半导体照明产业态势与发展展望

2009年LED道路照明技术培训交流会讲义

深圳市LED产业联合会3fe418c65fbfc77da269b109 半导体照明产业态势与发展展望

2009年7月

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关于半导体照明 当前半导体照明产业发展态势 我国半导体照明产业面临困局
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“十城万盏”示范工程应用政策 “十二五”发展展望

关于半导体照明 ——从半导体照明绿色、高技术的产业特性来看
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半导体 照明
耗电量少、寿命长、可控性强、色彩丰富、耐 震动
半导体照明 产业
产业链较长，技术、劳动双密集。 上游包括外延片生长和芯片制造，属于技术、 资金密集；中游封装以及下游灯具制造属于技 术、劳动密集 除显示与照明外，太阳能、装备制造、电子信 息、汽车及农业、医疗等关联产业众多，跨学 科、跨领域特征明显，产业带动作用较强
关联产业

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技术：基础性、前沿探索性研究与应用技术开发同步

产业：产业链长，多学科、多领域交叉融合

中游下游

上游

衬底材料：GaAs、

蓝宝石、

SiC、Si

外延材料

氮化镓基

磷化镓基

砷化镓基MO源材料：高纯

氮/氨、三

甲基镓、

二乙基铟

等

MOCVD等装备

LED

芯片

红光LED

黄光LED

蓝光LED

绿光LED

白光LED

…

LED封装应用

指示、显示

背光源

景观照明

汽车灯

功能性照明

其他

荧光粉、硅胶、环氧树脂、

引线支架等

系统二次光学设计、热学设计、驱动控

制电路等

芯片工艺装备

关于半导体照明——产业链构成

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关于半导体照明——绿色：节能减排重要途径 2007年美国半导体照明应用节电

（1000MW），预计2000-2020年可

累计节约760GW电能，相应减少

2.58亿吨CO2排放，节约财政支出

1150亿美元，并产生每年500亿美

元的新照明产业。 2008年，我国照明用电约4000亿度，占全国电力消耗的12%，占全国能源消耗的5.9％，年均增长约5%；到2015年，进入30％普通照明市场，实现年节电1400亿度。 照明占全球能源消耗的8.9%，占电力消耗的19%，对GDP的贡献率仅是0.63%。SSL：2050年的照明用电维持在2005年的水平，但对GDP贡献率上

升到1.63%。

0.760.82 2.000.337.0012.800.002.004.006.008.0010.0012.0014.00交通信号灯出口信号灯冷藏展示柜凹进筒灯

步灯、道路灯、走廊灯

街灯和区灯

彩灯室内白光灯

户外白光灯用发电厂数量衡量的节电量（1000M W 发电站）节电量（相当于发电量为1000MW 的电站数量）潜在节电量（相当于发电量为1000MW的电站数量）

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今后的10到20年，很有可能发生一场以绿色、智能和可持续为特征的新科技革命和产业革命。其中，半导体照明作为第三代半导体技术发展的突破口，将扮演重要角色。

关于半导体照明——高技术：高成长、高带动性战略产业第三代

半导体

材料光传输

光传感激光器

………光存储

消费电子汽车

传统照明装备制造

LED 经济的发展

始终与科技革命、科技创新相伴而行……

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当前半导体照明产业发展态势

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产业发展态势

——从半导体照明外部环境、自身发展来看

LED 金融危机节能减排

产业发展技术创新

产业外部环境——节能降耗倍受重视
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世界范围内能源危机日益加重，能源危机意识增强，人类对自身生 存环境的保护意识越来越强，资源充分利用和节能技术受到重视。 我国建设资源节约型、环境友好型社会，“十一五” 提出到2010年万 元GDP能耗在2005年基础上降低20%左右2009 2008 2007 2006 ? 4.59% ? 3.66% ? 1.23% ? 一季度2.89%

产业外部环境—金融危机全球蔓延世界金融危机全球蔓延
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《国务院关于发挥科技支撑作用促进经济平稳较快发展的意见》 推出十大产业振兴规划：装备制造、汽车、有色金属、轻工业、电 子信息有色金属：半导体照明生产用关键材料 镓（占世界储量78%）、 铟 （占世界储量70%） 和稀土（占世界储量40-50％）
汽车产业：2010年前我国汽车产量将达到 1000万辆，届时，汽车领域对超 高亮度白光LED的需求量将达到 100亿只；2010年市场80亿元
封装 电子信息产业：显示、数字家电及消费类 电子产品的升级换代 2008年 中国消费类电子8200亿元，占 全球市场40％。LED背光源 显示市场潜力巨大， 2010年预计60亿美元
应用
LED外延、芯片
装备
装备制造业：MOCVD及相关设备 需求巨大
我国是照明生产和消费大国，2008年我国照明行业产值2100亿元占世界13％ 预测2015年半导体照明产业规模：5000亿元

国际产业发展态势—技术创新超出预测美国技术路线图：指标：发光效率（lab）,单位lm/w2006 2007 2008
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2009
73 64 / 1 119
120 00 / 2 160
85 84 / 1 129
（ 144 61） e:1 Cr e
？

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各国政府高度重视，加大研发投入，技术进步速度快功率型LED 光效161 lm/W ，产业化水平110 lm/W

2007.8

900lm/W@10W

80lm/W

80lm/W

Seoul

2007.11220lm/@1A 100lm/W 115lm/W Lumileds 2008.71000lm@1A 85lm 136lm/W@350mA

Osram 2008.10790lm@9.8W 102lm/W 161lm/W@350mA Cree 2009.2

93lm/W@550mA 145lm/W@350mA Nichia 时间模块功率

量产效率最高效率

( 数据来源：Strategies Unlimited）

国际产业发展态势—技术创新超出预测

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全球半导体照明产业市场规模年均增长率超过20％2008年全球高亮度LED 销售额达到51亿美元，全球整体市场份额约为780亿美元； 2010年LED(器件)市场规模将超过100亿美元；2015年半导体照明产业规模可达1000亿美元

( 数据来源：Strategies Unlimited）0

1020

30405060

1999200020012002200320042005200620072008

亿美元

-10%0%

10%20%

30%

40%

50%

60%

70%全球高亮度LED的增长状况 国际产业发展态势—市场规模持续增长

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LCD 背光、普通照明、汽车是未来潜力最大的三个应用领域

应用结构将发生巨大的改变手机、显示屏、信号、指示的应用比例将逐步降低，LCD-TV 背光、汽车、户外照明、商业照明等应用比例将逐步扩大，2011年LCD 背光应用将占到30%，而成为第一大应用

( 数据来源：Strategies Unlimited） 国际产业发展态势—市场规模持续增长

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1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

2005200620072008其他欧美台湾日本

（百万美元）全球LED产值区域分布变化趋势 美、日、德为龙头，韩国、中国台湾与大陆奋起直追的竞争格局全球LED产业主要分布在日本、欧美、韩国及中国台湾地区和大陆等地( 数据来源：国家半导体照明工程研发及产业联盟） 国际产业发展态势—竞争格局初步形成

2009年LED道路照明技术培训交流会讲义 国际产业发展态势—竞争格局初步形成

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美日：利用其在新产品和新技术领域中的创新优势，主要从事最高附

加价值产品的生产；外延和芯片领域优势突出。

欧洲：利用其在应用技术领域的开发和善于吸收最新技术的转换优

势，主要从事高附加价值产品生产。

我国台湾地区：LED产业企业数量多，上中下游分工明确，产业链供

销稳定，成为重点生产基地。

我国大陆地区：发展迅速并开始成为LED最具发展潜力的地区。

国际产业发展态势—竞争格局初步形成

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深圳市LED产业联合会3fe418c65fbfc77da269b109 专利与标准已成为全球竞争的焦点

?Nichia仍然处于技术领先水平，垄断高端蓝、绿光LED市场；

?Cree的SiC衬底GaN外延片和芯片稳定性强，具有很强竞争力；

?传统照明巨头Philips绝对控股的Lumileds功率型白光LED国际领先；

?Osram的车用、照明应用国际领先。

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国际产业发展态势—竞争格局初步形成

01000200030004000500060007000其他

法国

俄罗斯

英国

欧洲

中国台湾

德国

中国

韩国

美国

日本

国家（地区）专利申请量（件）2000～2008年半导体照明材料专利国家（地区）分布

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?日本21世纪光计划

?美国“国家半导体照明研究计划”

?欧盟“彩虹计划”

?韩国“GaN 半导体开发计划”

?我国台湾地区次世纪照明光源开发计划半导体照明是21世纪战略性产业，发达国家和地区高度重视 国际产业发展态势—各国产业政策频出

2009年LED道路照明技术培训交流会讲义 国际产业发展态势—各国产业政策频出

深圳市LED产业联合会3fe418c65fbfc77da269b109 日本：“21世纪光计划”：60亿日元

2005年12月改善与提高能源使用的促进税法，规定企业或机构使用LED照明装

置取代白炽照明装置，可获得投资额130%超额折旧，或投资额7%的税率减免。

白光LED理疗应用计划由日本文部科学省（MEXT）提供1200万美元支持白光

LED在医疗卫生领域的应用研究和产业发展。

铁路信号灯LED应用技术计划由日本经济产业省（METI）通过新能源产业技

术开发机构（NEDO）提50%的研发基金来发展将铁路信号灯光源由白炽灯转变

为LED的技术和产品。

大功率、高显色指数大尺寸白光LED计划，由日本科学技术振兴机构（JST：JapanScienceandTechnologyAgency）发起，时间为2004年至2006年。该计划

资助相关公司启动LED通用照明产品的研发以参与政府的绿色产品计划。

在LED标准设立方面，日本72家LED相关厂商联合成立LED照明推进协会，进

行标准整合与制定，籍此产业标准降低买卖双方交易成本，提高日本厂商全球竞

争优势。

国际产业发展态势—各国产业政策频出

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美国：“国家半导体照明研究计划”：在2000年－2010年5亿美元。

《2007年能源信息及安全法(Energy Information and Security Act of 2007)》规定，将限制在美国出售低效灯具。到2012年，除少数情况例外，立法将禁止出售低效白炽灯。

美国能源部（DOE）将半导体照明纳入能源之星（Energy Star）计划；美国能源部09年实施节能补贴推广LED，以取代霓虹灯类广告牌（20亿美元市场）；09年2月，美国前

总统克林顿的基金会开始在洛杉矶示范推广1.5万盏LED路灯，目标是5年替换洛杉矶的

14万盏传统路灯，节电40%

美国LED应用示范案例

?奥克兰：进行三期LED路灯示范，第三期采用58WLED路灯，点亮12个月，比第二期采用的78WLED路灯节电效果增加25%，与原来采用121W高压钠灯相比，节电52%

?旧金山：四条街道选用LED路灯替代原来的100W高压路灯，节电50%-70%

?匹兹堡和圣荷塞：匹兹堡计划将4万盏路灯、圣荷塞计划将6.2万盏路灯更换成LED路灯

?五角大楼：第一期4200多个嵌壁式LED灯具

?台湾地区节能减碳新政：

?LED交通信号灯全面更换：09-11年12.36亿台币，26万盏信号灯

?水银路灯改造：1.3亿台币，25个县市，100WLED路灯替换200W汞灯

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/iane.html