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凯时娱乐网址LED职业上游操纵下流
来源:http://www.hnzdjc168.com 作者:www.kb88.com 发布时间:2018-08-06 07:34 浏览量:

  LED职业上游操纵下流

  跟着制作本钱的下降和发光功率、光衰等技能瓶颈的打破,LED(半导体光源)优势日趋显着,其全面代替传统光源已为时不远。但出于技能上的限制,LED工业上下流各环节差异很大,上游产品技能难度极高,而下流的封装和运用进入壁垒很低,缺少中心技能的,我国企业只能集合在工业的结尾。尽管凭仗“低本钱”优势,我国敏捷变成全球的LED封装基地,但竞赛位置软弱。2008年第四季度,LED产品价格暴降,订单量削减近半,珠三角等工业集合区域许多企业出局,而龙头企业的强强联合以及传统照明业巨子们的大举介入,将使中小企业的生计愈加困难,树立中心优势远不是一件简略的事。剖析显现,LED上下流开展趋势悬殊,而针对不同的职业特性,出资战略也应不同。

  


为难的朝阳工业
对LED远景的评论已是陈词滥调,因为寿数长、耗能少、体积小、呼应快、抗震抗低温、污染小等杰出的长处,其运用范畴极为宽广。开端核算,未来我国每年选用LED照明节约的电力适当于三峡电站全年的发电量,一同可削减8000万吨CO2、65万吨SO2和32万吨NO2的排放,称之为“人类照明史上的改造”并不为过。
半导体照明的开展十分敏捷。核算标明,自上世纪60年代诞生以来,每隔十年,LED本钱下降十倍而发光功率进步十倍。并且技能上的开展总是超出商场的预期。2006年,日本日亚化学(Nichia)完成了150 Lm/W的发光功率,比美国光电工业开展协会(OIDA)设定的方针提早了6年。而几年前商场神往2010年才干商业化的瓦级单灯,在2006年就已进入商用,现在已适当遍及。
我国LED工业起步于上世纪80年代,先后阅历了进口芯片封装→进口外延片封装→克己资料和器材等几个阶段。进入21世纪今后,环保和节能成为商场热门,LED职业也开端升温。2008年北京奥运会给LED又打了一针振奋剂,开幕式上的“梦境长卷”被展现在4500多平方米、可谓全世界最大的单体全彩LED显现屏上,当由45000颗LED编列而成的“梦境五环”升空时,国人对LED的热心到达了一个新的高点。
惋惜的是,在不到一年的时刻里,我国的LED职业就从兴隆走入窘境。奥运会后仅两个月,企业订单骤减、价格暴降,实践与幻想截然不同。
工业最兴旺的珠三角和长三角区域(图1),受创也最为严峻。在咱们查询的几十家企业中,第四季度产品均匀价格环比下降了20%以上,订单削减了一半,有1/10的企业被逼停产。尽管地方政府竭力扶持,如广东方案上马“千里十万”工程,建造1500公里左右约10万盏路灯的演示项目,其间东莞方案添加22100盏LED路灯(原则上供货商挑选限于当地企业),但仍是难阻颓势。

  

  


LED无疑是一个空间巨大的朝阳工业,但实践的巨大的反差让振奋犹存的从业者措手不及,本来达观的投入结成了为难的苦果。
许多人将LED工业出现的问题归咎于金融危机带来的经济衰退,以为全球性的经济惨淡导致全体需求萎缩,使得商场规划变小、订单削减。还有人以为,各国LED规范连续出台对习惯于非规范性出产的我国企业,特别是下流企业构成了冲击,并且LED产品价格偏高,大功率的LED价格简直是平等功率节能灯的十倍。
关于价格暴降,有人以为是因为日本日亚化学等职业龙头调低了白光芯片的价格,引发咱们跟风下调,加之我国台湾的一线大厂在2007年对商场达观预期而盲目扩产,终究出现产能过剩。再加上挨近年末,厂家纷繁兜售存货加速资金回笼。
这些外在的影响无疑存在,但仅仅表象。实践上,限制LED开展的底子要素仍是技能,以及因为技能限制构成的工业结构不均衡。而我国特有的盲目决议方案,也使得大都企业定坐落十分晦气的工业下流和低端商场。

  下流产能急速扩张导致供求失衡
巨大的商场需求具有极大的吸引力,但这并不意味着企业就会有一个舒适的开展空间。供给,或者说竞赛,与需求一同决议了企业的盈余水平,而惨烈的竞赛恰恰是挤在工业结尾的我国企业无法脱节的窘境。
我国LED工业的开展进程与家电业十分类似。巨大的商场激起了商场的出资热心,可以用疯狂描述,而下流环节因为进入壁垒低,产能扩张简略,这种“短、平、快”的运营方法总是更得我国草根企业家们的喜爱。
在珠三角区域,特别是在深圳、东莞等LED出产集合区域,淘几台廉价的手动“邦定机”(指焊线机,源于英文Bonding Machine),配上显微镜、烤箱等设备,雇几个人就开端封装的小作坊随处可见,有的还走进了运用范畴乃至是一些新开发范畴。经过向周边古镇、高等地密布的小型灯饰厂出售贱价产品,这些小作坊出产方法得以生计,一旦商场发生变化,凯时娱乐网址!这些小作坊也最简略被挤出商场。
言论与方针也为这种盲目火上加油。近几年地方政府开展LED工业的兴致很高,树立了深圳、上海、厦门、大连、南昌等七个LED工业基地和四个区域工业集群,但这些工业集群特征不杰出,方法十分相同。
新企业的快速涌入,使得下流环节产能急速扩张,超越了商场需求的添加,导致供求失衡,而现在的经济惨淡又导致需求的进一步下降,加重了这种失衡。不论是剧烈的竞赛仍是技能的改造,都能把企业逼上死路,更不要说商场需求的突变。

  

工业结构:上下流不均衡
在这一轮的LED工业变局中,上游企业遭到的冲击小于下流企业。
LED工业具有典型的不均衡工业链结构,一般依照资料制备、芯片制备和器材封装与运用分为上、中、下流,尽管工业环节不多,但其触及的技能范畴广泛,技能工艺多样化,上下流之间的差异巨大,上游环节进入壁垒大大高于下流环节(上游外延片制备的出资规划比一些下流运用环节高出上千倍),出现金字塔形的工业结构(图3)。

  

  


其间,上游和中游是典型的技能或本钱密布的“三高”工业:高难度、高投入、高危险,在某些环节技能难度极大、工艺精度要求极高、对技能和设备的依托极强,而处于工业链下流的封装和运用环节壁垒很低,归于劳动密布型工业。
衬底资料是LED照明的根底,也是外延成长的根底,不同的衬底资料需求不同的外延成长技能,又在必定程度上影响到芯片加工和器材封装。因而,衬底资料的技能道路必然会影响整个工业的技能道路,是各个技能环节的要害。
1993年,日本科学家中村修二在GaN基片上研制出榜首只蓝色发光二极管,完成了高亮发光并直接完成了白光,从此成为运用最广泛的发光半导体资料。可以用于GaN的衬底资料首要有蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、ZnO、GaN,但只要前两种得到了较大规划的商业化运用,且可以供给产品的企业很少。一向以来,日本日亚公司独占了大部分蓝宝石衬底的供给,而美国CREE公司则是仅有可以供给商用SiC衬底的企业。用Si作为衬底成长GaN基LED是业界寄予厚望的一个技能途径,但因为存在资料失配引起龟裂、发光功率低、作业电压高、可靠性差等许多难以克服的困难,一向没有得到真实的商业化(表1)。蓝宝石是现在干流的衬底资料,但其硬度很高(仅次于金刚石),加工进程中钻取、切开、研磨的工艺难度大、功率很低,且因蓝宝石衬底片要求外表光洁度在纳米级以上,研磨特别困难。

  

  


外延片成长首要依托成长工艺和设备。制作外延片的干流办法是选用金属有机物化学气相堆积(MOCVD),但即使是这种“最经济”的办法,其设备制作难度也十分大,世界上只要德国、美国、英国、日本等少量国家中数量十分有限的企业可以进行商业化出产,设备十分贵重,一台24片机器的价格高达数千万元(当时价格约300万美元)。
以往欧美厂商首要包含德国Aixtron、美国Emcore和英国Thomas Swan。1992年,德国Aixtron依据飞利浦(Philips)授权专利出产出榜首台多片式行星式反响室的MOCVD机。尔后,Emcore被Veeco收买,Thomas Swan被Aixtron收买。但欧美企业对资料的研讨有限,因而设备的工艺参数不行完善。
而职业界最抢先的日本企业对技能严厉封闭,其间对GaN资料研讨最成功的日本日亚化学和丰田组成(Toyoda Gosei)的MOCVD设备则底子不对外出售,另一家技能比较老练的日本酸素(Sanso)公司的设备则只限于日本境内出售。
芯片制作的难度仅次于资料制备,同归于技能和本钱密布型工业,进入壁垒依然很高。其技能上的难题首要包含进步外量子功率、下降结温文有用散热。现在中心技能相同也把握在大企业手中,如美国HP、Cree、德国OSRAM等。
封装技能阅历了整整40年的快速开展现已十分老练。出于对散热、白光、二次光学等技能指标的要求,食人鱼、Power TOP、大尺度、多芯片、UV白光等方法的封装结构应运而生。用于封装的焊线机、分选机的价格大幅下降(当时主动焊线机从几十万元降至十几万元,等级低的手动焊线机乃至已降至几千元)。此外,为LED封装的各种配套(如环氧树脂、金丝、上市公司热衷改名调查:3年400多,支架、荧光粉等)产品的价格也已不高。
LED运用首要指灯具制作和控制体系,技能更多地体现在体系规划、结构规划、散热处理以及二、三次光学规划,但与中上游工业比较,底子不存在技能难度。

  技能是中心和底子
LED全面代替传统照明必须在本钱上获得更大打破,而处理本钱最要害的要素是技能,包含新资料、新工艺等,因而技能进步是LED终究走进一般照明范畴的底子动力。
除了本钱高之外,光衰、博天堂918下载。散热、配件匹配等功能问题也是影响LED运用的重要要素。
现在除个别品牌的光输出比较稳定之外,大都企业产品的光衰十分严峻,特别是国产器材。现在可以契合职业规范的产品很少,例如路灯照明要求3000小时的光衰小于8%,而大都国产LED路灯达不到要求。
LED的发热直接影响光电功率和器材寿数,一同也加重了光衰,是业界的一大难题。现在比较通行的处理方法是加大散热片或选用其他更为有利的散热资料来导热,但简略地引进散热体系又添加了额定的结构和能耗,因而散热问题的彻底处理要从LED制作自身下手。
一同,因为LED寿数长但配套器材寿数短,例如一般LED电源选用低压直流电源,在实践运用中电源等配件的寿数与LED灯的匹配十分困难。未来沟通二极管技能(AC-LED)或许能处理这方面的问题。
中心技能究竟意味着什么,业界人士心知肚明。从1993年起,日本日亚化学凭仗“蓝光之父”中村修二的创造长时刻独占蓝光LED商场,从一个不知名的小企业敏捷蹿升为全球半导体照明职业龙头。2000年之后,中村修二移居美国,在加利福尼亚圣巴巴拉大学任教授并在Cree公司做科学参谋,日本日亚化学以为其走漏商业秘要然后引起专利之争,二者抢夺蓝光LED专利权的诉讼标的高达600亿日元,由此可见技能对LED工业的重要程度。

  上下流出资战略不同
LED工业上中下流各有不同的中心竞赛力和事务方法。
中上游产品和事务方法单一,但进入壁垒极高、不确定性大,技能和本钱是其间心要素;中游产品有必定的技能含量,但首要依托于本钱实力和办理的精细化;下流的运用是多样化的,愈加依托企业的运营和办理归纳才能,质量、本钱、品牌和途径较为重要。
根据不同的中心竞赛力,咱们以为对LED上下流的出资战略十分不同:上游的高不确定性更合适危险出资(Venture Capital),而中下流则更合适PE出资(Growth Capital)或工业本钱。

  上游:技能制胜,不确定性大
技能进步是继续的进程,有些仅仅是改进,有些则是颠覆性的。LED上游环节之所以危险大,就是因为技能还不老练,而技能上的改造往往意味着现有技能的失利。
到2007年末,内地具有的MOCVD数量到达80台,估量2008年新增约40台,而据各大厂商出资方案,2009年可能再添加60台。尽管设备数量添加,但首要承当出产使命,企业大多甘愿买设备也不肯意在研制上有更多投入。
因为企业不肯意承当根底性研讨,我国LED资料的根底研制使命更多由大学和科研院所承当。单打独斗的科研单位都想将自己的效果工业化,成果经常是重复建造,功率低下。比较之下,我国台湾工研院安排会集规划科研方向和发展,效果显著。现在国内研讨开展较快的是南昌大学和哈尔滨工业大学。
南昌大学发光资料与器材教育部工程研讨中心,由江风益教授领衔,在GaN基LED的Si衬底开发上获得了打破开展,并组建了晶能光电有限公司,从事外延资料与芯片的出产。公司称其芯片具有抗静电功能好、寿数长、接受电流密度高、封装工艺简略等特色,863专家组的点评是:“打破了现在日本日亚独占蓝宝石衬底和美国Cree独占碳化硅衬底的局势,构成了蓝宝石、碳化硅、硅衬底鼎足之势的局势”。实践上,现在其Si衬底LED产品的输出功率依然很低,还无法向蓝宝石宣布真实应战,但晶能光电公司依然在2006和2007年成功完成了两轮私募,总融资额5200万美元。GSR、MayfiELd、AsiaVest、Temasek等出资组织就是把宝押在了技能的进一步打破上。
学习前苏联专家的技能道路,哈尔滨工业大学复合资料与结构研讨所选用冷心放肩微量提拉法(SAPMAC法),成功制备了大尺度蓝宝石晶体,完毕了我国蓝宝石衬底片依托进口的前史。2006年4月,研制人员与研讨所、哈工大实业开发总公司一起创建了奥瑞德光电技能有限公司。2008年6月,该公司又成功地成长出Φ320×300mm、重68.58公斤的光学级蓝宝石单晶,这是现在世界上最大的泡生法成长出来的蓝宝石单晶。
此外,中科院半导体所已研制出了一次成长3片2英寸衬底、合适 GaN资料成长的MOCVD样机,但与世界上现已老练的24片机还有很大距离。
有些我国企业现已认识到技能的重要性,在根底研制进步行了一些测验,上海兰宝、江西联创、世纪晶源、厦门三安、方大国科等企业都希望能开发中上游的高端产品。但是,知识产权不是一句废话,各企业的技能之路并不平整。
在奥运会期间大出风头的大连路明集团(由我国科学院长春物理所结业的肖志国创立于1992年,是国内抢先的蓄光发光和半导体发光企业,中标2006德国世界杯300平方米的野外全彩LED显现屏和2008北京奥运会“水立方”的LED景象照明工程)对LED芯片研制十分重视。2003年9月,因为占有80%订单比例的HP公司俄然取消了悉数订单,美国AXT公司光电子事业部(具有外延片成长与芯片规划技能)堕入亏本,路明集团决断决议对其进行收买。2004年大连路美建成投产,美国AXT光电部分人员迁到大连,部分人员留在美国组成美国路美。路美由路明控股,首要担任研制外延片、芯片以及终端运用的最新技能与工艺,以期与世界尖端技能同步,用肖志国的话讲,“收买AXT光电让路明最少缩短了10年的技能爬坡时刻”。
肖志国做的是一个了不得的测验,不过,这项跨国并购仍是不可避免地带来巨大的本钱压力和办理上的应战,“按美元核算薪酬”的博士就有10多位,路明集团能否运用这次机遇,在上游研制中获得真实的开展,还有待查验。

  中游:台企领跑,内地企业跟从
台湾区域LED工业起始于上世纪70年代,开端十几年会集于下流封装,所需的芯片简直悉数从日本进口。从上世纪80年代开端,台湾企业活跃向中上游拓宽并获得成功,其间上游环节的开展速度显着快于下流环节。现在,台湾企业在芯片制作方面已占有肯定优势,2007年产值将近全球总产值的50%,无可争议地成为全球LED芯片榜首大产地。新晶电、璨圆光电、光磊科技、晶元光电等企业已成为职业龙头。
芯片制作更依托于设备和办理的精细化,台湾企业全体制作优势显着。与之比较,尽管内地克己芯片产值占总产值中的比重在2006年超越了11%,但产值总和不及台湾区域的1/4,并且多为低端产品。
芯片技能首要方向是进步出光功率,而进步芯片的外量子功率是要害,在很大程度上要求规划新的芯片结构来改进芯片的出光功率,如外表粗糙化、倒装芯片技能等。
国内芯片制作厂商首要有大连路明、深圳方大、江西联创、厦门三安等。2007年国产GaN芯片月产能达960KK,同比添加60%,国产率也进步到了35%,光效已到达80Lm/W, 可以代替传统灯泡或卤素灯,但与世界先进水平尚有较大距离,首要表现在芯片的可靠性差,特别是光衰太大,竞赛优势不显着。

  

下流:整合不断,传统巨子更具优势
国内从事LED封装和运用的企业首要会集在广东。外表上看,有些企业都已具有必定的规划,部分企业在2006-2007年的利润率乃至超越20%,但咱们对此并不达观。
以LED显现屏为例,我国已是世界最大的出产国和出口国,联创健和电子、艾比森光电等企业现已打入世界商场,可这些企业首要靠低本钱而不是功能优势制胜,进口显现阵列的价格一般在10000美元/平方米,而国内厂商的价格只要1000-2000美元/平方米,并且大都出口产品是为外国企业贴牌(OEM)。一同,国内企业出售收入很少可以打破3亿元,均匀规划与世界职业龙头有较大距离,而2007年,美国Daktronics和比利时Barco的出售收入别离到达4亿美元和7.47亿欧元。
国内企业所声称的“知识产权”大都是价值不高的实用新型专利,首要用于处理大功率LED散热、二次光学以及白光封装等简略的技能问题。
特别值得注意的是,与LED职业中小企业的浮躁构成鲜明对比的是,传统照明职业巨子们之前一向按兵不动。它们等候的是更好的进入机遇,当商场、技能都老练的时分出手。现在GE、Osram、飞利浦、夏普等企业开端大规划进入LED工业,国内照明龙头佛山照明也加大了对LED产品的投入。大企业纷繁运用品牌、产品质量和手中把握的客户资源、途径优势,鄙人流进行大规划浸透。
台湾区域企业在LED封装等下流范畴仍具有优势,光宝科技、宏齐光电子、亿光电子、佰鸿工业等企业为了敷衍大陆的低本钱冲击,纷繁向大陆搬运产能,一同尽量进步产品附加值。从2004岁月上并购胜阳开端,台湾LED 企业就展开了大规划的整合,元砷兼并联铨,晶电与国联兼并,再兼并元砷、连勇(表3)。

  

  


这些传统照明巨子的进入和LED工业龙头的强强联合,给本来微小的国内企业带来了巨大的竞赛压力。
作者供职于威士曼本钱集团

  LED商场的经济学解说
从经济学的视点看,一旦本钱降至足够低(初置本钱挨近传统灯具),LED照明商场的添加将是阶跃的、爆发型的。
尽管运用LED灯具的实践总支出低于一般光源(图2),但大都消费者在挑选时的起点仍是置办价格。因为LED产品的肯定价格比传统光源高出一个数量级,成为消费者挑选时的妨碍。这一现象与许多其他节能事务较为类似(如变频电机、合同能源办理等)。

  

  


LED商场的动力来自两方面,一方面是存在巨大的代替性商场,另一方面是技能和本钱上的打破速度不断地超出预期。与新式商场不同的是,从经济学上看,代替性商场表现出来的功效函数是一条直线(或挨近一条直线),消费者功效最大化时与消费预算线的交点是一个角点解(即终究贱价产品彻底代替高价产品)。

  


作者:景兴宇、许震官


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