发光二极管led蓝宝石衬底的加工制造工业企业工程可行性研究报告Word格式文档下载.docx

1、41.17%静态投资回收期（年）3.15年均利润率45.56%财务内部收益率49.33%动态投资回收期（年）3.47借款偿还期（年）3基准折现率10%项目建设周期（年）1项目设计运营寿命（年）151.3 项目背景信息项目名称发光二极管用蓝宝石衬底的加工制造项目承办单位XXX项目组项目发起人和项目来源自发项目拟建地区、地点可行性研究承担单位/主要负责人可行性研究工作依据：1、“国家半导体照明工程”，2003年；2、国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020），2006年；3、深圳市LED产业发展规划（2009-2015年）4、集团研发与投资管理部对LED行业的调研结果。技术方案优选原则：

2、1、 商业化应用成熟的技术；2、 未来10年内不会被替代的技术和产品；3、 适度超前的产品技术安排。厂址选择原则及成果：选址原则：（1）贴近目标市场或距目标市场交通交流便捷；（2）综合运营成本较小；（3）能产生产业群效应。选址结果：XXX经济开发区环境影响报告编制情况：本项目不产能废气、废固；产生少量废水，可用中和或稀释方法处理后排放。环境影响报告暂未编制，将视必要性再启动环评程序。项目建设的必要性、重要性和理由：1、该项目符合集团发展节能产业的战略；2、该项目属于国家鼓励发展的项目；3、该项目属于LED行业的最上游，项目的成功实施可以解决LED行业发展的瓶颈，提升国内LED行业的技术水平和国

3、际地位。1.4 项目建设进度及运营阶段安排项目开始建设到建成投产约需12个月。产能建设按照以下顺序依次进行：先建长晶体产能，再依次建切片、研磨抛光、和图形刻蚀产能。项目建成后，以独立法人资格运营，有相对独立的董事会和管理层。运营也可按阶段进行，长晶产能建成后，可以先销售晶棒，待切片产能具备后，可销售切割片，依次递延。这样可以有效地缩短项目建设周期，同时使资本收益最大化。1.5 问题及建议本项目的难点在于生产加工工艺技术，从长晶、切片到抛光都有技术诀窍，据业内资深人士讲，有了长晶炉不见得能长出合格的晶体，做了七八年的晶体生长，才出了两个掌握诀窍的操机手；做了三年，才真正掌握了切片技术。所以，为了

4、把本项目建设运营得又好又快，就有必要高薪从业界挖几个熟手。操作工的培训和海选也很重要，而且要和项目建设同步进行。第二章 项目背景和发展概况2.1 项目提出的背景国家或行业发展规划2、国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020），2006年3、中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划，2008 4、高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法，20085、科技部“十城万盏”LED路灯示范计划，2009集团发展战略及投资政策符合集团“XXX”的公司战略与集团现有业务的关联性及协同效应蓝宝石长晶技术与集团现有业务生产技术有相似之处；与现有业务关联性非常小，但LED应用产品未来可能与集团XXX产

5、品产生较大关联，“太阳能电池+储能装置+LED”可能会是一个蓝海产品项目发起人和发起缘由及投资意向蓝宝石衬底目前供应短缺，随着固体照明技术和产品推广和广泛应用，蓝宝石衬底需求量将会进一步放大，业内人士估计，在未来10年内，它都是一个热销和肥利产品。集团管理层发起此项目，并有意愿投资。2.2 行业发展概况图表1 LED与其他光源的总成本对比资料来源：日信证券研发部监管。因为LED有着显著的节能效应，所以世界各国都在通过实施各种政策来大力推广LED的使用。目前的主要政策是白炽灯禁用政策。见图表2图表2 全球各国禁用白炽灯情况区域内容美国从2012年1月到2014年1月间，美国要逐步淘汰40W、60

6、W、75W和100W的白炽灯泡，以节能灯泡取代替换欧盟欧盟于2009年9月起禁止销售100W传统灯泡，2012年起禁用所有瓦数的传统灯泡加拿大加拿大定于2012年开始禁止销售白炽灯澳大利亚澳大利亚2009年停止生产、最晚在2010年逐步禁止使用传统的白炽灯日本到2012年止，停止制造销售高能耗白炽灯，全面禁用白炽灯韩国韩国2013年底前禁用白炽灯中国国家发改委2008年与联合国开发计划署（UNDP）、全球环境基金（GEF）合作共同开展“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”项目，开始研究编制中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯行动计划XXX部整理发展历程。LED照明技术的发展路径可以从两个维度来拆

7、解：1、色彩丰富，从60年代的红色，到70年代的黄、绿色，直至90年代以来的蓝、白色；2、发光效率提升，从60年代0.1 lm/w，到80年代的10 lm/w，直至当前的100以上lm/w。LED的应用范围随着其色彩丰富、发光效率提升，逐步从60年代的指示灯市场，发展到90年代的手机背光源市场，直至当前的显示屏、中型尺寸LCD背光源等市场，未来还可能向大尺寸背光源、通用照明、车头灯等市场渗透，市场容量可能从几百亿美元，跃升为上千亿美元，前景看好。图表3 LED分类及应用（按波长分）中国半导体照明网产业链。LED产业链大致分为制造和应用两个环节。制造环节又可细分为：上游的单晶片衬底（蓝宝石衬底、

8、碳化硅衬底等）制作；中游的外延晶片生长、芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装。应用领域又可大致分为三部分：照明应用、显示屏、背光源应用。应用。LED 的应用范围主要由LED 芯片发光强度（mcd，毫坎德拉）和发光效率（lm/w，流明/瓦）决定。发光强度越大、发光效率越高，则应用越发广泛。LED 芯片按发光强度分为普通亮度LED、高亮度LED 和超高亮度LED，发光强度100mcd 通用照明 各种民用及工业用照明替代现有白炽 灯和荧光灯 注：1）发光强度mcd，光通量的空间密度，即单位立体角的光通量；2）光通量lm，单位时间里通过某一面积的光能。2009年背光源应用市场的突然爆发引发了

9、LED行业的快速发展，市场预计未来4年LED的市场发展仍将以背光源应用市场为主，远期发展则要依赖照明市场的启动。见图表5、6。图表5 2008、2012年全球LED 应用结构对比数据来源：Strategies Unlimited图表6 全球LED应用趋势（数量）台湾工研院衬底。商业化大量应用的单晶片衬底有蓝宝石晶片、碳化硅晶片和砷化镓衬底等。砷化镓在生长磷化镓等外延材料后可以用来生产红光LED，蓝宝石晶片和碳化硅晶片在生产氮化镓外延材料后可以用来生产蓝光LED。背光源市场使用蓝光LED，照明市场（白光LED）使用红绿蓝融合LED或涂有荧光粉的蓝光LED。因为碳化硅衬底比蓝宝石衬底价格高出15倍

10、以上，这制约了其发展，所以蓝宝石晶片成为应用最广的衬底。这还不是故事的全部，碳化硅单晶片是一种战略性材料，其功能是蓝宝石衬底无法胜任的，某些军事或高端应用，非碳化硅不可。下游背光源应用市场的爆发使得上游单晶片衬底出现短缺，蓝宝石衬底价格一路看涨，从2009年初的6-7美元涨至目前的30美元（均指直径为2英寸的薄片）。市场预计2010-2011年衬底短缺的情况仍将持续，衬底价格仍将在高位缓慢上行。长期来看，LED的价格会逐渐下降，衬底的价格也随着相应下降，但LED价格的下降将会启动天量照明市场的发展，这又反过来促进衬底的广泛使用，所以，LED衬底市场前景非常远大。2.3 投资的必要性项目综合利润

11、情况年净利润7315万元，平均毛利率67.51%项目对提高公司综合竞争力的贡献提高集团的高科技形象，提升集团品牌价值；丰富集团的节能产品和优化集团产品结构项目对现有业务的协同效应与集团现有业务关联性较小，但未来该项目下游产品（LED）+太阳能电池+储能装置，可能会结合形成蓝海产品扩大产能，提高市场占有率该项目可以增加蓝宝石衬底的供给，一定程度缓解LED行业的需求和瓶颈采用新技术、新工艺、节约资（能）源、减少环境污染，提高劳动生产率情况采用世界最新工艺技术（泡生法长晶技术）和目前国际上最好的设备，以4英寸产品技术为主，走高质量路线，提升劳动生产率及产能利用率。取代进口或出口国际市场起先主要提供给

12、国内市场，待工艺完全稳定成熟和扩产后将销往国外市场社会价值（纳税、就业、环保、科技进步等）为社会提供节能产品的上游部件；壮大和提升国内LED产业的力量和水平；提供XXX个就业岗位；每年产生XXX万元利税第三章 行业和市场分析与建设规模3.1 行业分析行业规模LED行业2010年产值约625亿元；蓝宝石衬底行业预计2012年产值达到25亿行业复合平均增长率LED行业2010-2012年约17%；蓝宝石衬底行业2010-2012年约60%行业结构LED上游（衬底）市场集中度非常高，全球前三大公司市场份额为70%；LED中游（外延片和芯片）市场集中度也较高，全球前五大厂商市场份额为56%；LED下游

13、（封装）和应用领域市场集中度非常分散行业发展趋势随着LED行业技术的成熟，LED应用产品会越来越便宜，在照明上有全面取代白炽灯、日光灯和荧光灯的趋势；在显示器背光源上，已开始大面积取代原有传统光源行业机会从产品周期来看，LED产品和衬底产品都处于成长期中，该成长期有望持续几十年，行业发展前景远大，尽早进入可以享受到行业加速期的高额利润，并为未来在行业中的地位奠定基础3.1.1 LED产业链技术特点与壁垒概述LED产业链较长，从上游衬底材料、外延生长和芯片制备，到中游的芯片封装，各个产业链环节都有比较成熟的技术路线但就整个产业发展的技术点来说，从发光理论、材料体系、器件结构到应用范围都有可能找到

14、新的方法，甚至是全新的技术路线制造环节LED的制造流程包括上游的单晶片衬底制作、外延晶片生长；中游的芯片、电极制作、切割和测试分选；下游的产品封装第一步晶片：单晶棒单晶片衬底在衬底上生长外延层外延片成品：单晶片、外延片第二步金属蒸镀光罩蚀刻热处理（正负电极制作）切割测试分选芯片第三步封装：芯片粘贴焊接引线树脂封装剪脚LED灯泡和组件产业链环节行业壁垒领先企业特点衬底制作原材料的纯度一般都要在6N以上日亚、Cree蓝宝石衬底生产工艺比较成熟MOCVD设备生产商技术壁垒极高德国AIXTRON、美国VEECO、日本大阳日酸LED外延片主要生产技术为MOCVD外延片、芯片关键在于技术和资本日亚、Cre

15、e、Lumileds、Osram、丰田合成、晶电进入壁垒高，技术制胜，不确定性大，投资规模大封装组件关键在于资本实力和管理的精细化佛山国星、厦门三安、大连路明、江西联创有一定的技术含量，投资规模较大，台湾企业领跑，内地企业跟随应用关键企业的经营、管理综合能力、质量、成本、品牌和渠道华刚光电、勤上光电、佛山国星、广州鸿力应用产品多样化，投资比较小，国内企业较多，整合不断，传统巨头跟进行业特征技术难度生产特点垄断程度进入门槛衬底材料极高技术专利寡头垄断MOCVD设备制造外延片生长偏高高技术、高资本集中度较高芯片制造组件封装小功率芯片低劳动密集集中度很低低模块应用很低3.1.2 LED专利分析图表7

16、 LED主要专利厂商及授权情况专利厂商专利拥有情况Nichia（日亚化学）全球专利。与Toyoda、CREE、Lumileds交叉授权，在日本有93项外观专利和58项设计专利，在美国有30项专利，中国有32项专利，香港有2项专利。授权台湾鸿海集团、斯坦利电气、西铁城，与台湾光磊合作，光磊代工日亚芯片CREE（科锐）有全球专利。并与日亚和TG交叉授权，授权红绿蓝sunlight使用芯片Lumileds与日亚交叉授权Osram（欧司朗）Toyoda（丰田合成）与日亚交叉授权。授权于日亚化学、欧司朗、飞利浦、昭和电工Bridgelux有全球专利，已授权红绿蓝sunlight使用芯片根据互联网资料整理

17、图表8 全球LED制造商之间的专利关系图表9 我国与外国专利申请差距比较分支领域名称衬底技术外延技术芯片结构封装/荧光材料封装技术应用技术我国申请量比例7.86%1.3%0.6%3%/16%1%7%日本申请量比例76.2%82.2%64.2l%83%/5l%81%43%美国申请量比例8.33%9.2%19.43%5%/11%8%14%德国申请量比例2.38%2.1%7.28%3%/7%4%中国台湾地区申请量比例1.43%1.8%2.48%3%/8%2%2.15%专利申请差距年数6-1911-175-1520/107-241l-17我国申请中发明专利的比例68%91.9%100% （材料无实用新

18、型专利）28.1%我国的申请人类型（非职务/职务）36%/64%2.7%/97.3%0/100%9%/91% 19%/81%49%/51%65%/35%宁波市科技信息研究院、宁波市知识产权发展研究中心半导体照明（LED）封装及照明应用产业专利战略分析报告申请数量能够从一定程度上说明我国目前LED技术领域内的知识产权保护状况和技术发展情况。从上表可以看出，我国的申请数量与半导体照明技术强国（日本）的差距非常巨大，在外延技术、芯片结构、封底技术领域的申请数量也低于美国、德国以及后起之秀台湾地区的申请数量，照明应用领域的申请量仅高于台湾地区的申请量。3.1.3 全球LED行业格局图表10 全球LED

19、产值区域分布格局（2009年）XXX部资料整理图表11 大陆LED产值区域分布格局（2009年） 从全球看，LED的主导厂商是日本的日亚化学（Nichia）和丰田合成（Toyoda Gosei）、美国的Cree以及欧洲的Philips Lumileds和欧司朗（Osram）五大厂商。他们无一例外都在上中游拥有强大技术实力和产能。 从收入看，目前日本是全球最大的LED生产地，2007年约占一半的市场份额，2009年其市场份额下滑至37%，主要厂商为日亚公司和丰田合成公司。其中日亚公司为全球最大的LED生产商，专长生产荧光粉和各种颜色的LED，年销售收入超过10亿美元，以生产高亮度白光LED和大功

20、率LED著称。丰田合成从1986年开始LED 的研究和开发，1991年成功开发出世界第一个氮化镓的蓝光LED，扫除了实现白光LED的最后障碍。台湾在全球市场份额中排名第二，市场份额2009年提升至24%。其LED技术含量与日本、欧美的主要企业相比还存在一定距离。台湾地区LED产业是典型的下游切入模式，即通过二十多年下游封装领域的经验积累，逐步延伸拓展到上游/中游的衬底/外延片/芯片领域。欧美也是LED 的传统强势区域，其主要厂商是Cree和Philips Lumileds。美国Cree虽然是新兴照明企业，但以其技术先进性成为LED照明产业的先锋代表。2008年3月，Cree完成对元老级厂LED

21、 Lighting Fixture Inc公司的收购，使其在产品丰富性及技术先进性上得到进一步加强。2010年上半年Cree销售收入超过8.7亿美元，比2009年5.7亿美元的总收入还高出3亿美元。Philips Lumileds Lighting目前是飞利浦的全资子公司，总部设在加州圣何塞，是世界领先的高功率LED的制造商，同时也是为日常用途，包括汽车照明、照相机闪光灯、LCD显示器和电视、便携照明、投影和普通照明等领域，开发半导体照明解决方案的开创者。我国大陆地区LED起步较晚，也是从下游封装做起，逐步进入中游外延片/芯片和上游衬底生产。特别是在2000年开始加大了对高亮度四元芯片和GaN

22、芯片的投资。随着厦门三安、大连路美等一批高亮度芯片生产企业的产能释放，国内高亮度芯片产量出现井喷式增长。2003-2006年芯片产量年增长率超过100%。据LED产业研究机构LEDinside统计，至2009年8月，中国大陆现存LED芯片生产企业达62个，而1998年只有3个。广东、福建企业数量明显领先于其他地区，广东有10个占16.1%，福建有8个占12.9%。7个国家半导体照明产业化基地所在的省/直辖市，LED芯片企业数量都在4个或以上。7个国个半导体照明产业化基地所在的省/直辖市广东、福建、上海、河北、江苏、江西、辽宁LED芯片企业合计41个，约占LED芯片企业总数的2/3。广东10个L

23、ED芯片企业主要分布在深圳、东莞、广州、江门四个城市，分别是深圳世纪晶源、深圳方大国科、深圳奥德伦、深圳鼎友、东莞福地、东莞洲磊、东莞高辉、广州普光、广州晶科、江门鹤山银雨灯饰（真明丽）。福建8个LED芯片企业主要分布在厦门、泉州、福州三个城市，分别是厦门三安、厦门安美、厦门明达、厦门干照、厦门晶宇、泉州晶蓝、泉州和谐、福建福日科。其他地区企业典型企业还有南昌欣磊、江西晶能、大连路美、上海蓝宝、上海大晨、上海蓝光、河北汇能、河北立德、杭州士兰明芯、山东华光、武汉迪源、武汉华灿等等。3.1.4 LED产业链价值分配图表12 LED产业链产值分布图图表13 国内LED产业2009年各环节产值（亿元

24、）及占比中国光电子协会，XXX部资料整理图表14 全球产业链各链点代表公司的营收状况（万元RMB）代表公司市场占有率财务指标2007200820092010上半年上游（衬底制作+MOCVD设备）美国Rubicon30%营收22983254771334518400毛利率35.5%32.0%-18.2%41.7%净利率-8.5%11.6%-48.5%20.0%德国Aixtron60%18773523982526482230266640%41%44%53%8.1%8.4%14.8%21.4%中游（外延片+芯片）美国Cree26563733248438233358455334.0%33.6%37.4%47.4%14.6%6.8%5.3%17.6%中国三安光电-21316470293645241.3%42.0%43.5%24.4%38.3%33.2%下游（封装）台湾亿光电子2180324354243331776736%35%22%12%16%17%中国国星光电4438756672627914068229.1%34.8%33.4%32.6%14.1%18.8%18.3%17.7%1）Rubicon公司为全球蓝宝石衬底龙头供应商，晶棒