LED产业可行报告0409.docx
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LED产业可行报告0409
LED产业可行报告
第一章：
LED概述
第二章：
LED产业链简述
第三章：
LED应用与选择
第四章LED应用领域不断拓宽且前景无限广阔
第五章:
我国LED产业链市场前景与发展趋势
第六章：
宏观经济、产业政策与产业支持
第七章：
商业模式
第七章：
路灯产品的城市化推广
第八章：
路灯产品市场
第九章：
投资与回报
第十章：
投资风险
第一章：
LED概述
1.1关于LED
LED是lightemittingdiode（即发光二极管）英文缩写，是基于半导体PN结形成的发光器件，在一定的正向偏置电压和注入电流下，注入P区的空穴和注入N区的电子在扩散至有源区后经辐射复合而发出光子，将电能直接转化为光能，它是一种新型的用微弱电流就能发光的高效固体光源。
1.2人类照明的第四次革命
人类照明第一次革命——火（fire）的出现。
第二次革命，于1879年，爱迪生发明了用炭丝做灯丝的世界上第一盏白炽灯（Incandescence），开始了人类照明史上的第二次革命。
由于灯丝发热产生可见光照明，电能转换成光能的效率不到5%，照明的第三次革命来自荧光灯，时间从20世纪40年代开始。
荧光灯是冷光源，能量转换效率比白炽灯提高了很多，达到25%，寿命也提高到1000小时，且应用于荧光灯的水银对环境污染较大。
于20世纪60年代，通过Ga、As、P三种元素制成的发光二极管发光效率和亮度也较低，应用领域也比较窄。
随着二十世纪下半叶技术的快速进步特别是新材料新工艺的不断出现，采用铝、钙、氮、铟四个元素混合（AlCaInN）制作的大功率LED，发光效率已达100Lm/w以上，2010年美国CREE公司公布其芯片光效的实际应用数据已达132Lm/w，实验室数据达208Lm/w，这对于LED照明产品应用将创造了极好技术条件，被视为人类照明的第四次革命。
和其他照明方式相比，LED灯比白炽灯节电约80%，比目前使高压钠灯节电50%以上（结合深夜智能调光节能控制，综合节电率可达到60%以上），LED照明具有光效率高，环保节能，寿命长，不易破损，电压低、安全性高、牢固和耐震动冲击等特点，同时体积小、重量轻，响应时间更短，显色性指数高，色彩丰富可调等优点。
因上述优势，LED已成为21世纪最具发展前景的绿色环保照明能源。
第二章：
LED产业链简述
2.1产业链的分类
根据LED的生产流程，可以把行业分成上游外延片生长、中游芯片制造、下游芯片封装与LED产品应用三个产业链。
2.2上游
上游外延片生长为LED的关键技术，附加值也最大。
单晶片是衬底，目前使用较多的是蓝宝石与SiC。
利用不同材料可以在衬底基板上成长不同材料层的外延晶片，现有的规格大小是2寸及3寸的外延晶片，厚度很薄就像平面金属一般，之后供中游使用。
2.3中游
中游厂商根据LED元件结构的需要，先进行金属蒸镀，然后在外延晶片上光罩蚀刻及热处理而制作LED两端的金属电极，接着将衬底磨薄、抛光后切割为细小的LED芯片。
由于衬底较脆且机械加工性差，芯片切割过程的成品率为中游制作阶段的重点。
中游的最后一步是测试分选。
2.4下游
下游把从中游来的芯片粘贴并焊接导线架，经由测试、封胶，然后封装成各种不同的产品。
原则上芯片越小、封装的技术难度越高。
但相对于上游而言，技术含量仍然比较低。
所以制作重点除了封装能力的多样化外，还有在于如何增加封装难度高的大功率LED产品以提升利润与竞争力。
由于中游芯片制作质量的好坏主要由上游的外延片决定，两者相关性非常密切。
一般而言，上游厂商同时会进行芯片制作流程，中游厂商为了控制质量，也会向上游延伸。
所以往往上游外延片生长和中游芯片制造是一体的，两者合计占整个LED产业产值的70%以上。
除这三者外，更加宽泛的LED产业链还包括衬底（基板）的制造和芯片封装后LED应用产品的开发，前者也可归于材料行业，后者可以归入各个应用领域。
第三章LED产业链主要
LED的外延片生长主要有LPE（液相外延）、VPE（气相外延）和MOCVD（有机金属气相外延）技术，前两者主要用来生产传统LED，后者用于生产高亮度LED。
随着高亮度LED越来越成为LED的主流，目前新购置的外延片生长设备均是MOCVD。
LED主要外延片生长技术厂商
技术
特色
优点
缺点
主要应用
LPE液相外延
以熔融态的液体材料直接和基板接触而沉积晶膜
操作简单晶膜生长速度快具量产能力
晶膜薄度控制差晶膜平整度差
传统LED
VPE气相外延
以气体或电浆材料传输至基板促使晶格表面粒子凝结
晶膜生长速度快量产能力尚可
晶膜薄度及平整度控制不易
传统LED
MOCVD有机金属气相外延
将有机金属以气体形式扩散至基板促使晶格表面粒子凝结
晶膜纯度佳晶膜薄度控制佳晶膜平整度佳
成本较高良品率低
高亮度大功率LED
不同的基板材料，和不同的发光层材料，对应不同的波长，也对应不同的颜色。
由于蓝绿光和白光是未来的发展方向，也是现在的主流产品，蓝宝石与SiC作为基板目前使用最多。
基板材料
发光层材料
外延片技术
发光颜色
波长（nm）
GaP：
Zn，O
LPE
红光
700
GaP磷化镓
GaP：
N
LPE
黄绿光
565
GaAsP
VPE＋扩散
红光
650
GaP磷化镓
GaAsP
VPE＋扩散
橙光
650
GaAsP
VPE＋扩散
黄光
585
GaAs砷化镓
AlGaAs
LPE
红光
655
InGaAlP
MOCVD
红光
635
GaAs砷化镓
InGaAlP
MOCVD
红橙光
620
InGaAlP
MOCVD
黄光
590
GaN
MOCVD
黄绿光
520
Sapphire
GaN
MOCVD
蓝光
465
蓝宝石
GaN＋荧光粉
MOCVD
白光
目前全球LED上游厂商为日亚化学、丰田合成、CREE、GELCORE、LUMILEDS和OSRAM等，这些国际大公司主要分布在欧美日，拥有LED技术的主要专利，也是LED前沿技术的主要开发力量;其次为中国台湾晶电、光磊、新世纪、鼎元、璨圆、广镓、华上、洲磊、泰谷等。
。
主要欧美日厂商
企业
产业化情况
市场应用
日亚化学
（Nichia）
自制MOCVD设备近200台，主要是单片型。
所用衬底主要是蓝宝石。
生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率（<20mW）、中功率（20-50mW）、以及大功率（>50mW）的LED产品。
只出售LED以及后续产品，不出售管芯和外延片。
荧光粉技术非常成熟。
产品应用广泛，几乎所有与GaN-LED相关的领域都有其产品。
特别是户外全彩色大屏幕方面，几乎被日亚公司垄断。
占有全球市场份额约20～30％。
丰田合成
（Toyota
Gosei）
自制MOCVD设备，产量比日亚公司大，产品质量比日亚公司的产品略差些。
蓝宝石衬底。
只出售LED以及后续产品，不出售管芯和外延片。
生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率（<20mW）、中功率（20-50mW）、以及大功率（>50mW）的LED产品。
产品应用广泛，几乎所有与GaN-LED相关的领域
都有其产品。
但在户外全彩色大屏幕无法与日亚公
司相比。
占有全球市场份额约20％。
CREE
既有市场上购买的MOCVD设备，也有自己研制和改进的MOCVD设备。
主要是多片型MOCVD设备生产GaN-LED。
所用衬底是SiC，有非常成熟的SiC单晶生产技术，容易获得SiC衬底材料。
只出售LED外延片及管芯。
可以生产蓝、绿、紫、紫外光小功率、中功率、以及大功率的LED外延片。
产品应用广泛，几乎所有与GaN-LED相关的领域都有其产品。
占有全球市场份额约10％。
GELCORE
主要用EMCOR公司MOCVD设备生产GaN-LED外延片。
所用衬底主要是蓝宝石。
GelCore公司可以生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率、中功率、以及大功率的LED产品，但大功率产品目前还相对不成熟。
关注白光LED。
灯具设计方面有较强优势。
产品应用广泛，几乎所有与GaN-LED相关的领域都有其产品。
特别是高档的照明市场（如建筑轮廓装饰照明）。
LUMILEDS
主要是蓝宝石，也用GaN衬底。
只出售LED以及后续产品，不出售管芯和外延片。
生产蓝、绿、紫、紫外、白光小功率、中功率、以及大功率的LED产品。
特别是它能生产功率达到5W的大功率LED产品。
关注大功率白光照明。
目前LUMILEDS公司的产品产量不是很大，但其大功率产。
台湾LED行业上中游外延和芯片主要厂商
市值（亿新台币）
2007年营业收入（百万新台币）
同比增长
市销率
市盈率
市净率
晶电（2448）
38222.00
10205.87
62.24%
3.74
15.71
1.62
光磊（2340）
12149.26
6767.96
-3.70%
1.78
12.97
1.94
新世纪（3383）
7466.60
1041.19
72.24%
4.95
15.29
3.57
鼎元（2426）
7176.22
3016.18
4.57%
2.37
15.52
1.86
璨圆（3061）
4809.99
1430.45
70.05%
3.36
34.51
1.84
广镓（8199）
3556.80
1872.44
79.56%
2.74
14.68
2.31
华上（6289）
2431.00
3125.08
-2.75%
0.78
55.75
0.65
洲磊（3517）
1390.37
702.71
25.50%
1.98
27.29
0.71
泰谷（3339）
1238.61
914.44
16.88%
1.34
-18.97
0.88
行业平均
8715.65
3230.70
36.07%
2.56
19.19
1.71
台湾的LED产业于1970年代开始发轫，经过了三十多年的发展，目前已经成为全球LED生产和制造重镇。
2007年，台湾LED产业销售收入占全球比重达到25%，仅次于日本。
其中台湾的亿光（Everlight）、晶电（Epistar）、光磊（OPTO-TECH）、宏齐（Harvatek）等公司占有重要地位。
1976年万邦公司制出红光（GaAsP/GaAs）LED芯片，标志着台湾进入LED中游产业，之后该公司陆续推出橙黄（GaAsP/GaAs）及红绿（GaP/GaP）光系列。
而后的以制造芯片为主的大厂光磊、鼎元分别于1983、1987年成立，发展至1993年由工研院（IEK）光电所技术成果转化成立了国联光电（UEC），标志着台湾LED已切入上游的发展。
由于工研院技术的扩散，1996年，由工研院与下游封装厂合资成立晶元光电，标志台湾跨入了技术门槛较高的四元晶片与蓝光外延片部分。
加之以美国海归学派为主力推动台湾LED产业开始大量转向上游发展，并将技术着重于MOCVD外延生长技术。
至此，台湾已初步贯通上中下游LED产业链。
自2001年起，台湾上游厂商已经大大降低外延片的直接出售，因为中游芯片生产设备投资金额相对于上游外延片的生产设备（MOCVD）小很多，而且芯片品质的好坏，在外延片产出时已经决定了70%，技术难度也较上游简单，所以大部分上游厂商基本以供应芯片为主，即台湾LED产业由以前的上中下游三阶段分工整合为上中游外延、芯片与下游封装两阶段分工。
2005年分别以元砷合并联铨、晶电合并国联组成新元砷、新晶电为台湾LED产业重大事件，标志台湾LED产业进入合并收购阶段。
在06年业界普遍看好LED应用于TFT-LCD背光源的大好形势下，台湾几大面板厂商、背光模组与背光源大厂，及LED厂商实行跨产业联盟策略。
经过合并联盟风潮之后，台湾LED逐渐划分出新晶电、新元砷等几大势力。
最近几年，随着对蓝光LED的持续投入和在手机屏幕背光源市场取得巨大成功，台湾LED产业占全球市场的份额在不断增加。
2003年，台湾LED占全球比重为23%，到2006年已经达到28%，2007年由于手机用LED的增长开始放缓，收缩至25%，但仍占据全球1/4的市场，仅次于日本。
同时，台湾友达、奇美等LCD面板厂商开始大规模进入LED行业，无疑将进一步提升台湾LED产业在全球的地位。
由于历史和技术的原因，台湾LED行业上游外延片生产和中游芯片制造两个环节融合紧密，一般企业同时进行外延片的生产和芯片的制造。
晶电成立于1996年，总部设立于新竹，继2005年合并国联电和2007年合并元砷及连勇后，晶电已经独霸台湾LED外延片生产和芯片制造领域。
其主要产品为高亮度红橙黄光芯片（AlGaInP）和高亮度蓝绿光芯片（InGaN），07年四元芯片和蓝光芯片产能位居全球第一，MOCVD机组达到92台，氮化物芯片产能全球第四，MOCVD机组达62台。
光磊成立于1983年，总部也设于新竹，最初由台湾交通银行投资建立。
2004年，光磊与日亚合作，利用日亚的专利技术生产低价蓝光芯片。
公司的主要产品包括红橙黄光芯片、蓝绿光芯片等全彩系列芯片，同时在OLED领域成果卓著。
目前台湾LED行业上中游外延片和芯片制造平均市销率为2.58，平均市盈率为19.19，平均市净率1.71。
从市盈率来看，几大龙头厂商均低于平均水平。
光宝于1975年开始进入LED封装行业，是台湾第一家从事LED生产制造的企业，光宝科技集团也是赖LED起家，后扩展到电脑显示器，彩电，家用闸道器及网络交换器等诸多领域。
目前LED封装占集团收入比重只有6%左右，但营业收入高达99.68亿新台币，比亿光略高，位列LED封装领域第一。
亿光成立于1983年，2003年获得欧司朗专利授权，几十年来一直专注于LED芯片的封装，目前产品结构为指示灯用LED（包括SMD）61%，显示器用LED占25.63%，感应器（电脑鼠标等）用LED占13.36%。
下游封装厂商数量较多，行业平均市销率为1.28，平均市盈率为11.53，平均市净率1.45。
亿光和佰鸿的市盈率均为11.7，基本和平均水平相当。
光宝由于LED占比不高，不具典型性。
第四章LED应用领域不断拓宽且前景无限广阔
不同的LED技术应用于不同的产品，从大类上来看，按照发光波长可以分为不可见光（850～1550nm）和可见光（450～780nm）两类，可见光中又分为一般亮度LED和高亮度LED，目前发展的重点是高亮度大功率LED。
其中红橙黄光芯片使用四元的AlGaInP做为材料，蓝绿光芯片则用三元的InGaN。
在蓝光技术成熟后，通过激活涂在LED黄色荧光粉产生更具通用性的白光LED，为LED进入各类环保节能照明领域铺平了道路。
★由于对亮度和色彩丰富度的要求不高，对防震和牢固性要求较高，在小尺寸屏幕背光领域，LED相较于CCFL具有成本优势，目前LED在手机屏幕背光和键盘背光已经基本普及。
★由于LED是固体灯，牢固性好，稳定且响应时间很短，很适合使用于振动较大的汽车上。
同时汽车上感应器众多，要求制作小巧精密，也是LED的长处。
在可见光领域，大功率LED已被大量用于汽车照明，主刹车灯、尾灯、方向灯、指示灯，也用于仪表和车内照明,特别是汽车尾灯中，通常一个灯具使用20～30只LED。
★笔记本屏幕背光是LED行业目前发展的最大拉动力所在。
目前大部分笔记本均使用CCFL（冷阴极荧光灯）作为背光源，由于CCFL需要锲型导光板，厚度降低受到限制，目前只能做到9毫米的水平。
使用LED作为背光源则不需要导光板，大大降低了背光板厚度，显示屏可以降低到5毫米以下，重量普遍控股在2kg以下。
同时由于LED能量转换效率是CCFL的两倍，也就意味着同样的电池下，使用LED作为背光源的笔记本，续航能力是CCFL背光源笔记本的两倍。
轻薄、续航时间长，是笔记本未来发展的方向，随着LED成本的下降，用做笔记本背光源将越来越多，是目前LED行业最重要的开拓领域。
★液晶显示器、液晶电视的显示原理和笔记本一样，只是尺寸大小有差别，在笔记本普及LED后，液晶显示器和液晶电视将是LED行业接下来发展的领域。
★普通照明总是跟白光紧密结合在一起，1999年，白光LED的发光效率已经达到15lm/w，赶上了普通白炽灯。
两年后达到25lm/w，和卤钨灯相若。
2006年，已经研制出超过70lm/w的白光LED，到2010年，CREE公司可以做到100lm/w以上。
对进入普通环保节能照明，又将为LED行业开拓一块巨大的市场。
总之，LED从最初用于仪表仪器的指示性照明，随后扩展到交通信号灯，再到手机键盘、背光源、车用照明、景观照明以及大功率高亮度的普通节能照明，LED应用领域将会不断拓宽且前景无限广阔。
第五章:
我国LED产业链市场前景与发展趋势
2009年，我国芯片产值较2008年增长25%，达到23亿元；LED封装产值为204亿元；半导体照明应用在摆脱金融危机的影响后，逆势增长30%以上，达到600亿元。
2009年我国LED产业总规模共计827亿元！
★2009年，受到芯片需求快速增加的影响，我国外延芯片产能增加迅速。
据统计，国内从事LED芯片生产的企业超过40家，企业的MOCVD拥有量超过150台，其中已经安装的生产型GaNMOCVD超过135台，生产型四元系MOCVD18台左右，国内科研院所的研究型设备也有所增加。
各企业的外延芯片投资计划进一步加快，据初步统计，计划中的设备在100台左右，其发展大大超出2009年初预计。
★2009年，我国芯片产值增长25%达到23亿元，与2008年的26%的增速基本持平。
2009年国产GaN芯片产能增加非常突出，较2008年增长60%，达到22.4亿只/月，而实际年产量增加40%，达到182亿只，国产率也提升到了46%。
国产芯片的性能得到较大提升，在显示屏、信号灯、户外照明、中小尺寸背光等高端应用获得认可，大功率芯片的性能和产量也得到很大提升。
2009年，随着金融危机的影响逐步减弱和企业经营状况的迅速好转，国内芯片企业在2009年获得了一个较好的经营环境，预计未来几年，国内芯片产能和企业经营状况仍将处于一个快速的提升过程之中。
2009年国内LED产量、芯片产量及芯片国产率
种类
LED产量（亿）
芯片（亿）
芯片国产率（%）
GaNLED
400
182
46%
四元LED
396
200
51%
普亮LED
260
170
65%
合计
1056
552
52%
（资料来源CSA、麦肯桥资讯）
★2009年，我国LED封装产值达到204亿元，较2008年的185亿元增长10%；产量则由2008年的940亿只增加10%，达到1056亿只，其中高亮LED产值达到186亿元，占LED总销售额的90%。
同时从产品和企业结构来看国内也有较大改善，SMD和大功率LED封装增长较快。
★半导体照明应用
2009年，我国半导体照明应用在摆脱金融危机的影响后取得了较快的增长，整体增长30%以上，产值达到600亿元。
LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明与道路照明、消费类电子背光、信号、指示等作为主要应用领域，增长较为平稳。
在LED-TV加速应用的背景下，我国LED大尺寸背光应用取得了重要进展，主要电视品牌均推出了LED背光电视，并作为今后几年的重点开发和推广产品。
在我国“十城万盏”应用示范工程的带动下，LED路灯等道路照明、LED射灯等室内照明应用发展迅速。
LCD背光和照明在2009年的增长明显，正在逐步成为我国半导体照明的主要应用领域。
2009年半导体照明应用构成如下表所示。
NO
项目
产值（亿元）
份额（%）
1
景观装饰照明
140
23%
2
显示屏
120
20%
3
照明
75
13%
4
手机便携式电子
65
11%
5
LCD背光
60
10%
6
交通信号
35
6%
7
指示
25
4%
8
汽车
12
2%
9
其他
68
11%
合计
600
100%
（资料来源CSA、麦肯桥资讯）
★在投资方面，国内大企业、大资本开始大力介入半导体照明产业，产业投资力度明显加大。
据公开资料统计，2009年全国各地LED项目总投资额（包括计划投资额）已超过200亿元，多家上市公司通过收购或募集资金投入进入半导体照明领域，也有多家半导体照明企业积极准备上市以募集资金扩大规模。
从产业市场发展趋势来看，我国半导体照明产业发展机遇明显大于挑战，整体产业环境和产业竞争进一步完善，产业发展前景更加明朗。
在节能减排和低碳经济概念的推动下，半导体照明将成为大资本热点追逐的产业。
第六章：
政策与产业支持
宏观政策：
★无论是2010年12月19日本哈根闭幕的召开的全球气候博弈大会，还是今年初中国召开的“两会”，其谈论的焦点是减少“碳排放”，提倡“碳经济”，我国在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》就已明确提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低２０％左右，主要污染物排放总量减少１０％的约束性指标。
为此国家多年前就已启动并出台了一系列具体的相关政策。
★我国于2003年紧急启动国家半导体照明工程，并将其列入“十五国家科技攻关计划”。
★2006年2月，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》将半导体照明产品列为“重点领域和优先主题”，提出“重点研究高效节能、长寿命的半导体照明产品”。
★2006年10月，国家“十一五”863计划“半导体照明工程”重大项目正式启动。
★2008年1月国家财政部、发改委发布《高效照明产品推广专项财政补贴资金管理暂行办法》，对大宗用户，按中标协议供货价格的30％给予补贴；对城乡居民用户，按中标协议供货价格的50％给予补贴；地方政府对积极应用LED灯的企业团体单位，也给予约10%的补贴。
★2008年10月1日开始实施《公共机构节能条例》及《民用建筑节能
条例》：
公共机构负责人对本单位节能负全责，并与对公共机构负责人的考核评价直接挂钩。
节能成为政府、各单位负责人考评的重要指标。
LED高效节能产品得到了中央及各地政府部门的大力推广。
★2009年9月22日，国家发改委，科技部，财政部等6个部委联合发文下发了《关于印发半导体照明节能产业发展意见的通知》，再次强调要抓好绿色照明工程，推动节能减排，促进经济平稳较快发展。
产业扶持
★2004年，上海、厦门、大连和南昌被科技部确立为国家首批四大半导体照明产业化基地。
★2008年的北京奥运会及
升级会员 