半导体照明LED:第三代照明革命

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        自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来,LED照明因具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保特性,被誉为人类照明的第三次革命。LED照明产生的效益显而易见,世界各国都在政府的大力资助下加快推进LED照明取代传统照明的步伐,日本、美国、欧盟、韩国、台湾和中国政府都制定了相应的发展计划。中国大陆为节约能源、实现经济和社会的可持续性发展,于2009年6月3日制定《节能减排综合性工作方案》,半导体照明产业顺应了节能减排的宏观政策。自2005年以来科技部批准了大连、厦门、上海、南昌、深圳等五个半导体照明产业基地,之后在2007年和2008年相继批准石家庄、扬州等两个半导体照明产业基地,在政策、税收和资金上给予长期支持。

  2004年全球LED市场规模约为47亿美元,根据iSuppli测算2008年增长到69亿美元,年平均增长率约13%,其中高亮度和超高亮度LED市场年平均增长率达到20%左右,二者合计占总体市场份额的三分之二,超高亮度LED单独的市场规模达到16亿美元。在高亮度LED产品中,GaN基芯片由于产品附加值高,各国(地区)竞相扩大产能。GaN芯片的产能主要集中在台湾和日本,但中国大陆和韩国产能增长迅速,也成为重要的生产区域。

  

  LED产业面临专利竞争

  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Lumileds、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。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由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,这种状况在近年不会有太大改变。

  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利纠纷中。一般预计,2年内不会有针对我国企业的大规模诉讼案发生,但长远来讲国内企业存在很大忧患。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中国大陆企业转移的可能。

  

  全球LED市场

  应用领域结构

  2004年手机应用市场占了高亮度LED市场的一半以上,随着手机应用市场的饱和,高亮度LED市场的增长速率将会放缓,估计增长率达到20%左右,市场总销售额达47亿美元左右。新兴应用市场如通用照明、汽车前灯、大屏幕LCD背光源等将成为高亮度LED市场增长的新动力,在大屏幕LCD背光源的推动下,2008年LCD背光源占有26%的市场份额,高亮度LED市场成长了一倍。2008年LED市场总销售额达到69亿美元。

  未来景观照明和通用照明的LED市场增长速度最快,iSuppli预计景观照明LED市场份额将从2003年的2%增加到08年的8%。2004年通用照明LED的销售额是9400万美元,到2010年将增长到8.75亿美元,年均增长率将达52.3%,届时LED照明将在全球120亿美元至140亿美元的照明市场占据重要的位置。

  

  未来5年LED

  需求增长分析

  中国目前GDP保持快速增长,但相对于国际发达国家的单位GDP能耗来看,我国是以高能源消耗来换取GDP的快速增长,这种GDP增长方式亟待改变。中国经济的高速发展正面临着各种能源的压力,解决能源短缺是政府面临的最大挑战之一。

  中国政府也已经开始实现照明节能计划,目标是到2010年每年降低能耗10%。在目前的照明用电占整个用电的比例中,可以看出中国照明用电占比低于全球主要经济发达国家,也低于全球的平均水平,说明工业用电占比比较高,从而使得单位GDP所消耗的能源明显高于全球平均水平。

  目前LED路灯市场中,应用LED灯的比例很少,存在很大的替代空间,汞气体路灯由于环境污染将首先被LED灯替代,目前汞气体灯占LED路灯的30%市场份额,路灯在全球各国中占照明用灯的比例在15%-40%之间。未来3-5年,LED路灯占全球LED市场份额将从2007年的1%上升到2011年的7%左右。

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