10年修行效果现 半导体照明备战新一轮拐点

    “10年来中国在半导体照明领域发展迅速，已经成为全球半导体照明研发和生产的中心之一。”科技部副部长曹健林在近日举行的第十届中国国际半导体照明论坛上表示，半导体照明在我国取得快速发展有很多原因，既与近年来的节能减排政策和城镇化发展有关，也与我国有较好的产业基础相关。

    据介绍，2003年年底，科技部会同其他六部委和行业协会，紧急启动了“十五”国家科技攻关计划“半导体照明产业化技术开发”重大项目，使我国半导体照明工程进入实质性推进阶段。经过10年发展，我国半导体照明产业在产业规模、产业技术和产品应用方面不断进步，成为全球主要的半导体照明产品制造基地。

产学研“抱团”十年共进

    “今年是国家半导体照明工程实施第10年，有很多情怀和感想在里面。”国际半导体照明联盟（ISA）主席、国家半导体照明工程研发及产业联盟秘书长吴玲列举出一串具有冲击力的数字：

    2003年我国半导体照明的光效还不到20lm/W，2013年达到140lm/W；

    2003年我国半导体照明每年申请的专利是1400件，2013年达到2.5万件；

    2003年我国半导体照明只是用来做指示、显示，2013年产业规模已经突破2500亿元；

    2003年国内半导体市场不要说芯片，就连器件都依赖进口，2013年芯片替代进口达到75%；

    2003年我国半导体照明行业没有一家上市公司，2013年上市公司已经达到19家。

    10年前，当我国半导体照明产业兴起之初，国内企业小弱散乱的状态难以应对国际竞争的挑战，“抱团”发展成了众多新兴企业的共识。

    2004年10月，由国内43家半导体照明骨干企业和科研院所按照“自愿、平等、合作”的原则发起成立了国家半导体照明工程研发及产业联盟。目前，该联盟共有来自我国大陆、香港和台湾地区及在华注册的外资机构等293家成员单位，并于2009年组建了半导体照明产业技术创新战略联盟，2012年组建半导体照明联合创新国家重点实验室。可以说，10年来，国家半导体照明工程研发及产业联盟持续探索产学研合作创新的有效模式和运行机制，在促进产学研协同创新，提升我国照明产业的国际竞争力立面发挥了重要作用。

政策利好,LED“光效”显著

    据测算，若将我国在用的白炽灯全部替换成节能灯，每年可节电480亿千瓦时，相当于减排二氧化碳近4800万吨，若进一步更换为LED照明产品，将带来更大的节能效果。可以说半导体照明将成为我国节能减排事业当仁不让的“主力”。

    为推动LED照明产业的发展，降低能源消耗，2009年国家发改委、科技部等六部委联合发布了《半导体照明节能产业发展意见》。科技部于当年启动了“十城万盏”半导体照明应用工程试点工作。截至2012年年底，已批复的37个“十城万盏”试点城市已实施示范工程超过2700项，应用LED灯具超过700万盏，年节电超过20亿千瓦时，试点工作节能效果显著。

    2013年，国家发改委、科技部、工业和信息化部等六部委又联合发布《半导体照明节能产业规划》。半导体照明在节能减排中的地位与作用正在逐步显现。

    10年来，在国家半导体照明工程以及一系列利好政策的推动下，我国LED照明在技术领域快速进步，不仅在功率型白光LED芯片产业化关键技术上取得较大突破，而且在重大装备核心技术上进展顺利。如成功开发48片生产型MOCVD样机，生产的功率型LED芯片各项指标良好；自主研发出适用于氮化物生长的HVPE设备，采用激光剥离和自分离技术获得高质量2英寸自支撑GaN衬底。拥有自主知识产权的重大核心装备研制打破国外设备垄断的局面，极大地推动了我国半导体照明自主知识产权体系的建立和发展。此外，规模化系统集成技术研究和重大应用效果显著，我国已成为全球LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品最大的生产和出口国。

LED未来发展诱人

    在科学家关注技术发展方向的同时，参加此次半导体照明论坛的众多LED照明生产企业代表对产业发展趋势更加关注。

    业内人士预测，面对即将迎来爆发性增长的照明市场，LED照明企业要想在竞争中脱颖而出，必须通过并购重组、资源整合、强强联手、优势互补来增强整体实力，以便在市场真正爆发之时占据竞争优势。

    在吴玲看来，半导体照明替代传统的荧光和白炽照明灯，就如同汽车替代马车一样势不可挡。未来半导体照明技术发展将与微电子、光电子、生物科学技术相结合，实现一体化和多种色彩的应用，智能控制系统将得到广泛应用，从而使人们生活更加舒适健康。例如目前有的企业已经将照明解决方案融入智慧城市、建筑和家居领域，在智能楼宇中，半导体照明将与空调系统、安防、窗帘、取暖等各个系统建立内在联系，并联通整合成为一个集合性的平台。

规范行业健康发展

    虽然10年来LED照明产业发展取得了累累硕果，但在吴玲看来，我国LED照明产业进入相对成熟的阶段至少还需要10年以上的时间。

    “这两年可能企业有一种错觉。大家都注意到LED照明市场渗透率加快，国内外市场快速启动，于是就把重心全部转移到争抢传统照明渠道，甚至靠低价策略争夺市场，形成了目前同质化竞争严重、市场比较混乱的局面。”吴玲坦言，一些企业用粗制滥造的材料做比较便宜的灯具，以次充好；一些企业在没有任何技术检测能力的情况下一味地拼价格，盲目跟风，一哄而上。由此，LED照明产业在不同的发展阶段、不同的发展环节上出现了投资过热的现象，前两年是芯片，这两年则出现在应用领域。

    在吴玲看来，目前LED照明产业还存在一些尚待解决的问题。首先，很多企业还没有意识到LED照明在规模化生产和应用之前，仍有一些技术支撑的问题没有解决。其次，LED照明系统的可靠性问题。不少企业往往只关注某个器件的寿命，没有考虑到其他配套材料，尤其是电源和驱动等组合成一个灯具时其合理寿命有多长。目前，如何控制系统形成最科学合理可控的寿命、如何进行经济型合理化的设计等问题还没有解决。第三，目前LED照明技术和产品都还没有成熟，不仅材料、装备、灯具形式在快速发展，就连芯片、封装的结构都在发生变化，甚至未来可能把照明、通信等有关功能都集成到芯片上。第四，企业对未来终端产品的多功能和个性化发展趋势认识不足。

    对于今后LED照明产业的发展方向，吴玲认为，从2003年至今，LED照明产业发展的前10年主要是产业上下游的垂直整合阶段。

    半导体照明从材料到芯片，再到封装，乃至最后的应用，整个产业链很长，需要通过垂直整合使产业链条缩短。

    “我认为，3-5年后，产业横向整合将成为主导，规模化成为关键。”吴玲表示，LED照明企业未来在保持光效的前提下，仍然需要不断提高生产效率，降低成本。

    “未来10年，作为LED照明产业的坚强后盾，国家半导体照明工程研发及产业联盟将重点在三个方面全力推动：保证产品的质量，规范市场，坚定消费者的消费信心；注重培育品牌，扩展消费渠道，鼓励并购重组做大做强产业；加大研发力度，积极推动创新应用。”吴玲表示。