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高亮度LED业务前景分析十年朝阳

高亮度LED业务前景分析十年朝阳

  • 分类:索菲动态
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  • 发布时间:2013-01-15 12:30
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【概要描述】

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        同方股份控股的清芯光电高亮度LED项目涎经实现产业化,2007年公司量产的高亮度半导体LED照明芯片发光效率达到了73Lm/W,同时大功率1W芯片已经批量上市。在生产线建设方面,2007年公司完成了五条LED生产线的建设,并已经形成年产大功率蓝光LED芯片4亿粒(以14mil计)的生产能力,同时二期十五条LED生产线建设工作也正在展开。

        在技术方面,公司已经实现了批量生产发光强度140~200mcd的14mil蓝光LED芯片,发光效率超过73lm/w,以及批量生产40mil大功率蓝光LED芯片,达到发光强度3000mcd,封装后白光LED光通量达65lm/w以上的水平,技术处于国际领先地位。

        公司目前拥有5台MOCVD,月产2500万-3000万只高亮度LED,二期15台MOCVD投产后,月产将达到1.2-1.5亿只,公司佩股已经实施,募集资金中的8亿元将用于高亮度LED芯片制造及其应用产业化项目,投资建设45条发光效率超过60 lm/W的半导体LED芯片生产线,规模化生产高亮度蓝、绿光LED芯片,形成年产36亿粒高亮度LED芯片的生产能力。

        清芯光电高亮度LED光源产业化技术具有世界先进水平:2006年8月,批量生产的14mil蓝光LED芯片发光强度达到110mcd,封装后白光LED发光效率60 lm/W。2007年5月,14mil蓝光LED芯片发光强度140~200mcd,封装后白光LED发光效率超过73 lm/W,达到国际产业化先进水平,点亮1000小时后平均光衰< 5%。可靠性能优于国际同类产品,批量生产的40mil大功率蓝光LED芯片发光强度3000mcd,封装后白光LED光通量65 lm以上。

       外延片的水平决定了整个LED产业水平,蓝光LED芯片是白光照明光源的核心,清芯光电具有高亮度LED自主知识产权的MOCVD核心装备设计与制造能力,其产业化技术达到世界先进水平。

       公司产品已经用于国家体育馆LED夜景照明工程、北京奥林匹克公园中心区龙形水系喷泉工程、奥林匹克森林公园南园室外照明工程、第29届奥运会青岛国际帆船中心亮化一期、二期工程等。

       LED简介

       LED(Light Emitting Diode)发光二极管,是一种固态的半导体器件,其核心是P-N结,当电流作用于P-N结的时候,N型半导体中的多数载流子电子与P区里多数载流子空穴复合,多余的能量显光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能,然后以光子的形式发出能量,这就是LED发光原理。

      光的颜色由光的波长决定的,而波长由形成P-N结的材料决定的。

      LED分类与应用

      LED最初用作仪器仪表的指示灯,随着技术的不断进步,LED亮度不断提高,LED应用也从指示领域扩展到显示、照明、背光源等方面,高亮度及超高亮度LED将进入普通照明领域,成为第三代照明新光源。

      LED其它应用

       将信号调制到白光上进行传输,使可见光通信技术与半导体LED相结合构建出基于白光可见光的光通信宽带接入;用LED设计产生利于植物生长发育的特定波长的光可提高植物培育效率,在农业上掀起种植革命;半导体LED是各国家发展下一代照明的战略性技术,将带动整个第三代半导体技术的发展。

       高亮度LED是未来主要发展方向

        1993年日本日亚研制成GaN基蓝(绿)色高亮度LED,1997年开发出紫外LED,1999年蓝紫色LED样品开始出货,2001年开始提供白光LED。至此,彩色显示所需的三基色红、绿、蓝以及橙、黄多种颜色的LED都达到坎德拉级(100mcd)的发光强度,实现高亮度和全色化。

        LED器件从指示型LED(20 mA)发展到功率型LED (350 mA),应用领域扩展到夜景灯饰、手机背光源、屏幕显示等方面,由此确立,GaN基蓝光LED为核心的半导体光源被认为是继白炽灯、荧光灯之后的第三代照明光源。

        高亮度LED照明作为一种新型高效固体光源,具有节能、环保和寿命长等显著优点。同样亮度下耗电仅为普通白炽灯的1/10,节能灯的1/2,使用寿命却可以延长100倍。在特殊照明领域,景观照明(替代霓虹灯)可节能70%,交通信号灯(替代白炽灯)可节能80%。专家预测,在2005年至2015年间,我国半导体照明在特殊照明领域的应用可累计实现节电约4000亿度。因此半导体照明作为节能降耗产业被公认为是21世纪最具发展前景的高技术领域之一。

        根据对全球LED市场预测,高亮度LED将成为成长最快的领域,是LED未来主要发展方向。

         LED获得了国家产业政策的大力扶持

         鉴于半导体照明产业的发展前景和重要性,各国近年来纷纷启动半导体照明国家计划,如日本"21世纪光计划"、美国"下一代照明计划"、欧盟"彩虹计划"、韩国"GaN半导体发光计划"等,中国也在2003年6月启动了由科技部、信息产业部等6部委和14个地方政府共同实施的“国家半导体照明工程”,2005年又启动了“国家半导体照明工程产业化技术开发”重大项目,也是国家“十一五”863第一个启动的重大项目。

        2001年7月,在半导体照明技术蓝图的基础上,美国制定了“下一代照明计划”发展规划,共分为三个阶段,2007年发光效率到75LM/W;2012年到150LM/W;2020年到200 LM/W。

         我国于2003年10月启动国家半导体照明工程,成立国家半导体照明工程管理办公室,通过政策指导及鼓励措施,推动国内LED产业和照明工业的发展。2006年发布的《国家中长期科学与技术发展纲要(2006-2020年)》明确将“高效节能、长寿命的半导体照明产品”列为工业节能优先主题,半导体照明成为国家“十一五”863第一个启动的重大项目。国家发展改革委、科学技术部、商务部、国家知识产权局联合发布了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)》也将“高亮度外延片”、“高效节能、长寿命的半导体照明材料与产品及其制备技术与设备”列为当前优先发展的高技术产业化重点领域。

         LED应用市场分析

         2003年全球LED市场规模约45亿美元,2004年达到56.4亿元,2006年全球LED市场规模为61.7亿美元,预计到2011年LED市场规模将达125亿美元。根据市场调查公司Strategies Unlimited预测,全球高亮度LED市场将会从2006年的40亿美元以16.7%的年复合成长率在2011年增长到90亿美元,高亮度照明市场年增长率更将高达44%。

         手机背光源仍为现阶段主要应用市场

         2006年移动设备白光LED需求量为100亿颗,增长81%,手机部份约占90%,其中按键及背光源使用LED颗数增长幅度超过50%,随着照相手机闪光灯要求亮度提高,LED使用在闪光灯颗数也有增加的趋势,2007年手机用LED市场规模为17.6亿美元,其中手机闪光灯LED应用为3.87亿美元,增长36.7%。

         节能因素促使商用照明市场快速增长

         京都议定书约束下政府支持带动商用照明市场。公用设施、宾馆、商厦、写字楼以及住宅中推广高效节电照明系统等领域为未来LED照明主力市场。

         全球路灯规模1.6亿盏,预计2008年全球LED路灯需求约达100万盏,我国用于城市道路照明的路灯存量2850万只,年增量150-200万只。此外,隧道灯市场潜力也很巨大,全国隧道总长近5000公里,上海拟建设的连接崇明岛的隧道9公里。

          汽车光源以车头灯、倒车组合灯、前照灯最具成长性顶点财经

          依光源应用区域可分为车内照明与车外照明,车外用光源主要包括在夜间或不良视线的天气环境下起照明作用的汽车前车灯(Headlight)、雾灯(Foglight)等,以及作为信号灯用的刹车灯(Stoplight)、方向灯(Turn light)、车尾灯(Taillight)、牌照灯、装饰灯、状态灯及第三煞车灯等。车内包括仪表板背光源及电装产品(如Switch indictors、Car radio indictors、Climate controlindictors)指示灯用途,车内照明使用,如阅读灯(Vanity light)、车门灯(Doorlight)、车内圆顶灯(Dome light)。

         1997年发光二极管便已应用车用光源中,汽车用照明光源种类繁多,平均每台汽车使用60颗光源。顶点财经topcj.com

          全球2006年市场规模为6.4亿美元,车内照明LED为车用LED目前最大市场,2010年将达11.5亿美元,以车头灯Headlamp、倒车组合灯RCL、前照灯AFS最具成长性,高位刹车灯CHMSL与RCL使用LED比率分别达88%与20%,亚洲为最大应用市场。

          目前LED已经在特殊照明领域显现出节能环保效果,例如景观照明(代替霓虹灯)节能70%,交通信号灯(替代白炽灯)节能80%,并快速拓展其应用范围,如大尺寸液晶电视背光源、汽车、商业和工业用照明等领域。

          预计2010年将超过荧光灯,进入普通照明领域。

          LED背光源市场空间巨大topcj.com

          目前LCD背光源为冷阴极荧光灯CCFL,CCFL发光过程中需利用汞蒸气作为放电介质,由于汞会对人体产生危害,名列欧盟特定有害物质管制指令中的禁用物质。因此,笔记本电脑、液晶显示器、液晶电视(LCD TV)三大中大尺寸LCD面板,已被业界广泛认为是继手机背光的成熟稳定应用后,LED背光正在进入的巨大新兴市场。

          LED中尺寸背光数字相框、GPS、OLPC、EeePC等产品带动中尺寸背光源的需求,NB将是LED在背光源中的主要应用产品,iSuppli预测,2012年LCD笔记本PC面板中渗透率达到90%

          LED与CCFL比较,具有省电、寿命长、色彩饱和度高、反应速度快、耐震耐压与轻薄、体积小等多项优点。

         中国LED市场潜力巨大

         中国的半导体照明产业发展迅速,2001-2006年,半导体照明市场销售额年均增长率为48%。

          预计我国LED产业规模到2008年达540亿元,而国家半导体照明办公室的预测,到2010年,整个LED产业规模将突破1500亿元。

          目前国内LED的应用领域正在快速扩展,以城市照明景观灯应用为例,上海、厦门、重庆等都展开了LED景观照明示范工程,而2008年北京奥运会、2010年上海世博会也会大大促进LED在景观照明中的应用。有资料显示,北京地铁照明每年更换的灯就有10%左右,国家半导体照明协调领导小组办公室于2005年4月在厦门国际会议上发表的报告指出:到2008年,我国的城市景观灯光市场将达到200亿人民币左右,将可能成为LED市场最大的应用领域。

          LCD的核心专利在国外,背光源成为中国在平板显示中的最后一个机会,预计3年内大尺寸LED背光模组价格可由现在CCFL的3倍降至可广泛接受的1.5倍,至2010年二者将相差无几,届时LED背光源将成为大尺寸LCD背光模组的首选。2007年开始,LED背光源在笔记本电脑、数码产品等10-25英寸面板中的应用快速增长。AIXTRON公司预计,2010年中国大尺寸LCD背光源市场规模将达75亿美元,占全世界市场的20%。

          中国光学光电子协会统计,我国2006年LED器件封装市场为146亿元人民币,预计我国2008年应用市场规模将达到540亿元,到2010年,中国半导体照明及相关产业产值将超过1000亿元的规模,国内市场将保持30%以上的增长速度。根据2007年中国国际半导体照明展览会暨论坛数据资料,我国2006年高亮度LED市场为90亿元,预计2010年将增长为280亿元,高亮度LED器件国内增长率超过50%,高亮度LED芯片增长更达到100%,呈现几何性增长,市场前景十分广阔。

           LED产业格局与竞争趋势

           LED产业格局

           全球LED产业主要分布在日本、欧洲、美国、韩国及台湾等国家和地区,产业格局分布是:日本、欧洲、美国技术领先、专利垄断、垂直整合,产业链完整,产业处于产业链的高端,掌握着市场的主动权,韩国LED产业起步较晚,但近年来投资较多,发展速度很快;台湾地区采取低价、量产、专业分工的代工路线,实现了跨越式发展,但处于产业链的中小游,中国大陆是全球LED产业发展最快的地区,LED封装企业数量居世界首位,但产业价值链结构偏低。

           中国大陆LED厂商中处于上游和中游的是同方股份、厦门三安、大连路美、方大国科、上海兰宝、上海兰光、南昌欣磊、士兰明芯等,下游厂商主要包括佛山光电、宁波爱米达、厦门华联、镇江稳润等。

           LED竞争趋势

           在LED上游外延片、芯片生产方面,美国、日本、欧盟拥有巨大的技术优势,而我国台湾地区则成为全球重要的LED生产基地。目前全球形成了以睦国、亚洲、欧洲为主导的三足鼎立的产业格局,并呈现出以日、美、德为产业龙头,我国台湾、韩国紧随其后,我国大陆与马来汐亚等国家积极跟进的梯队分布格局。虽然我国在LED外延片、芯片的生产技术上距离国际先进水平有一定的差距,但是国内庞大的应用需求,给LED下游厂商带来巨大的发展机会,国内生产的如显示屏、景观照明灯具等LED应用产品已经出口到美国、欧盟等国家和地区。

          目前,LED市场的竞争状况呈现以下特点:

          1、欧美日大厂控制高端市场

         全球LED高端市场由美国Cree、Lumileds(飞利浦照明)、Nichia(日亚)、德国Osram Opto Semiconductors(欧司朗光电半导体)和ToyodaGosei(丰田合成)等五家公司所控制。在全球高亮度LED市场中,上述五大厂商市场占有率超过50%。

          其中,日本凭借高亮度蓝光和白光LED的技术优势,在全球高亮度LED市场居于领先地位;台湾LED产值位居全球第二,并坚持低价策略,占据了全球中低端LED的大部分市场;其他地区如韩国和中国大陆,由于市场的巨大需求和MOCVD的相继投产,带动LED产能的释放,出现快速增长。

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