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专利企业半导体深度透视:中国LED产业发展现状之优劣势

  与跨国企业相比,中国LED企业在诸多方面还存在很大的差距。如何有效提升中国LED企业的核心竞争力、积极参与到全球化的竞争之中,是我们迫切需要考虑的问题。

  一、优势分析

  (一)市场进入门槛较低

  1、技术方面具有良好的研究基础与国外差距正逐步缩小

  尽管国内LED产业基础比较薄弱,工艺水平比较低,但国内一些企业通过聘请海外技术人员,在技术上不断取得突破,许多企业已经取得自主知识产权,国内优质企业的技术水平已经与台湾大厂的技术水平相差不大,与国际大厂的整体差距也在不断缩小。

  2、建厂资金投入少

  LED初始投资一亿元就可建厂,联创光电、士兰微等行业内知名上市公司总资产也就10余亿元,国内企业进入门槛较低,容易实现滚动发展,这与集成电路制造及液晶面板制造动辄几十亿到上百亿人民币的投资而言显得“微不足道”,国内企业容易进入形成产业集群。

  (二)国内部分优势企业已具备核心专利技术

  锦秋财智咨询分析认为,与微电子相比,我国LED领域与国外的差距较小。我国自主研制的第一个发光二极管(LED),比世界上第一个发光二极管仅仅晚几个月。总体上来看,目前我国半导体发光二极管产业的技术水平,与发达国家只相差3年左右。通过“863”计划等科技计划的支持,我国已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装集成应用的比较完整的产业链,现在全国从事半导体发光二极管器件及照明系统生产的规模以上的企业有400多家,产品封装在国际市场上已占有相当大的份额。

  (三)LED中下游产业具有人力成本优势

  半导体照明产业,特别是位于产业链下游的芯片封装和照明系统产业,既是一个技术密集型产业,又是一个劳动密集型产业,其难度和风险都大大低于微电子产业。发展半导体照明产业,能够充分发挥我国的人力资源优势,带动相关产业,并增加出口,吸纳就业。技术成熟后,LED下游封装和器件生产属于劳动密集型,我国具备明显的劳动力成本优势。

  (四)产业集群效应初步形成

  我国LED产业近年来发展迅速。LED产品可广泛应用于景观照明、安全照明、特种照明和普通照明光源等领域,其市场潜力有上千亿元。锦秋财智咨询分析认为,我国的半导体照明产业正在进入自主创新、实现跨越式发展的重要时期。2006年国产芯片市场占有率达44%,已经开发成功包括LED车灯、矿灯等四大类140多个新产品,2001-2006年,半导体照明市场销售额年均增长率为48%.我国已经成为世界第一大照明电器生产国和出口国。2006年,中国照明行业产值约1600亿元,出口100亿美元,占全球市场18%。一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战,已经在全球打响。2006年,全球半导体照明市场销售额超过70亿美元,年均增长率超过20%,预计未来5-10年将形成500亿-1000亿美元的潜在市场。

  鉴于半导体照明产业令人鼓舞的发展前景,近年日本“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”等政府计划纷纷启动。

  中国在2003年6月也成立国家半导体照明工程协调领导小组,启动国家半导体照明工程。

  面对半导体照明市场的巨大诱惑,世界三大传统照明工业巨头飞利浦、通用电气、欧司朗也与半导体公司合作,成立半导体照明企业。目前,半导体照明发光效率高于白炽灯,正以更快的速度拓展其多种应用范围,大尺寸液晶电视背光源、汽车、商业和工业用照明都已逐步成为LED主要应用领域。预计2010年,LED还将超过荧光灯,进入普通照明领域,节能效果将更加显着。

  半导体照明被看好,是源于其令人信服的技术,半导体照明灯具具有长寿命、节能、安全、绿色环保等显着优点,它的耗电量只有普通照明的1/10,但半导体照明行业仍是笼罩着一片乌云,成本等各方面原因导致其应用还在推广中。但是,所有行业内人士都相当看好半导体照明的前途,认为新光源将掀起一股替代运动,这场运动将以半导体照明灯具全面替代传统的荧光和白炽照明灯具画上句号。

  只要目前1/3的白炽灯被半导体灯所取代,每年就可为国家节省用电1000亿度,几乎相当于节省一个三峡工程的年发电量。

  LED产业链包括LED外延片生产、LED芯片生产、LED芯片封装及LED产品应用等四个环节。其中外延片的技术含量最高,芯片次之。

  在诸多企业和政府部门的努力下,我国LED产业已经初步形成珠江三角洲、长江三角洲、东南地区、北京与大连等北方地区四大区域,每一区域基本形成了比较完整的产业链。总体而言,我国的LED产业格局南方产业化程度较高,而北方依托众多高校和科研机构产品研发实力较强。在地域分布上,珠三角和长三角是国内LED产业最为集中的地区,上中下游产业链比较完整,集中了全国80%以上的相关企业,也是国内LED产业发展最快的区域,产业综合优势比较明显。与LED有关的设备及原材料供应商纷纷在这两个区域落户,与国际应用市场便捷的联系为LED产业的发展创造了良好的服务及市场环境,产业集群效应正在逐步显现。

  (五)产业政策支持产品发展前景广阔

  财政部计划2009年中央财政将加大高效照明产品推广力度,大力推广节能的使用范围。我国目前每年用于照明的电力接近2500亿度,其中若能有三分之一采用半导体照明,每年可节约800亿度电,基本上相当于三峡电站总的发电量。为此,政策上正在大力引导与推广节能灯具。特别是利用财政补贴重点支持如半导体(LED)高效照明产品等。

  因具备节能、减排和环保的独特优势,LED(发光二极管)近几年需求暴发式增长。预计2012年全球LED市场规模将增长到123亿美元,其中,中国到2010年LED产业的产值将超过千亿元。该产品目前主要专利和高端产品由欧美日5大厂商控制,后进入者易受专利诉讼的威胁。可以说,目前已拥有LED半导体材料国内生产企业都具有一定程度的技术垄断优势。

  二级市场上,半导体节能材料股也被市场热列追捧。像主营业务LED的三安光电即因为题材炒作因素,股价一度大幅度上涨,从底部启动后的累积涨幅已经超过200%,可见投资者对LED新能源材料的投资热情。而目前在国内LED行业中,除了行业龙头三安光电外,成长性最快的华微电子与士微兰。

  总之,中国LED照明产业面临前所未有的政策机遇、超乎预期的技术升级空间、巨大的市场潜力,发展前景广阔,但中国能否抓住LED产业发展机遇,做大做强,归根结底要靠自己。自主创新是中国LED产业突破重围的唯一出路。只有通过不断地创新,中国LED产业才能开辟出一条“中国式”道路,在日益增强的国际化竞争中掌握更多的话语权和主导权。只有通过不断地创新,才能在广阔的市场机遇下做大做强中国LED产业。

  (六)国内下游应用领域市场容量巨大产品具有发展潜力

  国内LED主要应用领域,该产品除了大量用于各种电器及装置、仪器仪表、设备的显示外,主要集中在:

  1、大、中、小LED显示屏:室内外广告牌、体育场记分牌、信息显示屏等。

  2、交通信号灯:全国各大、中城市的市内交通信号灯、高速公路、铁路和机场信号灯。

  3、光色照明:室外景观照明和室内装饰照明。

  4、专用普通照明:便携式照明(手电筒、头灯)、低照度照明(廊灯、门牌灯、庭用灯)、阅读照明(飞机、火车、汽车的阅读灯)、显微镜灯、照相机闪光灯、台灯、路灯。

  5、安全照明:矿灯、防爆灯、应急灯、安全指标灯。

  6、特种照明:军用照明灯(无红外辐射)、医用手术灯(无热辐射)、医用治疗灯、农作物和花卉专用照明灯。

  从国内LED应用市场看,建筑照明、显示屏及交通信号灯合计占比56%,这些市场总量增长比较快,但相对分散,技术标准也不统一:而在小尺寸背光与汽车上的应用合计只有7%.

  锦秋财智咨询分析认为,从总体上来看国内市场巨大,LED未来主要市场是通用照明市场,市场容量大,终端消费市场比较分散,不易形成垄断,国内企业生存空间广阔。

  二、劣势分析

  (一)国内企业普遍规模小

  目前,在从事LED照明灯具产品生产的企业中,高端产品仍然以国外厂商为主。而反观国内LED灯具生产企业,普遍存在规模小、技术实力弱、产品档次低的现状。

  从区域分布来看,国内照明生产企业主要分布在珠江三角洲和长江三角洲地区。与传统照明企业分布类似,中国LED照明企业也主要分布在上述两个地区。但相比长江三角洲地区,众多LED封装企业、配件生产企业均分布在珠江三角洲地区,珠江三角洲地区拥有更加完善的LED产业链,所以LED照明灯具企业更多的分布在珠江三角洲地区。

  (二)技术受限高端客户少

  我国高光效、高可靠的LED应用产品几乎全部依赖于进口的高档外延芯片,我国的LED外延芯片生产近年虽有很大发展和进步,但仍停留在中低档水平。

  锦秋财智咨询分析认为,目前来看,高性能LED芯片和功率型LED芯片,国内能够提供的还很少,仍需要大量进口,这严重地制约了整个LED产业的发展。

  国内企业LED产品技术水平与海外还是有一定差距,在争取高端客户方面处于劣势。

  (三)LED上游产品制造基础薄弱

  LED的生产过程包括单晶生长和外延生长、芯片制造和封装。一般将单晶生长和外延生长视为这个产业的上游,芯片制造为中游,封装以及应用为下游。产业链的上游具有技术和资本密集的特点,下游的进入门槛相对较低。从产业链上看,我国在LED衬底、外延、芯片环节比较包薄弱。

  (四)核心专利缺乏限制产业国际化战略发展

  国内核心专利缺乏,特别在关系到产业长远发展的蓝光核心专利及白光专利缺乏,这将使国内产业的长期发展受制。中国本土企业现阶段主要还是处于起步阶段,企业规模较小,对掌握专利的大厂构不成威胁,专利问题还不是很突出。但是随着国内企业的发展壮大,一旦规模扩大到一定程度,实施“走出去”发展战略,专利问题将成为隐患。目前对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,提高未来取得大厂专利授权时的要价能力,或逐步通过研发突破核心专利。

  三、机会分析

  (一)建筑照明、室内外显示屏仍将主导市场

  中国现阶段的应用市场主要在建筑照明、室内外显示屏。LED显示屏以其易拼装、低功耗、高亮度等优点已经广泛应用到银行、证券、广场、车站、体育场馆中,未来这一市场仍有很大增长潜力。在奥运会、世博会、一些城市夜景工程示范效应的带动以及国家半导体照明工程等众多有利因素的促进下,建筑照明市场依然前景广阔,未来的市场建筑照明及室内外显示屏仍将主导市场。

  (二)手机、小尺寸液晶背光、汽车、特种照明领域潜力巨大

  LED已在手机、MP3、MP4、DC/DV及PDA等小尺寸LCD面板领域取得了成熟广泛的应用与普及。随着彩屏手机,以及高像素拍照手机、大屏幕音影手机、多功能3G手机的盛行,预计每部手机所需LED颗数高达12-18颗。因此,预计未来几年国内生产的手机所需LED颗数高达60亿颗左右。国内封装企业正在积极开展技术研发或引进设备,以提高生产能力和产品品质。特别是近年日本、韩国小尺寸液晶背光厂正在向中国转移。

  国内LED汽车灯具市场已超过10亿元。随着LED发光组件技术水平的提高,产品价格的下降,LED组合尾灯、LED刹车灯、LED转向灯等将会成为我国轿车车灯的主流配置。预计2010年我国LED前装市场(OEM配套市场),LED组合尾灯、LED中央高位刹车灯、汽车仪器|仪表背光以及其它LED灯的配套将达到40亿元。车用LED的下一应用趋势将是汽车前大灯。

  国内太阳能LED照明产值超过30亿元。LED是低压、直流供电,与太阳能光伏电池低压、直流供电的方式非常匹配,两者结合不需要交流逆变器,真正实现新能源与新光源的结合。太阳能半导体照明草坪灯、庭院灯、信号指示灯等已开始在国内的小区、园林建设、农村地区道路照明中使用,目前中国已占领全球太阳能半导体照明产品80%以上市场。

  (三)LED交通指示灯市场趋于饱和

  交通信号灯的市场规模达10亿元以上。

  目前,我国高亮度LED城市交通信号灯也已广泛应用,趋于饱和状态。如上海市明确规定新上交通信号灯一律采用LED作为光源。另外,LED在铁路信号机上也有广阔的应用前景。传统信号机以双灯丝白炽灯泡为光源,灯泡寿命只有1000小时。我国政府计划未来平均每年新建1700公里铁路线,至2020年我国铁路线总长将达到10万公里,高可靠性、安全性及少维护的高亮LED将会大有作为。并且,手持信号灯、客车床头阅读灯、安全标志灯等铁路信号及照明产品也开始使用LED.我国处于高速发展的公路、机场、海港等领域的信号、标识类用灯,也是LED应用很有潜力的市场。

  四、威胁分析

  (一)外资主导技术市场

  目前,外资主要领导着LED高端产品。与国内彩电企业这一时间的新品主打蓝光和网络功能不同,索尼、三星的产品则采用了LED背光源技术,并主打超薄概念。外资彩电企业在未来的LED液晶电视市场上再次先行一步。

  LED光源液晶电视被认为是液晶显示技术进化的主要趋势。这一技术可以令液晶电视的显示效果更为出色,体积更加轻薄,同时也更为节能环保。国内彩电市场具有代表性的LED液晶电视是2006年6月海信推出的一款42英寸产品。海信LED液晶电视是世界上第五个掌握这一技术的产品,也是国内市场第一款量产的LED电视。

  (二)高端市场仍被外资垄断

  世界LED巨头的封装厂和我国台湾先进封装企业群聚内地,不仅带来了先进封装技术和人才,更带来了先进封装的客户流和信息流,为我国内地封装企业提供了直接或间接的学习交流机会,其培养的本土先进封装技术人才,也可以为我所用。但同时,由于我国内地封装测试产业整体水平不高,高端封装产能几乎全部被垄断。

  (三)台资以及国际巨头进军国内市场导致竞争加剧

  目前,上海、北京、深圳等一线城市,随着第一批LED显示屏相继计入更新换代的时期,客户更加注重产品品质和维护服务了,对产品的要求也比以前更高了。因此,“粗放型”的市场模式再也不能满足用户需求了,正是看到了这种市场转型特征,一批批在国外享有较高知名度的一流企业寻机进入中国市场,陆续在国内成了了本土团队,给原本就竞争相当激烈的LED市场带来了巨大的冲击。之所以说他们带来的冲击是巨大的,因为他们在国外有着多年的经验,产品经历了成熟市场考验,形成了不可抗拒的品牌优势。

  (四)专利限制

  LED照明作为个新兴的、潜力巨大的行业,正受到全球的广泛关注,其发展前景也受到众多因素的影响。由于专利技术在LED发展中所起的巨大作用和其独特的专利分布方式,专利的转让、授权及纠纷将极大的影响LED行业未来的发展格局。

  LED照明技术的核心专利基本都被外国几大公司控制,如日本的日亚、丰田合成、东芝,美国的umileds、Cree,德国的Osram公司等。这些公司利用各自的核心专利,采取横向(同时进入多个国家)和纵向(不断完善设计,进行后续申请)扩展方式,在全世界范围内布置了严密的专利网。

  对于中国台湾、中国大陆以及韩国等LED产业的后来者,虽然LED产业已经具有了一定规模,但由于在专利技术方面的被动,其发展却受到专利的很大牵制,这种情况在中国台湾地区表现最为突出。

  但这些地区,特别是中国台湾和韩国的企业都在技术方面取得了一些创新,在争取授权方面也取得了一定进展,专利格局也在悄悄发生改变。

  预计今后几年,国际间专利的转让、授权、纠纷将会表现出如下特点和趋势:

  1、NICHIA仍是技术转让、授权、诉讼的主要发起人

  由于在LED蓝光芯片及白光LED专利技术方面的霸主地位,Nichia在未来几年的专利转让、授权、诉讼中将继续处于主导地位。尽管Osram为主的欧美企业对技术转让授权持积极态度,但受持有专利所限,专利授权的主导方向还是有Nichia来确定。

  从各种授权及纠纷的发生数量来看,以Nichia为主导的占据所有授权及纠纷总量的60%左右,其次是Osram公司。这种状况在近几年不会有太大改变。

  2、Nichia对外授权将不断增加

  在专利授权方面,欧美企业一向日本企业更为积极。随着Osram、Lumileds等企业在技术专利方面的增强以及对台湾地区和韩国企业授权增加,Nichia等企业从自身利益出发,也将加快对外授权的速度。特别是,2005年Nichia、TG等利润下滑的情况下,通过专利授权或委托加工将是一项非常值得考虑的选择。

  另外,韩国及我国台湾企业在技术上的突破或获取其它公司授权,避开Nichia专利诉讼的可能性大大增加。在专利诉讼不能限制台湾企业继续争夺市场空间的情况下,授权生产也将是日本LED企业的最好选择。

  Nichia有意开放专利授权,将会以产能较大的下游封装厂为主,并会将未获相关专?授权的企业作为优先对象,台湾企业将会是重点所在。

  3、相互授权将进一步增加

  Nichia的技术垄断能力在不断降低,其对我国台湾、韩国等芯片生产商提出诉讼的能力逐步减弱。另外,随着这些生产商逐步研发出独特的专利技术,部分独有专利也会为Nichia等专利垄断企业带来较大产品品质提升,这些企业与Nichia等企业之间相互授权的可能性逐步加强。

  目前,Nichia面临的主要技术威胁主要来自我国台湾。如:台湾晶电公司的ITO技术可在芯片制造工艺上做太大调整,而在产成品率及成本控制上具有相当大地优势。将其应用在Nichia的芯片生产上,可马上提升其产品30%-50%,在相关材料技术尚无法有效突破之际,对Nichia在提升产品上可望具相当之吸引。所以这类技术即可以低侵权诉讼纠纷,还可以作为与Nichia交互授权的谈判筹码。

  4、国内企业面临专利纠纷可能,但仍有机会突破

  我国LED技术起步较晚,在LED专利方面处于比较被动的局面,发展情况不容乐观。随着企业规模的不断扩展,有可能受到国际大公司的关注而卷入专纠纷中。

  随着国内LED出口规模的扩大、我国台湾地区及韩国企业专利诉讼的减少,不排除Nichia等大公司将专利诉讼重点向国内企业转移的趋势。

  但我国LED产业仍然有机会取得突破,打破这种被动的专利格局,主要表现在以下两点:

  1、我国在复合衬底专利方面有一定优势,有机会转化为较强的竞争力。

  2、白光普通照明的芯片技术与现有的技术可能会有较大差异,目前与国外大公司基本处于一个起跑线上,只要抓住机会就有可能取得主动地位。

  如果在这两个方面,国内能够获得实用的专利技术,国内企业将更容易获得国外专利垄断企业的授权,甚至是相互授权,改变国内专利的被动局面。

  锦秋财智咨询分析认为,我国在每个技术领域都有申请量超过或接近外国申请量的技术分支,尤其是在上游产业上拥有一些外围发明专利,这为日后我国应对可能发生的专利诉讼提供了谈判筹码。

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