中国LED显示应用产业发展年鉴(2010)
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第一章 行业综述篇

积极推进LED产业健康、科学、有序发展

关白玉

工业和信息化部电子产品司

半导体发光二极管(以下简称LED)产业是近年迅速发展的新兴产业,LED显示应用为LED产业的重要组成部分,在我国已经形成了良好的产业基础和应用基础,正在进入规模化提升的发展时期。今年是第十二个五年计划的开局之年,是承上启下的关键一年。站在新一轮发展的起点上,我们要紧紧抓住这难得的发展机遇,迎接挑战,积极推进LED产业健康、科学、有序发展。

2010年10月份召开党的十七届五中全会提出,要坚持以人为本、全面协调可持续的科学发展观,要转变经济发展方式。提出“十二五”规划要以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式为主线。2011年3月在第十一届全国人大讨论通过的《国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要》(以下简称纲要),最突出的特点是始终贯穿着以科学发展为主题,以加快转变经济发展方式这一主线。从规划纲要的指导思想到政策导向、发展目标和重点任务等,都体现了科学发展的要求,体现了加快转变经济发展方式的要求。在纲要中提出,今后五年的主要任务在改造提升制造业方面要提高基础元器件研发和系统集成水平;明确提出七项战略性新兴产业,LED及显示LED屏产业都与其中的新一代信息技术、节能环保产业、高端装备制造、新能源等密切相关;纲要强调了加快建设创新型国家的重点是增强科技创新能力和完善科技创新体制,同时对我国经济建设全面推进工业化、信息化、国际化等深入发展提出了更高的要求。

近年来技术的快速进步,推进LED产业发展呈现了蓬勃发展的大好势头。尤其是蓝光LED的问世,不仅与红光、绿光LED共同实现了全彩显示,同时通过蓝光LED激发荧光粉实现了白光,成为新型固态光源的核心器件,LED应用从电子信息领域进入了照明领域,为LED产业提供了更加广阔的市场空间和创新空间。半导体发光二极管(LED)作为电子信息领域的重要产品,归属半导体光电子器件的门类。LED具有光电转换效率高、响应速度快、寿命长、可靠性高、节能环保等特点,发展前景广阔。LED在户外显示屏、液晶显示屏背光源应用等方面显示出明显优势;高亮度、大功率LED作为新型光源,其主要特点体现在光电转换效率高、节约能源;不含汞等有毒有害物质、更加环保;并具有实现多种功能照明的广阔空间等。当前,在世界各国共同应对能源紧缺与经济发展矛盾的挑战,坚持节能、环保、走可持续发展道路是我国经济发展的必然选择。发展LED产业完全符合当前国民经济和社会发展的要求,是经济发展模式转变,实现低碳经济、应对全球气候变暖的重要措施,是落实科学发展观的具体实践。

一、我国LED产业发展现状

LED自1962年问世以来,技术水平迅速提高、产业规模持续发展、应用领域不断拓宽。1994年日本日亚公司开发出氮化镓(GaN)基蓝光LED,不仅成功实现了LED的全彩显示,同时白光LED的问世成为半导体照明的起点,大功率、高亮度LED的出现为进入照明领域奠定了基础。

(一)产业发展概况

1.产业概况

随着国内LED技术进步步伐加快和产业规模迅速扩大,我国大陆已经成为半导体照明产业发展最快、潜力最大的地区。到2010年底,我国从事LED产业的企事业单位超过3000家,其中从事外延、芯片的研究和生产单位有50多家,器件封装企业超过1000家;下游应用产品生产企业约有2000家,其中民营和合资企业占到企业总数的75%, LED产业就业人员超过80万人。目前我国已初步形成珠三角、长三角、北方地区、江西及福厦地区四大LED产业聚集区,全国85%以上的LED企业分布在这些地区。

2009年LED产业的产值为827亿元,增长率为25%,其中芯片产值为23亿元,器件产值为204亿元,应用产品产值为600亿元。2009年已公布投资LED产业为220亿元,其中37%投资外延芯片,11%投资器件封装,52%投资LED应用产品。

2010年LED产业的产值为1200亿元,增长率为45%,其中芯片产值为40亿元,器件产值为250亿元,应用产品产值为900亿元。2010年实际投资LED产业为343亿元。2008—2010年全国LED期间产量如表1所示。

表1 2008—2010年全国LED器件产量

2.技术水平

近年来国内LED技术发展迅速,尤其在提高功率和发光效率等方面获得突破。目前国内开发的功率LED封装成白光,产业化水平的光效可达90 lm/w,最好水平可达110 lm/w,缩小了与世界先进水平的差距。

我国LED产业技术来源一是依靠企业自主创新;二是高校、研究所科技成果的转移,近年来已有多个案例获得成功;三是通过购买国外技术专利、引进关键设备和人才获得高起点。

3.应用情况

目前国内LED较为成熟的应用集中在LED显示屏、景观照明、中小液晶显示屏背光源等领域。2010年景观照明、LED显示屏与家电显示、中小尺寸背光源三大应用领域所占市场份额分别为28%、27%、22%。目前LED商业照明、隧道灯、路灯、市内照明等应用产品的开发、试点工作正在进行。

二、我国LED产业存在的差距

近年来我国LED产业的发展取得了显著的成绩,但与国际先进水平和市场需求相比尚存在较大差距,技术创新和产业发展还面临许多急需解决的问题。

(一)产业规模小

我国LED企业共计约3000家,其中从事外延、芯片的研究和生产单位有50多家,器件封装企业超过1000家;下游应用产品生产企业约有2000家。企业规模小,抗风险能力弱。2010年全国LED产业产值为1200亿元,其中技术含量高的芯片制造和封装产值为290亿元,占24%;配套件和应用产品产值900亿元,占75%;产品的平均价格不足0.3元,产品水平位于中低端。我国LED产业主要是中小企业,最大的LED芯片企业年销售收入接近1亿美元。

(二)产业创新能力弱

我国LED产业核心技术尚未得到根本突破,技术积累少,主要表现在知识产权(专利和专有技术等)数量少,尤其在外延、芯片制造等关键领域更少。面对发达国家的专利布局和技术转移限制,加快提高我国LED产业的自主创新能力是当务之急。

(三)产品结构、产业结构亟待调整

我国市场需要的高亮度功率型LED芯片、器件80%以上的依赖进口,随着技术进步速度加快,大规模应用市场正在形成,对LED规模化生产能力和产品性能的要求更高,加快对LED产业结构和产品结构调整提出了迫切的需求。

(四)标准与检测体系有待完善

随着LED产业的迅速发展,尤其是向半导体照明方向应用的快速发展,目前有关半导体照明相关标准与检测体系的建设尚不能满足产业发展以及应用的需求。产品检测机构和知识产权服务机构等需要加快建立和完善。

三、按照LED产业的发展规律办事,是产业健康、科学、有序发展的根本保证

作为电子信息产业的主管部门,我们应该鼓励多渠道资金进入具有广阔市场前景的LED产业,这对推进产业发展是件好事。我们注意到当前LED产业发展中出现的新情况,比如国内多个省市在大量投资建设LED企业,并集中在LED芯片制造生产线方面,据不完全统计,全国20多个省市已经计划建设的LED的芯片制造生产线数量可观,产品定位主要为用于液晶显示屏背光源和照明。据了解正在建设和计划建设的生产线所购置的外延炉(MOCVD)约为1500台以上,投资完成后,我国的外延炉拥有量将占世界的50%左右。LED的市场需求不仅对生产能力、产品产量有要求,对产品技术水平、技术档次同样有严格的要求,就我国当前的产业现状,我们有没有对市场、对产品水平支撑能力是需要认真研究的。我们认为这种情况在一定程度上反映出投资过热的趋势。因此希望投资者切实做好市场分析,投资分析,谨慎行事,有效规避盲目投资带来的风险。

作为产业主管部门,针对LED产业投资“升温”的情况,为做好产业发展引导,探讨产业发展大计,保护好投资者的利益,我们有责任和义务为投资者和企业等提供产业发展的相关信息,由投资主体进行分析研究决策。2010年10月,工业和信息化部电子产品司组织召开了LED产业发展座谈会,有关省、市的电子信息主管部门参加了会议。会议邀请了有关专家就产业、技术、市场、标准和知识产权等方面的情况和发展趋势进行了报告。同时在多种会议上,面向企业和投资者表达我们的意见和建议,使大家在了解LED产业的发展规律、发展特点、面临的风险及应对措施的基础上,做好产业发展部署,做好投资策划,引导企业能够健康、科学、有序发展,以期在市场上能够获得好的经济效益,在激烈的竞争中具有较强竞争能力。

当前我们了解到有较大投资继续投向LED产业,因此提出以下意见和建议。

(一)深入了解LED产业的发展规律,是产业健康、科学、有序发展的根本保证

LED是化合物半导体器件,采用两种或两种以上的元素合成的材料制造芯片,和单元素的硅材料和器件相比,技术门槛高,挑战更大。在全球生产LED芯片的企业主要集中在美、日、欧盟和亚洲少数国家和地区,大型企业约50家(美、日、 欧盟、韩、中国大陆和中国台湾)等。LED产业具有高技术产业的典型特征,即投资密集、技术密集、人才密集,同时具有高回报,高风险的特点。要建设一条LED芯片生产线,必须要有更多的资源进入,才具备创建一个企业的基本条件。这需要到位的足额资金、可用于大生产的技术来源、具有创新能力的技术团队和有经验的管理团队,要有明确的产品定位和市场销售渠道、严格的质量保证体系和检测手段、需要与市场相适应的运行模式,还需要连续投资的保障,以上各项是需要同时具备的。高风险主要包括资金风险、市场风险、技术风险、知识产权风险和企业运行模式风险,尽管当前各地都在积极投资,但以上环节一招不慎,可能会难以达到预期的建设目标。高回报是在产品水平做好的前提下实现的,较强的盈利能力和占有一定的市场份额是衡量企业成功与否的重要标志。

(二)要深刻认识和把握LED产业的发展特点,积极稳妥推进LED产业的发展

LED产业具有以下特点:

(1)产业链较长。一般包括外延生长,芯片制造、封装、应用等;LED应用需要配套的驱动集成电路、电源电路、电源模组及系统、光源组件和相关应用软件,乃至显示/照明灯具解决方案等,各环节都要做好,这十分重要。

(2)需要关键材料、设备、仪器等多个环节支撑。主要有:材料(砷化镓、蓝宝石/碳化硅衬底、MO源、荧光粉、封装用树脂、特种气体、封装结构件等);专用设备(主要包括芯片制造和封装设备设备MOCVD炉、曝光机、刻蚀机、CVD设备、划片机、键合机、塑封设备、编带机等);检测仪器(主要包括电参数、光参数、色参数等芯片测试、成品测试仪器、工艺在线检测仪器、可靠性试验设备等)。

(3)多技术、多行业、多应用融合发展。LED应用领域宽,各具特点,不同的用途均有自身的明确的要求,需根据显示和照明等的需求进行LED产品技术定义。

作为新光源,由于LED发光原理不同于其他光源,有些问题尚未研究清楚,还需要深入探讨。尤其是LED进入照明领域,灯具将是系统的概念,包括LED器件、由LED器件组成的光源、电源模组、控制电路等,已经不是传统的照明的概念了,因此做好每一个环节,才能显示出LED照明的多种优势。因此电子信息和照明两个领域的融合是必经之路。

四、今后的主要工作

作为国务院的职能部门,工业和信息化部的主要任务是负责工业领域的行业管理,要为国民经济建设和社会发展提供精良装备,为人民生活提供优良产品。为推进LED产业健康有序发展,在继续做好有关工作的基础上,今后的主要工作有如下几项。

(一)做好“十二五”LED产业发展规划

作为快速发展中的LED产业,中国具有广阔的市场需求,同时在技术方面与发达国家的差距,为我们提供了巨大的市场空间和创新空间。LED作为用途广泛、影响重大的电子信息技术和产品,为产业提供了难得的发展机遇,挑战与机遇同在。我们正在组织编制十二五LED产业发展专项规划,根据我国的市场需求和现有的技术实力,遵循市场经济的规律,遵循高新技术产业发展的规律,为推进我国LED产业科学、健康、有序的发展做好部署。

(二)研究制定产业政策,为产业发展营造良好的政策环境

国家对LED产业发展(半导体照明)的发展予以高度重视,近年来相继出台了有关政策、措施,支持产业发展和技术创新。继续落实好相关政策、措施,是我们的重点工作。

(1)在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》中将“高效节能、长寿命的半导体照明产品”列入第一重点领域(能源)的第一优先主题(工业节能)中。

(2)国务院于2009年4月出台的《电子信息产业调整和振兴规划》是应对金融危机、落实党中央、国务院保增长、扩内需、调结构的总体要求的重要举措,规划中将发展LED作为产业调整和振兴的主要任务。以落实《电子信息产业调整和振兴规划》为契机,国家发展改革委会同我部共同努力,通过支持企业进行改造进行产业技术升级,加快产品结构的调整步伐,提高产品技术水平、质量水平和可靠性水平,引导产业做大做强。规划实施对产业发展起到了积极的促进作用。

(3)国家发展改革委、工业和信息化部等6部委于2009年9月22日联合发文《关于印发半导体照明节能产业发展意见的通知》,对发展半导体照明产业作了部署;国家发展改革委还在相关文件中明确了有关部、委、局的任务,其中由工业和信息化部负责的工作已经纳入到日常工作中加以落实。

(4)鼓励应用的政策措施。2008年财政部、发改委发布了《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》,安排专项资金支持包括LED产品等高效照明产品的推广使用。目前财政部、发改委等部门正在研究对LED照明产品的补贴实施办法。

(三)制定好相关技术标准

LED产业是刚起步的新兴产业,半导体照明是发展最快的应用领域,制定相关技术标准,规范在产品技术创新、生产过程的质量控制和应用开发中的语言、行为,是产业科学、有序、健康发展的保障。成立5年多的工业和信息化部半导体照明标准工作组制定的9项行业标准已于2010年1月1日实施,包括半导体照明名词术语、半导体照明器件检测方法等;今年将有10项行业标准完成报批程序,予以发布;有关光源、灯具和模组等已经有8项国家标准分别于今年5月1日和11月1日实施,6项荧光粉的国家标准已经公布实施;累计已经有50多项标准公布实施。同时多项国家标准和行业标准在研究制定过程中。同时组织加强标准体系编制,加强标准技术指标的验证,加强标准制定中的互动与衔接,加强相关标准的宣传贯彻。

注重标准符合性检测工作,加强独立的第三方检测机构的建设和完善,积极提高业务能力,做好产品的测试、评价等工作,为企业和用户提供相关服务,为政府提供决策支撑。

(四)努力建设以企业为主体的技术创新体系

加快提高自主创新能力,提高核心竞争力,是我们今后较长时间内的重点工作。十年来,我部安排电子信息产业发展基金项目支持LED的技术创新,包括芯片制造、封装、关键材料、检测仪器等,按照技术创新计划的要求,2010年年底,LED产业化指标达到100流明/瓦(100Lm/W);加强大生产技术的研究开发,提高器件成品率和长期可靠性。在创新机制方面,积极探索上下游联合进行创新的组织方式,加强产业链协同创新,加强并完善产学研用相结合的创新方式。通过国家有关部委和省、市的科技创新项目,使得多方资源聚焦LED产业的技术创新。同时做好企业技术中心等创新机构的建设,为构建技术创新体系打好基础。加强知识产权服务机构的建设与完善,提高业务水平与服务能力,为企业技术创新和经营生产提供相关服务,为政府决策提供支撑。

(五)推进产业链的协调发展

加强LED产业链的衔接、互动。包括材料、芯片制造、封装测试、电源模块、驱动电路、专用设备仪器及相关应用等多个环节。加强关键的专用设备、仪器和材料等的自主创新和产业化。

(六)推进LED加强各领域应用

当前积极推进与目前产业技术水平相适应的应用,先期组织LED显示屏、液晶(LCD)显示屏背光源和特种照明等方面进行应用开发,组织开发并提供相应的LED器件、组件和解决方案。积极进行路灯等需要的功率LED、电源、驱动电路、组件和解决方案等的研发,为推广应用作好产业准备。同时需要积极研究与半导体照明密切相关的安全性问题,比如对人身体、眼睛的影响,半导体照明灯具的防眩光设计要求等。

LED进入照明领域,集中体现了多技术融合的特点,属于高端技术和产品,需要具备较强的产业基础和技术基础来支撑发展和应用,面临的挑战十分严峻。希望大家对此能够有充分的认识,做好投资计划和投资方案,有效规避投资风险。我们要按照市场经济的规律、按照高新技术产业的规律、按照技术创新的规律进行部署,利用国内国际两种资源,面向国内国际两个市场,积极、稳妥地推进产业发展。

鉴于LED产业发展、应用涉及多个部委,我们将与有关部委联合,部内司局联手、与地方主管部门联动的工作方式;充分发挥企、事业单位、行业协会等机构的作用共同推进。加强与国际、港台的交流与合作,利用国际国内两种资源,面向国际国内两个市场,将产业做大做强,为建立植根于中国的LED产业作出努力。