我國LED產業發展需不斷提升自主創新能力
摘要:中國的LED產業是從利潤相對微薄的產業鏈中下游發展起來的,上游設備和芯片環節力量的薄弱一直是國內廣大LED業者心中的痛。幾年來,國內LED上游企業通過一系列自主技術創新,在和國外企業不斷抗爭的過程中,逐漸成長壯大起來。
中國的LED產業是從利潤相對微薄的產業鏈中下游發展起來的,上游設備和芯片環節力量的薄弱一直是國內廣大LED業者心中的痛。幾年來,國內LED上游企業通過一系列自主技術創新,在和國外企業不斷抗爭的過程中,逐漸成長壯大起來。
一方面,MOCVD設備的國產化打破了國外企業的壟斷。長期以來,作為生產LED芯片的關鍵設備,MOCVD設備市場一直為歐美企業所占據。設備是進口來的,操作設備的工程師也是雇傭來的,一旦人員流失,企業幾乎毫無技術積累。顯然,這種商業模式在市場好的時候確實能賺點錢,而市場不好的時候,自然難以為繼。所以說,國產設備是我國LED技術自主創新的載體,中國LED產業要想進一步發展,必須有國產設備做支撐。為此,《半導體照明科技發展“十二五”專項規劃》提出,要實現大型MOCVD設備及關鍵配套材料的國產化。
去年年底開始,來自中晟光電、廣東昭信、光達光電等企業有關MOCVD設備國產化的好消息不斷傳來。具有自主知識產權的MOCVD設備國產化成功,意味著相關技術長期被國外壟斷的局面將被打破,國內LED自主產業生態鏈也將更加完善。
但是,很多業內人士開始為國產MOCVD設備的生存空間擔憂:經過了一輪瘋狂采購之后,又遭遇當前不景氣的市場,外延芯片廠家還有心思去定制新的 MOCVD設備嗎?生不逢時的國產設備如何在競爭激烈的市場中立足?據*新市場研究數據,隨著LED照明應用的飛速發展,預計2013年國內對MOCVD 設備的需求在300臺左右,而在未來3~5年內,需求量將激增至3000臺。因此,生不逢時的說法是不正確的,市場空間并不是問題,關鍵是國內設備生產企業要做好規劃,步步為營,逐步擴大產銷量。
要知道,和進口MOCVD設備相比,國產設備在技術和服務方面有著自己的優勢。除了價格過高之外,進口設備存在諸多方面的問題。首先,設備商不提供工藝技術方面的服務,設備產能好壞是使用者的事;其次,服務不到位,成本過高,使用者僅承擔來自歐美技術服務人員的差旅費用就動輒數萬元;最后,零部件費用極其昂貴,也讓使用者無法承擔。反觀國產MOCVD設備提供商,除了價格方面的優勢外,還能夠提供固化在設備中的工藝技術,有的甚至已高達120流明/瓦,成為缺少工藝技術公司的福音;同時,及時的全方位服務和零部件供應也會贏得客戶的青睞。
另一方面,國內LED外延芯片企業也從2000年的3~5家,發展到2009年的30多家和2012年的70~80家。經過幾年的技術積累,我國硅基大功率LED芯片終于成功量產,不僅在芯片尺寸上有了大的飛躍,而且發光效率也從早期小尺寸芯片的90lm/W提高到超過120lm/W,具有垂直結構、散熱好、耐電流密度高、結構簡單等綜合優勢,且已成功應用于路燈、球泡燈、手電筒、礦燈頭燈等室內外中高端照明產品。截至目前,國產硅基大功率LED芯片的發光效率已達到130lm/W,可與世界一流芯片并駕齊驅。同時,國內企業在6英寸硅基LED外延技術的研發上也取得了巨大的進展,計劃年內實現量產。
眾所周知,硅襯底材料與GaN材料大的晶格常數與熱膨脹系數差異是直接影響芯片質量的主要原因。國內企業通過圖形化襯底,采用AlN及AlGaN多層緩沖層等各種方式引入壓應力,減小硅襯底與GaN之間的張應力,從而消除外延層的龜裂。相關創新技術已在多個國家和地區提出了申請。而完整的硅基LED芯片自主知識產權,將為國內企業走好繼藍寶石襯底、碳化硅襯底之外的第三條半導體照明技術路子打下堅實基礎。硅基LED技術的大規模應用將會凸顯大規模制造的生產效率優勢和成本優勢。特別是新一代硅基大功率LED芯片,將進一步提升LED照明產品性能、降低LED照明產品成本,對加快LED照明產品進入千家萬戶具有里程碑式的意義。
《半導體照明科技發展“十二五”專項規劃》中,MOCVD設備實現國產化和LED芯片國產化率達到80%以上的發展目標,為我們勾勒出了LED產業發展的美好藍圖。但是,我們也應該清醒地認識到,目前我們取得的還僅僅是一個階段性成果,在實現戰略目標的征途上,我們還將面臨各種挑戰,在不斷提高性能以滿足生產需要的同時,國產設備和外延芯片還需進一步得到市場的檢驗與認可。
專家觀點
工業和信息化部電子信息司集成電路處處長任愛光
核心技術是競爭前提
企業普遍規模較小,產業集中度低,核心專利需突破,一直困擾著我國LED照明行業的發展壯大。但是,目前LED企業的無序競爭傾向是行業發展必經的一環,而大浪淘沙終將洗盡鉛華。
核心技術和自主知識產權是企業在激烈的競爭中脫穎而出最重要的前提。對于大企業來說,應該著眼于公用照明和背光源領域,努力爭取20%功能性照明市場的份額;對于中小企業,則應該走“專精特新”的路子,靠特色創新在細分市場里開辟屬于自己的一片天空。
其實,當前我國LED行業的任務還是應該把規模先做起來。國內龍頭企業也不能局限于中國市場,更應在與國際對手的競爭中提高自身水平。
中國照明學會秘書長竇林平
多方并舉加快照明應用
國內在發展LED照明過程中過于浮躁,缺乏研究。為改變當前的現狀,應從如下幾個方面著手:第*,加強基礎研究,提升LED照明質量水平。第二,建設和完善LED標準體系。目前產業中有“LED照明沒有標準”之說,這是不準確的,只是需要針對LED進行相應的差異化修訂。第三,開發符合LED發光特性的照明產品。LED這場照明領域的革命不應只在發光原理方面體現,其產品的表現形式也應與傳統照明有所不同。第四,開展橫縱聯合,共享社會資源。照明企業應與其他學科加強溝通,開展橫向聯合,同時在業內開展縱向合作。第五,制定企業的短、中、長期發展戰略。第六,建立權威的檢測、監測信息平臺。
勤上光電董事長李旭亮
整合創新打造個性化產品
就像數碼相機取代膠片相機一樣,LED照明替換傳統照明是必然趨勢。希望政府先用“有形的手”推動LED這一戰略性新興產業發展。當市場發展到一定程度的時候,再用市場“無形的手”進行大浪淘沙。希望通過政策扶優扶強,培育龍頭企業,引導有能力的、技術創新型的行業龍頭實現“政府+資本+企業”的對接,推動企業科技創新、做大做強。同時,要加大力度培育市場,在技術創新、質量監管、政策配套、宣傳推廣等方面下工夫,積極推進LED照明產品的應用工作。
作為LED企業,我們一定要腳踏實地,練好內功。首先,要把照明做好,為老百姓提供好的光環境。其次,要側重創新。最后,要整合資源。
來源:中國電子報





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