有 限公司、广东 a 金属制品有限公司、佛山市南海平洲电子厂有限公司 原有生产场地内实施，形成大功率 led 半导体绿色照明系列产品产 业链。利用现有生产面积 5 万平方米，本次技改除购置所需工艺装备 外，还需根据工艺生产要求进行水、电、气、汽及通风除尘、生产环境 等方面的相应改造。 - 22- （5）生产线按年产 2.4 亿只大功率 led 光源和公共照明灯具及 模组 5 万只、特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只的生产能力进行。 （6）本着新增生产装备应与原有装备相适应的原则，项目中的关 键设备拟进口国外的先进设备，以保证项目产品质量。 （7）技术改造中依法执行消防、环境保护设施及职业安全卫生与 主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”原则。 5.1.2 技技术术改造后工改造后工艺艺流程分析流程分析 项目主导产品大功率 led 光源工艺流程如图 5-1。 图 5-1 大功率 led 光源封装工艺流程 广东 a 集团针对不同的产品使用要求和不同的光电特性，主要 采取以下几种 led 封装工艺形式： 软封装(主要应用于 cob 产品)芯片直接粘结在特定的 pcb 印制板上，通过焊接线连接成特定的字符或阵列形式，并将 led 芯片和焊线用透明树脂保护，组装在特定的外壳中。这种软封装常用 于数码显示、字符显示或点阵显示的产品中。 引脚式封装（主要应用于 lamp 产品）常见的有将 led 芯片固定在 2000 系列引线框架上，焊好电极引线后，用环氧树脂包 封成一定的透明形状，成为单个 led 器件。这种引脚或封装按外型 尺寸的不同可以分成 3、5 直径的封装。这类封装的特点是控制芯 - 23- 片到出光面的距离，可以获得各种不同的出光角度：15、30、45、 60、 90、120等，也可以获得侧发光的要求，比较易于自动化生产。 微型封装即贴片封装（主要应用于 smd 产品）将 led 芯 片粘结在微小型的引线框架上，焊好电极引线后，经注塑成型，出光 面一般用环氧树脂包封。贴片式封装便于规模化生产，但加工设备投 人较引脚式昂贵。 双列直插式封装（主要应用于食人鱼产品）用类似 ic 封 装的铜质引线框架固定芯片，并焊接电极引线后用透明环氧包封，常 见的有各种不同底腔的“食人鱼”式封装和超级食人鱼式封装，这种封 装芯片热散失较好，热阻低，led 的输入功率可达 01w05w 大 于引脚式器件，但成本较高。 功率型封装（主要应用于大功率 power led 产品）大功 率 led 的封装形式也很多，它的特点是粘结芯片的底腔较大，且具 有镜面反射能力，导热系数要高，并且有足够低的热阻，以使芯片中 的热量被快速地引到器件外，使芯片与环境温度保持较低的温差。常 见的功率 led 的封装结构如图 5-2 所示，在这种封装结构中将 led 功率芯片用合金法“烧结”在铜质碗腔内加以固定，引线经焊接将 led 正、负电极与覆铜铝基板上的焊点连结起来，再用透明硅胶(白 光则用荧光粉)覆盖芯片和引线，最后将根据要求的出光角度的透镜 安装在铝基板上，构成一个功率 led 器件。铝热沉的厚度与面积视 led 功率大小的确定，可以有各种不同的尺寸和形式。 - 24- 图 5-2 图 5-3 由于用 pc 树脂作透镜，可以根据发光的要求的不同，设计出聚 光型，发散型，侧光型等透镜。 集成多芯片封装（主要应用于超高亮度面光源产品）这种 封装形式就是将多个 led 芯片组装在同一个基板上，根据使用要求 用印刷技术使各个芯片连接成一定的串并结构，可以用多个使每个 芯片出光角度为一定的小透镜，组成一个大尺寸的出光面，结构的实 样示意图如图 5-4。 尽管 led 芯片的封装流程视不同封装结构略有不同，但原则上 为如图（5-1）所示的封装流程图。 5.1.3 项项目采用的关目采用的关键键技技术术 本项目将 ic 和 mems 封装技术应用于 led 封装，提出其工艺 力学框架，解决新的技术问题。围绕封装中的共性技术难点，本项目 在封装材料、封装工艺、封装结构和可靠性测试四个方面开展了卓有 成效的研究工作，对封装中的关键问题有了初步的研究成果。先后发 表研究论文 10 余篇，申请国内外专利 24 项，在国内外具有广泛的影 响。主要研究成果包括： - 25- 1.单单芯片高光效芯片高光效 led 封装封装结结构模构模拟设计拟设计 通过理论研究，提出大功率 led 封装必须在芯片设计和封装设 计过程中，尽可能采用工艺较少的封装形式（package-less packaging）， 同时简化封装结构，尽可能减少热学和光学界面数，以降低封装热阻， 提高出光效率。同时，利用光学软件，对反光杯的尺寸，荧光粉厚度、 配比、位置，光学透镜的形状进行了优化设计，并开展了实验进行验 证。所封装出的大功率白光 led 色温 50007000k，显色指数 85，光 效国内领先，如图 5-4。 图图 5-4 单单芯片芯片 led 封装模封装模块块光光谱图谱图 2.多芯片低多芯片低热热阻阻 led 封装材料和封装工封装材料和封装工艺艺研究研究 采用基于共晶键合的芯片固晶工艺，研究了在多芯片 cob 封装 技术中采用铝基、铜基 mcpcb 板和陶瓷基板的 led 封装工艺，如 图 5-5 至 5-7。 图图 5-5 封装好的封装好的 22 led 阵阵列模列模块块 图图 5-6 带带散散热热器的器的 led 模模块块照明系照明系 统统 图图 5-7 带带散散热热器的器的 25w 多芯片多芯片 led 模模组组 3.应应用于集成照明技用于集成照明技术术的高效散的高效散热热系系统统 a 光电公司研发中心开发了大功率 led 封装散热技术，该技术 基于微加工和气密封装的双层微喷冷却系统，解决了超大功率 led 光源的散热难题。参见超大功率 led 微喷射流主动散热技术专利 200520047169.9，该专利主要是通过微喷主动散热技术有效解决超 大功率 led 散热问题，系统采用冲击换热，换热系数大，换热效果好， 硅胶 反光杯 led 芯片 - 26- 特别对高密度 led 组能有效降温，系统采用主动系统，封闭的内循 环冷却方式，控制比较灵活，可根据需要任意方向设置，适用在 led 工况经常变化的场合进行冷却。大幅度降低 led 芯片结温和材料老 化速度，延长光衰时间。 图 5-8 为超大功率 led 光源的散热系统原理图和试验装置。研 究过程中 led 结点附近温度采用 t 型热电偶测量，并对上述散热系 统进行了大量的实验研究，部分实验结果如图 5-9 所示。 图图 5-8 本本项项目目组组提出的封提出的封闭闭微微喷喷散散热热系系统统 图图 5-9 实验测试实验测试部分部分结结果果 在上述专利技术的基础上，前期研发中心的专家将该高效散热系 统应用于研制的 220w 大功率 led 光源和 1500w 超大功率 led 超 强光源，如图 89。其中，1500w led 光源为目前世界上最大功率 的 led 光源，由于其良好的性能和超大功率，央视等主流媒体曾进 行了专门报道。 图图 8 220w 大功率大功率 led 光源光源 图图 9 1500w 超大功率超大功率 led 光源光源 此外，与广东 a 集团合作的武汉光电国家实验室所属的材料研 究与测试中心，拥有高倍率光学显微镜、扫描电子显微镜（sem）等测 - 27- 试仪器，可满足研究过程中微观结构分析的需要。该实验室已经建成 光电测试中心，包