2022年行業(yè)分析分析新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展及趨勢之LED照明產(chǎn)業(yè)

分析新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展及趨勢之LED照明產(chǎn)業(yè)一、LED照明產(chǎn)業(yè)簡介

LED（lightemittingdiode,發(fā)光二極管）是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)體，具有發(fā)光效率高（一個兩瓦的LED相當(dāng)于15瓦的白熾照明）、耗電量?。ê碾娏恐挥幸话阏彰鞯?/10）、壽命長、體積小等優(yōu)點，被認為是繼白熾燈、熒光燈之后照明光源的又一次革命。LED照明產(chǎn)業(yè)科技含量高，經(jīng)濟帶動性強，符合低碳經(jīng)濟的進展路線，因而受到了世界各國的青睞。美國市場討論公司CommunicationsIndustryResearchers（CIR）猜測，在將來5~10年時間內(nèi)，全球LED照明產(chǎn)業(yè)仍將以保持平均每年20%~30%的增長率，形成500億~1000億美元的潛在市場。

我國目前的LED照明產(chǎn)業(yè)從業(yè)人數(shù)達5萬多人，討論機構(gòu)20多家，企業(yè)4000多家（其中上游企業(yè)50余家，封裝企業(yè)1000余家，下游應(yīng)用企業(yè)3000余家）。內(nèi)需的拉動以及“十城萬盞”等政策的出臺，帶動了我國LED照明產(chǎn)業(yè)的進展，2022~2022年，市場銷售額年均增長率為48%.估計2022年我國整個LED照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將超過1500億元。

二、LED照明產(chǎn)業(yè)鏈分析

一般來說，LED照明產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上、中、下游三個部分。上游產(chǎn)業(yè)主要包括LED材料制備，如襯底、外延材料與芯片制造，屬于典型的技術(shù)和資金密集行業(yè)；中游企業(yè)負責(zé)LED發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝；下游企業(yè)著重LED照明應(yīng)用。

LED照明產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)典型的金字塔產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：即上游企業(yè)進入壁壘很高，企業(yè)數(shù)量最少；中游企業(yè)數(shù)量較多，屬于技術(shù)和勞動密集行業(yè)；下游企業(yè)數(shù)量最多，進入門檻最低（上游外延片制備的投資規(guī)模比一些下游應(yīng)用環(huán)節(jié)高出上千倍），尚屬于低端無序競爭階段。另外，LED照明技術(shù)領(lǐng)域廣泛，技術(shù)工藝要求高，產(chǎn)業(yè)鏈中的一些關(guān)鍵設(shè)備、技術(shù)和材料也成為了影響整個產(chǎn)業(yè)進展的重要因素。就我國狀況來看，2022年LED照明總產(chǎn)值近700億元，其中上游產(chǎn)值僅19億元，中游產(chǎn)值185億元，下游產(chǎn)值450億元。

（一）上游產(chǎn)業(yè)分析

LED照明產(chǎn)業(yè)上游企業(yè)家數(shù)不到整個產(chǎn)業(yè)鏈的20%,但擁有著整個產(chǎn)業(yè)鏈70%的利潤。由于對技術(shù)要求極高，我國企業(yè)能夠進入上游的企業(yè)數(shù)量很少，可以批量生產(chǎn)的芯片以及外延片企業(yè)僅10余家，而且產(chǎn)品亮度和光效等參數(shù)與國外差距較大。LED照明產(chǎn)業(yè)的上游技術(shù)、工藝和設(shè)備主要有美歐日等發(fā)達國家企業(yè)掌控。

1、襯底材料--日美兩國企業(yè)壟斷市場

LED照明產(chǎn)業(yè)襯底材料的開發(fā)影響著整個LED照明產(chǎn)業(yè)的技術(shù)路線，是各個技術(shù)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。目前的襯底材料主要有藍寶石（Al2O3）、SiC、Si、ZnO、GaN,但只有前兩種得到了較大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，其市場則由幾乎由日本和美國的兩家企業(yè)所壟斷：日本日亞公司壟斷了大部分藍寶石襯底的供應(yīng)，而美國Cree公司（納斯達克上市公司，CREE.OQ）則是唯一能夠供應(yīng)商用SiC襯底的企業(yè)。

案例：日亞公司設(shè)置的技術(shù)壁壘

高進入壁壘是超額利潤的良好保證。技術(shù)壁壘是國內(nèi)企業(yè)無法進入該階段的主要障礙。以襯底材料龍頭企業(yè)日本日亞為例，該企業(yè)在世界LED產(chǎn)品的主要生產(chǎn)國均擁有大量的專利，其中在日本擁有640多項創(chuàng)造專利和近500項設(shè)計襯底材料，全球3~5家，85%外延片和芯片，國內(nèi)30~50家，產(chǎn)值19億元發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝，國內(nèi)1000余家，產(chǎn)值185億元LED照明產(chǎn)品應(yīng)用，國內(nèi)3000余家，產(chǎn)值450億元專利；在美國230多項創(chuàng)造專利和160多項設(shè)計專利；在韓國和我國均分別擁有100多項創(chuàng)造專利和設(shè)計專利。超強的技術(shù)力量使得日亞幾乎涉足全部與GaN-LED相關(guān)的領(lǐng)域都有其產(chǎn)品，特殊是在戶外全彩色大屏幕方面（對LED要求最嚴格的領(lǐng)域），幾乎被日亞公司壟斷。

同時，日亞公司所設(shè)置的技術(shù)壁壘也給其他企業(yè)造成了巨大壓力。2022年8月臺灣地區(qū)高等法院認定臺灣LED龍頭企業(yè)之一的億光電子侵害了日亞在臺灣地區(qū)的專利，應(yīng)負擔(dān)新臺幣8000萬元的賠償；2022年11月，日亞公司在美國對中國深圳嘉偉（ShenzhenJiaweiIndustriesCo.）等三家公司提出專利侵權(quán)訴訟，要求馬上停止連續(xù)損害擁有專利權(quán)的日亞以及做出相應(yīng)的損害賠償。

2、外延片生長--歐美企業(yè)主導(dǎo)工藝和設(shè)備

外延片生長主要依靠生長工藝和設(shè)備，其中設(shè)備更是成為了進入的最大門檻。LED照明產(chǎn)業(yè)制造外延片的主流方法是采納金屬有機物化學(xué)氣相沉積（MOCVD），其設(shè)備制造難度特別大，價格昂貴，一臺24片機器的價格高達數(shù)千萬元人民幣，業(yè)內(nèi)經(jīng)常以擁有的MOCVD設(shè)備作為衡量企業(yè)規(guī)模和實力的重要指標。目前國際上只有德國、美國等少數(shù)國家的個別企業(yè)可以進行MOCVD的商業(yè)化生產(chǎn)，如德國的AIXTRON公司（法蘭克福上市公司和納斯達克上市公司）和美國的Veeco公司（納斯達克上市公司，VECO.OQ）。

案例：德國AIXTRON公司的影響力

盡管德國的AIXTRON公司并不生產(chǎn)LED相關(guān)的任何產(chǎn)品，但是作為目前全球規(guī)模最大和市場占有率最高的化合物半導(dǎo)體外延設(shè)備供應(yīng)商，AIXTRON公司在LED照明產(chǎn)業(yè)的地位無可撼動。目前AIXTRON公司在全世界安裝了千余臺MOCVD設(shè)備，在近20個國家有常駐代表，在全球擁有超過60%的生產(chǎn)占有率。德國AIXTRON公司還是我國“國家半導(dǎo)體照明研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”的唯一客座會員單位，可見其對LED照明產(chǎn)業(yè)的影響力。

AIXTRON公司1983年誕生于德國亞琛工業(yè)高校，1997年公司在法蘭克福上市。上市之后開頭進行全球收購，1999年收購英國THOMASSWAN公司，2000年收購法國J.I.P公司股份，2022年收購瑞典EPIGRESS公司70%的股份，2022年反向收購美國Genus公司并實現(xiàn)在納斯達克的上市。

3、芯片制造

韓國和臺灣地區(qū)企業(yè)實力雄厚芯片制造的難度僅次于材料制備，同屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，進入壁壘仍舊很高。

其主要技術(shù)方向是提升出光效率，其中提高芯片的外量子效率又是關(guān)鍵，同時還要兼顧降低結(jié)溫柔有效散熱。這在很大程度上要求設(shè)計新的芯片結(jié)構(gòu)以及設(shè)備和管理的精細化。

目前全球LED芯片制造商主要有兩大類：一類以日本日亞公司和美國Cree為主，此類公司依靠核心的襯底技術(shù)，將產(chǎn)業(yè)鏈向下延長，進入外延片和芯片制造環(huán)節(jié)；一類是韓國和臺灣地區(qū)的芯片制造企業(yè)，此類企業(yè)以其在半導(dǎo)體方面強大的研發(fā)實力和設(shè)計實力進入LED芯片制造領(lǐng)域，擁有了全球近一半的市場份額。主要企業(yè)有韓國的首爾半導(dǎo)體（科斯達克上市公司，046890）和臺灣地區(qū)的晶元光電（臺灣上市，2448）、光磊科技（臺灣上市，2340）、華上光電（臺灣上柜，6289）和廣鎵光電（臺灣興柜，8199）等。

案例：臺灣地區(qū)的LED芯片產(chǎn)業(yè)

臺灣地區(qū)LED照明產(chǎn)業(yè)起始于上世紀70年月，最初十幾年集中于下游封裝，所需的芯片幾乎全部從日本進口。從上世紀80年月開頭，臺灣企業(yè)樂觀向中上游拓展并獲得勝利，其中上游環(huán)節(jié)的進展速度明顯快于下游環(huán)節(jié)。目前，臺灣企業(yè)在芯片制造方面已占有肯定優(yōu)勢，2022年產(chǎn)量將近全球總產(chǎn)量的50%,無可爭議地成為全球LED芯片第一大產(chǎn)地。芯片制造更依靠于設(shè)備和管理的精細化，臺灣企業(yè)整體制造優(yōu)勢明顯。與之相比，盡管2022年內(nèi)地GaN芯片月產(chǎn)能達960KK,同比增長60%,國產(chǎn)率也提升到了35%,但產(chǎn)量總和還不及臺灣地區(qū)的1/4,而且多為低端產(chǎn)品，芯片牢靠性較差，尤其是光衰太大，競爭優(yōu)勢不明顯。

（二）中游產(chǎn)業(yè)分析

LED照明產(chǎn)業(yè)的中游主要包括發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝。在我國LED封裝已經(jīng)進展約了若干年，技術(shù)上跟國外的差距不是很大的，用于封裝設(shè)備和配套產(chǎn)品價格也已不高，進入門檻較低。我國的LED封裝產(chǎn)品產(chǎn)量已經(jīng)達到世界第一，2022年LED封裝產(chǎn)品達到820億只，產(chǎn)值達到168億元。從LED的進展?fàn)顩r來看，小功率LED總量所占比重很大，但利潤較前幾年有了很大的降低，競爭加劇。大功產(chǎn)品最近兩年進展勢頭強勁，進展速度相當(dāng)快，技術(shù)水平提高超顯。LED照明產(chǎn)業(yè)的中游企業(yè)目前所遭受的最大問題在于“兩頭受阻”.由于進入門檻較低，近年來進入LED發(fā)光器件生產(chǎn)和模塊封裝的企業(yè)數(shù)快速增加，但上游技術(shù)的缺乏和下游產(chǎn)品應(yīng)用通道的尚未通，使得中游企業(yè)的利潤率大幅下降，甚至低于下游產(chǎn)業(yè)的利潤率。

面對如此逆境，國內(nèi)較有實力的LED封裝企業(yè)大多數(shù)實行了兩種選擇：

1、通過不斷優(yōu)化生產(chǎn)線及加強管理來降低成本，提高勞動生產(chǎn)率，依靠擴大規(guī)模來獲得更好效益；

2、打通產(chǎn)業(yè)鏈，試圖進入上游的外延片和芯片生產(chǎn)，將運營模式的重心向技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)傾斜。但無論上述哪一種選擇，研發(fā)實力和資金實力的欠缺成為了該部分企業(yè)的進展“瓶頸”.

（三）下游產(chǎn)業(yè)分析

LED照明產(chǎn)業(yè)的下游主要指LED應(yīng)用，包括燈具制造和照明掌握系統(tǒng)等，其技術(shù)更多地體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、散熱處理以及二、三次光學(xué)設(shè)計，但與中上游產(chǎn)業(yè)相比，基本不存在技術(shù)難度。

我國LED照明產(chǎn)業(yè)處于該階段的企業(yè)家數(shù)最大，制造了產(chǎn)業(yè)超過60%的產(chǎn)值。

國內(nèi)LED下游企業(yè)主要集中在廣東，部分企業(yè)已具備肯定的規(guī)模，利潤率甚至超過20%,但主要靠低成本而不是性能優(yōu)勢取勝。以LED顯示屏為例，進口顯示陣列的價格一般在10000美元/平方米，國內(nèi)企業(yè)1000余家，主要有雷曼光電、勤上光電、中電照明等中游企業(yè)占據(jù)整個業(yè)鏈10%左右的利潤，競爭激烈國內(nèi)企業(yè)近3000余家，產(chǎn)值占我國LED照明產(chǎn)業(yè)的近60%.

襯底技術(shù)由美日壟斷、核心設(shè)備由歐美把握、芯片技術(shù)韓國、臺灣稱雄中國是目前全球最大的LED封裝生產(chǎn)地，政策成為了LED推廣的最大影響因素。

鏈襯底技術(shù)、外延片、芯片發(fā)光器材和模塊封裝產(chǎn)業(yè)鏈照明產(chǎn)品應(yīng)用上游企業(yè)占據(jù)了整個產(chǎn)業(yè)鏈70%的利潤，主要企業(yè)有：美國Cree、日本日亞、德國AIXTRON、韓國首爾半導(dǎo)體。而國內(nèi)廠商的價格只有1000-2000美元/平方米，而且多數(shù)出口產(chǎn)品是為外國企業(yè)貼牌（OEM）。同時，國內(nèi)企業(yè)銷售收入很少能夠突破3億元，平均規(guī)模與國際行業(yè)龍頭有較大差距，而2022年，美國Daktronics和比利時Barco的銷售收入分別達到4億美元和7.47億歐元。為了能在激烈的競爭中得以生存，一些有實力和遠見的下游企業(yè)開頭漸漸從單純的生產(chǎn)制造型企業(yè)向服務(wù)運營型企業(yè)過渡，即加大企業(yè)在景觀設(shè)計和顯示系統(tǒng)解決方案的力量，先依據(jù)客戶需求，提出系統(tǒng)解決方案，而后依托強大的生產(chǎn)資源，以增加產(chǎn)品附加值。

三、我國LED照明產(chǎn)業(yè)存在的主要問題從政策層面來看，我國政府對LED照明賜予了較高關(guān)注。

先后制定并啟動了“863"方案、綠色照明工程、半導(dǎo)體照明工程、“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程等措施，發(fā)改委等六部門在2022年10月12日聯(lián)合公布《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)進展看法》，以扶持我國LED照明產(chǎn)業(yè)的進展。我國LED照明產(chǎn)業(yè)目前主要存在的問題在于：

1、扶持政策中的地方愛護主義

一些地方政府出臺了培育當(dāng)?shù)豅ED照明企業(yè)的政策，在當(dāng)?shù)氐氖姓坝^照明和交通照明中賜予優(yōu)先考慮，這使得LED照明下游企業(yè)不得不將主要精力放在參加政府項目的招投標當(dāng)中。另外，國內(nèi)尚未制訂LED照明的標準，各地應(yīng)用標準也有所差異，導(dǎo)致企業(yè)跨地區(qū)開拓市場時遇到很大的阻力，也限制了LED照明產(chǎn)業(yè)的整體進展。

2、技術(shù)和設(shè)備瓶頸

在LED襯底材料的技術(shù)和外延片生產(chǎn)設(shè)備方面，國產(chǎn)LED照明產(chǎn)業(yè)存在明顯瓶頸。我國企業(yè)LED領(lǐng)域的自主創(chuàng)新和專利主要集中在封裝階段，而在最關(guān)鍵的白光、大功率LED燈的熱平衡問題、長久高效的熒光粉等方面，技術(shù)專利始終被歐、美、日等國企業(yè)壟斷。國內(nèi)LED產(chǎn)品的亮度、發(fā)光效率、抗靜電力量、抗漏電力量以及品質(zhì)掌握水平