吴玲:中国半导体照明产市场潜力大 发展快

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    半导体照明亦称固态照明,因其具有高效、节能、环保、寿命长、易维护等显著特点,正在成为照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命,被公认为是21世纪最具发展前景的高新技术领域之一。

    技术创新体系初步建立公共技术平台初具雏形

    为抢占新兴产业的先机,提高新一代半导体材料与技术的国际竞争力,科技部、原信息产业部、中科院、教育部、原建设部、轻工业联合会等单位,联合成立了国家半导体照明工程协调领导小组,2003年10月紧急启动了“半导体照明工程”攻关项目,以近期解决特殊照明市场急需的产业化关键技术,中远期培育白光普通照明产业为目标,以应用促发展,促进中国半导体照明产业核心竞争力的形成。

    2006年8月,根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》工业节能优先主题中“研究开发高效节能、长寿命的半导体照明产品”的部署和“十一五”科技发展规划,国家启动了“十一五”“863”计划新材料领域“半导体照明工程”重大项目,安排经费3.5亿元,对半导体照明核心技术的突破和产业化关键技术的攻关等进行了全产业链部署,并明确了“十一五”的战略目标:通过自主创新,突破白光照明部分核心专利,解决半导体照明市场急需的产业化关键技术,建立完善的技术创新体系与特色产业集群,完善半导体照明产业链,形成我国具有国际竞争力的半导体照明新兴产业。通过国家半导体照明工程和“十一五”“863”重大项目以及电子专项基金等计划的实施,我国在LED外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等方面均已掌握自主知识产权的单元技术,且部分核心技术具有原创性,初步形成了从上游材料、芯片制备,中游器件封装及下游集成应用的比较完整的研发与产业体系。

    基础研究方面有了可喜的苗头。在探索性、前沿性材料生长和器件研究方面,非极性氮化镓LED、深紫外LED的外延生长技术达到国际先进水平;在国际上首次研制出类太阳光全谱白光LED器件。

    产业化关键技术取得较大突破。功率型芯片从无到有,光效已经超过80流明/瓦,国产芯片替代进口比例逐年增长,截至目前已达到49%。功率型白光LED封装接近国际先进水平,已成为全球重要的LED封装基地,具有自主知识产权的功率型硅衬底LED芯片封装后光效超过60流明/瓦。

    公共技术平台初具雏形,正在探索创新的体制、机制。初步建成了采用产业化设备,可开展产业化技术开发的“柔性”工艺平台,该平台正在探索与联盟产业研发基金互动、企业化运作的管理模式。

    完整产业链基本形成部分地区形成产业集群

    随着半导体照明技术的进步,我国开发了指示、信号与显示,背光,照明三大类数百种照明产品。目前我国已成为全球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。2008年7月海信首款42英寸LED背光液晶电视正式上市,预示着占世界产量接近40%的中国消费类电子产品已开始使用LED技术。此外,通用照明的发展比预测提前了两年,已有十几个城市实施了半导体照明应用与路灯改造试验工程。

    到2008年底,我国共有LED企业3000余家。

    其中,上中游的外延及芯片生产商有25家左右,中游封装企业约有1000家,下游应用产品生产企业2000家。民营和合资企业占到企业总数的75%。

    上游外延、芯片,中游封装,下游应用各环节均已进入量产阶段,2008年国内行业总产值近700亿元,其中芯片产值19亿元,芯片国产化率达到49%,已成为全球第三大GaN(氮化镓)芯片生产基地;封装产值185亿元,成为全球重要的封装生产基地;应用产品产值450亿元,年增长率接近50%。随着国内半导体照明技术日渐成熟和产业规模迅速扩大,我国台湾地区及国外企业开始大量向我国大陆转移,我国大陆地区已经成为半导体照明产业发展最快、潜力最大的地区。预计2010年我国半导体照明产业产值将超过1000亿元,如背光市场启动,2015年有望达到5000亿元。

    目前我国已初步形成珠三角、长三角、北方地区、江西及福建地区四大半导体照明产业聚集区域,每一区域都初步形成了比较完整的产业链,全国85%以上的LED企业分布在这些地区。科技部在厦门、上海、大连、南昌、深圳、扬州和石家庄批准建立了7个产业化基地。

    规模化系统集成与重大应用成效显著

    以北京奥运会示范工程为代表的规模化系统集成技术的实施,促进了半导体照明产品集成创新与示范应用,显示了节能、环保的效果,提高了国际社会的认知度。

    2008年8月,北京奥运会开幕式及场馆采用的LED景观照明、全彩显示屏等产品,开创了奥运会历史上大规模使用LED照明技术的先例。节能、环保、寿命长的LED成为支撑“绿色奥运、科技奥运”的重要力量。据测算,仅水立方5万平方米的LED景观照明,与荧光灯相比,即可节能70%以上。

    功率型LED已开始在支干道路、隧道、停车场、加油站等通用照明领域应用,节电40%左右,采购与运行综合成本约3年左右与传统光源持平,这使以功率型LED进行市政照明示范成为可能。

    国家半导体照明工程研发及产业联盟以及相关学会、协会在促进产学研合作,提高技术创新的效率与水平等方面发挥了重要的作用。自2004年成立以来,联盟通过建立产业研发基金、组织奥运会重大示范工程、举办创新大赛、建立专利池、标准化协调推进等工作,推动了重大项目的实施,促进了产业化环境的完善。12项国家标准和7项行业标准正在审批过程中,应对美国“337调查”专利诉讼工作也取得阶段性进展。

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