2014年諾貝爾物理學獎授予了為人類帶來新“光明”的藍色LED。正如頒獎詞所說，白熾燈點亮了20世紀，21世紀將由LED燈點亮。LED即發光二極管，是一種可將電能轉化為光能的半導體電子元件。隨著人們對綠色環保的重視，LED產品應用領域正逐步增多，LED產業被我國列為“十二五”規劃中重點發展的7大戰略性新興產業之一。然而，近年來LED產業出現了投資過熱的現象，同質化及低端產品產能過剩顯現，產品價格下降，部分企業倒閉，LED產業的發展也受到了人們的質疑。我國LED產業發展現狀如何？又存在什么問題？本文對此進行了研究，并提出了幾點建議，以期推動我國LED產業的可持續發展。

    一、LED產業鏈

    LED產業鏈主要分為上游產業、中游產業和下游產業3部分。其中，上游做外延片和芯片，中游做封裝，下游做光電應用產品，產業鏈如圖1所示。

圖1  LED產業鏈

    LED產業鏈從上游到下游進入門檻逐漸降低，上游外延片和芯片的技術含量*高，投資金額也最大，進入門檻*高；中游封裝的門檻次之；下游應用行業技術含量相對較低，進入門檻最低，競爭也最為激烈。LED產業鏈各環節利潤占比分別為：外延片與芯片制造的利潤約占70%，該環節幾乎被歐美日等少數幾家公司壟斷；LED封裝的利潤約占10%～20%，下游應用的利潤約占10%～20%。

    1.外延及芯片

    上游外延及芯片屬于資金和技術密集型產業，設備投資大，同時利潤回報率也*高。LED襯底通常選用三氧化二鋁（Al2O3）、碳化硅（SiC）、硅（Si）、砷化鎵（GaAs）和磷化鎵（GaP）等單晶材料，目前應用最廣泛的襯底材料是Al2O3和SiC。外延片是在單晶襯底上生長薄膜，如AlGaAs、AlGa InP和GaIn N等薄膜，以實現不同顏色的LED。外延片經刻蝕、拋光后，切割為小芯片。目前，上游外延及芯片行業的發展趨勢是由價格戰轉為品質戰和專利戰，核心技術是企業發展的關鍵因素。

    2.封裝

    封裝是用環氧樹脂或有機硅將芯片和支架包裝起來。LED封裝對于技術和資金要求相對較低，屬于勞動密集型產業，我國絕大多數LED企業集中在這一環節。相對于外延和芯片環節，我國LED封裝環節發展最為成熟，已經形成較大的產業規模。然而，在上下游的聯合擠壓下，封裝環節的利潤正逐漸降低，封裝企業數量也在逐漸減少。預計到2018年，我國LED企業將由目前的2000多家減少到少于1000家。

    3.應用

    應用是將封裝后的LED用于各種產品，例如射燈、筒燈和汽車燈等。LED市場主要是照明、顯示屏和背光等領域，其中照明和顯示屏是LED的主要應用領域。據麥肯錫預測，到2016年，全球LED照明市場容量將達到3 200億元。應用環節對資金和技術的要求相對較低，屬于勞動密集型企業，導致了該領域中小企業數量眾多，格局混亂。我國LED企業的技術優勢，主要集中在這一領域。

    二、LED產業發展現狀

    1.全球LED產業發展現狀

    全球LED產業可以劃分為3大陣營，日本和歐美廠商為第1陣營，臺灣和韓國企業為第2陣營，我國大陸企業為第3陣營。日本和美國在LED外延及芯片等核心器件方面具有競爭優勢，而歐洲企業在照明方面優勢明顯。在芯片制造和封裝方面，臺灣企業產能巨大。憑借大企業戰略和完整的產業鏈建設，韓國成為半導體照明產業的后起之秀。據中商情報網報道，2013年全球LED產業規模為124億美元，2013年全球白光LED市場份額如圖2所示。

圖2  2013年全球白光LED市場份額

    2.我國LED產業發展現狀

    在半導體照明工程、能效標準和補貼政策等的扶持下，經過多年的發展，我國LED產業已初步形成較為完整的產業鏈。我國大陸地區LED產業規模已接近全球一半，其中LED封裝已經成為重要的中低端封裝基地。全國形成了北方地區、長三角、閩三角和珠三角4大半導體照明產業聚集區，形成了大連、石家莊、上海、揚州、南昌、廈門和深圳等15個產業化基地。據中國LED網統計，2013年我國LED半導體照明市場規模達488.88億元。但是，我國企業大多處于封裝和應用環節，產品附加值較低，在上游外延及芯片環節與國外差距較大。目前，我國上游企業約50～60家，中游企業2000多家，下游企業5000多家。

    三、我國LED產業存在的問題

    1.核心技術缺乏，國外壟斷專利

    目前，我國尚未形成科研機構之間的合作研發機制，研發力量較為分散。我國LED企業自主創新能力薄弱，大多數企業沒有掌握核心技術，產業競爭力不強。以日本的日亞化學工業株式會社和豐田合成株式會社、美國的科銳公司以及歐洲的荷蘭皇家飛利浦電子公司和德國歐司朗光電半導體公司等“5大巨頭”為代表的國外企業，掌握著核心技術并擁有LED外延片和芯片等的大部分核心專利技術。我國LED專利數量少，且大部分為非核心專利。企業專利主要集中在產業鏈中下游的封裝和應用領域，其中封裝領域專利申請數占39%，而在上游外延和芯片方面，專利所占比例很小。在專利內容方面，我國LED專利主要集中在技術相對成熟的領域，而在藍光和白光等技術要求較高的產品領域專利數量少。此外，LED產業所需的關鍵設備，例如有機金屬化學氣相沉積（MOCVD）等，我國嚴重依賴進口，制約了我國LED產業的發展。

    2.標準體系不健全，有效市場難培育

    雖然國內外LED產業相關標準很少，檢測方法標準也很缺乏，但是國外龍頭企業正在積極制定LED產品的相關標準，一旦標準實施，不符合標準的產品將被淘汰。目前我國僅出臺了一些基本的標準，且照明標準主要是參考國際標準和歐美標準，缺少獨立的研究工作。由于國家標準、規范和檢測體系不健全，不僅造成LED企業魚龍混雜，還導致了LED產品質量良莠不齊，行業無序競爭愈演愈烈，有效市場需求難以培育。因此，迫切需要制定LED行業相關標準，促進我國LED產業健康有序發展。

    3.產業集中度不高，同質化現象嚴重

    國外LED產業集中度較高，日本前2家LED照明企業占據了40%的市場份額，歐美前兩家企業占據了20%的市場份額，而國內沒有一家企業的市場份額超過5%。目前，我國LED企業規模普遍偏小，低水平重復建設現象嚴重，產業集中度低，缺乏引領產業發展的龍頭企業，難以與國外行業巨頭抗衡。由于企業力量分散，資金和研發投入不足，企業只能進入對技術和資金要求低，且產品附加值低的封裝和應用領域。此外，我國LED下游應用領域的5000多家企業所生產的產品基本一致，同質化現象嚴重，導致價格競爭激烈。

    4.下游需求疲軟，產能過剩顯現

    近年來，我國LED行業呈粗放式發展，產品技術含量低，結構性產能過剩顯現，制約了行業的可持續發展。由于上游外延片和芯片環節擴張過快，導致產能過剩，產品價格下跌。中游封裝和下游應用由于門檻較低，企業紛紛介入，也出現了產能過剩的現象。受價格和技術等因素的影響，LED終端市場需求疲軟，進一步加劇了上游和中游環節的產能過剩。另一方面，由于缺乏核心技術，我國高品質LED芯片尚不能自足，嚴重依賴進口。未來3～5年內，國內低端LED芯片市場競爭將持續加劇，而高端LED芯片供不應求局面難以扭轉。

    5.高端人才缺乏，產業升級受阻

    LED產業涵蓋了電、光、熱等多個學科，因此，產業的發展離不開大量綜合性專業技術人才的支撐。然而，我國LED產業高端領軍人才嚴重缺乏，已經成為制約我國LED產業發展的瓶頸問題。同時，LED市場的快速增長也催生了行業的急功近利心態，人才流動性大，難以沉淀。目前，我國LED產業所需的高級技術研發人才、高級設計人才、高級測試人才和高級管理人才等十分缺乏，這些都不利于我國LED產業的轉型升級。此外，隨著我國LED產業的快速發展，對綜合性人才的需求量也將增加，人才問題將更加突出。

    四、促進我國LED產業發展的幾點建議

    LED產業的發展方向為低成本、高效率和高可靠性。隨著LED產業技術的逐步成熟，以及下游市場需求的增加，LED產業必將進入快速發展期。我國LED產業已進入發展的關鍵時期，為提高LED產業競爭力，避免走“重規模擴張，輕技術創新”的道路，需對行業進行有序引導，促進產業鏈協調發展，推動我國LED產業發展壯大。

    1.著力提升創新能力，加強專利布局

    一是加大技術創新力度，加強包含外延及芯片、封裝和應用全產業鏈的技術攻關，加強配套原材料、關鍵設備和重點產品的研發，力爭在一些關鍵領域取得重大突破。二是建立以企業為主體，產學研緊密結合的技術創新體系，積極發揮企業技術中心作用，提升產業創新能力。三是積極開展與國外科研單位和企業的合作，快速掌握核心技術，推動我國產業技術升級；四是通過增加專利數量和質量，培養專利預警能力，提高知識產權管理水平，在消化吸收國外先進技術的基礎上模仿創新，避開國外企業的專利壁壘。

    2.加快標準體系建設，完善產業服務支撐

    一是梳理LED行業相關標準，制定適合我國產業發展的標準及檢測體系，通過制定我國LED產品的性能標準，適當提高國外產品進入我國市場的門檻，以產品標準和能效標準等國家標準引導我國LED產業健康發展。二是完善LED產業標準和檢測等服務支撐體系，提升我國LED產品檢測能力和水平；完善LED產業相關認證制度，建設行業共享服務平臺。三是跟蹤國際標準，積極參與國際標準的制定，掌握游戲規則，增強我國LED產業的國際競爭力。

    3.提升產業集中度，培育行業龍頭

    提升產業集中度是LED行業發展的必然趨勢。一是強化資源頂層設計和統籌安排，制定LED產業發展規劃，集中力量，避免重復投資，提高產業競爭力。二是加強資源整合，積極鼓勵企業開展兼并重組，培養行業龍頭企業，盡快縮短與日本日亞、美國科銳等行業巨頭之間的差距。三是積極發揮市場自身的調節作用，促進行業有序競爭，淘汰落后產能；四是成立LED產業聯盟，指導行業發展，提升行業抗風險能力。

    4.培育下游需求，促進可持續發展

    一是通過政策引導鼓勵LED應用，制定針對下游需求的扶持政策，積極開拓LED在照明、背光和顯示屏等領域的應用，通過下游需求帶動上游外延和芯片及封裝產業的發展，促進LED產業鏈協調發展。二是通過降低產品成本，提升產品性價比，進一步培育和發展LED國內市場。三是積極開拓海外市場，針對不同國家和地區的應用要求，積極開發新產品，推動我國LED行業可持續發展。

    5.實施人才戰略，提供智力支持

    人才是LED產業發展最核心的要素。為解決我國人才匱乏的困境，一是鼓勵高等院校開設LED相關課程，鼓勵培訓機構開展相關知識的培訓和考試，培育一批高技能專業人才。二是加強高層次人才隊伍建設，不斷優化LED產業的人才隊伍結構。三是加大各類高層次專業技術人才的引進工作力度，以多種形式吸引國外人才，為我國LED產業提供智力支持。