LED产业链各环节热点技术专利剖析
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中国LED行业分析报告一、引言LED(Light Emitting Diode),即发光二极管,作为一种新型的固态照明技术,在过去几十年中取得了显著的发展。
中国的 LED 行业经历了从无到有、从小到大的快速发展过程,如今已成为全球 LED 产业的重要参与者和推动者。
二、中国 LED 行业发展历程中国 LED 行业的发展可以追溯到上世纪 70 年代,但真正的规模化发展始于 21 世纪初。
在早期,中国的 LED 企业主要从事封装和应用环节,技术和设备依赖进口。
随着国内企业对技术研发的不断投入和政府的大力支持,中国逐渐掌握了 LED 芯片制造的核心技术,实现了产业链的向上延伸。
三、市场规模与增长趋势近年来,中国 LED 市场规模持续扩大。
据相关数据显示,从 2010年到 2020 年,中国 LED 市场规模从几百亿元增长到数千亿元。
这一增长主要得益于 LED 在照明、显示、背光等领域的广泛应用。
在照明领域,随着 LED 照明产品性价比的不断提高,其对传统照明产品的替代速度加快。
在显示领域,小间距LED 显示屏在商业显示、安防监控等领域的需求不断增加。
在背光领域,LED 背光在电视、电脑等产品中的应用比例也在逐步提高。
四、产业链分析中国 LED 产业链包括上游的芯片制造、中游的封装以及下游的应用。
上游芯片制造环节技术门槛较高,是产业链的核心环节。
目前,国内一些领先的芯片企业在技术研发和生产工艺方面已经取得了重要突破,与国际先进水平的差距逐渐缩小。
中游封装环节竞争较为激烈,企业数量众多。
封装技术的不断进步使得 LED 产品的性能和稳定性得到了提高。
下游应用领域广泛,涵盖了照明、显示、背光、汽车照明等多个领域。
不同应用领域对 LED 产品的性能和规格要求各异,为企业提供了多样化的发展机遇。
五、竞争格局中国 LED 行业竞争激烈,企业数量众多。
在芯片制造环节,少数几家大型企业占据了较大的市场份额;在封装环节,中小企业数量众多,市场集中度相对较低;在应用环节,企业竞争格局较为分散,各企业凭借自身的技术和市场优势在不同的应用领域展开竞争。
LED产业上下游产业链研究报告随着制造成本的下降和发光效率、光衰等技术瓶颈的突破,LED(半导体光源)优势日趋明显,其全面取代传统光源已为时不远。
但出于技术上的制约,LED产业上下游各环节差异很大,上游产品技术难度极高,而下游的封装和应用进入壁垒很低,缺乏核心技术的,中国企业只能聚集在产业的末端。
尽管凭借“低成本”优势,中国迅速变成全球的LED封装基地,但竞争地位脆弱。
2008年第四季度,LED产品价格暴跌,订单量减少近半,珠三角等产业聚集地区很多企业出局,而龙头企业的强强联合以及传统照明业巨头们的大举介入,将使中小企业的生存更加困难,建立核心优势远不是一件容易的事。
分析显示,LED上下游发展趋势迥异,而针对不同的行业特性,投资策略也应不同。
尴尬的朝阳产业对LED前景的讨论已是老生常谈,由于寿命长、耗能少、体积小、响应快、抗震抗低温、污染小等突出的优点,其应用领域极为广阔。
初步计算,未来中国每年采用LED照明节省的电力相当于三峡电站全年的发电量,同时可减少8000万吨CO2、65万吨SO2和32万吨NO2的排放,称之为“人类照明史上的革命”并不为过。
半导体照明发展非常迅速。
统计表明,自上世纪60年代诞生以来,每隔十年,LED成本下降十倍而发光效率提高十倍。
而且技术上的进展总是超出市场的预期。
2006年,日本日亚化学(Nichia)实现了150Lm/W的发光效率,比美国光电工业发展协会(OIDA)设定的目标提早了6年。
而几年前市场憧憬2010年才能商业化的瓦级单灯,在2006年就已进入商用,目前已相当普及。
中国LED产业起步于上世纪80年代,先后经历了进口芯片封装→进口外延片封装→自制材料和器件等几个阶段。
进入21世纪以后,环保和节能成为市场热点,LED行业也开始升温。
2008年北京奥运会给LED又打了一针兴奋剂,开幕式上的“梦幻长卷”被展示在4500多平方米、堪称全世界最大的单体全彩LED灯上,当由45000颗LED编排而成的“梦幻五环”升空时,国人对LED的热情达到了一个新的高点。
V ol. 7 No.1Feb. 2013第7卷 第1期2013年2月中南林业科技大学学报(社会科学版)JOURNAL OF CENTRAL SOUTH UNIVERSITY OF FORESTRY & TECHNOLOGY (Social Sciences)[收稿日期]2012-12-06[基金项目]佛山市2011年度哲学社会科学课题:“佛山市LED 产业专利态势分析和专利风险预警研究”(编号:11-S40)。
[作者简介]易 杨(1978-),女,土家族,湖北建始人,华南师范大学南海校区讲师,硕士,研究方向:知识产权法学。
一、LED 产业发展概述中国LED 产业起步于1970年代。
经过30多年发展,中国LED 产业已初步形成了包括LED 外延片的生产、LED 芯片的制备、LED 芯片的封装以及LED 产品应用在内的比较完整的产业链。
在经历了买器件、买芯片、买外延片之路后,中国LED 产业目前已经能够自主生产外延片和芯片。
根据粗略的统计,在2009至2010年间,该产业的直接人数已达5万多人,研究机构20多家,企业4000多家,其中上游企业50余家,封装企业1000余家,下游应用企业3000余家[1]。
在LED 上游外延片、芯片的生产环节上,日本、美国、欧盟拥有巨大的技术优势,中国台湾地区也已成为全球重要的LED 生产基地。
中国大陆近年来积极发展LED 产业,虽然在LED 外延片、芯片的生产技术上与国际先进水平还有一定的差距,但是国内市场庞大的应用需求提供给LED 下游厂商巨大的发展机会。
此外,国内企业生产的显示屏、照明灯具等LED 应用产品大量供给到美国、欧盟等国家和地区。
在“国家LED 工程”的推动下,近五年来,国内形成了上海、厦门、大连、深圳和南昌等城市组成的LED 工程产业化基地。
另外,珠三角、长三角、闽三角以及北方部分地区也已成为中国LED 产业发展的聚集地,每一区域都初步形成了比较完整的产业链。
Shi a2011年7大产业热点产业的发展趋势分析目录一、LED照明 (2)1、LED产业发展分析 (2)2、中国LED照明产业市场发展前景 (3)3、LED户外照明灯具国际化发展的五大方向 (4)4、挑战: (4)二、电子书:2011年电子书增68% 遇平板媒体可能会受限 (5)三、电视: (5)1、3D电视:3D电视明年将为国内带来发展空间 (5)2、LED电视: (8)四、平板电脑: (9)五、医疗电子 (11)1、医疗电子将连续25年增长 (11)2、医疗电子小型专业便携化发展 (11)3、医疗电子受周边产业、政策等影响发展加速 (12)4、超低功耗方案助力便携医疗电子应用 (12)六、智能手机: (13)1、2011年全球将售出3.3亿部智能手机4200万台平板电脑 (13)七、光伏产业年均增长速度40% (14)一、LED照明1、LED产业发展分析中国LED产业发展至今,先后经历了进口芯片封装→进口外延片封装→自制材料和器件等几大阶段。
目前,国内LED产业链发展比较成熟,LED产业上游包括原材料和衬底等环节,中游包括外延和芯片等环节,下游包括封装、应用等环节。
目前我国LED产业集中在产业链下游,企业规模小,研发能力不强,企业众多,与国外技术水平差距较小,难以形成独特竞争力。
我国上游产业企业与国际先进水平比较,整体上一般芯片的亮度、发光效率、抗静电能力、抗漏电能力以及品质控制水平与国际厂家仍有差距,同时能满足市场需要且规模化生产的企业少。
LED产业链现状结构LED产业具有典型的不均衡产业链结构,一般按照原材料与衬底、外延与芯片和器件封装分为上、中、下游,虽然产业环节不多,但其涉及的技术领域广泛,技术工艺多样化,上下游之间的差异巨大,上游环节进入壁垒大大高于下游环节。
上游和中游是典型的技术或资本密集的“三高”产业:高难度、高投入、高风险,在某些环节技术难度极大、工艺精度要求极高、对技术和设备的依赖极强,而处于产业链下游的封装和应用环节壁垒很低,属于劳动密集型产业。
LED行业作为一个新兴的朝阳行业,不仅有着数千亿的经济价值,更有着巨大的节能、环保的社会价值。
LED产业链包括:上游的设备制造、原材料,到中游的芯片制造和封装,直到下游的LED应用,即芯片制造设备、芯片制造、封装和应用产业。
鲜亮的困扰芯片制造设备即MOCVD制造业是整个LED产业链的制高点,技术壁垒极高。
相关数据显示,2012年德国AIXTRON公司、美国VEECO公司和日本大阳日酸公司共取得全球90%的MOCVD设备制造的市场份额,而几乎没有中国公司可以在这一领域与国际一线公司抗衡。
芯片制造领域是LED产业链中的一个重要环节。
从行业集中度来看,据OFweek行业研究中心数据,2013年大陆LED芯片产业集中度进一步提升,从前5名厂商营收市占率来看,由2012年的61.9%增长至64.4%,2014年预计能达到70%左右。
国内最大的LED芯片生产商三安光电数据显示,2014年形成年产LED外延片1000万片、芯片3000亿粒的综合生产能力,占国内总产能的58%以上,居全国第一,综合排名亚洲第三、世界第十。
虽然三安光电已经成为了国内乃至全球LED芯片生产龙头,但却无力开拓海外市场,因为全球高端LED照明芯片市场主要由全球五大企业主导(日亚化学、丰田合成、Cree、飞利浦Lumileds 及欧司朗),这五家龙头企业凭借一系列几乎涵盖整个LED 价值链的专利技术来保持其竞争优势和市场份额。
所以,三安光电通过区域性收购那些掌握专利的同业企业或与其建立合资企业,如三安光电在2012年收购台湾第二大LED芯片生产商璨元19.9%的股权,来绕过LED 专利壁垒,以求对海外市场进行渗透。
由此可见,只有少数在规模、品牌、技术、渠道资源上有优势的LED芯片公司能够胜出,能够提高市场占有率,而其他大多数的中小企业在未来数年都会被激烈的市场竞争所淘汰。
LED的另一个重要环节是封装。
随着LED封装技术的不断发展和演进,封装技术从正装发展到垂直、倒装,现在晶圆级封装的技术也日益成熟。