發(fā)光二極管LED藍寶石襯底的行業(yè)研究報告

PAGEPAGE45發(fā)光二極管LED藍寶石襯底的加工制造工業(yè)企業(yè)項目可行性研究報告目錄第一章項目總論 41.1可行性研究結論綜述 41.2主要經(jīng)濟技術指標 41.3項目背景信息 51.4項目建設進度及運營階段安排 61.5問題及建議 6第二章項目背景和發(fā)展概況 62.1項目提出的背景 62.2行業(yè)發(fā)展概況 72.3投資的必要性 11第三章行業(yè)和市場分析與建設規(guī)模 113.1行業(yè)分析 113.1.1LED產(chǎn)業(yè)鏈技術特點與壁壘 123.1.2LED專利分析 133.1.3全球LED行業(yè)格局 143.1.4LED產(chǎn)業(yè)鏈價值分配 163.1.5LED行業(yè)議價能力 193.1.6藍寶石襯底行業(yè)分析 193.2市場分析 213.2.1LED襯底產(chǎn)品對比分析 223.2.2產(chǎn)品現(xiàn)有生產(chǎn)能力調(diào)查 273.2.3產(chǎn)品產(chǎn)量及銷售量調(diào)查 303.2.4替代產(chǎn)品調(diào)查 303.2.5客戶需求分析 313.3市場預測 323.3.1市場需求分析 323.3.2產(chǎn)品價格預測 383.4營銷策略及方法 393.4.1產(chǎn)品／市場推廣方案 393.4.2銷售模式 393.4.3分銷渠道 393.4.4銷售網(wǎng)點建設及銷售隊伍建設 403.4.5價格策略及服務 403.4.6銷售費用預測 403.5產(chǎn)品方案和建設規(guī)模 403.5.1產(chǎn)品方案 403.5.2建設規(guī)模 413.6產(chǎn)品銷售收入預測 41第四章建設條件和廠址選擇 414.1資源和原材料 414.1.1資源評述 414.1.2原材料及主要輔助材料的供給 424.2建設地區(qū)的選擇 424.3廠址選擇 43第五章工廠技術工藝方案 445.1項目組成 445.2生產(chǎn)技術方案 445.2.1產(chǎn)品標準 445.2.2生產(chǎn)方法 455.2.3技術參數(shù)和工藝流程 515.2.4主要工藝設備選擇 535.2.5主要生產(chǎn)車間布置方案 555.3總平面布置和運輸 555.3.1總平面布置原則 555.3.2廠內(nèi)外運輸方案 565.3.3倉儲方案 565.3.4占地面積及分析 565.4土建工程 575.4.1主要建筑構筑物的建筑特征與結構設計 575.4.2特殊基礎工程設計 575.5其他工程 575.5.1給排水工程 575.5.2動力及公用工程 57第六章環(huán)境保護與職業(yè)安全 576.1項目主要污染源和污染物 586.1.1主要污染源 586.1.2主要污染物 586.3治理環(huán)境的方案 59第七章企業(yè)組織和勞動定員 597.1企業(yè)組織 597.1.1企業(yè)組織形式 597.1.2企業(yè)作業(yè)制度 607.2勞動定員和人員培訓 607.2.1勞動定員 607.2.2年工資總額和員工年平均工資估算 607.2.3人員培訓及費用估算 61第八章項目實施進度安排 618.1項目實施管理機構 618.2項目實施進度表 61第九章投資估算與資金籌措 629.1項目總投資估算 629.1.1固定資產(chǎn)投資總額 639.1.2流動資金估算 649.2資金籌措 659.2.1資金來源 659.2.2項目籌資方案 659.3投資使用計劃 669.3.1投資使用計劃 669.3.2借款償還計劃 66第十章財務與敏感性分析 6610.1生產(chǎn)成本和銷售收入估算 6610.1.1生產(chǎn)總成本估算 6610.1.2單位成本估算 6910.1.3銷售收入估算 7010.2財務評價 7110.3不確定性分析 7210.3.1盈虧平衡分析 7210.3.2敏感性分析 7210.3.3風險分析 73第十一章可行性研究結論與建議 7411.1對推薦的擬建方案的結論性意見 7411.2就主要對比方案的說明 7411.3本可行性研究尚未解決的主要問題的解決辦法和建議 74第一章項目總論1.1可行性研究結論綜述隨著2009年背光源市場的爆發(fā)，LED行業(yè)迎來新的發(fā)展。市場預計未來4年LED行業(yè)仍將主要由背光源市場帶動發(fā)展，而從遠景照明市場來看，LED行業(yè)前景不可估量。下游應用市場（背光源市場：LED電視、LED電腦顯示屏等）的放量使得上游產(chǎn)品供不應求，藍寶石襯底一路上漲，價格由2008年的7美元上升到目前的32美元。市場預計未來4年藍寶石襯底價格不會滑落甚至仍會小幅上升，且藍寶石襯底未來10年不會被碳化硅襯底取代，因此，此時選擇以藍寶石襯底為切入口介入LED行業(yè)，無論從盈利來看還是LED行業(yè)發(fā)展周期來看，時機都甚是恰當。本項目規(guī)劃產(chǎn)能為年產(chǎn)100萬片藍寶石襯底，計劃投資XXX萬元，其中：機器設備投資XXX萬元，房屋建筑工程投資XXX萬元，不可預見費XXX萬元，建設期利息XXX萬元，土地權及稅費XXX萬元，技術轉讓費XXX萬元，流動資金XXX萬元。項目選址于XXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。勞動定員XXX人（三班制）。項目計劃2011年1月啟動，2011年12月底開始量產(chǎn)。經(jīng)過財務測算，項目各類盈利指標都比集團現(xiàn)有業(yè)務的財務指標要好（見1.2），而且，這是用一般所得稅率25%計算得來的。該項目屬于政府支持的高科技項目，很有可能取得15%的稅率優(yōu)惠。項目達產(chǎn)后第一年就可以取得約3000萬的凈利潤，在項目周期15年內(nèi)，共取得XXX萬元凈利潤，年均凈利潤XXX萬元。結論：本項目盈利前景比較樂觀，可行性非常好，值得投資。1.2主要經(jīng)濟技術指標投資規(guī)模（萬元）XXX投資期數(shù)一期期間投資額比例100%其中固定資產(chǎn)投資(萬元)XXX其中流動資產(chǎn)投資(萬元)XXX資本來源（自有）XXX萬元（借貸）XXX萬元借貸比例28.2%設計產(chǎn)能（萬片/年）100全年生產(chǎn)量（萬片/年）100項目總定員（人）XXX全員勞動生產(chǎn)率（萬元/年）XXX項目占地面積(米2)20000項目建筑面積(米2)XXX年均銷售收入(萬元)16056年均產(chǎn)值(萬元)16056年均總成本費用(萬元)XXX平均毛利率67.51%年均凈資產(chǎn)收益率57.30%年均單位成本費用(美元)XXX年平均投資收益率41.17%靜態(tài)投資回收期(年)3.15年均利潤率45.56%財務內(nèi)部收益率49.33%動態(tài)投資回收期(年)3.47借款償還期（年）3基準折現(xiàn)率10%項目建設周期（年）1項目設計運營壽命（年）151.3項目背景信息項目名稱發(fā)光二極管用藍寶石襯底的加工制造項目承辦單位XXX項目組項目發(fā)起人和項目來源自發(fā)項目擬建地區(qū)、地點XXX可行性研究承擔單位/主要負責人XXX可行性研究工作依據(jù)：1、“國家半導體照明工程”，2003年；2、《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》，2006年；3、《深圳市LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2009-2015年)》4、集團研發(fā)與投資管理部對LED行業(yè)的調(diào)研結果。技術方案優(yōu)選原則：商業(yè)化應用成熟的技術；未來10年內(nèi)不會被替代的技術和產(chǎn)品；適度超前的產(chǎn)品技術安排。廠址選擇原則及成果：選址原則：（1）貼近目標市場或距目標市場交通交流便捷；（2）綜合運營成本較小；（3）能產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)群效應。選址結果：XXX經(jīng)濟開發(fā)區(qū)環(huán)境影響報告編制情況：本項目不產(chǎn)能廢氣、廢固；產(chǎn)生少量廢水，可用中和或稀釋方法處理后排放。環(huán)境影響報告暫未編制，將視必要性再啟動環(huán)評程序。項目建設的必要性、重要性和理由：1、該項目符合集團發(fā)展節(jié)能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略；2、該項目屬于國家鼓勵發(fā)展的項目；3、該項目屬于LED行業(yè)的最上游，項目的成功實施可以解決LED行業(yè)發(fā)展的瓶頸，提升國內(nèi)LED行業(yè)的技術水平和國際地位。1.4項目建設進度及運營階段安排項目開始建設到建成投產(chǎn)約需12個月。產(chǎn)能建設按照以下順序依次進行：先建長晶體產(chǎn)能，再依次建切片、研磨拋光、和圖形刻蝕產(chǎn)能。項目建成后，以獨立法人資格運營，有相對獨立的董事會和管理層。運營也可按階段進行，長晶產(chǎn)能建成后，可以先銷售晶棒，待切片產(chǎn)能具備后，可銷售切割片，依次遞延。這樣可以有效地縮短項目建設周期，同時使資本收益最大化。1.5問題及建議本項目的難點在于生產(chǎn)加工工藝技術，從長晶、切片到拋光都有技術訣竅，據(jù)業(yè)內(nèi)資深人士講，有了長晶爐不見得能長出合格的晶體，做了七八年的晶體生長，才出了兩個掌握訣竅的操機手；做了三年，才真正掌握了切片技術。所以，為了把本項目建設運營得又好又快，就有必要高薪從業(yè)界挖幾個熟手。操作工的培訓和海選也很重要，而且要和項目建設同步進行。第二章項目背景和發(fā)展概況2.1項目提出的背景國家或行業(yè)發(fā)展規(guī)劃1、“國家半導體照明工程”，2003年；2、《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020）》，2006年3、《中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節(jié)能燈行動計劃》，20084、《高效照明產(chǎn)品推廣財政補貼資金管理暫行辦法》，20085、科技部“十城萬盞”LED路燈示范計劃，2009集團發(fā)展戰(zhàn)略及投資政策符合集團“XXX”的公司戰(zhàn)略與集團現(xiàn)有業(yè)務的關聯(lián)性及協(xié)同效應藍寶石長晶技術與集團現(xiàn)有業(yè)務生產(chǎn)技術有相似之處；與現(xiàn)有業(yè)務關聯(lián)性非常小，但LED應用產(chǎn)品未來可能與集團XXX產(chǎn)品產(chǎn)生較大關聯(lián)，“太陽能電池+儲能裝置+LED”可能會是一個藍海產(chǎn)品項目發(fā)起人和發(fā)起緣由及投資意向藍寶石襯底目前供應短缺，隨著固體照明技術和產(chǎn)品推廣和廣泛應用，藍寶石襯底需求量將會進一步放大，業(yè)內(nèi)人士估計，在未來10年內(nèi)，它都是一個熱銷和肥利產(chǎn)品。集團管理層發(fā)起此項目，并有意愿投資。2.2行業(yè)發(fā)展概況圖表1LED與其他光源的總成本對比資料來源：日信證券研發(fā)部監(jiān)管。因為LED有著顯著的節(jié)能效應，所以世界各國都在通過實施各種政策來大力推廣LED的使用。目前的主要政策是白熾燈禁用政策。見圖表2圖表2全球各國禁用白熾燈情況區(qū)域內(nèi)容美國從2012年1月到2014年1月間，美國要逐步淘汰40W、60W、75W和100W的白熾燈泡，以節(jié)能燈泡取代替換歐盟歐盟于2009年9月起禁止銷售100W傳統(tǒng)燈泡，2012年起禁用所有瓦數(shù)的傳統(tǒng)燈泡加拿大加拿大定于2012年開始禁止銷售白熾燈澳大利亞澳大利亞2009年停止生產(chǎn)、最晚在2010年逐步禁止使用傳統(tǒng)的白熾燈日本到2012年止，停止制造銷售高能耗白熾燈，全面禁用白熾燈韓國韓國2013年底前禁用白熾燈中國國家發(fā)改委2008年與聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）、全球環(huán)境基金（GEF）合作共同開展“中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節(jié)能燈”項目，開始研究編制《中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節(jié)能燈行動計劃》資料來源：XXX部整理發(fā)展歷程。LED照明技術的發(fā)展路徑可以從兩個維度來拆解：1、色彩豐富，從60年代的紅色，到70年代的黃、綠色，直至90年代以來的藍、白色；2、發(fā)光效率提升，從60年代0.1lm/w，到80年代的10lm/w，直至當前的100以上lm/w。LED的應用范圍隨著其色彩豐富、發(fā)光效率提升，逐步從60年代的指示燈市場，發(fā)展到90年代的手機背光源市場，直至當前的顯示屏、中型尺寸LCD背光源等市場，未來還可能向大尺寸背光源、通用照明、車頭燈等市場滲透，市場容量可能從幾百億美元，躍升為上千億美元，前景看好。圖表3LED分類及應用（按波長分）資料來源：中國半導體照明網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。LED產(chǎn)業(yè)鏈大致分為制造和應用兩個環(huán)節(jié)。制造環(huán)節(jié)又可細分為：上游的單晶片襯底（藍寶石襯底、碳化硅襯底等）制作；中游的外延晶片生長、芯片、電極制作、切割和測試分選；下游的產(chǎn)品封裝。應用領域又可大致分為三部分：照明應用、顯示屏、背光源應用。應用。LED的應用范圍主要由LED芯片發(fā)光強度（mcd，毫坎德拉）和發(fā)光效率（lm/w，流明/瓦）決定。發(fā)光強度越大、發(fā)光效率越高，則應用越發(fā)廣泛。LED芯片按發(fā)光強度分為普通亮度LED、高亮度LED和超高亮度LED，發(fā)光強度<10mcd為普通亮度，10mcd～100mcd間的為高亮度，達到或超過100mcd的稱超高亮度。普通亮度主要用于指示燈；高亮度用于特殊照明；而超高亮度則可以進一步用于通用照明。圖表4LED的應用領域（按發(fā)光強度分）分類發(fā)光強度用途具體應用普通亮度＜100mcd指示燈儀器儀表的指示光源、LED發(fā)光點陣組成的小型字符或數(shù)字顯示器，用于計算器、測試儀器、指示牌等電子設備上高亮度10mcd～100mcd特殊照明全彩顯示屏、交通信號燈、汽車車燈、背景光源、景觀照明、特種工作照明（如強調(diào)安全生產(chǎn)、特殊用途的礦燈、警示燈、防爆燈、救援燈、野外工作燈等）、軍事及其它應用（玩具、禮品、輕工產(chǎn)品等）超高亮度>100mcd通用照明各種民用及工業(yè)用照明替代現(xiàn)有白熾燈和熒光燈注：1）發(fā)光強度mcd，光通量的空間密度，即單位立體角的光通量；2）光通量lm，單位時間里通過某一面積的光能。2009年背光源應用市場的突然爆發(fā)引發(fā)了LED行業(yè)的快速發(fā)展，市場預計未來4年LED的市場發(fā)展仍將以背光源應用市場為主，遠期發(fā)展則要依賴照明市場的啟動。見圖表5、6。圖表52008、2012年全球LED應用結構對比數(shù)據(jù)來源：StrategiesUnlimited圖表6全球LED應用趨勢（數(shù)量）資料來源：臺灣工研院襯底。商業(yè)化大量應用的單晶片襯底有藍寶石晶片、碳化硅晶片和砷化鎵襯底等。砷化鎵在生長磷化鎵等外延材料后可以用來生產(chǎn)紅光LED，藍寶石晶片和碳化硅晶片在生產(chǎn)氮化鎵外延材料后可以用來生產(chǎn)藍光LED。背光源市場使用藍光LED，照明市場（白光LED）使用紅綠藍融合LED或涂有熒光粉的藍光LED。因為碳化硅襯底比藍寶石襯底價格高出15倍以上，這制約了其發(fā)展，所以藍寶石晶片成為應用最廣的襯底。這還不是故事的全部，碳化硅單晶片是一種戰(zhàn)略性材料，其功能是藍寶石襯底無法勝任的，某些軍事或高端應用，非碳化硅不可。下游背光源應用市場的爆發(fā)使得上游單晶片襯底出現(xiàn)短缺，藍寶石襯底價格一路看漲，從2009年初的6-7美元漲至目前的30美元（均指直徑為2英寸的薄片）。市場預計2010-2011年襯底短缺的情況仍將持續(xù)，襯底價格仍將在高位緩慢上行。長期來看，LED的價格會逐漸下降，襯底的價格也隨著相應下降，但LED價格的下降將會啟動天量照明市場的發(fā)展，這又反過來促進襯底的廣泛使用，所以，LED襯底市場前景非常遠大。2.3投資的必要性項目綜合利潤情況年凈利潤7315萬元，平均毛利率67.51%項目對提高公司綜合競爭力的貢獻提高集團的高科技形象，提升集團品牌價值；豐富集團的節(jié)能產(chǎn)品和優(yōu)化集團產(chǎn)品結構項目對現(xiàn)有業(yè)務的協(xié)同效應與集團現(xiàn)有業(yè)務關聯(lián)性較小，但未來該項目下游產(chǎn)品（LED）+太陽能電池+儲能裝置，可能會結合形成藍海產(chǎn)品擴大產(chǎn)能，提高市場占有率該項目可以增加藍寶石襯底的供給，一定程度緩解LED行業(yè)的需求和瓶頸采用新技術、新工藝、節(jié)約資（能）源、減少環(huán)境污染，提高勞動生產(chǎn)率情況采用世界最新工藝技術（泡生法長晶技術）和目前國際上最好的設備，以4英寸產(chǎn)品技術為主，走高質(zhì)量路線，提升勞動生產(chǎn)率及產(chǎn)能利用率。取代進口或出口國際市場起先主要提供給國內(nèi)市場，待工藝完全穩(wěn)定成熟和擴產(chǎn)后將銷往國外市場社會價值（納稅、就業(yè)、環(huán)保、科技進步等）為社會提供節(jié)能產(chǎn)品的上游部件；壯大和提升國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)的力量和水平；提供XXX個就業(yè)崗位；每年產(chǎn)生XXX萬元利稅第三章行業(yè)和市場分析與建設規(guī)模3.1行業(yè)分析行業(yè)規(guī)模LED行業(yè)2010年產(chǎn)值約625億元；藍寶石襯底行業(yè)預計2012年產(chǎn)值達到25億行業(yè)復合平均增長率LED行業(yè)2010-2012年約17%；藍寶石襯底行業(yè)2010-2012年約60%行業(yè)結構LED上游（襯底）市場集中度非常高，全球前三大公司市場份額為70%；LED中游（外延片和芯片）市場集中度也較高，全球前五大廠商市場份額為56%；LED下游（封裝）和應用領域市場集中度非常分散行業(yè)發(fā)展趨勢隨著LED行業(yè)技術的成熟，LED應用產(chǎn)品會越來越便宜，在照明上有全面取代白熾燈、日光燈和熒光燈的趨勢；在顯示器背光源上，已開始大面積取代原有傳統(tǒng)光源行業(yè)機會從產(chǎn)品周期來看，LED產(chǎn)品和襯底產(chǎn)品都處于成長期中，該成長期有望持續(xù)幾十年，行業(yè)發(fā)展前景遠大，盡早進入可以享受到行業(yè)加速期的高額利潤，并為未來在行業(yè)中的地位奠定基礎3.1.1LED產(chǎn)業(yè)鏈技術特點與壁壘概述LED產(chǎn)業(yè)鏈較長，從上游襯底材料、外延生長和芯片制備，到中游的芯片封裝，各個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)都有比較成熟的技術路線但就整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術點來說，從發(fā)光理論、材料體系、器件結構到應用范圍都有可能找到新的方法，甚至是全新的技術路線制造環(huán)節(jié)概述LED的制造流程包括上游的單晶片襯底制作、外延晶片生長；中游的芯片、電極制作、切割和測試分選；下游的產(chǎn)品封裝第一步晶片：單晶棒→單晶片襯底→在襯底上生長外延層→外延片成品：單晶片、外延片第二步金屬蒸鍍→光罩蝕刻→熱處理（正負電極制作）→切割→測試分選成品：芯片第三步封裝：芯片粘貼→焊接引線→樹脂封裝→剪腳成品：LED燈泡和組件產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)行業(yè)壁壘領先企業(yè)特點襯底制作原材料的純度一般都要在6N以上日亞、Cree藍寶石襯底生產(chǎn)工藝比較成熟MOCVD設備生產(chǎn)商技術壁壘極高德國AIXTRON、美國VEECO、日本大陽日酸LED外延片主要生產(chǎn)技術為MOCVD外延片、芯片關鍵在于技術和資本日亞、Cree、Lumileds、Osram、豐田合成、晶電進入壁壘高，技術制勝，不確定性大，投資規(guī)模大封裝組件關鍵在于資本實力和管理的精細化佛山國星、廈門三安、大連路明、江西聯(lián)創(chuàng)有一定的技術含量，投資規(guī)模較大，臺灣企業(yè)領跑，內(nèi)地企業(yè)跟隨應用關鍵企業(yè)的經(jīng)營、管理綜合能力、質(zhì)量、成本、品牌和渠道華剛光電、勤上光電、佛山國星、廣州鴻力應用產(chǎn)品多樣化，投資比較小，國內(nèi)企業(yè)較多，整合不斷，傳統(tǒng)巨頭跟進行業(yè)特征環(huán)節(jié)技術難度生產(chǎn)特點壟斷程度進入門檻襯底材料極高技術專利寡頭壟斷極高MOCVD設備制造極高技術專利寡頭壟斷極高外延片生長偏高高技術、高資本集中度較高偏高芯片制造偏高高技術、高資本集中度較高偏高組件封裝小功率芯片低勞動密集集中度很低低模塊應用很低勞動密集集中度很低很低3.1.2LED專利分析圖表7LED主要專利廠商及授權情況專利廠商專利擁有情況Nichia（日亞化學）全球?qū)＠ＥcToyoda、CREE、Lumileds交叉授權，在日本有93項外觀專利和58項設計專利，在美國有30項專利，中國有32項專利，香港有2項專利。授權臺灣鴻海集團、斯坦利電氣、西鐵城，與臺灣光磊合作，光磊代工日亞芯片CREE（科銳）有全球?qū)＠２⑴c日亞和TG交叉授權，授權紅綠藍sunlight使用芯片Lumileds與日亞交叉授權Osram（歐司朗）與日亞交叉授權Toyoda（豐田合成）與日亞交叉授權。授權于日亞化學、歐司朗、飛利浦、昭和電工Bridgelux有全球?qū)＠咽跈嗉t綠藍sunlight使用芯片資料來源：根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)資料整理圖表8全球LED制造商之間的專利關系資料來源：臺灣工研院圖表9我國與外國專利申請差距比較分支領域名稱襯底技術外延技術芯片結構封裝/熒光材料封裝技術應用技術我國申請量比例7.86%1.3%0.6%3%/16%1%7%日本申請量比例76.2%82.2%64.2l%83%/5l%81%43%美國申請量比例8.33%9.2%19.43%5%/11%8%14%德國申請量比例2.38%2.1%7.28%3%/7%4%14%中國臺灣地區(qū)申請量比例1.43%1.8%2.48%3%/8%2%2.15%6-1911-175-1520/107-241l-17我國申請中發(fā)明專利的比例68%91.9%100%100%(材料無實用新型專利)28.1%10%36%/64%2.7%/97.3%0/100%9%/91%19%/81%49%/51%65%/35%數(shù)據(jù)來源：寧波市科技信息研究院、寧波市知識產(chǎn)權發(fā)展研究中心《半導體照明（LED）封裝及照明應用產(chǎn)業(yè)專利戰(zhàn)略分析報告》申請數(shù)量能夠從一定程度上說明我國目前LED技術領域內(nèi)的知識產(chǎn)權保護狀況和技術發(fā)展情況。從上表可以看出，我國的申請數(shù)量與半導體照明技術強國(日本)的差距非常巨大，在外延技術、芯片結構、封底技術領域的申請數(shù)量也低于美國、德國以及后起之秀臺灣地區(qū)的申請數(shù)量，照明應用領域的申請量僅高于臺灣地區(qū)的申請量。3.1.3全球LED行業(yè)格局圖表10全球LED產(chǎn)值區(qū)域分布格局（2009年）資料來源：XXX部資料整理圖表11大陸LED產(chǎn)值區(qū)域分布格局（2009年）資料來源：XXX部資料整理從全球看，LED的主導廠商是日本的日亞化學（Nichia）和豐田合成（ToyodaGosei）、美國的Cree以及歐洲的PhilipsLumileds和歐司朗（Osram）五大廠商。他們無一例外都在上中游擁有強大技術實力和產(chǎn)能。從收入看，目前日本是全球最大的LED生產(chǎn)地，2007年約占一半的市場份額，2009年其市場份額下滑至37%，主要廠商為日亞公司和豐田合成公司。其中日亞公司為全球最大的LED生產(chǎn)商，專長生產(chǎn)熒光粉和各種顏色的LED，年銷售收入超過10億美元，以生產(chǎn)高亮度白光LED和大功率LED著稱。豐田合成從1986年開始LED的研究和開發(fā)，1991年成功開發(fā)出世界第一個氮化鎵的藍光LED，掃除了實現(xiàn)白光LED的最后障礙。臺灣在全球市場份額中排名第二，市場份額2009年提升至24%。其LED技術含量與日本、歐美的主要企業(yè)相比還存在一定距離。臺灣地區(qū)LED產(chǎn)業(yè)是典型的下游切入模式，即通過二十多年下游封裝領域的經(jīng)驗積累，逐步延伸拓展到上游/中游的襯底/外延片/芯片領域。歐美也是LED的傳統(tǒng)強勢區(qū)域，其主要廠商是Cree和PhilipsLumileds。美國Cree雖然是新興照明企業(yè)，但以其技術先進性成為LED照明產(chǎn)業(yè)的先鋒代表。2008年3月，Cree完成對元老級廠LEDLightingFixtureInc公司的收購，使其在產(chǎn)品豐富性及技術先進性上得到進一步加強。2010年上半年Cree銷售收入超過8.7億美元，比2009年5.7億美元的總收入還高出3億美元。PhilipsLumiledsLighting目前是飛利浦的全資子公司，總部設在加州圣何塞，是世界領先的高功率LED的制造商，同時也是為日常用途，包括汽車照明、照相機閃光燈、LCD顯示器和電視、便攜照明、投影和普通照明等領域，開發(fā)半導體照明解決方案的開創(chuàng)者。我國大陸地區(qū)LED起步較晚，也是從下游封裝做起，逐步進入中游外延片/芯片和上游襯底生產(chǎn)。特別是在2000年開始加大了對高亮度四元芯片和GaN芯片的投資。隨著廈門三安、大連路美等一批高亮度芯片生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)能釋放，國內(nèi)高亮度芯片產(chǎn)量出現(xiàn)井噴式增長。2003-2006年芯片產(chǎn)量年增長率超過100%。據(jù)LED產(chǎn)業(yè)研究機構LEDinside統(tǒng)計，至2009年8月，中國大陸現(xiàn)存LED芯片生產(chǎn)企業(yè)達62個，而1998年只有3個。廣東、福建企業(yè)數(shù)量明顯領先于其他地區(qū)，廣東有10個占16.1%，福建有8個占12.9%。7個國家半導體照明產(chǎn)業(yè)化基地所在的省/直轄市，LED芯片企業(yè)數(shù)量都在4個或以上。7個國個半導體照明產(chǎn)業(yè)化基地所在的省/直轄市廣東、福建、上海、河北、江蘇、江西、遼寧LED芯片企業(yè)合計41個，約占LED芯片企業(yè)總數(shù)的2/3。廣東10個LED芯片企業(yè)主要分布在深圳、東莞、廣州、江門四個城市，分別是深圳世紀晶源、深圳方大國科、深圳奧德倫、深圳鼎友、東莞福地、東莞洲磊、東莞高輝、廣州普光、廣州晶科、江門鶴山銀雨燈飾（真明麗）。福建8個LED芯片企業(yè)主要分布在廈門、泉州、福州三個城市，分別是廈門三安、廈門安美、廈門明達、廈門干照、廈門晶宇、泉州晶藍、泉州和諧、福建福日科。其他地區(qū)企業(yè)典型企業(yè)還有南昌欣磊、江西晶能、大連路美、上海藍寶、上海大晨、上海藍光、河北匯能、河北立德、杭州士蘭明芯、山東華光、武漢迪源、武漢華燦等等。3.1.4LED產(chǎn)業(yè)鏈價值分配圖表12LED產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值分布圖上游（上游（襯底）下游（封裝應用）中游（外延片+芯片）產(chǎn)值占比：1%現(xiàn)有企業(yè)投資規(guī)模：3000萬元以上產(chǎn)值占比：9%現(xiàn)有企業(yè)投資規(guī)模：1億元以上、6000萬元以上；5000萬元以上、3000萬元以上產(chǎn)值：90%現(xiàn)有企業(yè)投資規(guī)模：2000萬元以上圖表13國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)2009年各環(huán)節(jié)產(chǎn)值（億元）及占比資料來源：中國光電子協(xié)會，XXX部資料整理圖表14全球產(chǎn)業(yè)鏈各鏈點代表公司的營收狀況（萬元RMB）產(chǎn)業(yè)鏈代表公司市場占有率財務指標2007200820092010上半年上游（襯底制作+MOCVD設備）美國Rubicon30%營收22983254771334518400毛利率35.5%32.0%-18.2%41.7%凈利率-8.5%11.6%-48.5%20.0%德國Aixtron60%營收187735239825264822302666毛利率40%41%44%53%凈利率8.1%8.4%14.8%21.4%中游（外延片+芯片）美國Cree營收265637332484382333584553毛利率34.0%33.6%37.4%47.4%凈利率14.6%6.8%5.3%17.6%中國三安光電營收-213164702936452毛利率-41.3%42.0%43.5%凈利率-24.4%38.3%33.2%下游（封裝）臺灣億光電子營收21803243542433317767毛利率36%30%35%35%凈利率22%12%16%17%中國國星光電營收44387566726279140682毛利率29.1%34.8%33.4%32.6%凈利率14.1%18.8%18.3%17.7%注：1）Rubicon公司為全球藍寶石襯底龍頭供應商，晶棒銷售占比66%，主要銷往亞洲（82%）；其和Monocrystal、京瓷占有全球70%的市場份額。2）Aixtron公司為全球MOCVD龍頭供應商，其和Veeco（30%）、大陽日酸占據(jù)了95%以上的份額。3）Cree公司為美國外延片和芯片的龍頭供應商，其產(chǎn)品主要采用自產(chǎn)的SiC襯底；三安光電為大陸外延片和芯片的龍頭供應商。4）億光電子為臺灣LED封裝龍頭；國星光電為大陸三大LED封裝龍頭之一。5）全球LED龍頭企業(yè)為日本日亞公司，因為其只出售芯片產(chǎn)品和沒有公開上市，所以無法獲得其資料；6）表中數(shù)據(jù)來源于各公司公開報表，計算匯率采用：1美元=6.74人民幣，1歐元=8.74人民幣，1人民幣=12.60日元，1人民幣=4.72新臺幣。圖表15LED不同環(huán)節(jié)的平均毛利率資料來源：日信證券研發(fā)部3.1.5LED行業(yè)議價能力環(huán)節(jié)襯底制作設備制造外延片、芯片封裝組件對下游議價能力強，襯底材料必然會影響整個產(chǎn)業(yè)，是各個技術環(huán)節(jié)的關鍵強，MOCVD的供貨能力是限制LED芯片公司產(chǎn)能擴張的瓶頸中高端擁有較強議價能力；低端產(chǎn)能旺盛，議價能力不足弱，除非有技術含量的大功率、多芯片封裝供需寡頭壟斷，供給穩(wěn)定，需求旺盛以銷定產(chǎn)，下游需求旺盛GaN基芯片產(chǎn)能擴大較快。低檔產(chǎn)品供大于求，高檔產(chǎn)品則價高難求屬于勞動密集行業(yè)，市場供給充分目前LED行業(yè)議價能力最強的環(huán)節(jié)是MOCVD設備廠商，MOCVD已成為行業(yè)發(fā)展瓶頸。MOCVD設備制造商主要有兩家：分別是德國AIXTRON公司和美國VEECO公司。著名廠商英國THOMASSWAN公司已被AIXTRON收購。另一家美國公司EMCORE則在2003年被VEECO收購。AIXTRON公司（含THOMASSWAN公司）大約占60%的國際市場份額，累計銷售超過1200臺，而VEECO公司占約30%。其他廠家主要包括大陽日酸（TaiyoNipponSanso）和日新電機（NissinElectric）等，其市場基本限于日本國內(nèi)。此外，日亞公司和豐田合成的設備主要是自己研發(fā)，其GaN-MOCVD設備不在市場上銷售，僅供自用。3.1.6藍寶石襯底行業(yè)分析圖表16全球藍寶石長晶廠家市場份額資料來源：XXX部調(diào)研整理圖表17藍寶石襯底價值分布圖晶棒晶棒晶片切片2009年初，臺灣晶棒報價6.9美元/毫米（2英寸）；2009年末，臺灣晶棒報價17美元/毫米；目前，臺灣晶棒報價24-27美元/毫米；晶棒成本與工藝密切相關晶棒切割后（2英寸切片）增值3-4美元，切割廠家可得凈利潤1美元；切片成本（除原料晶棒外）無變化；切片價格隨晶棒而動切片經(jīng)研磨和拋光之后（2英寸晶片）增值4美元，磨拋廠家約得凈利潤1美元；晶片成本（除原料切片外）無變化；晶片價格隨切片而動資料來源：XXX部調(diào)研整理藍寶石襯底基本上由國外廠商壟斷。LED供應鏈最上游之藍寶石晶棒長期掌握在外商手中，全球前3大產(chǎn)商俄羅斯的MonoCrystal、美國Rubicon和日本京瓷占全球近7成的產(chǎn)量。藍寶石晶棒主要供貨商還有韓國STC及臺灣的合晶光電、越峰、尚志及鑫晶鉆等。藍寶石晶片（襯底）的供應方面目前主要有美國的Rubicon、CrystalSystems、法國Saint-Gobain、俄羅斯Monocrystal、日本的京都陶瓷（Kyocera）、Namiki、Mahk，及臺灣的兆遠、兆晶(奇美、鴻海投資)、晶美、合晶及中美晶等公司。泡生法工藝生長的藍寶石晶體約為目前市場份額的70%。圖表18藍寶石襯底制造成本構成資源來源：YoleDevelopment.LED用藍寶石晶錠(SapphireIngot)自2009年出現(xiàn)缺貨潮后，藍寶石晶片(SapphireWafer)價格應聲而漲，目前藍寶石晶片價格較2009年同期增加3倍，較2010年第1季增加約50%，也助長LED封裝等成品價格上升。業(yè)界正努力確保價格及供貨量，2010年底晶片供不應求現(xiàn)象恐將持續(xù)。臺灣LED業(yè)者指出，藍寶石晶片占芯片成本比重約20%至30%，且多以外購為主，供應廠商主要為美國的Rubicon及俄國Monocrystal等，目前臺灣藍寶石晶片自制率約26%，生產(chǎn)廠商包括鑫晶鉆和越峰，中美晶及合晶也積極介入。3.2市場分析圖表19全球LED市場規(guī)模增長情況（億元）資料來源：中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院圖表20中國LED市場規(guī)模增長情況（億元）資料來源：中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院3.2.1LED襯底產(chǎn)品對比分析圖表21LED襯底性價比分析應用領域紅黃光LED藍綠光LED外延材料GaP、AlGaAs、AlGaInPGaN襯底產(chǎn)品砷化鎵（GaAs）磷化鎵(GaP)藍寶石碳化硅硅氮化鎵(GaN)氧化鋅（ZnO）導電性良良無良良良良熱導性（W/cm-K）良良差（35）優(yōu)（490）良（120）良良尺度效應發(fā)光效率穩(wěn)定發(fā)光效率穩(wěn)定發(fā)光效率與芯片面積成反比發(fā)光效率穩(wěn)定發(fā)光效率穩(wěn)定發(fā)光效率穩(wěn)定發(fā)光效率暫不穩(wěn)定熱膨脹系數(shù)×10-6/℃與外延材料匹配與外延材料匹配與GaN匹配(5.5)與GaN匹配(4.5)略低(3.5)完全匹配匹配晶格匹配佳差差中差佳佳抗靜電能力良良中優(yōu)優(yōu)良良成本--x15x1.2x--產(chǎn)品周期成熟期成熟期成長期成長期開發(fā)期開發(fā)期開發(fā)期次要應用太陽能電池-軍工窗口片軍工用品太陽能電池大功率、高頻器件液晶顯示器基片又稱襯底，也有稱之為支撐襯底。襯底主要是外延層生長的基板，在生產(chǎn)和制作過程中，起到支撐和固定的作用。它與外延層的特性配合要求比較嚴格，否則會影響到外延層的生長或是芯片的品質(zhì)。對于制作LED芯片來說，基片材料的選用是首要考慮的問題。應該采用哪種合適的襯底，需要根據(jù)設備和LED器件的要求進行選擇。目前市面上GaN基系列一般有三種材料可作為襯底：藍寶石（Al2O3）、硅(Si)、碳化硅（SiC）。除了以上三種常用的襯底材料之外，還有GaAs、AlN（目前還在基礎研究中）、ZnO等材料也可作為襯底，通常根據(jù)設計的需要選擇使用。(1）藍寶石襯底藍寶石（英文名為Sapphire）的組成為氧化鋁(Al2O3)，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵形式結合而成，其晶體結構為六方晶格結構。它常被應用的切面有A-Plane、C-Plane及R-Plane。由于藍寶石的光學穿透帶很寬，從近紫外光(190nm)到中紅外線都具有很好的透光性，因此被大量用在光學元件、紅外裝置、高強度鐳射鏡片材料及光罩材料上，它具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、高熔點（2045℃）等特點，它是一種相當難加工的材料，因此常被用來作為光電元件的材料。目前超高亮度白/藍光LED的品質(zhì)取決于氮化鎵磊晶(GaN)的材料品質(zhì)，而氮化鎵磊晶品質(zhì)則與所使用的藍寶石基板表面加工品質(zhì)息息相關，藍寶石(單晶Al2O3)C面與Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉積薄膜之間的晶格常數(shù)失配率小，同時符合GaN磊晶制程中耐高溫的要求，使得藍寶石晶片成為制作白/藍/綠光LED的關鍵材料。1993年日亞化(Nichia)開發(fā)出以氮化鎵（GaN）為材質(zhì)的藍光LED，配合MOCVD(有機金屬氣相沉積)的磊晶技術，可制造出高亮度的藍光LED。通常，GaN基材料和器件的外延層主要生長在藍寶石基片上。藍寶石基片有許多的優(yōu)點：首先，藍寶石基片的生產(chǎn)技術成熟、器件質(zhì)量較好；其次，藍寶石的穩(wěn)定性很好，能夠運用在高溫生長過程中；最后，藍寶石的機械強度高，易于處理和清洗。因此，大多數(shù)工藝一般都以藍寶石作為襯底。圖表21示例了使用藍寶石襯底做成的LED芯片。圖表22LED結構圖使用藍寶石作為襯底也存在一些問題，例如晶格失配和熱應力失配，這會在外延層中產(chǎn)生大量缺陷，同時給后續(xù)的器件加工工藝造成困難。藍寶石是一種絕緣體，常溫下的電阻率大于1011Ω·cm，在這種情況下無法制作垂直結構的器件；通常只在外延層上表面制作n型和p型電極（如圖1所示）。在上表面制作兩個電極，造成了有效發(fā)光面積減少，同時增加了器件制造中的光刻和刻蝕工藝過程，結果使材料利用率降低、成本增加。由于P型GaN摻雜困難，當前普遍采用在p型GaN上制備金屬透明電極的方法，使電流擴散，以達到均勻發(fā)光的目的。但是金屬透明電極一般要吸收約30%~40%的光，同時GaN基材料的化學性能穩(wěn)定、機械強度較高，不容易對其進行刻蝕，因此在刻蝕過程中需要較好的設備，這將會增加生產(chǎn)成本。藍寶石的硬度非常高，在自然材料中其硬度僅次于金剛石，但是在LED器件的制作過程中卻需要對它進行減薄和切割（從400μm減到100μm左右）。添置完成減薄和切割工藝的設備又要增加一筆較大的投資。藍寶石的導熱性能不是很好（在100℃約為35W/（m·K））。LED器件工作時，會傳導出大量的熱量，特別是對面積較大的大功率器件，導熱性能是一個非常重要的考慮因素。為了克服以上困難，很多人試圖將GaN(2）硅襯底目前有部分LED芯片采用硅襯底。硅襯底的芯片電極可采用兩種接觸方式，分別是L接觸（Lateral-contact,水平接觸）和V接觸（Vertical-contact，垂直接觸），以下簡稱為L型電極和V型電極。通過這兩種接觸方式，LED芯片內(nèi)部的電流可以是橫向流動的，也可以是縱向流動的。由于電流可以縱向流動，因此增大了LED的發(fā)光面積，從而提高了LED的出光效率。因為硅是熱的良導體，所以器件的導熱性能可以明顯改善，從而延長了器件的壽命。(3）碳化硅襯底SiC是IV-IV族二元化合物，也是元素周期表IV族元素中唯一的穩(wěn)定固態(tài)化合物，一種重要的半導體材料。它具有優(yōu)良的熱學、力學、化學和電學性質(zhì)，不但是制作高溫、高頻、大功率電子器件的最佳材料之一，同時又可以用作基于GaN的藍色發(fā)光二極管的襯底材料。用SiC所制功率器件可以承受更高電壓、更大電流、發(fā)光層可以做的更薄，因而工作速度更快，可使器件體積更小、重量更輕。圖表23采用藍寶石襯底與碳化硅襯底的LED芯片碳化硅襯底（美國的CREE公司專門采用SiC材料作為襯底）的LED芯片電極是L型電極，電流是縱向流動的。采用這種襯底制作的器件的導電和導熱性能都非常好，有利于做成面積較大的大功率器件。碳化硅襯底的導熱性能（碳化硅的導熱系數(shù)為490W/m·K）要比藍寶石襯底高出10倍以上。藍寶石本身是熱的不良導體，并且在制作器件時底部需要使用銀膠固晶，這種銀膠的傳熱性能也很差。使用碳化硅襯底的芯片電極為L型，兩個電極分布在器件的表面和底部，所產(chǎn)生的熱量可以通過電極直接導出；同時這種襯底不需要電流擴散層，因此光不會被電流擴散層的材料吸收，這樣又提高了出光效率。但是相對于藍寶石襯底而言，碳化硅制造成本較高，實現(xiàn)其商業(yè)化還需要降低相應的成本。另外，SiC襯底吸收380納米以下的紫外光，不適合用來研發(fā)380納米以下的紫外LED。(4）氮化鎵用于GaN生長的最理想襯底是GaN單晶材料，可以大大提高外延膜的晶體質(zhì)量，降低位錯密度，提高器件工作壽命，提高發(fā)光效率，提高器件工作電流密度。但是制備GaN體單晶非常困難，到目前為止還未有行之有效的辦法。(5）氧化鋅ZnO之所以能成為GaN外延的候選襯底，是因為兩者晶體結構相同、晶格失配度非常小，禁帶寬度接近（能帶不連續(xù)值小，接觸勢壘?。?。但是，ZnO作為GaN外延襯底的致命弱點是在GaN外延生長的溫度和氣氛中易分解和腐蝕。目前，ZnO半導體材料尚不能用來制造光電子器件或高溫電子器件，主要是材料質(zhì)量達不到器件水平和P型摻雜問題沒有得到真正解決，適合ZnO基半導體材料生長的設備尚未研制成功。（6）LED用基片（襯底）的選擇LED外延片襯底材料是半導體照明產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展的基石。不同的襯底材料，需要不同的LED外延片生長技術、芯片加工技術和器件封裝技術，襯底材料決定了半導體照明技術的發(fā)展路線。用于氮化鎵研究的襯底材料比較多，但是能用于大量生產(chǎn)的襯底目前只有二種，即藍寶石和碳化硅襯底。如下圖中所示不同半導體材料對應的LED所發(fā)出的光的顏色：圖表24不同半導體材料所對應的波長由此可見，氮化鎵基LED在LED行業(yè)中的重要性，用于氮化鎵生長的最普遍的襯底是藍寶石，其優(yōu)點是化學穩(wěn)定性好、不吸收可見光、價格適中、制造技術相對成熟，不足方面雖然很多，但均一一被克服：很大的晶格失配被過渡層生長技術所克服，導電性能差通過同側P、N電極所克服，機械性能差不易切割通過雷射劃片所克服，很大的熱失配對外延層形成壓應力因而不會龜裂，利用倒裝技術解決了導熱性能差（藍寶石的透光性能好）。市調(diào)機構YoleDeveloppement發(fā)表研究報告指出，由于LED行業(yè)需求強勁，預期自明年(2011)起藍寶石基片(sapphiresubstrate)出貨量將占整體化合物半導體(compoundsemiconductor)基片已處理面積(processedsurfacearea)的50%以上，成為主要的化合物半導體基片材料。另外，由于藍寶石晶體具有獨特性能，藍寶石廣泛應用二極管(LED)、藍光激光器(LD)工業(yè)的基片、紅外窗口和高檔窗口片等。3.2.2產(chǎn)品現(xiàn)有生產(chǎn)能力調(diào)查圖表25全球藍寶石晶棒產(chǎn)能名稱產(chǎn)業(yè)鏈段與產(chǎn)品目前晶棒年產(chǎn)量（萬毫米）未來動向備注拉晶（晶錠）掏棒（晶棒）切割（切片）磨拋（晶片）美國Rubicon√√√√600預計2011年將擴大產(chǎn)能至650萬毫米晶棒規(guī)模銷售晶棒為主；100多臺單晶爐俄羅斯Monocrystal√√480預計2011年增加50萬毫米至530萬毫米晶棒規(guī)模銷售晶棒為主；100多臺單晶爐日本京瓷√√√√450不詳晶棒產(chǎn)能約400-500萬毫米之間，以中位數(shù)450萬毫米計算韓國STC√√√√360計劃年底將產(chǎn)能提升至約420萬毫米，且將興建6寸晶棒為主的新廠，預料2011年底產(chǎn)能倍增臺灣越峰√√√√180計劃在2年內(nèi)將藍寶石單晶產(chǎn)能再擴充2倍，月產(chǎn)能將上看50-60萬毫米目前市場占有率約為7%臺灣鑫晶鉆√√√√90預計2011年將單晶爐增加到60臺約40臺單晶爐其他410主要包括日本并木精密、韓國Astek、哈工大奧瑞德、藍晶等合計2570以1mm晶棒切割1片晶片的平均切割率計算，那么2010年市場晶片生產(chǎn)量為2570萬片圖表26大陸具備生產(chǎn)能力的藍寶石襯底企業(yè)公司產(chǎn)業(yè)鏈段與產(chǎn)品目前年產(chǎn)量未來動向備注拉晶（晶錠）掏棒（晶棒）切割（切片）磨拋（晶片）哈工大奧瑞德√√約年產(chǎn)80萬毫米晶棒正在增加單晶爐年產(chǎn)45噸藍寶石晶體；主要供給軍工，少量外售給民用；改良泡生法云南藍晶√√√√約年產(chǎn)200萬毫米晶棒，折合200萬片晶片不詳約400臺單晶爐，5臺切割機；提拉法成都東駿√√年產(chǎn)2000毫米正在增加單晶爐外賣晶棒；提拉法重慶四聯(lián)√√√√年產(chǎn)12萬片晶片2011年將形成年產(chǎn)能120萬片晶片文登華博√年產(chǎn)140萬片切片隨市場增加產(chǎn)能，有可能做回拉晶為國內(nèi)晶棒和少量國外晶棒加工；兩臺切割機焦作科瑞斯達√年產(chǎn)60萬片晶片不詳技術較好青島嘉星√年產(chǎn)15萬片晶片預計三年內(nèi)年產(chǎn)能將擴大到180萬片；2011年60萬片購買哈工大和國外晶棒合計國內(nèi)年產(chǎn)量約為280萬毫米晶棒、287萬片晶片2011年產(chǎn)量約為320萬毫米晶棒、440萬片晶片晶片沒有計哈工大、東駿的晶棒和華博的切片資料來源：XXX部調(diào)研整理圖表27大陸尚未量產(chǎn)的藍寶石企業(yè)名稱現(xiàn)狀未來動向備注浙江巨化停產(chǎn)兩年現(xiàn)申請恢復生產(chǎn)2000年建廠，已能用泡生法量產(chǎn)晶體，因前幾年市場不好而屢陷虧損天津賽法不詳不詳其前身是美國晶體技術有限公司（AXT）藍寶石事業(yè)部；2008初自稱已能量產(chǎn)，但市場少見其產(chǎn)品揚州華夏研發(fā)中不詳成立于2002年，現(xiàn)在主要生產(chǎn)AlGaInP芯片，藍寶石晶體尚在研發(fā)中長治虹源建設中三至五年擬投資50億以上由深圳淼浩公司投資，創(chuàng)建于2009年8月，注冊資本1.3億元，項目總投資2.5億元。擬打通產(chǎn)業(yè)鏈常州歐亞建設中計劃1-2年內(nèi)年產(chǎn)120萬片，3-5年產(chǎn)300-400萬片“藍寶石襯底”項目投資2億元；項目二三期投資將超過5億元興化祥盛小量生產(chǎn)不詳2002年開始與中國科學院上海光機所合作研制開發(fā)的2～3英寸藍寶石襯底基片；大慶華泰建設中不詳2006年成立大慶迪光，主營藍寶石襯底基片研制(國家863計劃引導項目)焦作宏帆建設前期擬年產(chǎn)藍寶石10噸總投資6026萬元；備案中連城鑫晶建設中擬年產(chǎn)85噸晶體約200臺藍寶石單晶體生長爐天通股份中試不詳擬實施高效LED照明用藍寶石基板材料中試線項目，項目總投資不超過1億元德豪潤達規(guī)劃中項目還存在較大變數(shù)擬在淮投資年產(chǎn)330噸藍寶石晶體、450萬片襯底晶圓、300萬片圖形襯底項目。項目投資總額20.8億元鹽城協(xié)鑫建設中擬年產(chǎn)2000萬片總投資30億元，上500臺藍寶石長晶爐；采用泡生法。09年在南京簽訂合作協(xié)議資料來源：XXX部調(diào)研整理3.2.3產(chǎn)品產(chǎn)量及銷售量調(diào)查因為產(chǎn)品供不應求，各襯底廠家都在滿負荷生產(chǎn)，其生產(chǎn)能力基本上代表了其產(chǎn)量和銷售量，見圖表25、26。對晶棒需求量最大區(qū)域是臺灣和日本地區(qū)，其次是韓國。臺灣和韓國主要購買美國和俄羅斯的晶棒，日本則是自給自足。從Rubicon的銷售地和客戶構成可以看到，Rubicon82%的產(chǎn)品銷往亞洲，來自臺灣（兆遠、兆晶）和韓國（IljinDisplay）的三大客戶銷售額占比就達到了48%。圖表28Rubicon主要銷售地的銷售額占總銷售比例2007年2008年2009年2010上半年亞洲72%53%72%82%北美26%44%25%15%歐洲2%3%3%3%資料來源：Rubicon報表圖表29Rubicon主要客戶銷售額占總銷售比例客戶2007客戶2008客戶2009CrystalwiseTechnology,Inc.26%PeregrineSemiconductorCorp.29%CrystalwiseTechnology,Inc.20%ShinkoshaCo.Ltd.21%ShinkoshaCo.Ltd.17%TeraXtalTechnologyCorp.17%PeregrineSemiconductorCorp.15%CrystalwiseTechnology,Inc.12%IljinDisplayCo,Ltd.11%資料來源：Rubicon報表3.2.4替代產(chǎn)品調(diào)查目前最有可能代替藍寶石襯底的是碳化硅襯底。碳化硅襯底性能要比藍寶石襯底優(yōu)越得多（其性能比較見圖表21），但其昂貴的價格大大限制了其發(fā)展。根據(jù)調(diào)查，碳化硅4H產(chǎn)品（用于軍工）2英寸晶片價格為1萬元/片，3英寸價格3萬元/片，4英寸價格5萬元/片；碳化硅6H產(chǎn)品（用于LED襯底）2英寸價格約為6000元。碳化硅襯底主要用于高端或關鍵應用，藍寶石襯底目前則大量用于高亮度發(fā)光二極管，他們兩個性能功能各異，各有自己擅長的領域，相信在未來相當長的時期內(nèi)不會互相取代，而只會長期共存。3.2.5客戶需求分客戶需求因素（$APPEALS）客戶需要和期望對國內(nèi)產(chǎn)品的評價對國外產(chǎn)品的評價價格比國外產(chǎn)品價格低BB可獲得性無甚要求，到廠拿貨BB包裝標準真空包裝SS性能性能符合標準，錯位密度??；4英寸圖形晶片將會得到A級評價BA易用性開盒即用SS保障品質(zhì)一定要穩(wěn)定，一致性要好；供應鏈要跟得上BA生命周期成本雖然4英寸6英寸晶片是未來需求趨勢，但2英寸BA說明：客戶對產(chǎn)品的評價用三級尺度衡量，基本（B）、滿意（S）、特別（A）；對產(chǎn)品的評價是指客戶對公司現(xiàn)有產(chǎn)品或者市場上現(xiàn)有的產(chǎn)品（如果公司無現(xiàn)成的產(chǎn)品）以及主要競爭對手產(chǎn)品在表格左邊里客戶需要與期望的事項上的評價或認識，“基本”的需求是必須滿足的，否則客戶就不會購買；“滿意”的需求指的是如果這個需求得到滿足，會提高客戶滿意度；對于“特別”的需求，可以拉開和對手的差距，也就是我們的產(chǎn)品差異化所在。圖表30不同直徑襯底需求估計資料來源：瑞銀結論：未來幾年4英寸襯底將成為主流，產(chǎn)品應該以4英寸為主，并向大尺寸襯底產(chǎn)品發(fā)展；產(chǎn)品質(zhì)量和性能要達到一流水平；產(chǎn)量能適應客戶需求。3.3市場預測3.3.1市場需求分析（1）藍寶石襯底全球市場需求根據(jù)臺灣工研院（見圖表6）的預測，2010年全球LED芯片需求量約為850億顆；美國權威調(diào)研機構isuppi（見圖表31）的預測則約為800億顆；臺灣拓撲產(chǎn)業(yè)研究所（見圖表32）的估計約1100億顆；StrategiesUnlimited、DisplaySearch和瑞銀（見圖表33）等研究機構的預測則為830億顆。根據(jù)調(diào)研信息斷定，瑞銀等的預測是較為恰當（也偏保守）的，根據(jù)謹慎性原則，下面以瑞銀的數(shù)據(jù)進行推導藍寶石襯底的需求。圖表31全球LED芯片需求預測（百萬顆）資料來源：Isuppi圖表32背光源和照明將成LED市場后續(xù)高速成長的動力資料來源：拓撲研究圖表33LED芯片需求量（百萬顆）資料來源：StrategiesUnlimited，DisplaySearch，瑞銀圖表34LED芯片需求量（百萬平方毫米）資料來源：StrategiesUnlimited，DisplaySearch，瑞銀根據(jù)瑞銀等的數(shù)據(jù)，2010年的芯片需求量為28252百萬平方毫米，而2英寸的外延片（對應2英寸的晶片）的面積（1英寸=25.4毫米）為506.45平方毫米，一般外延片到芯片的切割率為100%（實際中，外延片的周邊區(qū)域是不可用的，外延片切割成芯片會有一定損失的，處于保守估計，可按照100%利用率來估計）那么，2010年外延片的市場需求量（以2英寸計）則為：28252000000/506.45=55784381片=5578萬片，即晶片的市場需求量為5578萬片。目前藍寶石襯底占全部襯底的比例約為47%，那么，藍寶石晶片2010年市場需求量為2623萬片。因為未來幾年藍光和白光LED（以藍寶石為襯底）的增長最為迅速，所以市調(diào)機構YoleDeveloppement（2010年）預期自明年(2011)起藍寶石襯底(sapphiresubstrate)出貨量將占全部襯底50%以上。在供給方面，上面已經(jīng)推出2010年藍寶石襯底產(chǎn)量約為2570萬片（見圖表25）。目前制約藍寶石襯底產(chǎn)出的主要因素是單晶的生長。單晶生長技術壁壘高，能較為迅速擴產(chǎn)的是已經(jīng)掌握拉晶技術的實力廠商，但他們也面臨著人才短缺的情況。單晶爐從訂貨到安裝好投入生產(chǎn)大概需要11個月的時間。藍寶石襯底從2009四季度開始暴漲，如果廠商從這時候采購單晶爐的話，新增單晶爐大規(guī)模投產(chǎn)的時間將在2010年四季度。對于新進入者，則在單晶爐投產(chǎn)后仍需要1-2年的技術積累才能達到穩(wěn)定生產(chǎn)，也就是說，新增單晶爐更大規(guī)模投產(chǎn)的時間應該在2011年和2012年。2009年藍寶石襯底基本上是供需平衡，上半年供給有余，下半年供給偏緊，全年供給量約為1700萬片（以2英寸計）。2009-2010年供給的增長率為51%，該期間是機器閑置到機器滿負荷生產(chǎn)的狀態(tài)轉變，51%的高速增長不足為奇。因為單晶爐等機器的剛性供應，2010年之后襯底的供給速度將比2009-2010年的低。按照前面的分析，預計2011年到2014年的增長速度分別為40%、30%、25%和20%。圖表35未來藍寶石晶片全球市場供需分析結果產(chǎn)品單位：萬片年度2010年