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LED芯片行业分析报告

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2017年10月

正文目录

1.LED渗透率提升，供需改善催生行业高景气度4

1.1LED性能优异，成本降低推动渗透率提升4

1.2海外转移及下游增长带来国内龙头高增长9

2.芯片是产业链高毛利环节，未来盈利能力有望持续14

2.1行业竞争格局改善，迈向寡头垄断14

2.2国产设备切入市场，龙头厂商更具优势24

2.3芯片大厂向上游整合衬底材料，降低成本26

3技术推动行业成长，MicroLED引领趋势28

4投资建议31

5风险提示31

图表目录

图1：

LED照明性能明显优于其他光源2

图2：

LED芯片制造成本2

图3：

LED芯片制造流程2

图4：

暖光LED的价格随光效的提升而下降3

图5：

冷白LED的价格随光效的提升而下降3

图6：

以照明产品为例，LED芯片占成本18%3

图7：

全球LED灯泡价格下降（单位：

美元）3

图8：

全球LED照明渗透率上升3

图9：

全球LED照明市场规模将持续扩大4

图10：

LED芯片行业市场规模（亿美元）及未来增长预测4

图11：

海外企业不断减产外延芯片[左轴：

地区产能（万片/月,以2寸片计算），右轴：

增速（%）]4

图12：

华灿、晶元、三安营业收入对比（单位：

亿元）5

图13：

华灿、晶元、三安净利润对比（单位：

亿元）5

图14：

华灿、晶元、三安毛利率对比5

图15：

华灿、晶元、三安净利率对比5

图16：

全球LED芯片供给/需求测算结果5

图17：

15Q4-16Q1芯片价格出现断崖式下跌6

图18：

15Q4-16Q1芯片厂商毛利率低6

图19：

2014年全球LED芯片竞争格局6

图20：

2016年全球LED芯片洗牌后呈现寡头竞争格局6

图21：

2016年全球LED外延片供给量已小于需求量（单位：

万片）6

图22：

2016年芯片价格企稳受益于供需改善7

图23：

2015-2016年分季度芯片厂商毛利率7

图24：

2011-2017年国内厂商MOCVD设备保有量7

图25：

2016年国内市场市占率情况7

图26：

预计2017年底国内市场市占率情况7

图27：

LED芯片主要厂商固定资产价值高昂8

图28：

LED芯片厂商产品光效提高有助于降低成本8

图29：

以Veeco为例MOCVD设备更新周期短8

图30：

不同机型折合2寸片产能（片/批）8

图31：

不同机型成本比较8

图32：

国产MOCVD设备市占率已超过10%9

图33：

2016年LED衬底占蓝宝石应用比例80%9

图34：

LED芯片厂商向上游衬底材料整合，已具备自产能力9

图35：

技术是LED芯片行业发展的核心因素9

图36：

Micro-LED体积是目前主流LED的1%10

图37：

Micro-LED应用商业化量产速度预测10

图38：

Micro-LED消费电子终端消耗芯片产能情况测算10

图39：

Micro-LED显示器市场出货量预测（单位：

百万台）11

表1：

LED芯片公司自2016年以来陆续提价4

表2：

LCD、OLED与Micro-LED技术比较10

1.LED渗透率提升，供需改善催生行业高景气度

1.1LED性能优异，成本降低推动渗透率提升

LED照明具有多项优异的性能，发光效率高达80-120lm/W，寿命长达2.5-5万小时，具有快速的反应速度和优异的显色指数，相比其他光源具备明显优势。

图1：

LED照明性能明显优于其他光源

LED芯片的价格已通过光效的提升得以降低。

芯片生产的成本主要有可变成本和固定成本两部分，可变成本包括衬底、金属有机反应源和气体等约占65%，固定成本包括折旧及其它约占35%。

图2：

LED芯片制造成本

图3：

LED芯片制造流程

厂商技术的提升带来LED光效的提高，单位面积外延片上可切割的芯片数量增加，芯片成本下降，芯片价格亦逐年下降。

图4：

暖光LED的价格随光效的提升而下降

图5：

冷白LED的价格随光效的提升而下降

芯片作为LED产品的重要组成部分，占产品成本的比例高。

以通用照明为例，芯片占通用照明产品成本的18%。

图6：

以照明产品为例，LED芯片占成本18%

芯片价格的下降直接促使LED灯泡产品价格的下降（价格约是节能灯的1.3倍），较低价格推动LED照明渗透率的快速提升。

从2011年开始LED照明渗透率迅速提升，到2016年，全球LED照明渗透率接近30%，预计到2020年将超过60%。

图7：

全球LED灯泡价格下降（单位：

美元）

图8：

全球LED照明渗透率上升

1.2海外转移及下游增长带来国内龙头高增长

供给端收缩引发并驱动LED芯片行业景气转好。

2014年以来LED芯片的产能明显过剩，LED芯片的价格被不断压低、利润空间被挤压等导致企业亏损，LED芯片龙头晶元光电以冻产和涨价的方式扭转亏损的局面。

2016年年初，LED芯片龙头晶元光电率先关闭蓝光LED芯片产能的20%-25%。

作为龙头企业，晶元光电占据市场份额大，其供给端收缩促使LED芯片供需结构得以改善。

2016年5月晶元光电又将部分蓝光芯片价格调涨，幅度最高达15%，随后三安、华灿等LED主流厂商提价，行业供给过剩的格局被打破。

表1：

LED芯片公司自2016年以来陆续提价

LED芯片高端产能紧缺，国内三安光电、华灿光电等龙头厂商受益。

2017年国内主流芯片厂转向高端产能并进行扩产，三安光电预计2017年扩产30%-40%，华灿光电将扩产翻倍以上,由于多年持续布局高端产品并进行大额的研发投入，华灿光电和三安光电在高端芯片的性能已达国际领先水平。

下游需求增长是新增产能消化的途径之一。

LED照明行业是LED应用比重最大的部分，占整体应用市场的比重达48%，其需求也将带动LED市场发展。

2016年全球LED照明行业的市场规模约为350亿美元，到2020年有望提高至650亿美元，将拉动新增产能的消化。

受到需求增长的影响，2017-2020年LED芯片产值年复合增长率将达到8%，到2020年全球LED芯片产值将超过80亿美元。

图9：

全球LED照明市场规模将持续扩大

图10：

LED芯片行业市场规模（亿美元）及未来增长预测

中国LED芯片在全球的市占率持续提升，海外订单转移将是消化新增产能的另一重要途径。

经过LED行业洗牌，海外LED芯片企业减产，三星、LG关停部分产能，Cree在高功率芯片上减产25%，国外芯片企业将部分产品移交至国内企业进行代加工，2016年国内芯片出口占国内芯片总产值的9.6%，同比提高1.6个百分点，同时国内产能增速为24%，超过全球增速13个百分点，2017年国外外延芯片减产、订单转向国内的局面仍将延续。

图11：

海外企业不断减产外延芯片[左轴：

地区产能（万片/月,以2寸片计算），右轴：

增速（%）]

海外订单转移主要由于海外LED芯片企业竞争力已不如国内，国内LED芯片厂商的成长更为可期。

国内LED芯片企业相对更强的盈利能力将有利于规模扩张。

与晶元光电相比，华灿光电、三安光电的毛利率、净利率等盈利指标都更好。

晶元光电虽然营业收入规模大，但由于生产成本高，其盈利能力不佳。

海外LED芯片厂多与晶元光电有类似的盈利问题，竞争力大不如国内企业，而海外的芯片产能仍占比较高，因此海外产能转移带来的订单仍有持续增长空间。

图12：

华灿、晶元、三安营业收入对比（单位：

亿元）

图13：

华灿、晶元、三安净利润对比（单位：

亿元）

图14：

华灿、晶元、三安毛利率对比

图15：

华灿、晶元、三安净利率对比

在海外产能转移、下游需求增长和国内大厂大力扩产的市场情况下，我们大致测算了未来几年LED芯片行业的供需情况。

LED芯片的测算在外延片的基础上进行调整，外延片产量根据MOCVD设备的数量进行测算，测算以全年为准，并假设2016年芯片的需求数为1。

供给端：

1）海外产能关停，国内扩产情况。

2）低端产能逐步淘汰，以Veeco为例，设备每4年面临一次重大升级，未来应逐步淘汰2012-2014年的机型，全球购置的折合K465i机型MOCVD约为800台，目前全球保有量为3100台，保守估计每年淘汰100台。

需求端：

1）随着成本的演进，单片外延片可切割的芯片数量增加，根据每年平均光效提高约10%，则可切割的芯片数量增加1.1倍。

2）下游应用市场规模增长，根据Trendforce的预测，全球应用市场规模年复合增长率为8%，考虑芯片成本每年下降10%，折算外延片出货量。

根据测算，伴随低端设备出清，我们预计本轮供给缺口从2017年到2019年将持续存在。

图16：

全球LED芯片供给/需求测算结果

2芯片是产业链高毛利环节，未来盈利能力有望持续

2.1行业竞争格局改善，迈向寡头垄断

行业历经洗牌，呈现垄断竞争格局。

在行业发展及政府补助的双重驱动下，大量厂商涌入，导致行业竞争力量较为分散。

2015年晶电为扩大市场份额挑起价格战，LED芯片市场价格出现断崖式下跌，芯片厂商的毛利率下滑。

图17：

15Q4-16Q1芯片价格出现断崖式下跌

图18：

15Q4-16Q1芯片厂商毛利率低

在价格跳水的市场环境下，设备和技术落后的小厂生产效率低、成本无法支撑，挤出效应明显，2009年国内共60余家厂商，2016年仅存20家左右，且行业历经洗牌后集中度大幅上升，CR3从2009年的29%上升至2016年的44%。

图19：

2014年全球LED芯片竞争格局

图20：

2016年全球LED芯片洗牌后呈现寡头竞争格局

低端产能被淘汰后，行业产能过剩的情况得以扭转，全球LED外延片供需状况得到改善。

图21：

2016年全球LED外延片供给量已小于需求量（单位：

万片）

供需结构的改善带来厂商利润空间的逐渐释放，16年芯片价格逐渐回升，芯片厂商的毛利率得以恢复。

图22：

2016年芯片价格企稳受益于供需改善

图23：

2015-2016年分季度芯片厂商毛利率

随着海外产能向国内转移，国内大厂具备资金、技术和规模优势，积极扩产、抢占市场份额。

同时，2011-2012年国内小厂商大幅扩产增加的MOCVD因生产效率不及新型设备，在2015-2016年作为低端产能出清淘汰，考虑到政府补助减少，而小厂不具备资金能力购买新型设备，小厂关停，洗牌效应明显，国内大厂的市占率进一步提高，竞争更为集中，行业走向寡头垄断格局。

预计到2017年末，国内市场CR2将达到70%，国内巨头三安和华灿的市占率将分别达到40%和30%。

图24：

2011-2017年国内厂商MOCVD设备保有量

图25：

2016年国内市场市占率情况

图26：

预计2017年底国内市场市占率情况

大厂优势凸显，增厚行业进入壁垒。

LED芯片行业所需的资金和技术均具有较高的壁垒。

资金方面，芯片厂家的固定资产规模普遍超过10亿元，以制备外延片必备的生产设备MOCVD为例，2016年124片机的价格超过200万美元。

技术方面，光效的提升需要技术水平作支撑，光效越高，一定面积切割的芯片数量越多，成本越低，三安、华灿等国内大厂光效远超世界中位数，技术优势突出。

图27：

LED芯片主要厂商固定资产价值高昂

图28：

LED芯片厂商产品光效提高有助于降低成本

2.2国产设备切入市场，龙头厂商更具优势

MOCVD是LED芯片最重要的上游设备，主要用于LED外延片的生长，具备以技术为核心、更新换代快、价格下降明显的特点。

此外，由于龙头厂商持续投资，设备厂提前把最新设备放在龙头企业里用，量产时调试时间更短。

技术更迭