深入探讨：2009LED照明技术及发展趋势

　　引子：

　　半导体照明产业是21世纪最具有发展前景的绿色照明产业，正在引发全球性的照明光源的革命。目前我国半导体照明产业正在进入自主创新、实现跨越式发展的重大历史机遇期，为发挥科技支撑作用，促进经济平稳较快发展，着力突破制约产业转型升级的重要关键技术，有效引导我国半导体照明应用的健康快速发展，日前，科技部启动了十城万盏半导体照明应用工程试点工作。2009年，LED照明产业蓬勃发展。

　　那么，国际半导体照明产业发展走向和我国的发展战略是怎样的?我国半导体照明的发展前景是否广阔?半导体照明面临的严峻挑战又是如何，我们该怎样去应对?这些问题都逐一地摆在我们的面前，急需去解决。

　　2009年9月6日-7日，由中国科技部高新技术发展及产业化司、中国国际光电博览会(CIOE)主办，中国科学技术协会、中国光学学会、中国电子商会、OFweek光电新闻网等协办的国家级半导体照明盛会2009LED照明技术及发展论坛在深圳会展中心隆重举行。数位领导、专家、学者、企业家共聚一堂，参与了此次国家级的LED盛会。阿拉丁记者亲临现场并带回此次活动特稿。

　　人物：中国科学技术部高新技术发展及产业化司副司长 戴国强

　　焦点：国际半导体照明产业发展走向和我国的发展战略

　　目前，半导体照明迅猛发展，我国半导体照明产业的发展走向主要包括六个方面。

　　1、国际照明巨头强势进入。三大传统照明企业通过与LED技术有基础的半导体企业创建合资公司来获得进入的门槛，通过掌控核心技术企业，控制鏖战节奏，通过原有的设备制造、供应链和市场网络重新占领照明市场。主要表现在，飞利浦与惠普，欧司朗与英飞凌，通用电气与Emcore，企业之间通过交叉许可协议，企图垄断全球半导体照明新兴产业。

　　2、产业链垂直整合速度加快。半导体和材料制造企业占据前端，向后端发展。后端企业瞄准新兴市场，向前端发展。

　　3、亚太地区发展迅速。日本：松下、东芝、夏普、日立等向市场推出LED白光照明产品。韩国：三星、LG借LED背光液晶电视的快速崛起，强势进入。台湾地区：友达、奇美、联电、台集电、鸿海等大集团纷纷介入，MOCVD数量由200台增加到450台。中国大陆：MOCVD数量03年20台，09年预计达到150台，白光照明示范应用如火如荼。

　　4、更多国家制定政策引导发展。日本、韩国、美国都把半导体照明列为战略性高技术产业，并立足国家政策推动技术研发。出台了一系列政策开展示范应用与推广，发布了白炽灯等高能耗传统照明灯具的禁、限令。

　　5、技术发展速度加快。

　　6、拓宽更多应用方向。手机、显示屏、信号、指示的应用比例将逐步降低，LCD-TV背光、汽车应用比列逐步扩大。汽车前灯已开始应用，2010年LCD背光应用将占到30%，成为第一大应用。室外道路、隧道照明，工矿、商业等室内照明刚刚起步，正处在试点示范阶段。

　　我们半导体照明产业的发展现状及问题，在技术方面，国内研究水平为功率型芯片90-100lm/W，功率型芯片产业化水平达到80-90lm/W，更加接近国际产业化水平，在衬底设备、外延生产、芯片工艺等方面掌握了一批具有自主知识产权的技术，如Si衬底芯片光效达到70lm/W。

　　在2008年，半导体照明企业的总数达到3000余家，中游近1000家，下游2000余家。产值近700亿元，其中外延芯片19亿元，封装产品185亿元，应用产品450亿元。在应用方面，2008年应用产值450亿元，产品种类与规模处于国际前端，增长率50%，在金融危机期间，仍处于逆势上扬状态。显示、指示、小尺寸背光、信号、景观照明领域，LED已经确立了霸主地位。新的应用产品和市场不断出现，特殊照明产品已经成熟，向通用照明转变且领先机会大。

　　中国是全球最大的LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品最大的生产和出口国，全彩显示屏2008年销售额100亿元以上，其中20% 出口。中小尺寸背光产品已经成熟，大尺寸背光已经进入市场。汽车内外装饰性照明、刹车灯、转向灯已经成熟，前大灯已经进入市场。

　　我国半导体照明目前也面临了很多问题，在技术方面，产业化的核心技术缺乏，研发力量分散;在产业方面，产业链发展不均衡，上游教弱，企业规模小，产品可靠性较差，缺乏企业品牌，高端市场被占;在应用方面，技术系统集成创新不够，人才匮乏。

　　那么，发展半导体照明产业要引起我们哪些方面的思考呢?主要有，国家政策是否和如何影响传统和新照明技术的发展和推广。政策在照明领域并不能起决定作用，降低固定成本投入而不是降低使用成本是消费者的出发点，在可用技术和消费者认知之间搭建桥梁，是一个很大的挑战。国家政策如何才能更好地处理照明技术的挑战和机遇呢?选取应用突破口才是最关键的。目前，我们正在进入一个竞争发展更快的时代，照明产业先前由三大巨头控制和垄断，我们是否可以抓住机会，要怎样去做呢?关于这个问题，要考虑四个问题。1、半导体照明技术有很大创新空间，技术和应用谁为引导者?2、战略决策中心和研究中心是否可能离开主宰产业的地区和企业?3、全球竞争是否是低成本竞争?4、如何培育知名品牌企业，提高产品集中度和规模化水平?只有全面考虑好所遇到的问题，才能做好我们的半导体照明产业。

　　关于我们的半导体照明产业战略，在芯片上要攻关，要灯具上要集成，在系统上要应用。要把照明产业当做制造服务业，是制造强国的必然选择，劳动密集型企业的升级之路，低成本制造的破解之道，领军企业成长的必然选择。

　　人物：国家半导体照明工程研发及产业联盟秘书长 吴玲

　　焦点：我国半导体照明的发展前景

　　半导体照明技术是一项光的革命，它的耗电量小、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强，目前光效已超过白炽灯、卤素灯、荧光灯等传统电源，发展迅速。目前，我国半导体照明技术应该基础性、前沿探索性研究与应用技术开发同步。半导体照明产业在未来的一百年是一个新兴的产业，它产业链长，多学科、多领域交叉融合。在上世纪60年代初，50年的发展主要是中低端应用产业，指示显示等(20lm/w)。到上世纪90年代末，10年间的发展主要是高端应用产业，白光照明等(100lm/w)。

　　一百年传统照明工业迎来数字化高科技大规模的后工业时代，我国是全球最大照明产品生产、出口与消费大国。2008年产值是2200亿元，占全球市场18%。有一万多家生产企业，产品集中在中低端市场。

　　关于半导体照明，在国外主要三种做法，一是列为战略性高技术产业，立足国家战略推动技术研发;二是出台政策开展示范应用与推广;三是发布白炽灯等高能耗传统照明灯具的禁、限令。目前的产业发展现状是白光照明产业发展迅速。2008年有企业3000余家，产值700亿元，年均增长30%。预计2015年行业总产值将达到5000亿元。上游产品2008年产值是19亿元，芯片从无到有，年增长率26%，芯片国产化率达49%，大功率芯片80%进口。中游产品2008年产值为185亿元，年增长率24%，是世界重要的封装产地。

　　我国半导体照明存在的主要问题有，一是产业资源不聚集。研发投入不足且分散(26家机构)，企业规模小而散(3000家，80%民营)，产业基地集而不聚(7个基地，21个城市)。二是产业链发展不均衡，上游的核心技术缺乏，进口依赖严重，下游发展快、门槛低扩张猛。三是市场环境不健全，缺乏检测、标准、认证服务体系，国家层面出拳不重，地方层面大干快上。

　　当前，我国具备实现跨越式发展、跻身世界三强的基础与条件。主要体现在，技术差距不大(落后三年)，下游已走在世界前列。我国是关键原材料的资源大国(稼78%，铟70%，稀土50%)，技术的发展带动了就业(技术劳动双密集型)，投资强度和风险远低于微电子。

　　半导体发展面临的任务艰巨，产业转型方面，要培育有核心竞争力的龙头企业，以应用促发展，打造自主知名品牌。知识转型方面，科学创新保持持续稳定支持，技术创新要重视系统的集成。在服务转型方面，发挥政策环境，如高效照明财政补贴目录，做好节能照明体系，如合同能源管理模式，参与并主导世界新的照明标准。实现2015年产值5000亿元，芯片国产化率70%，进入20%普通照明市场。

　　人物：国家半导体照明工程研发及产业联盟研发执行主席，中国科学院半导体研究所所长李晋闽

　　焦点：半导体照明技术的新挑战及发展趋势

　　1878年当爱迪生宣布自己正在研究用电来照明时，当时用来照明的煤油的股票价格急剧下跌。1879年爱迪生成功制备了第一个白炽灯，人类照明从此进入了一个新的时代：电力照明时代。

　　我国传统的照明产业结构主要是以加工为主的外向型产业。2008年中国传统照明企业超过8000家，产量130亿只，居世界第一。但是产业产值仅1500亿元，不到世界前十位，单位光源价格11.5元，处于中低档或OEM加工。2008年冬天，寒风、危机、倒闭等词汇在中国照明行业内不绝于耳。来自国际金融界的危机、中国制造业的紧张，无不把摧毁的惊涛骇浪推向以外贸和出口为主的中国照明产业。照明产业的新出路在哪里?

　　300多年的历史证明，人类照明需求随着GDP的增加，线性增加。根据目前全球GDP的增长趋势，照明用电将从2005年的2.9pwh/yr增加到2050年的7.6pwh/yr，增加2.5倍。如果采用半导体照明技术，保持同样的照明水平，照明用电依然维持在2005年的水平。

　　半导体照明目前面临的问题很多，在研发层面，缺乏核心专利与专利战略;人才结构性匮乏，特别是产业化人才;资源分散，共享机制尚未形成;企业尚未成为研发主体，成果转化与持续创新能力不足。在企业层面，企业规模小，产品档次低，赢利能力差;尚未形成竞争优势和品牌;核心装备与关键材料严重依赖进口。鉴于半导体照明发展的长久性和快速发展中引申出的更多基础科学问题，美国、日本等半导体照明领域的最发达地区，不断调整发展规划，全面加强了半导体照明领域基础研究的地位和投入。

　　半导体照明室革命性的技术，节能环保及优越的性能已经显现和得到了证明。随着技术的进步，其应用将从指示显示向背光源照明、从特种照明向通用照明过渡。国际上半导体照明的发展日新月异，我国半导体照明无论产业，还是研发都面临着巨大的挑战。半导体照明任重道远，不仅存在基础性的科学问题要研究，也存在产业化的关键技术要突破。在国家的支持下，通过产学研的紧密结合，我国的半导体照明工程将在国际竞争中占有重要地位。

　　人物：中国照明电器协会半导体照明专业委员会主任，上海科锐光电科技发展有限公司中国区总经理唐国庆

　　焦点：十城万盏的引擎驱动中国照明变革

　　十城万盏计划再次点燃了国内对LED市场的讨论，据预测，2009年中国LED路灯市场将比2008年增长178%，产值达16.25亿美元，并预期2011年国内LED路灯有望达800多万盏，渗透率8.5%。

　　在国家的十城万盏计划中，明确要求提高国产化比例。具体细节是：1、试点阶段，2009年，在21个试点城市中，应用100万盏LED市政照明灯具，其中LED器件国产化比例目标为60%;2、示范阶段 (2010~2012年)，在全中国完成50个半导体照明示范城市建设工作，应用200万盏LED市政照明灯具。而LED器件国产化比例目标为70%。

　　2008年可以说给LED技术走向国家重点工程拉开了序幕，水立方，鸟巢两座LED建筑照明里程碑顺利落成不仅给人们带来了视觉上冲击，同时也预示着LED技术已经结束锦上添花的时代，在国家的一些重点项目中开始崭露头角，扮演着越来越重要的角色。LED照明从一般工程走向国家重点工程，从景观照明走向道路照明，从特殊照明走向普通照明。

　　我们的LED照明产业也具备很明显的优势。政府的支持力度大，中国已是LED应用大国，有诱人的市场前景。目前已形成产业集群，有7个LED产业基地。人们对LED照明认同感加深，已从被动接受到主动开发。社会对节能环保的呼吁，如北京低碳行动等，间接促进LED照明的发展。

　　我们LED照明产业发展迅速，但当前照明发展的主要问题也很多。一是LED企业心态浮躁，多而不专。二是对封装技术的技术性认识不深刻。三是国内企业综合竞争能力尚待提高。四是需要加强知识产权的重视。

　　毫无疑问，我国目前已经是LED应用大国，尤其有了政府的支持，LED人可以施展的舞台更大，但我们需要看到，要真正成为LED的创新大国，我们还有很长的一段路要走，我们需要的是坚定技术创新、锐意公斤的信念，加大跨界客座力度，包括LED界与照明界，LED界的上中下游的通力合作，国际间的合作等，并加强科技部文件的落实情况。

　　未来，我们要关注LED光源五个特点：亮度、环保、专利、性价、可靠。要确立中国LED四个优势：市场、集群、品牌、和谐。要实现中国特色三角图：政策支持、协会推进、企业发展。要保持中国两个产业联手：LED产业、照明产业携手，唯有如此，才能可持续发展。中国LED人坚信一句话，LED有点象太阳，尽管也会不够十全十美，但LED的太阳明天照常升起!

　　9月6日上午的讲演主题从国家半导体照明政策谈起，分析了当前照明技术的发展趋势及面临的挑战。精彩的演讲为到场的嘉宾完美了呈现了一场LED的盛宴!此次高峰论坛更好地推动国内半导体照明产业的发展，促进行业间的沟通和交流，堪称LED照明行业的国家盛会。

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