(干货)半导体照明产业发展现状及趋势

国家半导体照明工程研发及产业联盟常务副秘书长阮军博士教授级高级工程师2018年1月26日北京半导体照明产业发展现状及趋势2017-2018节能服务产业年度峰会——绿色照明服务与智慧管理论坛产业发展态势1机遇与挑战2“十三五”战略部署3目录半导体照明——光的革命一场成功的技术革命已确立了照明产业变革中的主导地位新材料、节能环保两大战略性新兴产业的重要方向LED不仅仅是照明，也是下一代光电、信息技术的核心突破口产业链下游封装、模组应用、系统材料、外延、芯片医疗与保健电子化社会安全系统食品与农业背光显示照明上游中游下游20032004CSA成立2006“十一五”863计划“半导体照明工程”启动2008北京奥运示范应用2009科技部启动“十城万盏”2010100lm/W芯片国产化率50%产值超过1000亿元牵头成立国际半导体照明联盟2012产值2000亿元19家以LED为主营业务上市公司联盟标委会成立组建联合创新国家重点实验室国家半导体照明工程启动产值90亿元1400件专利/年20lm/W2013六部委联合发布《半导体照明节能产业规划》140lm/W2576亿元芯片国产化率75%科技部评估第一名2014共创首都创新大联盟成为理事长单位能效“领跑者”制度实施产值3507亿元24000件专利/年2015启动照亮“一带一路”行动计划150lm/W产值4245亿元技术创新产业发展市场应用产业发展里程碑产值5216亿元团体标准试点成效显著CSA016获中国标准创新贡献奖二等奖20162017年规模突破6500亿，照明强国雏形已现2017年，国内行业整体产值达到6538亿元，同比增长25.3%。•外延芯片环节产值232亿元，同比增长28%；•封装环节产值963亿元，同比增长29%；•应用环节产值5343亿元，同比增长25%。2006-2017年我国半导体照明产业各环节产业规模及增长率数据来源：CSAResearch01000200030004000500060000.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%上游外延芯片（亿元）中游封装（亿元）下游应用（亿元）总增长率（%）应用市场全面启动LED通用照明仍然是应用市场的第一驱动力。2017年，产值达2551亿元。显示应用迎来了新一波增长，2017年规模约728亿元，同比增长33%，占整体应用市场13.6%。汽车照明及超越照明应用成为新蓝海。2017年LED汽车照明高速增长，同比增长26%，占整体应用市场1.4%。LED农业、医疗等创新应用也成为亮点，同比增长超过30%。背光应用市场增长趋缓。2017年，LED背光产值520亿元，占整体应用市场比例有所下降。2017年我国半导体照明应用领域分布数据来源：CSAResearch功率型白光LED产业化光效180lm/W。LED室内灯具光效超过100lm/W,室外灯具光效超过130lm/W。功率型硅基LED芯片光效150lm/W,硅基黄光LED光效130lm/W,硅基绿光LED光效180lm/W,均达到国际领先水平。白光OLED器件光效超过130lm/W。数据来源：CSAResearch2003-2017年我国功率型白光LED产业化光效国内技术水平不断提升，与国际先进水平差距进一步缩小目前已发布的标准130项，制定中的标准70项，待研究制定的标准114项。《中华人民共和国标准化法》已由中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议于2017年11月4日修订通过，新的标准化法自2018年1月1日起施行。2017年12月29日，两项国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）牵头起草的两项团体标准名列其中，正式上升为国家标准，将于2018年7月1日正式实施。国家标准化法修订通过，半导体照明标准逐步完善两项由CSA牵头的国家标准产业集中度逐步提高LED上市公司近150家，其中主板34家，新三板112家。2017年前三季度，主营业务为LED的上市公司营业收入总额为651亿元，较2016年同期相比增长34%；累计实现利润总额82亿元，较2016年同期相比上升54%。产业集中度不断提升。2017年前三季度，营收排名前十的企业的2017前三季度营收为427亿元，占34家上市公司的65.61%，同时其净利润占34家上市公司的比例达到69.26%。预计2017年产业集中度将提高到8.75%。产业并购持续活跃，优势资源向行业巨头集聚，星系化集团逐步形成。三安、木林森、飞乐等企业通过跨国并购，积极进入国际竞争市场。数据来源：上市公司财报，《2017年LED行业季度报告》，CSAResearch2017年Q3LED前10大上市公司营业总收入-10%0%10%20%30%40%50%60%70%0100200300400500600700800x亿元利润总额营收总额营收同比利润同比2014-2017年Q3主营LED上市公司营收与利润总额63605948433732303026010203040506070x亿元西藏青海四川云南广西海南广东台湾福建江西湖南贵州重庆湖北安徽江苏浙江河南山东山西河北北京天津内蒙古黑龙江吉林辽宁宁夏甘肃陕西上海创新资源及专业人才集聚，国际交流集中，高端创新服务优势突出人才、资金比较集中，外向性特征明显，智慧照明、智能制造、健康照明等领域有一定优势企业集聚，产业配套好，国内外两个市场活跃，大规模制造具有优势产业链完整，有硅衬底的自主技术，上游产业规模较大，注重传统产业转型升级注重细分领域的特色应用，承接内地产业转移四大区域集中了80%以上的半导体照明企业和90%以上的产值。更多地区积极进入，产业开始出现由沿海向中西部转移态势。结合自身优势，区域发展逐渐形成特色。数据来源：CSAResearch产业进一步集聚，区域特色更加明显产业呈现新趋势技术突破远超预期，从追求光效到提升品质，关注健康•2017年，国际上大功率白光LED产业化的光效达到180-190lm/W，整灯光效超过130lm/W。•应用技术方面，以提升产品的性价比、可靠性以及光品质的创新为关注热点。•2017年9月，美国能源部（DOE）发布新一期固态照明研发计划，涉及智慧照明、光对人的生理影响、设施园艺光照、畜牧养殖光照等。2016年3月，欧洲照明组织发布了“2025年战略发展路线图”，提出“以人为本的照明”（HumanCentricLighting）。产业从技术驱动转变为应用驱动，学科交叉加速，产业前沿延伸•材料方面，新型衬底材料与技术路线进展迅速（如Si基LED），LED与石墨烯、量子点、纳米、物联网、VR等新材料、新技术进一步融合，有可能产生开拓性和颠覆性的创新应用。•在非视觉照明方面，生物、农业、医疗、红外LED、紫外LED的研究快速发展。市场渗透加速，创新和特殊应用（农业、医疗、通讯等）将成为替代阶段之后的新增长点•据2017年DOE的固态照明研发报告显示，截止2016年底，LED灯安装数量在整体照明产品在用量中的渗透率达到11%，未来几年将快速增长，到2022年会超过50%。•2016年，照明仍是主流应用，约占30%以上，增速为7%，LED在汽车照明方面增速为9%，全球市场规模为21亿美元。全球产业格局正在调整变化，国际照明巨头纷纷收缩或退出照明业务，中国大陆快速崛起，印度加快发展步伐•国内智慧灯杆市场快速增长•预计2018年-2020年，国内智慧灯杆的市场价值约为50亿元左右。•窄带物联网（NB-IoT）技术成为智慧路灯新方案。•城市照明节能深入人心，智慧城市建设热潮开启•我国提出或在建智慧城市（总计超过400个），总投资超过10,000亿元。•智慧城市政策逐渐增多，政策力度稳步加强•目前28个省、直辖市发布的智慧城市政策共191篇，内容涵盖智慧城市创建的实施方案、建设规划、资金支持方案等。智慧照明成为新的产业增长点全球产业发展新格局资料来源：CSAResearch荷兰：以Philips为代表。Philips作为全球照明领先者，正努力推动整个社会向高效节能解决方案的转换。照明业务独立上市，专注高端应用。德国：以Osram为代表。Osram是世界第二大光电半导体制造商，产品有照明，传感器，和影像处理器，在汽车照明和特殊照明领域具有很强优势。美国：以Cree、PhilipsLumileds、GE为代表。在高端器件方面具有竞争优势。Cree公司凭借其SiC材料有独特优势。中国：以三安、木林森等为代表全球最大的半导体照明生产和出口基地。强势参与国际竞争，但产品仍以中低端为主，民族品牌有待树立。日本：以Nichia为代表。作为蓝光发明专利持有机构，Nichia始终是高端芯片的供应商和全球最盈利芯片制造企业。韩国：以Samsung、LG、SeoulSemiconductor为代表，除首尔坚守外，其他两家全面退守LED市场。产业发展态势1机遇与挑战2“十三五”战略部署3目录需求引领：低碳、智能•节能减排和保护环境为主要标志的绿色发展，已成为21世纪的主流。•大数据时代到来，人类要求更加高效、个性化、智能化。应用驱动：新型工业化、新型城镇化、信息化社会社会发展新需求产业发展新方向1620162025建立了完整的产业链实现了性价比有优势的生态光源过去十年2003高品质、新结构、新形式照明个性化、按需照明多功能的光照应用（医疗、保健、农业等）创新应用（智能硬件、物联网、智慧城市等领域应用）第三代半导体未来十年LED应用新市场市场增长驱动力：信号——景观——背光——照明——创新应用——第三代半导体第三代半导体高效光伏物联网紫外探测空间通讯微波通信遥感微传感器高速计算半导体照明云计算电力电子自动驾驶电动汽车智慧城市高速列车雷达机遇挑战技术创新与集成能力不足系统服务能力以不足企业综合竞争力不足产业结构有待升级产品质量有待提升品牌影响力有待增强标准检测认证体系有待完善《中国淘汰白炽灯路线图》、《巴黎协定》、《水俣公约》、“中国制造2025”、“一带一路”等国家政策提供发展契机城镇化加快实施开辟市场空间智慧家居、智慧城市建设提供新动能，催生新供给数字化、智能化、技术交叉、跨界融合、商业模式变革等新趋势中国的机遇和挑战产业发展态势1机遇与挑战2“十三五”战略部署3目录支持战略性新兴产业发展：拓展增长空间，抢占未来竞争制高点，提升新兴产业支撑作用全面推动能源节约：照明系统升级改造发展环保技术装备：推广LED照明技术构建现代农业经营体系：LED农业照明、植物工厂加快发展新型制造业：“中国制造+互联网”、智能制造加快多领域互联网融合发展：基于互联网的商业模式、服务模式、管理模式及供应链、物流链扩大环保产品和服务供给：产业基金、照明认证产业市场技术方向生态体系国家“十三五”规划纲要“十三五”产业发展规划发展目标到2020年，我国半导体照明关键技术不断突破，产品质量不断提高，产品结构持续优化，产业规模稳步扩大，产业集中度逐步提高，形成1家以上销售额突破100亿元的LED照明企业，培育1～2个国际知名品牌，10个左右国内知名品牌；推动OLED照明产品实现一定规模应用；应用领域不断拓宽，市场环境更加规范，为从半导体照明产业大国发展为强国奠定坚实基础。指标2015年2020年技术创新白光LED器件光效（lm/W）150200室内LED照明产品光效（lm/W）85160室外LED照明产品光效（lm/W）110180白光OLED面板灯光效（lm/W）53125产业发展半导体照明产业整体产值（亿元）424510000LED功能性照明产值（亿元）15525400LED照明产品销售额占整个照明电器行业销售总额的比例（%）4070产业集中度（%）715节能减碳LED功能性照明年节电量（亿度）10003400LED功能性照明年CO2减排量（万吨）900030600应用市场份额功能性照明（%）3070“十三五”产业发展规