陕西省十二五工业和信息化发展的研究成果

陕西省半导体照明产业“十二五”发展研究

一、LED产业概述

（一）概述

LED采用电场发光，改变了白炽灯把电能转化成热能的发光原理,其发光效率可达80%—90%，所释放热量却大大低于其他照明系统。目前，LED已经显示出了寿命超长、色彩丰富、稳定安全、节能环保效率高、响应速度快等优点，加之亮度高、无干扰、方向性好,被广泛应用于指示灯、显示屏、背光源、汽车电子、城市亮化和照明等众多领域，成为21世纪节能、环保的主要技术。

LED产业链分为上、中、下游，其中上游外延片和芯片生产技术含量最高，投资大发展最慢；中游封装及下游集成应用技术含量较低，投资强度低、发展最快。产业链分布呈现出中上游企业数量相对较少，下游企业众多的金字塔形态。

（二）国外发展现状及趋势

自2000年以来，全球LED产业市场规模年均增长率超过20%，2010年LED(芯片、光源)市场规模将超过100亿美元，2015年LED产业规模可达1000亿美元。目前，芯片研发水平已达到160LM/W，产业化水平达110LM/W。LED产品应用结构发生巨大改变，LCD背光、汽车、普通照明是未来潜力最大的三个应用领域，2010年，LCD背光应用将占到30%，成为LED第一大应用领域。

在全球LED产业领域，美、日、欧的五大厂商代表了目前的最高水平，垄断着高端产品市场及关键设备MOCVD。目前，LED专利与标准成为全球竞争的焦点，产业化技术的核心专利被国际巨头垄断并交叉授权，随着应用领域的不断拓展，标准和检测成为全球产业竞争的又一战场。

（三）国内发展现状及趋势

自2003年启动“国家半导体照明工程”以来，北京、上海、西安等十一个地方政府先后成立了半导体照明工程领导小组，2009年，工信部又联合科技部等六部委出台产业指导意见，LED产业得到了飞速发展，已经形成完整的产业链，产业进入快速发展阶段。

近几年，国产芯片的性能得到较大提升，在显示屏、信号灯、户外照明、中小尺寸背光灯方面进入高端应用领域，芯片封装后光效达到80—100LM/W，白光LED封装达到国际先进水平。尤其在硅衬底上生长GaN，芯片封装后光效达到78LM/W，达到国际先进水平，打破了发达国家的技术垄断，成为第三个在半导体发光材料方面掌握自主知识产权的国家。2009年底，我国LED企业约3000余家，外延片、芯片生产企业超过40家，封装企业约有1000家，应用产品生产企业2000家。根据《2010—2015年中国LED照明市场研究咨询报告》，2009年我国芯片产值较2008年增长25%，达到23亿元；LED封装产值为204亿元，增长10%；半导体照明应用增长30%以上，达到600亿元，LED产业总规模共计827亿元。预计2010年将超过1000亿元，2015年将达到5000亿。

目前，中国LED产业已经形成珠三角、长三角、福建江西地区、北方地区四大聚集区，从市场培育、政府规划、产业布局、技术规范、人才聚集等方面，形成了良好的产业环境。中国巨大的应用市场促使跨国公司纷纷加速在中国的布局。日亚将在中国建立芯片厂并加大对低端市场的开发力度、台湾晶元光电独资建设外延芯片厂，飞利浦和欧司朗已明确表示进驻中国LED产业，并计划进行核心技术合作。

二、陕西省发展现状和基础

（一）发展优势和特点

1.产业体系比较完整

经过几年的发展，陕西现有LED企业及科研院所60余家，其中70%以上集中在西安地区。据陕西省半导体行业协会统计，省内企业拥有各类专利近400余项，从业人员近8000人，基本形成了涵盖外延片、芯片、封装、应用和生产装备较为完整的产业链。在产业规模迅速增长的同时，中高端产品份额逐步增加。特别是西安电子科技大学在2002年自主研制出国内首台2英寸单片GaN基生长MOCVD设备，随后又成功研制出2英寸3片GaN基生长MOCVD设备，目前，在MOCVD设备和外延片生长方面拥有多项技术专利，其技术综合水平处于全国第一。

2.产业环境日趋完善

2008年10月，陕西省成立了半导体照明企业联盟。2009年，陕西省出台《太阳能和半导体照明产业振兴规划》，重点发展LED芯片、封装、应用产品三大重点领域，组织实施了一系列重点项目，支持LED芯片、封装及路灯、隧道灯、室内照明等一批拥有自主知识产权的定型产品，扩大生产规模，使陕西省大功率LED及应用产品研发处于全国领先地位。2010年1月，西安市被科技部批准为“国家半导体照明工程高新技术产业化基地”，并成立了以市长任组长的西安市国家半导体照明试点工作领导小组，为半导体照明产业发展落实了地方领导机构和政策保障。2011年，宝鸡市被确定为全国第二批“十城万盏”试点城市。2010年3月，陕西省出台了《陕西省道路照明用LED灯》地方标准，省内重点企业正在参与大功率LED产品国家标准的制定工作。

3.产业集群趋势凸显

目前，陕西省已经形成了以西安高新技术产业开发区、西安国家民用航天产业基地、西安经济技术产业开发区和渭南光电园为核心的产业聚集区，省内95%以上的LED企业集中于上述区域，产业向集群化发展的趋势明显。

4.产学研结合逐步加强

陕西省是国家的科研教育和高新技术产业基地，拥有众多的高等院校、科研院所和国防科研机构，初步构建了以企业为主体、产学研相结合的技术创新体系，初步实现科技成果项目对接和建立联合研发机构的目标。产学研合作推进了LED企业运用高新技术进行技术改造的步伐，开拓了LED产品的市场空间，提高了企业的盈利能力，成为提升本地LED产业技术发展的重要力量。

（二）存在的问题

1.行业缺少龙头企业

陕西省LED产业起步虽然较早，拥有60余家相关企业,但与国内重点发展区域相比，陕西省产业链整体规模较小，没有形成较强的产业优势和产品优势,缺乏龙头企业带动,缺乏知名产品品牌，企业在研发力量、资金实力、生产规模等方面均有待提升。

2.人才、资金引进难度较大

LED技术处在多学科交叉的边缘地带，现有人才培养机制导致综合性人才不足。LED产业是人才密集型产业，特别是上游外延和芯片制造环节，需要高端专业技术人才，人才紧缺成为产业发展、技术创新的严重制约因素。

（三）机遇与挑战

从长远发展看，世界照明工业正在转型，许多国家提出淘汰白炽灯、推广节能灯计划，将半导体照明节能产业作为未来新的经济增长点。随着我国产业结构调整、发展方式转变进程加快，半导体照明作为高效节能产业将迎来新的发展机遇。国家相继出台多项产业政策，大力支持LED产业发展，西安被列为国家半导体照明工程高新技术产业化基地，陕西制定了LED产业发展规划，加大了支持措施，这对全省LED产业的发展起到了积极的推动作用，产业发展前景趋好。

近几年，全球LED产业进入并购、重组的阶段，国内LED市场迅速膨胀，外资企业纷纷在国内投资设厂，我国LED产业的实力迅速增强，陕西作为国内技术研发与科研院所的聚集地，成为众多国内厂商的重点关注对象。这为我们扩大招商引资、推动项目建设、促进产业发展，提供了良好条件。同时，国内外围绕LED 产业的竞争也日趋激烈。

三、指导思想、战略定位

（一）指导思想

以全面贯彻落实科学发展观和低碳经济发展战略为指导，围绕关天经济区建设的总体规划，以西安国家半导体照明工程高新技术产业化基地为依托，以市场为导向，提升自主创新能力，优化产业发展环境，完善产业链，推进产业升级，发展循环经济，增强陕西省LED产业的综合竞争力。

（二）发展原则

统筹规划、分类指导。从LED产业链各环节特点入手，统筹发展，各个推进，引导、规范、促进陕西省LED产业发展。(www.chuimin.cn)

突出重点、集群发展。打造国家级LED产业基地，遵循产业聚集发展规律，定准陕西省在国内产业分工位置；以资金引导为基础，掌握产业关键核心技术；突破产业链关键环节缺失、核心设备配套能力差的制约瓶颈，构建完整的产业链和完善的产业服务体系。

开放提升、促进创新。抓住国际LED产业转移调整和国家优先发展LED的历史机遇，坚持政府引导、自主创新、市场推进和技术引进并举，主动承接国内外的LED产业转移，在大范围、广领域、高层次上参与国际LED产业合作竞争。

（三）战略定位

以西安“国家半导体照明工程高新技术产业化基地”为核心，充分发挥陕西LED产业在技术研发、人力资源、装备制造等方面的比较优势，力争在具有自主知识产权的MOCVD设备研发、制造等领域重点突破，居于国内领先水平。同时，加强与产业发达地区的协作，形成优势互补、分工合作的产业格局，完善产业链，促进产业聚集，逐步提升全省LED产业在国内产业分工中的地位。经过5—10年时间，使全省发展成为集研发、生产、应用、服务为一体的国家LED产业重要基地，进入LED产业强省前列。

四、发展方向与重点

（一）提升产业技术

1.前沿技术

外延芯片：6英寸衬底GaN外延材料生长技术，同质GaN基LED外延生长技术，紫外光LED研究等；封装与应用：特殊应用领域的LED创新应用研究，可靠性评测及失效机理研究，光度学、色度学等基础理论研究；设备与衬底材料：MOCVD外延设备国产化，6英寸激光炉研究，基于蓝宝石、硅基板的GaN、AlN厚膜衬底技术研究等。

2.共性和关键技术

外延芯片：芯片级系统集成技术及其模块化研究，新型衬底制备及外延片生长关键技术，4英寸衬底GaN外延技术产业化研究，GaN、InGaAIP外延芯片产业化提升技术，提高芯片出光效率的材料及工艺技术；封装与应用：功率型LED封装设备的研发以及产业化关键技术，新型、高效白光LED关键技术研发，功率型LED封装材料的研发以及产业化关键技术，LED封装及模块新结构、新工艺研发等；设备与衬底材料：衬底激光剥离技术（LLO）及设备研发，MOCVD制造系列技术等。

3.应用推广技术

外延芯片：GaN外延片及芯片产业化项目；封装与应用：大功率LED封装规模化项目，SMD LED封装产业化项目，大功率自动封装设备产业化项目，LED室内照明光源产业化项目，大功率LED路灯产业化项目，LED液晶背光源模组产业化项目，LED汽车灯具产业化项目等；设备与衬底材料：4英寸以上蓝宝石激光炉，功率型LED自动封装设备，封装测试关键设备等。

（二）培育龙头企业

外延片和芯片领域：以西安中为光电和西安华新联合科技为龙头，实现规模化生产，提升产品市场竞争力。

封装领域：以西安智海、渭南永泰为依托，加大产学研合作力度，促进技术成果产业化。

应用产品领域：以西安南亚、西安博深和西安斯达为依托，推进矿用灯的规模生产；以西安鼎元神光、西安立明和烽火照明为依托，推进LED路灯、泛光灯和隧道灯的规模生产；以771所为依托，大力开展AC LED的研发和产业化；以陕西彩虹、西安青松科技为依托，大力推进背光源产品、LED显示应用与产业化。以杨凌农业高新技术产业示范区、阎良航空产业、陕汽集团和陕重汽集团为依托，鼓励企业积极开展农业、航空、汽车等特种照明产品的技术研发和产业化。

大功率LED电源管理芯片领域：以西安英洛华和西安景程为依托，开展电源管理芯片的研发。

衬底材料与设备研发领域：以西安电子科技大学和西安神光慧能为依托，加快MOCVD设备的关键技术研发及产业化；以西安理工晶科为依托，加快激光炉的研发及产业化，建立蓝宝石衬底生产基地。

配套产业领域：重点支持771所和西安奥能电气大功率LED电源的产业化。

五、保障措施与政策

（一）实施建设半导体照明示范工程

以关天经济区建设为契机，着重在省内路灯和公共照明在建工程、规划工程方面，积极推进LED应用产业发展；推动LED路灯、公共照明、农业和特种照明的应用产业化；以电子产品应用带动显示照明，积极引导、推广、应用LED产品。

通过政府分阶段采购或补助，鼓励本地LED制造企业参与本地LED 应用示范工程建设，带动市场需求。采用合同能源管理模式参与工程建设的半导体照明企业，按照不高于经核定的LED照明灯具总价值的10%给予工程补贴。

（二）实施“5分钱流明工程”

针对LED照明技术、成果转化关键问题，以政策为引导、以企业为主体、以技术为核心，加大关键技术研发投入和成果转化支持力度，使封装光源每流明成本降低到5分钱。

针对科技成果产业化和企业规模化发展，以产业化关键共性技术的实现和系统集成创新为目标，围绕“5分钱流明工程”，选择具有自主知识产权，能够有效提升陕西省LED产业的技术产品水平和创新能力，并在省内进行规模化生产的项目予以重点支持。在项目立项、资金投入、审批及建设、贷款贴息等方面给予倾斜，按其固定资产投入和年度销售收入比例进行补助，并按相关规定进行退税，鼓励企业投资并扩大规模。

（三）建立LED公共服务体系

着眼于发展LED产业的长远需求，利用科技发展资金、产业发展资金、社会资金、企业资金，规划搭建产业公共服务平台和公共技术研发平台，为产业的整体发展提供支持和保障。

省LED产业促进中心：以集中建设和资源整合的方式，构筑人才培养、投融资、信息服务、产业咨询四大平台，为产业发展提供专业服务。人才培养平台，以西安教育资源为基础，培养高端芯片、测试、技术工程师及操作人才，提升企业的技术创新能力；投融资平台，通过政策性的资金引导，吸引社会资金和风险投资，设立“LED产业发展专项资金”，为企业发展提供服务；信息服务平台，组织企业参与行业交流，提升地方产业的国际知名度，构建产品展示交易和LED 电子商务体系；产业咨询服务平台，为企业提供政策、项目申报、专家咨询、招商引资等服务，协助政府部门做好产业规划和实施。

省LED工程技术研发中心：采用多方参与、开放共享模式，统筹陕西LED产业资源，建立MOCVD技术研究、外延片和芯片关键技术研究、封装工艺研究、产品检测技术研究、电源技术研究、LED产业配套技术研究六个技术研究实验室。联合西安交通大学、西安电子科技大学、西北大学、西安理工大学、陕西科技大学、771所、西安应用光学研究所、中科院西安光学精密机械研究所等，大力促进行业科技合作与交流，推动技术储备和技术扩散，稳步提升陕西省LED前沿技术的研发能力。

课题组组长：任钧恩

课题组成员：何晓宁　丁尔兵　雷纯　周建妮

　　　　　　高博　陈永胜　黄建平