LED产业和市场分析

LED产业和市场分析第一篇LED基础知识LED产业链构成LED的一些基本特性介绍一、体积小（亮度集中）——设计空间大LED体积小，大功率LED发光点（芯片）也只有1mm×1mm。因此往往会给人感觉很刺眼，然而实际照明又亮度不够，一般照明需多颗LED管排布在一起，或者将多颗LED芯片排布在一起形成一个亮度更高的LED管。多颗的任意排布也为应用设计提供了更多的空间。LED的一些基本特性介绍二、体积小（热量集中）——对热敏感大功率LED工作时，1W的功率有80%都转化成热能集中在1mm×1mm芯片上，所以热量非常集中，而LED对热量很敏感。热量越低亮度越高、热量越低寿命越长、热量越低可靠性越好。因此大功率LED应用时候应量考虑给予足够的散热条件。LED的一些基本特性介绍三、单色LED色彩斑斓、颜色纯正单色LED芯片直接发出单色波长的光，不需要象传统光源那样用白光滤光片的方式获得单色光。因此单色LED光更便宜，更鲜艳夺目。LED的一些基本特性介绍四、LED寿命长，5万小时无须更换，可以与灯具一体化设计；五、LED材料不含有汞等有害物质，不会对环境产生染和破坏；六、LED抗震性好，可以适应各种恶劣环境；七、LED光效高，虽然LED目前光效还不是最高，但是根据LED自身的发展规律，将很快超过大部分光达到200lm/W八、LED响应快，九、LED工作电压低、安全大功率LED与传统LED比较的优势光色的基本知识高亮度白光LED的实现基于蓝光LED，通过色荧光粉激发出黄光，组合成为白光通过红、绿、蓝三种LED组合成为白光基于紫外光LED，通三基色粉，组合成为白光第二篇产业发展情况工作原理和发展历程发光二极管Light-EmittingDiode是由数层很薄的掺杂半导体材料制成。当通过正向电流时，n区电子获得能量越过PN结的禁带与p区的空穴复合以光的形式释放出能量。发光二极管的发展史阶段时间发光材料外延技术发光效率发光颜色第一阶段1968（HP量产）GaPGaAsPLPE、VPE很低红、橙、黄第二阶段1985AlGaAsAlGaInPVPE、MOCVD较高红、橙、黄、红外第三阶段1993（日亚开发）InGaNMOCVD较高黄、绿、蓝、紫外第四阶段1996（日亚量产）InGaN+荧光粉MOCVD高白光LED产业发展的赫兹定律全球主要LED公司区域上游（外延）中游（芯片）下游（封装）Nichia、ToyodaGosei日本Citizen、Stanley、Rohm、Kagoshima、ToshibaOsram、Lumileds、Cree美国、欧盟Lumination、UniroyalAvago新晶电（晶电、元砷、连勇合并）、璨圆、华上、泰谷、南亚台湾信越、全新、连威、兴光、联亚光磊、鼎元、汉光韩国SSL、LGInnotek、SDI、EpiVally、EpiPlus光宝、亿光、佰鸿、宏齐、东贝、李洲、先进、艾迪森、光鼎、今台、先益中国主要LED公司上游中游下游材料体系衬底等原材料外延芯片封装应用中科镓英：GaAs厦门三安、山东华光、河北汇能、广东福地、广东普光、世纪晶源南大光电：MO源南昌欣磊、上海金桥大晨、深圳奥伦德、河北立德、扬州华夏深圳淼浩、天津赛法、成都东骏：蓝宝石；中电46所：SiC厦门三安、上海蓝光、深圳方大国科、上海蓝宝、大连路美、杭州士兰明芯、江西联创、广东福地、广东普光、世纪晶源、扬州华夏、武汉迪源、武汉华灿、清华清芯、上海宇体南大光电：MO源大连光明化工、大连科利德：高纯氨气厦门明达荧光粉有研稀土、大连路明、厦门科明达、四川新力佛山国星、厦门华联、惠州华刚、宁波升谱、河北鑫谷、江苏稳润、深圳量子、江苏奥雷、杭州创元、杭州中宙、天津天星、福日科光、深圳普耐、宁波安迪、中山木林森、浙江古越龙山GaN北京利亚德、西安青松、上海三思、惠州德赛、南京诺普、南京汉德森、深圳海洋王、深圳珈伟、江苏鸿联、深圳帝光、深圳伟志、上海小糸、宁波富泰、鹤山真明丽、京东方、上广电、信耀电子、桐乡生辉、深圳鸿利、深圳先行、广东伟来InGaAlP国际主要厂商核心技术对比公司名称技术优势与特色Nichia第一支商品化的GaN基蓝光LED/LD白光技术：蓝光激发黄色荧光粉技术蓝宝石衬底外延生长技术ToyodaGoseiLED车灯照明白光LED与蓝绿外延芯片Lumileds独特热沉设计和SI基Flip-Chip封装技术；在大功率白光照明管芯方面具有先发优势CreeSiC基Ⅲ族氮化物、芯片及封装技术开发OsramSiC衬底的”Faceting“在白光LED用荧光粉材料方面具有领先优势正装功率型封装技术及车用灯具技术开发其他值得关注的国外LED技术1、SeoulSemiconductor的AC-LED2、Lumileds的荧光粉途敷技术3、Lamina的低温陶瓷共烧技术4、Citizen的多芯片集成封装技术5、Enlux的混光技术6、ColorKinetics（已被PHILIPS收购）的动态控制技术国内LED技术情况2006年（产业化指标）国际比较外延种类较少，晶体质量和工艺稳定性仍有差距总体差距较大标准蓝光芯片（0.3mm×0.3mm）发光效率：5~10mW@20mA功率型蓝光芯片（1mm×1mm）发光效率：189mW@350mA，单芯片昀大输出功率1W功率型背光LED封装40~50lm/W@350mA（国产芯片）60~70lm/W@350mA（国外芯片）技术差距不大应用各档次系列产品技术相当，有自主知识产权产业化技术差距较大全球LED市场产值发展趋势全球LED市场产品类别分布情况全球LED市场产值分布情况1、07年台湾LED产值超过欧美；2、06年台湾在汽车灯和大尺寸LCD面板背光开始投资布局，预计08年会大获收益，使得产值约达22亿美圆，比重又05年的21%提升至29%。07年LED市场发展趋势驱动市场成长因素※应用领域扩大※政府节能政策鼓励阻碍市场成长因素※高成本2007年市场动向※白光LED于NB背光源市场渗透率增长※白光LED头灯有望市场化※LCD-TV使用LED背光模组的机种增加，但仍属市场导入期，厂商技术展示意义大于市场销售※产品单价持续下滑※功能导向照明市场快速成长资料来源：工研院IEK（2007/1）第三篇区域发展情况以及政策日本产业现状：1、1970年开始进入LED领域，早期从美国进口外延和芯片，制造和加工成应用于电子计算器的指示灯；2、20世纪90年代中后期，日本取代美国成为全球LED产业第一大国，目前日本LED在技术和产值规模上都领先于其他国家。发展模式：1、日本没有采用以往的应用为主的研发模式，而是同美国一样选择了以基础技术研发为基础的技术领先型发展战略；2、以大型企业构成健全完整的上下游产业链，上游有NICHIA、TG等，下游有Citizen、Stanley、Panasonic、Sharp、Toshiba等；3、强大的政府支撑体系，日本政府使用大量特定技术创新政策鼓励、刺激产业技术发展，包括经济政策和组织协调政策。产业政策：1998年启动财政预算为60亿日圆的“21世纪光计划”，第一期计划于2004年结束，已经在组织施第二期计划欧美产业现状：1、技术应用领域的开发和善于吸收最新技术的转化优势，主要从事高附加值产品生产，通过节能法案扩大LED应用市场，特别是汽车市场；2、半导体照明产业集中度高。发展模式：1、美国选择科技创新为突破口，成为产业技术领先者。通过控制核心技术，周期性提升芯片性能，从而控制全球LED产业发展进程和利润流向；2、美国企业垂直整合度高，产业链结构完整。很多企业具备了“衬底-外延-芯片-封装-应用”完整的LED产业链；3、市场调节方面，自由竞争和垄断相结合。与其他电子行业高度竞争不同，美国的LED行业中度高，产业链上每个环节由一家主要厂商把握；4、发达的资本市场提供了企业发展所需的资金。产业政策：美国2000年启动“国家半导体照明研究计划”，欧盟2000年7月启动“彩虹计划”韩国产业现状：1、韩国自1993年开始投入大量研发资源，以SAMSUNG和LGInnotek两大领导企业，国家光电等三家主要机构支撑韩国LED脊梁；2、成立了照明光谷，集中发展LED模块的发展，锁定背光、显示、汽车及照明领域。发展模式：1、政府主导下大企业扩张；2、采取产业聚集加速产业发展；3、以应用拉动市场，韩国是手机的重要生产国。产业政策：韩国2000年成立了光产业发展计划，目标使韩在2008年成为全球光产业前5名；2002制定了光产业的分支——GaN半导体发光计划，计划04到08年投入1亿美圆，企业提供30%的配套资金开发LED产业化技术。中国台湾地区产业历程：1、自1973年进入LED领域，主要技术源自美国德州仪器公司技术扩散；2、1975~1980年中期，台湾集中于封装领域，芯片从日本购买，随着封装产业高度发展，逐具备了生产所需芯片、树脂、导线和模具的能力；3、1980年代部分企业进入芯片领域，外延片仍从国外进口，主要进口国是日本；4、1990年代通过技术扩散以及美国归来学子，台湾LED产业向外延发展，90年代中后期LED芯片在国联、晶元相继以MOCVD方式批量生产后，又有10多家厂商批量生产；5、2001年利用手机市场LED应用的扩展跨入GaN领域，02年成为全球LED第三大市场，03年超美国成为第二大市场，目前台湾LED芯片产能全球最大。产业特征：1、产业链呈金字塔式分布，以封装产业最庞大；2、高度合作，协作灵活竞争有力；3、以下游封装企业为主，纷纷进行产业转移（转向大陆）4、上游高亮度外延片依赖进口。政策支持：2002年实施“次世纪照明光源开发计划”，2004年台湾地区的10余厂商组成了“白光LED研发联“中国大陆地区产业现状：1、2003年启动国家半导体照明工程；2、截止2006年底上游外延和芯片领域企业有30家左右，封装有600家，应用产品有1500家以3、产业链已形成，各阶段都有量产，但是关键设备方面还很薄弱；4、不完全统计”十五“期间国内LED投资规模达到60亿元，民间资本占2/3；四大区域分布特点：区域主要特点上海、江苏、浙江（长三角）产业配套能力强，高端应用突出，人才、资金集中深圳、佛山、广州（珠三角）封装和应用国内规模昀大，离市场昀近，投资活跃北京、大连、河北（环渤海）研发能力强，研发机构集中，拥有外延片国内昀好的技术厦门、南昌（闽三角）外延和芯片产能国内昀大，普亮芯片企业规模大国际LED产业竞争格局图国内LED产业竞争格局图专利的重点领域变化趋势以前的专利纠纷等专利事件绝大多数集中在蓝光外延、芯片及白光LED领域，Nichia具有垄断地位。随着应用范围的扩大，围绕照明应用的专利事件逐渐增多，预计近几年将成为专利事件的主体。时间1996→2002→2004→2006→2010→2015专利范围蓝光白光大功率/SMD背光/车灯/功能照明通用照明主要企业的专利授权关系第四篇市场分析LED分类及应用全球宏观市场趋势图（1）资料来源：拓墣产业研究所2005/10全球宏观市场趋势图（2）细分市场——手机手机是过去几年全球主要LED应用市场，后期成长缓慢但仍然占有一定比例。06年手机出货量达9.6亿只，07年为10.7亿。06和07全球手机应用产值为20.5亿美圆和21.52亿美圆。全球LED在手机市场需求变化趋势：细分市场——手机市场特征：手机背光用的LED是SMD形式的LED，它需要全自动生产线生产。目前，国内SMDLED全自动生产线本身就不多，能够保证质量的生产厂就更少了。国内SMD的生产厂主要分布在珠三角和长三角。总产量在每月100KK-200KK左右。国内LED手机背光厂商主要要从质量的控制和一致性、重复性上下大功夫，来满足品牌客户的质量需求。细分市场——景观照明在我国，景观照明占据LED应用市场24%份额，位居第一。2005年我国景观照明市场规模超过7亿，而据保守估计，国内景观照明市场规模在200亿元以上。受奥运和世博的影响，2007年景观照明市场达到70%的高增长率，预计2010年我国景观LED照明市场年复