我国LED产业链现状解析未来LED照明场趋势精

1、精品文档1欢迎下载我国 LED 产业链现状解析未来 LED 照明市场趋势作为近年来最具有革命性意义的技术发明形成的产业,LED被称为继明火和 白炽灯之后的第三次照明革命， 有着广阔的发展前景。 很多国家和地区相继出台 各种政策扶持LED产业的发展，以期该产业能够成为国家重要产业的重要组成部 分。目前，我国半导体LED作为节能、环保的主要技术，已被纳入国家中长期科 技发展规划与“十一五”国家“863”高新技术产业化重大项目，并得到了大力 支持。然而，我国目前LED产品开发应用领域依然存在许多不足。我国自主的LED芯片、外延片产量仍有限，产品以中、低档为主，与国外差距很大。产业化规模 偏小，只能满

2、足国内封装企业需求量的20%-30%大部分高性能的LED和大功率LED产品均要依赖进口。此外，在LED的应用市场方面，也存在着由于产品种类、品种参差不齐问题而引起的制约，尤其是在通用照明领域， 由于存在的技术不足， 使其无法进行规模化普及应用。因此，推广对LED封装技术的发展力度，提升自 身核心技术并实现规模量产是LED产业发展的最关键一步。一、全球LED产业链的现状与分析LED产业链组成分为上游芯片、中游封装、下游灯具三个部分。全球LED产业主要分布在日本、 中国大陆、 中国台湾地区、 欧美及韩国等国家和地区。 其中， 日本最大，台湾次之。2008年日本LED产值达48.7亿美元，占据全球L

3、ED产值 的30%左右，预计2009-2010年间日本LED产值的年均增长约为6%,至2009年日本LED产值约达52亿美元。欧美地区的LED产值2008年约为34亿美元， 预计2009约增长8%，达37亿美元。2009-2010年产值会维持在44亿美元左右。1、各国政策比较结论1.1各国和地区LED产业政策都以国家项目的名义组织和实施；1.2高技术产业和节能减排等与政府目标结合;1.3根据各自的产业基础确定研发重点方向；1.4技术共享平台模式被普遍采用；1.5投资、培养人才，协力标准制定和促进市场扩容是主要政策关节点。2、区域竞争格局 美国和日本企业利用其在新产品和新技术领域中的创新优势，

4、主要从事高附加价值产品的生产； 欧洲企业则利用其在应用技术领域的开发和善于吸收最新技 术的转换优势，主要从事高附加价值产品生产。我国大陆和台湾地区LED产业近 年来迅速崛起，其封装产量占据世界第一，产值位居全球第二。欧美及日本对前段荧光粉专利授权日趋软化， 转向注重后段封装专利。 近几 年欧洲的蓝光芯片产能逐年减少，2006年年均衰退14%，美日两国2006年年均 增速虽然达10%左右，但仍低于全球的平均增长率12.9%，亚洲国家将可直接 受惠；2003年开始，台湾地区在蓝光芯片扩产能力上高于其他国家和地区，且 在制造技术上优于中国大陆及韩国，国际大厂开出的订单大部分流入台湾。3、中国LED产

5、业现状2008年，我国LED产业市场达到80亿美元，平均每年增长20%-30%随着精品文档2欢迎。下载LED应用范围的增加，这一资料有不断增加的趋势。预估到2010年，整个中国市场LED产业产值将超过1500亿元。3.1LED外延片、芯片行业现状目前，我国从事LED外延及芯片研发生产的公司约有50家左右，70%左右 的公司是在1999年后成立的，规模普遍较小。2003年后，随着国内对LED芯片 需求的迅速提高，产能增加比较快。 近几年来， 海外华人专家的归国创业大大提 高了我国LED外延及芯片的产业化能力和产品品质。虽然在外延和芯片研究与开 发方面取得了一定成果， 但一些关键的技术问题尚未解决

6、： 产业链处于低端， 上 游产业国内规模偏小， 其芯片可靠性不能得到保障； 主要设备依靠进口， 对外依 赖性强，配套基础产业薄弱；研发和产业存在脱节，不能很好地形成竞争合力。在LED产业链中，由于芯片跟外延晶片（外延片）对技术要求极高，目前我国 可以批量生产的芯片以及外延片企业只有10来家，其中可以生产外延片的大概 占到一半。 由于外延片技术要求很高， 中国市场很多的芯片厂商基本上到国外以 及台湾购买外延片然后加工成芯片， 但是由于根本材质的区别和上游龙头企业核 心技术的专利垄断， 目前我国市场的芯片厂商生产的芯片品质与国外相比， 至少 有5年以上的差距，尤其亮度、光效等核心参数。另一方面，国

7、际上游企业在迅 速发展，当地政府和企业均把精力和资金都投入在其LED产业链中具有核心技术 及竞争力的一方， 然后带动其它链同步发展。 中国市场的芯片、 外延片产量很有 限，虽然近两年国家对国内上游企业的投资力度不小， 但是技术进度很慢， 产量 和技术虽略有提高，但也只能满足国内封装企业需求量的5%-10%。3.2LED封装行业现状我国市场LED封装已经发展多年，技术上跟国外的差距不再明显，而且产量 已经跃居世界首位。目前LED的发展情况是：小功率LED总量所占比重很大，但 竞争加剧， 利润较前几年有了很大的降低； 大功率这两年发展势头强劲， 发展速 度相当快，技术水平提高明显。2008年中国市

8、场LED封装产品大概达到1020亿 只，每年增长率大概为30%-40%产,值达到168亿元。3.3LED应用行业情况近两年来，许多做传统灯具及LED小功率的厂家转型，开始转做大功率LED灯具。其本身基础薄弱， 而且在一个技术不成熟的平台下， 通过原有的市场渠道 和背景，对应用灯具是否具备稳定、成熟、优秀的LED光源核心技术的大前提于 不顾。为了自己的短视利益， 纷纷扬言自己的技术已经各有特点， 甚至在某些方 面已经达到世界领先水平众说纷纭， 其实，其实际应用效果收效甚微，初装 时效果可以，但是不久后就由于散热、整体热阻、荧光粉等核心问题原因，产生 光飘、光衰等现象，衰减甚至超过30%-70%。

9、LED整体灯具本身并不能保证其使用寿命，加上初期投入费用很高。怎样才 能体现LED的节能？这样的结论会影响我国LED整个产业健康、有序的发展，如 果照此以往，将严重地违背我国科学发展观的中心思想， 导致我国LED照明整个 行业目前的无序性与混乱性。因此，LED目前还停留在主要应用于手机、交通信号、显示屏、景观装饰、 特种照明以及汽车等功能性要求不高的应用市场。 暂时还未能真正地大规模进入 通用照明市场。、LED照明产业发展趋势与分析1、大功率的高亮LED增势迅猛，逐渐成为主流产品2008年， 全球LED市场规模达到80亿美元， 所占整个LED产品的市场比例 由2001精品文档3欢迎。下载年的4

10、0%增长到2005年的70%以上，其中高亮度LED在1995-2004年 间的年均增长率达到46。美国市场研究公司CommunicationslndustryResearchers(CIR)预测，全球LED的市场规模年均增 长率超过30%，2009年市场规模将超过100亿美元。1998年起手机开始使用高亮度LED乍为手机按键背光源(Keypad)，带动全 球高亮度LED市场呈现第一波成长高峰；20002001年受到全球经济增长迟缓 的影响，加上台湾LED厂商大幅扩充产能，导致市场供需失调，全球高亮度LED市场规模呈现小幅衰退；2002年起手机开始大量采用蓝光LED乍为手机面板背 光源(side

11、-view)，使得高亮度LED市场呈现第二波成长高峰。近年来，随着LED在照明、小尺寸面板背光源以及室内照明等新应用领域逐渐扩展，高亮度LED过去数年一直处于高速增长阶段， 在LED中的比重将逐步加大，已成为LED主流 产品。2、通用照明实现技术突破，照明升级工程产业机会巨大 通用照明占照明领域的90%的市场份额。半导体照明乍为继白炽灯、荧光灯、节能灯后，具有革命性意义的第四代新型高效固体光源， 具有寿命长、 节能、 绿色环保等显著优点。但目前LED的应用领域主要在特种照明，目前美国、日、 韩、欧洲、中国及台湾在LED科技攻关方面都已启动专项国家规划，如果用于通用照明的技术一旦成熟， 将面临一

12、个对500亿美元照明市场份额的重新瓜分， 因 此照明升级工程产业机会巨大。3、中国LED照明产业应该向封装高档产品和光源产品升级方向努力在LED领域，主要有三个环节，即发光半导体外延片的生长、芯片和封装。 目前国内三个环节都有，在中低端的应用领域还有一定基础。但是在关键环节，尤其是外延片的生长环节，与世界一流水平还有较大的差距。3.1必要性 目前我国的产业优势主要在封装，从封装产值区域分布来看，我国在2008年封装产值约25亿美元，已经超越日本、台湾成为全球最大的封装地区，并具 备市场与技术核心竞争能力。 但是政府对此的重视却不多， 如果台湾和日本等国 家地区从经济危机中缓解或走出， 随时可能

13、会形成日本独大、 台湾地区与美国齐 进、欧韩中“平分秋色”的分布格局，我们将再一次失去主导权和先机。因此我 们应在已有的产业优势上升级,向封装的高档产品努力，同时在通用照明技术方 向上多下功夫，突破LED产业的技术专利壁垒，培育新兴市场的竞争优势。3.2目的性(1)目前国家对于整个LED产业链的重点工作放在上游外延、芯片及下游灯 具应用方面。 上游投资资金很大， 但收效甚微， 反而与国际上游龙头的差距越来 越大。下游产品又因为产品质量问题， 参差不齐， 难以保证稳定的长寿命使用效 果。这样会造成使用者对我国LED产品产生怀疑并多持保守和负面的态度。(2)目前整个行业内尚未有一个关于LED光源的

14、标准。如果我们先进的LED光源企业和单位，尤其是具有核心技术先进性的大功率LED光源企业和单位，在 政府的支持和推动下，组织科研人员，对此进行全新的技术标准的设计与制定，坚持科学实践和创新发展的基本原则，将会在全球LED行业至少是中上游这一块 取得实质性的突破。 如果能在国际上参与和指导最后国际标准的制定， 将会是中 国科学技术力量继航天科学技术之后又一次的科学创举， 从而直接使我国在LED行业的国际影响力得到根本认识的改观，达到一个新的高度。三、大功率LED光源的核心技术与优势精品文档4欢迎。下载LED一般上来说是由外延片、芯片、光源、灯具四个环节组成，在LED产业 中下游应用上关键点是怎么

15、解决热阻和结温等问题的前提条件下， 保持芯片稳定 的有效光输出。一直以来，LED光源在一般照明应用中存在着光源的高导热金属材质问题、 应用的热平衡问题、长效荧光粉问题和配光问题等四个核心技术瓶颈：核心技术1：高导热金属材质目前上游企业，比如CRE已经做到的芯片光效可以达到130-150lm/W。但 是LED结温高低直接影响到LED出光效率、器件寿命、可靠性、发射波长等。保 持LED结温在允许的范围内，是大功率LED芯片制备、器件封装和器件应用等每 个环节都必须重点研究的关键因素，尤其是LED器件封装和器件应用设计必须着 重解决的核心问题。现在主流的应用技术材质是用铝基板来封装， 但是铝基板封装

16、的芯片散热和 光转换效率都存在技术核心瓶颈， 不能有效地控制结温和稳定地维持高功率的光 输出，并且应用会因为芯片光效越高， 所需的铝基板面积就越大， 会加大成本和 应用体积，极为不便。所以如何走出此误区另辟新路是新的技术核心特点。核心技术2：热平衡技术LED器件采用专利热平衡散热结构关键技术， 在保持低成本和被动散热方式 的前提下，利用高导热介质，通过崭新的器件/灯具整体结构，成功降低热阻， 有效降低PN结结温，使PN结工作在允许工作温度内，保持最大量光子输出。其 特点入下：(1)超低热阻材料，快速散热整体结构技术；(2)高导热、抗UV封装技术；(3)应用低环境应力结构技术；整体热阻v20K/

17、W结温V80度；(5)LED光源照明模组工作温度控制在65C以下。核心技术3：高效荧光粉的应用目前市场上所常用的白光LED发光荧光粉应用技术是将GaNS片和钇铝石榴 石(YAG封装在一起做成，该技术是日本日亚化工在上世纪90年代末发明，并 形成专利技术垄断。GaN芯片发蓝光(入p=465nm Wd=30nm,高温烧结制成的 含Ce3+勺YAG荧光粉，受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖以混有YAG的树脂薄层，约200-500nm= LED基 片发出的蓝光部分被荧光粉吸收， 另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合， 可以 得到白光。理论上对于InGaN/

18、YAG白色LED通过改变YAG荧光粉的化学组成和 调节荧光粉层的厚度，可以获得色温3500-10000K的各色白光。但是这种传统的 白光LED工艺基础上采用的还是蓝光LED所以当色温偏高时，色彩会向蓝色偏 移，而产生色飘，形成一定的光污染。必须采用在降低光效、降低整体热阻的情况下，方可实现相对的稳定，但是衰减情况还是不容乐观。目前已商品化的第一种产品为蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉，其最好的发 光效率约为35流明/瓦，YAG多为日本日亚公司的进口，价格在2000元/公斤；第二种是日本住友电工开发的以ZnSe为材料的白光LED不过发光效率较差。核心技术4：LED次配光学的应用目前全球LED行业内

19、的主流做法是在封装LED芯片形成光源或光源模组以 后，在做成灯具的时候再进行配光， 这样采用的是原有传统光源的做法， 因为传 统光源是360发光。 如果要把光导到应用端， 目前飞利浦的传统灯具做到最好 的一款， 光损失也达到40%。而我们国内众多的LED下游厂家应用的灯具光学 参数其实都是芯片或者光源的光学参数，而不是整体灯具的的光学指标参数。现在最先进的科学方法是在芯片封装上就做配光，一次把芯片的光导出来， 维持最大精品文档5欢迎。下载的光输出，这样光损率只有5%10%。随着技术的不断改进，光损率 将会越来越低，光源的光效会越来越高。 同样配有这样的光源灯具无需再做配光， 相对的灯具效率将会

20、大大提高， 使之更为广泛地使用到功能性照明之中， 形成相 当规模的市场渠道。四、政策建议1、LED照明产业作为有重大应用价值的高科技产业之一，早就引起政府有关部门的高度重视。为保证我国在该领域与国际同步发展，2003年6月份，国家科技部正式启动“国家半导体照明工程”，据不完全统计，国家半导体照明工 程目前已累计投入研发引导资金3.5亿；“十五”期间产业总体投资已超过10亿元，拉动社会投资超过30个亿，但政策目标衔接、政策支持和市场动员方面 还不够完善，我们可以借鉴欧盟在“彩虹计划”后启动大功率LED绿色光源计划 的做法，在2009-2020的12年时间里，投入50-100亿元（仅相当于三峡工程

21、投 资的5%）,在市场应用和通用照明领域下大力气，形成关键技术和自主知识产权,力争使大功率LED绿色光源灯达到每瓦200流明，成本降到每千流明15元，建 立大功率LED绿色光源产业，全面进入通用照明市场，占领40沖上的市场份额。 同时与国家节能减排目标相衔接，打造一个照明节电三峡工程。2、 加大、加速产业扶持资金落实力度。但高科技产业专项一直没有启动。 高科技产业竞争是国家级的综合实力竞争， 政府不应该在经济支持上缺位， 希望 有关部门加大、加速产业扶持资金落实力度。3、启动政府采购专项， 以国内市场打造产业竞争优势。 当前产业结构调整，转变经济增长方式的核心焦点在于节能减排，4月27日，温家

22、宝总理亲自担任 节能减排领导小组组长，绿色照明被列入十大节能重大工程之一， “十一五”期 间我国政府计划安装5000万盏节能灯，如果其中一半采购LED灯，能使LED照 明产业初具规模， 形成一定的产业竞争优势， 同时彻底解决行业内汞污染日益严 重现象和我国照明电器出口遇到的环保壁垒，但由于LED照明技术发展很快，产品尚无国家标准，目前列入政府采购目录有一定难度。如何协调现行管理体制，促进产业发展， 韩国经验值得借鉴。 在高科技产业发展初期， “创新服务与产品” 需要试验场，韩国一般都是首先将国内市场作为高科技产业发展和进入国际市场 的推动力，韩国LED产业能在短短的两三年之内崛起，其内销市场的贡献度相当 大，特别是韩国