OFweek8月深度解析中國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景.doc

OFweek深度解析：中國LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景 在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)的大背景下，我國LED企業(yè)苦練內(nèi)功，抓住國內(nèi)有利發(fā)展契機(jī)，抵御全球金融危機(jī)，取得可喜的成績。在成績和機(jī)遇的背后，中國LED企業(yè)仍然面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和重重危機(jī)。缺乏LED外延片和芯片技術(shù)專利，長期依賴進(jìn)口核心技術(shù)，企業(yè)自主創(chuàng)新能力差，成本居高不下，都是我國LED企業(yè)的硬傷。表面上，核心技術(shù)缺失是我國LED企業(yè)的發(fā)展瓶頸；實(shí)質(zhì)上，戰(zhàn)略問題才是我國LED企業(yè)最大的發(fā)展瓶頸。企業(yè)因經(jīng)營而盈利，因管理而發(fā)展，因戰(zhàn)略而成功，因文化而常青。技術(shù)是企業(yè)強(qiáng)有力的競爭武器，但是只有在戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，技術(shù)才能發(fā)揮重大作用。金海灣咨詢總經(jīng)理裴中陽先生言：“戰(zhàn)略定位決定擴(kuò)張方式，擴(kuò)張方式?jīng)Q定資源配置。”反過來，技術(shù)資源配置由擴(kuò)張方式?jīng)Q定，擴(kuò)張方式由戰(zhàn)略定位決定。所以，戰(zhàn)略定位決定技術(shù)資源的配置效率和產(chǎn)出水平。所以，我國LED企業(yè)需要重新思考戰(zhàn)略，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略突圍。 led完整產(chǎn)業(yè)鏈分析 一、上游芯片產(chǎn)業(yè)，LED行業(yè)上游主宰下游。在LED產(chǎn)業(yè)變局中，上游企業(yè)受到的沖擊小于下游企業(yè)。LED產(chǎn)為具有典型的不均稀產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，一般按照材料制備、芯片制備和器件封裝與應(yīng)用于分為上、中、下游，雖然產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)不多，但其涉及的技術(shù)領(lǐng)域廣泛，技術(shù)工藝多樣化，上下游之間的差異巨大的，上游環(huán)節(jié)進(jìn)入壁壘大大高于下游環(huán)節(jié)（上游外延片制備的投資規(guī)模比一些下游應(yīng)用環(huán)節(jié)上出上千倍），呈現(xiàn)金字塔形產(chǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。 其中，上游和中游是典型的技術(shù)或資本密集的“三高”產(chǎn)業(yè)：高難度、高投入、高風(fēng)險(xiǎn)，在某些環(huán)節(jié)技術(shù)難度極大、工藝精度要求極高、對技術(shù)和設(shè)備的依賴極強(qiáng)，而處于產(chǎn)業(yè)鏈下游的封裝和應(yīng)用環(huán)節(jié)壁壘很低，以屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)為。襯底材料是LED照明的基礎(chǔ)，也是外延生長的基礎(chǔ)，不同的襯底材料需要不同的外延生長技術(shù)，又在一定程度上影響到芯片加工和器件封裝。因此，襯底材料費(fèi)的技術(shù)路線必然會影響整個(gè)頭為的技術(shù)部路線，是各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。外延片生長主要依靠生長工藝和設(shè)備。制造外延片的主流方法是采用金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積（MOCVD），但即使是這種“最經(jīng)濟(jì)”的方法，其設(shè)備制造難度也非常大，國際上只有德國、美國、英國、日本等少數(shù)國家中數(shù)量非常有限的企業(yè)可以進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，設(shè)備非常昂貴，但歐美企業(yè)對材料的研究有限，因此設(shè)備的工藝參數(shù)不夠完善。而行業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的日本企業(yè)對技術(shù)嚴(yán)格封鎖，其中對GaN材料研究最成功的日本日亞化學(xué)和豐田合成的MOCVD設(shè)備則根本不對外銷售，呬家技術(shù)比較成熟的日本酸素公司的設(shè)備則只限于日本境內(nèi)出售。 芯片制造的難度公次于材料制備，同屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，進(jìn)入壁壘仍然很高。其技術(shù)上的難題主要包括提高外量子效率、降低結(jié)溫和有效散熱。目前核心技術(shù)同樣也掌握在大企業(yè)手中，如美國HP、Cree、德國Osram等。 目前LED產(chǎn)業(yè)的核心專利基本都被外國幾大公司控制。這些公司利用各自的核心專利，采取橫向（同時(shí)進(jìn)入多個(gè)國家）和縱向（不斷完善設(shè)計(jì)，進(jìn) 行后續(xù)申請）擴(kuò)展方式，在全世界范圍內(nèi)布置了嚴(yán)密的專利網(wǎng)。由于中國企業(yè)在LED專利布 局上起步較晚，專利的申請時(shí)間、專利類型、授權(quán)比例等方面與國外企業(yè)均存在較大差距，特別是在高端芯片及部分應(yīng)用領(lǐng)域上表現(xiàn)得尤為明顯。近年來，我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)盡管取得了高速發(fā)展，但面臨的專利糾紛也日益增多，國內(nèi)半導(dǎo)體照明企業(yè)在這些糾紛中經(jīng)常處于被動(dòng)局面。 然而迄今為止，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)對專利問題并沒有真正給予足夠的重視，對專利狀況與專利法規(guī)仍不熟悉，一些新投資項(xiàng)目也沒有對IP進(jìn)行足夠的 盡職調(diào)查，存在很大的法律風(fēng)險(xiǎn)。由于國內(nèi)LED企業(yè)絕大部分發(fā)明專利都不是原創(chuàng)，都是在國際LED巨頭原創(chuàng)專利的基礎(chǔ)上做一些修補(bǔ)，與國際LED巨頭打起專利官司，往往處于劣勢。因此專 利問題將嚴(yán)重制約中國大陸LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識和實(shí)行有效的應(yīng)對策略，是中國大陸LED產(chǎn)業(yè)需要面對的一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。 二、中游LED封裝 作為LED產(chǎn)業(yè)鏈中承上啟下的LED封裝，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中起著無可比擬的重要作用。LED器件的各類應(yīng)用產(chǎn)品大量LED器件，如大型LED顯示屏、液晶顯示器的LED背光源、LED照明燈具、LED交通燈和汽車燈等，LED器件在應(yīng)用產(chǎn)品總成本占了40%至70%，且LED應(yīng)用產(chǎn)品的各項(xiàng)性能往往70%以上由LED器件的性能決定。 中國是LED封裝大國，據(jù)估計(jì)全世界80%數(shù)量的LED器件封裝集中在中國，分布在各類美資、臺資、港資、內(nèi)資封裝企業(yè)。隨著工藝技術(shù)的不斷成熟和品牌信譽(yù)的積累，中國LED封裝企業(yè)必將在中國這個(gè)LED應(yīng)用大國里扮演重要和主導(dǎo)的角色。 下面從LED封裝產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)來闡述中外封裝企業(yè)的差異。 1、封裝生產(chǎn)及測試設(shè)備差異 目前中國LED封裝企業(yè)中，規(guī)模前列的LED封裝企業(yè)均擁有世界最先進(jìn)的封裝設(shè)備，這是后發(fā)優(yōu)勢所決定的。就硬件水平來說，中國規(guī)模以上的LED封裝企業(yè)是世界上最先進(jìn)的。當(dāng)然，一些更高層次的測試分析設(shè)備還有待進(jìn)一步配備。 因此，中國在封裝設(shè)備硬件上已具備世界領(lǐng)先水平，具備先進(jìn)封裝技術(shù)和工藝發(fā)展的基礎(chǔ)。 2、LED芯片差異 LED封裝器件的性能在50%程度上取決于LED芯片，LED芯片的核心指標(biāo)包括亮度、波長、失效率、抗靜電能力、衰減等。目前國內(nèi)LED封裝企業(yè)的中小尺寸芯片多數(shù)選用國產(chǎn)品牌，這些國產(chǎn)品牌的芯片性能與國外品牌差距較小，具有良好的性價(jià)比，亦能滿足絕大部分LED應(yīng)用企業(yè)的需求。尤其是部分芯片品牌的性能已與國外品牌相當(dāng)，通過封裝工藝技術(shù)的配合，已能滿足很多高端應(yīng)用領(lǐng)域的需求。 3、封裝輔助材料差異 封裝輔助材料包括支架、金線、環(huán)氧樹脂、硅膠、模條等。輔助材料是LED器件綜合性能表現(xiàn)的一個(gè)重要基礎(chǔ)，輔助材料的好壞可以決定LED器件的失效率、衰減率、光學(xué)性能、能耗等。 目前中國大陸的封裝輔助材料供應(yīng)鏈已較完善，大部分材料已能在大陸生產(chǎn)供應(yīng)。但高性能的環(huán)氧樹脂和硅膠以進(jìn)口居多，這兩類材料主要要求耐高溫、耐UV、優(yōu)異折射率及良好膨脹系數(shù)等。隨著全球一體化的進(jìn)程，中國LED封裝企業(yè)已能應(yīng)用到世界上最新和最好的封裝輔助材料。 4、封裝設(shè)計(jì)差異 LED的封裝形式主要有支架式LED、表貼式LED及功率型LED三大主類。 LED的封裝設(shè)計(jì)包括外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)、光學(xué)設(shè)計(jì)、材料匹配設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)等。支架式LED的設(shè)計(jì)已相對成熟，目前主要在衰減壽命、光學(xué)匹配、失效率等方面可進(jìn)一步上臺階。貼片式LED的設(shè)計(jì)尤其是頂部發(fā)光TOP型SMD處在不斷發(fā)展之中，封裝支架尺寸、封裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇、光學(xué)設(shè)計(jì)、散熱設(shè)計(jì)等不斷創(chuàng)新，具有廣闊的技術(shù)潛力。功率型LED的設(shè)計(jì)則是一片新天地。由于功率型大尺寸芯片制造還處于發(fā)展之中，使得功率型LED的結(jié)構(gòu)、光學(xué)、材料、參數(shù)設(shè)計(jì)也處于發(fā)展之中，不斷有新型的設(shè)計(jì)出現(xiàn)。中國的LED封裝設(shè)計(jì)是建立在國外及臺灣已有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的改進(jìn)和創(chuàng)新。設(shè)計(jì)需依賴良好的電腦設(shè)計(jì)工具、良好的測試設(shè)備及良好的可靠性試驗(yàn)設(shè)備，更需依據(jù)先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路和產(chǎn)品領(lǐng)悟力。目前中國的LED封裝設(shè)計(jì)水平還與國外行業(yè)巨頭有一定差距，這也與中國LED行業(yè)缺乏規(guī)模龍頭企業(yè)有關(guān)，缺乏有組織、有計(jì)劃的規(guī)模性的研發(fā)設(shè)計(jì)投入。 5、封裝工藝差異 LED封裝工藝同樣是非常重要的環(huán)節(jié)。例如固晶機(jī)的膠量控制，焊線機(jī)的焊線溫度和壓力，烤箱的溫度、時(shí)間及溫度曲線，封膠機(jī)的氣泡和卡位管控等等，均是重點(diǎn)工藝控制點(diǎn)。即使是芯片質(zhì)量好、輔材匹配好、設(shè)計(jì)優(yōu)異、設(shè)備精度高，如果是工藝不正確或管控不嚴(yán)，就會最終影響LED的可靠性、衰減、光學(xué)特性等。 隨著中國LED封裝企業(yè)這幾年的快速發(fā)展，LED封裝工藝已經(jīng)上升到一個(gè)較好的水平，尤其是一些高端需求如大型LED顯示屏、廣色域液晶背光源等，中國的LED優(yōu)秀封裝企業(yè)已能滿足其需求，先進(jìn)封裝工藝生產(chǎn)出來的LED已接近國際同類產(chǎn)品水平。 6、LED器件性能差異 LED器件的性能指標(biāo)主要表現(xiàn)在如下六方面：亮度或流明值；光衰；失效率；光效；一致性；光學(xué)分布特性 光衰 一般研究認(rèn)為，光衰與芯片關(guān)聯(lián)度不大，與封裝材料與工藝關(guān)聯(lián)度最大。影響光衰的封裝材料主要有固晶底膠、熒光膠、外封膠等，影響光衰的封裝工藝主要有各工序的烘烤溫度和時(shí)間及材料匹配等。 目前，中國LED封裝工藝經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，已有較好的基礎(chǔ)，在光衰的控制上已與國外一些產(chǎn)品匹敵。 失效率 失效率與芯片質(zhì)量、封裝輔助材料、生產(chǎn)工藝、設(shè)計(jì)水平和管理水平相關(guān)。 LED失效主要表現(xiàn)為死燈、光衰過大、波長或色溫漂移過大等。根據(jù)LED器件的不同用途要求，其失效率也有不同的要求。例如指示燈用途LED可以為 1000PPM（3000小時(shí)）；照明用途LED為500PPM（3000小時(shí)）；彩色顯示屏用途LED為50PPM（3000小時(shí)）。中國封裝企業(yè)的LED失效率整體水平有待提高。可喜的是，少量中國優(yōu)秀封裝企業(yè)的失效率已達(dá)到世界水平。光效LED光效90%取決于芯片的發(fā)光效率。中國LED封裝企業(yè)對封裝環(huán)節(jié)的光效提高技術(shù)也有大量研究。如果中國在大尺寸瓦級芯片的研發(fā)生產(chǎn)上取得突破及量產(chǎn)，將會極大促進(jìn)功率型封裝器件光效的提高。一致性LED的一致性包括波長一致性、亮度一致性、色溫一致性、衰減一致性等。前三項(xiàng)一致性是可以通過投料工藝控制和分光分色機(jī)篩選達(dá)到的。前三項(xiàng)水平來說，中國LED封裝技術(shù)與國外一致。角度一致性往往難以分選出來，需通過優(yōu)化設(shè)計(jì)、物料機(jī)械精度控制、生產(chǎn)制程嚴(yán)格控制來達(dá)到。例如，LED全彩顯示屏用途的紅、綠、藍(lán)三種橢圓形LED的角度一致性控制非常重要，決定性地影響LED全彩顯示屏的色彩品質(zhì)，成為LED器件的一項(xiàng)高端技術(shù)。衰減一致性也與物料控制和工藝控制有關(guān)，包括不同顏色LED的衰減一致性和同一顏色LED的衰減一致性。一致性的研究是LED封裝技術(shù)的一個(gè)重要課題。中國部分LED封裝企業(yè)在LED一致性方面的技術(shù)已與國際接軌。 光學(xué)分布特性LED是一個(gè)發(fā)光器件。對于很多LED應(yīng)用用途來說，LED的光形分布是一個(gè)重要指標(biāo)，決定了應(yīng)用產(chǎn)品二次光學(xué)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，也直接影響了LED應(yīng)用產(chǎn)品的視覺效果。例如，LED戶外顯示屏使用的LED橢圓形透鏡設(shè)計(jì)能夠使顯示屏在角度變化時(shí)亮度變化平穩(wěn)并有較大視角，符合人的視覺習(xí)慣。又如，LED路燈的光學(xué)要求，使得LED的一次光學(xué)設(shè)計(jì)和路燈的二次光學(xué)設(shè)計(jì)必須匹配，達(dá)到最佳路面光斑和最佳發(fā)光效率。通過計(jì)算機(jī)光學(xué)模擬軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)是常用的手段。中國LED封裝企業(yè)在積極迎頭趕上，與國外技術(shù)的差距在縮小。隨著中國成為全世界的LED封裝大國，中國的LED封裝技術(shù)在快速發(fā)展和進(jìn)步，與世界頂尖封裝技術(shù)的差距在縮小，并且局部產(chǎn)品有超越。我們需要加大在LED封裝技術(shù)研究領(lǐng)域方面的研發(fā)投入，企業(yè)和政府均應(yīng)引起重視。其實(shí)我們中國LED封裝技術(shù)與國外的差距主要在研發(fā)投入的差距。隨著中國國力的增長，我們相信中國會成為LED封裝強(qiáng)國。三、下游LED應(yīng)用 根據(jù)LED應(yīng)用的角度，我們將LED產(chǎn)業(yè)分成LED顯示屏、LED背光源、LED汽車燈、LED家用照明、LED景觀照明、LED商用照明六大細(xì)分市場。 1、LED顯示屏LED顯示屏起步早，在車站、銀行、證券、醫(yī)院、酒店已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在LED需求量上，LED顯示屏需求量距行業(yè)第二，占到LED整體銷量的23.1%,市場規(guī)模達(dá)到32.4億元，成為我國LED主要應(yīng)用市場。近年來，LED全彩顯示屏增長強(qiáng)勁，體育場館、市政廣場、演唱會、機(jī)場等場所需求量大增。LED顯示屏的關(guān)鍵成功因素并非價(jià)值鏈前端技術(shù)研發(fā)，而是后端的關(guān)公營銷和深挖需求。要將LED顯示屏應(yīng)用到車站、銀行、證券、醫(yī)院、酒店、體育場館、市政廣場、演唱會、機(jī)場等場所，關(guān)公營銷是關(guān)鍵。另外，LED顯示屏優(yōu)勢明顯，深挖渠道，開拓新客戶是關(guān)鍵，如LED廣告顯示屏。2、LED背光源前幾年在彩屏手機(jī)的推動(dòng)下，手機(jī)液晶面板背光源LED市場快速增長。但是，近年手機(jī)市場平穩(wěn)發(fā)展，手機(jī)液晶面板背光源LED需求量放緩。隨著液晶電視需求上升，液晶電視面板背光源LED市場前景良好。雖然，手機(jī)和液晶電視市場帶動(dòng)LED背光源快速發(fā)展，但是LED背光源成本居高不下的問題，一直阻礙LED在該領(lǐng)域的應(yīng)用。要在LED背光源細(xì)分市場上取得成功，關(guān)鍵因素是資源整合和成本控制。一方面，要控制采購、生產(chǎn)、物流等成本；另一方面，可以通過戰(zhàn)略資源整合，強(qiáng)大企業(yè)技術(shù)研發(fā)能力和市場控制能力。企業(yè)和液晶電視、消費(fèi)電子廠商形成戰(zhàn)略聯(lián)盟，強(qiáng)大市場控制能力，從而倒逼外延片、芯片技術(shù)企業(yè)降低技術(shù)專利使用費(fèi)，從而降低企業(yè)成本。另外，企業(yè)還可以通過收購、技術(shù)合作等方式，整合國外企業(yè)的技術(shù)資源，提高競爭力。 3、LED汽車燈LED在汽車車燈上的應(yīng)用優(yōu)勢明顯：功耗低、壽命長、反應(yīng)速度快。但是，LED汽車車燈認(rèn)證時(shí)間長、單位瓦數(shù)流明低等問題導(dǎo)致LED未廣泛應(yīng)用于汽車車燈。不過，我國汽車市場高速發(fā)展，LED車燈市場潛力巨大。LED汽車燈并未廣泛應(yīng)用，說明這個(gè)細(xì)分市場沒有完全打開。這時(shí)需要行業(yè)聯(lián)盟推動(dòng)LED汽車燈市場發(fā)展。領(lǐng)先企業(yè)需要肩負(fù)行業(yè)發(fā)展的責(zé)任，從做“產(chǎn)品”到做“行業(yè)”.針對LED汽車燈，攻克技術(shù)難關(guān)，制定標(biāo)準(zhǔn)，申請政策。4、LED家用照明隨著全球節(jié)能環(huán)保意識漸強(qiáng)，全球已經(jīng)進(jìn)入禁止白熾燈時(shí)代。中國有三億多家庭，LED照明剛剛起步，其市場潛力不可估量。另外，個(gè)性化的LED裝飾燈市場潛力同樣巨大。但是，LED照明燈成本高、散熱差等問題阻礙了中國LED照明市場的發(fā)展。與LED背光源市場和LED汽車燈市場不同的是，LED照明市場的目標(biāo)客戶極其分散，難以采用市場倒逼技術(shù)的方式降低成本。LED企業(yè)只能通過技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，解決散熱差等技術(shù)問題，降低成本。營銷創(chuàng)新也是關(guān)鍵成功因素，通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)新、品牌理念創(chuàng)新等營銷策略，突破市場瓶頸。5、LED景觀照明LED景觀照明主要應(yīng)用在廣場、街道、主題公園等場所，其主要目標(biāo)客戶是政府。LED由于節(jié)能環(huán)保、裝飾效果好，越來越廣泛地應(yīng)用到景觀照明中。另外，在政府的推動(dòng)下，LED交通燈市場快速發(fā)展。目前市場機(jī)會已經(jīng)從一線城市轉(zhuǎn)向二三線城市。 LED景觀照明（包括LED交通燈）客戶并非價(jià)格敏感型客戶，對技術(shù)不過于苛求。LED景觀照明關(guān)鍵成功因素是公關(guān)營銷和政府合作。中國很多城市開展“