摘要:高工LED历时三个月对全国LED行业的超过200家上下游LED企业进行了实地调研,并分别在厦门、杭州、南京、武汉、济南、大连、西安、重庆、东莞、中山、佛山、深圳等12个城市举办了大型产业研讨会,超过600家企业、1200多位LED相关企业和官产学研的领导参与研讨。本报告粗略概括了本调研、研讨活动所得的结果。`
关键词:LED;外延片;芯片;调研
1 产业总体概况
1.1 产业总量
据调研不完全统计,国内LED企业数量急剧增多,分上、中、下游分别有70、1200、3000家左右,与去年同期相比,数量增长了30%左右,且企业的规模不断扩大。被调研的企业今年销售收入平均增长50%以上,尤其是外延芯片企业销售收入平均增长100%以上。
1.2 标准制定
灯具企业对标准的迟迟不能出台颇有抱怨,对标准的制定和实施抱有怀疑态度。坚决反对各地方制定的地方标准(其中深圳市制定的地方标准在初始阶段征求过较广泛的企业意见)。被调研的企业指出,其所在省份的地方标准基本上是个别企业的利益导向,根本不予以重视。
1.3 国家政策
“十城万盏”实际是一项超前的失败的拍脑子冲动性政策,这项政策的出台并没有得到路灯管理部门的认可,没有前期制定相关的路灯规范,也没有组织严格的权威的测试,示范工程不是好的范例,而是粗制滥造的试验产品,失败的结果是必然的。LED下游企业曾经在不同程度上对LED路灯的从研发到生产的投入,但至今为止,被调查的企业无一盈利。目前大部分照明企业转向室内照明。
“EMC”政策是“十城万盏”政策无奈转换,但据调查和实际运行的结果,EMC政策难以在市场上取得预期的效果。原因是目前的配套政策没有正式出台,对企业来说,节能评估没有标准、款项回收还得不到保证。实际上,产品的不完善造成节能效果还不明显,真正的回收期还很长,尤其应用在路灯项目,投入产出比还很低。
1.4 资本市场
资本投入主要分为以下几种:公众募资(上市公司)、风险资金、民间资金、政府资金(科研为主)。对上游企业的资金相对充裕,如果是上市公司本身的项目,股市增发相当容易;如果是民间企业的一个项目,引来多家风险资金的追逐。
对中游的中型以上企业,投资来自风险投资和民间资金,对中游的小企业,以民间资金投入为主,规模较小。对下游应用企业,大部分资金来自民间自有资金。但数量上,以下游应用为多。某种意义上,由于投资分散和重复,资金投入的风险急剧增大,可以说是投资过剩。
1.5 大陆企业
大陆LED企业数量急剧增多,大部分以应用为主。去年大部分LED照明企业主打路灯,除一小部分企业消失外,大部分今年开始转向室内照明,尤其是商业照明。相关产业如化工、五金、家电开始涉及LED相关材料、配件和灯具的研发和生产。受德豪润达的影响,很多龙头企业部分转向LED产品,如美的、海尔、比亚迪等;多家传统照明龙头企业,如雷士照明、富士康、欧普、华艺等纷纷向LED照明转移。预计,LED行业国内企业的竞争将十分激烈,大部分小企业面临被清洗。
1.6 台湾企业
台湾企业今年70%的企业或参股或独资或合资转移到大陆。台湾今年的投资大陆中的94%多为外延芯片,其次是封装。台湾企业投资的地域主要在福建、浙江、江苏,尤其是江苏,占了很大的比例。台湾外延芯片企业除了泰谷和广稼以外,其它外延芯片企业全都进入大陆设厂。台企向内地的转移,将对LED产生严重的影响。
1.7 外国企业
除了为数极少的国外企业以合资或独资的方式进入中国建厂,如美国科锐、旭瑞等,其它大部分的外国企业尚在徘徊。但各国的设备和原材料厂商纷纷进入中国设立分公司或办事处,如MOCVD 生产厂商VEECO和AIXTRON、封装设备厂商K&S等等,加大对中国的市场宣传和产品销售力度。其它应用巨头如飞利浦、GE则在中国寻找合适的LED厂家进行合作,一方面寻求和有政府资源的中国厂家合作进入政府项目;另一方面作为OEM厂商生产出口灯具,利用劳工低成本。
2 上游 – 原材料、衬底、MOCVD、芯片加工设备
2.1 外延芯片技术
总体来说,从去年初到目前,国内外延芯片技术有很大的进步。因为上市公司三安、德豪润达、士兰明芯、乾照光电的股市表现,带动了投资界对上游的巨大投入。2010年初至今,对MOCVD的投入超过了历史总和,即订购机台数超过了现存的MOCVD的机台数。由此带动了对蓝宝石衬底、MO源及气体等外延原材料的需求,国内也兴起了对原材料的投资热潮。
但人才决定上游技术的发展:上游的短时间大量投入,造成了上游人才的严重缺乏。国内大部分外延企业聘用了台湾的工程师,实际上,是台湾的二三流团队在国内流动。国内尚需二年培养出自己的合格的团队。
2.2 原材料
原材料中的气体、MO源和衬底主要还是以进口为主。原因有产能和质量两方面的原因,但相比MOCVD,国内没有什么特殊的壁垒,通过合资、合作,可以较快的缩短国内外的水平。五年后,基本上可以做到国产化。
(1) MO源
目前企业用的MO源主要还是靠进口。原因有两方面,一台湾团队占据了国内MOCVD技术主要席位,其习惯使用进口产品。不愿意使用国产的产品,以免出问题。二外延专家对国产MO源的稳定性和可靠性不信任。三MO源占成本的比例不算太大,因此使用进口产品没有什么太大的障碍。
江苏南大光电是唯一一家较多国内外延企业使用其MO源的国内厂家,目前正在扩大产能。
(2)气体
主要是指氨气,有的厂家如山东华光自己生产氨气,但大部分企业使用进口氨气。
(3)衬底
蓝宝石衬底:因为蓝宝石衬底吃紧,投资界追逐蓝宝石项目。全国蓝宝石项目主要有云南蓝晶、重庆四联等13家。国内蓝宝石生产企业和国外企业相比在技术上不管是长晶还是后期的加工还有很大差距,企业规模偏小。由于国内企业以前大多为军工企业,和外界合作偏少,在技术上提高缓慢。国内主要外延企业主要还是以进口蓝宝石衬底为主;台湾在大陆投资企业主要使用台湾的蓝宝石生产厂家如兆晶等。
硅衬底:晶能的“核心技术”还只是一个美丽的梦想。目前只能在小功率上小批量生产,想在大功率上有大作为非常困难,而且难以克服技术上的瓶颈。实际上,只能起着填补中国缺乏核心技术的象征意义。
2.3 MOCVD
截止今年八月份,国内企业(不包括台湾企业在大陆的企业)已经安装到位的MOCVD机台数量为192台左右(今年初至八月份新增65台),到年底将达到230台左右。预计2010年,MOCVD全球出货量在746台左右,其中VEECO将生产346台MOCVD,而AIXTRON则为400台左右。今年国内企业购买AIXTRON、VEECO二种机型各占50%。由于企业里的外延人才背景不一样,也考虑到订购的周期不一样,很多企业已经到了“机不择食”的状态。实际上,这种情况是不正常的,对人员的要求也不一样。
现实情况是,外延企业处于两难境地。如果不扩大规模,则很可能边际利润减少。而如果扩大规模,又担心每家都在扩大规模,如果过剩。这些设备投入的回收难以保证,更无论丰厚的利润了。
有些企业以“霸占”MOCVD的数量作为市场竞争的手段之一,忘了一旦需求趋于饱和,损失最大的往往是这些企业。另一方面,外延人才的缺乏,也影响着外延炉子的效能的发挥和良率的保证。
因为没有组织强有力的国家队进行专项研发,国内在MOCVD的研发进展缓慢。有些厂家一直在尝试,但各厂家势单力薄,不可能研发出合格的MOCVD,更谈不上实现量产。按目前的研发状况和国内高端装备制造水平,MOCVD的国产化道路还要很长,需要八到十年左右可以才能达到目前两家的水平。我们相信三星和美国材料应用公司倒是很快将能生产MOCVD设备。
2.4 外延片的需求状况
由于LED背光的需求在2010始急剧增长,导致外延芯片在今年前三个季度短缺,也使芯片的价格因原材料的紧缺而上涨。但今年8月份背光电视的存货已经出现增加的趋势,是芯片需求增长减缓的信号。从外延厂家了解到的情况印证了这种趋势。目前所有的功能性照明对外延芯片的需求,基本上可以保证。今年9月之前订购的设备大约在80台外延炉将全部发挥产能,而由于国内的背光模组技术基本上没有成型。因此目前中国现存的130台外延炉,加上今年的100台外延炉将完全能满足2011年年中的需求。某种程度上,多出来的50台外延炉将是过剩的。
国内大陆企业能生产大功率芯片的企业目前只有武汉迪源、三安和真明丽几家。将来小功率芯片企业的竞争将白热化。
2.5 芯片加工设备
芯片后期加工设备基本上从美国、日本和台湾进口。很小一部分国内生产的设备能提供较好的性能。芯片后期加工设备实际上投入总和不比MOCVD投入少,加上建站、厂房费用等,往往超过了预期的资金。
个人建议,国产化应该从后期加工设备开始。
2.6 投资
外延芯片企业基本上在不同程度上得到了风险投资或战略投资的青睐。但实际上,对某几家企业的投入是没有什么回报,甚至将是亏损的。很多投资商对外延企业缺乏基本的认识,对外延芯片的空间过于乐观或盲目乐观。可以预测,国内大约一半外延企业(不包括台湾企业),将被兼并。
3 中游 – 封装厂家、封装设备、封装材料
由于很多在但由于台企封装企业在今年进入大陆有新的案例,加剧了封装企业的竞争。今年大部分企业扩大了规模,主要是因为应用需求所带动,也看好由于上游的大量投入,将促使外延片的价格下降,封装的成本会相对降低。
3.1 封装技术
封装技术总体上有较大的进展,厂家开始重视封装技术的改进,如在支架、荧光粉、硅胶等的技术也有很大的进步,主要体现在国产化进展加快。不少化工企业、五金企业要么采取收购、要么开展研发转向LED材料行业。
由于封装厂的数量急剧增多,而主流设备厂商如ASM供不应求,国产的封装设备今年全面丰收,由于大量使用,使得这些厂商有资本改进设备的制造,也因此对技术的投入加大。
有各种利于降低节温的封装结构出现,如金属封装(直接将芯片封装在导热基板上)。
3.2 封装厂家
国内封装厂家中直插式的封装毛利低至百分之十以内,而且由于功能性照明的发展,对贴片式封装器件的需求增大,毛利率是直插式封装的二倍。
封装企业及其分散,规模偏小,封装企业集中在珠三角,但珠三角有一个很大的问题是土地问题,欲扩大规模的企业难以在珠三角伸张手脚,纷纷北移到长三角地区。国内首家上市公司国星封装的产值只有台湾亿光的五分之一。主要的封装厂谋求上市,瑞丰、鸿利等前十的封装企业已经申报,目的是尽快的利用资本市场扩大规模。大陆封装厂受到了台湾向大陆转移的封装厂的巨大压力
3.3 封装设备
封装设备还是ASM老大称霸,但据调查,国产的设备如杭州中为已经可以和台湾的同类设备齐名。老牌半导体封装设备厂商K&S已经向ASM发起挑战,将以优取胜,占有高端市场,而中低端市场,国产封装设备以价廉取胜。由于ASM供不应求,给高低两端设备进入市场提供了良好的机会。
3.4 封装材料
支架主要还是以台湾产为主,占据了约70%的市场。但大陆企业已经开始提高市场占有率达到15%,将来支架会以大陆企业生产为主。硅胶主要是从国外如道康宁和陶氏等厂家进口,但国内一些硅胶厂商也已取得不少进步,市场占有率也将逐步提高。但导热底胶还难以突破,个别行业材料专家已经发现国外厂商供应大陆的导热胶和供应国外厂商的不一样,导致国内在芯片散热和国外的有很大的差距,严重影响器件的寿命。
4 下游 – 应用产品
4.1 应用产品及市场
被调研的企业主要分为路灯照明企业、显示屏、景观照明和室内照明
(1) LED路灯:
今年和去年持平,“十城万盏”项目几乎停滞不前。今年的装灯量会比去年我们调查的装灯量22.4万盏的基础上增加三成,达到30万盏左右。以EMC模式来主导LED路灯市场的政府政策在设计上有缺陷,并没有给市场带来变化。。目前LED路灯企业和去年相比,已经有四分之三“消失”(不再继续研发投入或生产LED路灯)
(2)显示屏:增长缓慢,毛利水平也在下降。
(3)景观照明:由于国内不断有大型的政府项目,保持稳定的增长。
(4)室内照明:室内照明发展迅速,一是由于原来做路灯的企业转向做室内照明;二是商业照明在工厂中开始接受使用;三是室内照明的出口量大增。EMC在商业照明中的应用有着一定的作用,但和银行及政府或者EMC服务公司都没有关系,采用的EMC模式也是简化版的方式。
(5) 传统照明中小企业转向LED照明的比例增加很快,但大型企业向LED照明转移的速度较慢,目前只占其产值5%以下。
4.2 应用技术
(1)整灯光效
整灯光效有了较大的提高。一般来说,灯具厂商能做到光源光效的70%以上,可以做到80lm/w。
尤其是小功率集成封装的光源,整灯光效甚至突破100lm/w。
(2)散热技术
在材料上(军工材料的应用)和结构上的有很大的改进,但还没有根本上解决散热问题,散热还是灯具技术的难关。
(3)电源驱动技术
驱动电源的技术:一智能型的驱动电源,通过电力载波或和物联网技术(zigbee)结合的灯具无线智能控制系统;二电源寿命得到很大的提高。