MOCVD大量進入國內
關于上游投資熱度我們可以從一些數據中看到,國內LED上游企業投資的程度,***研究機構Digitimes9月19日發布的報告顯示,由于LED電視市場需求增長放緩,韓國LED產能利用率低于5成,導致韓國LG和三星暫緩了MOCVD(LED外延片生產設備)設備的進貨,占今年MOCVD出貨量下降至10%,而MOCVD出貨至大陸市場占6成,***地區占23%。Digitimes分析師指出,2012年LED芯片價格同比將下調20%左右,將導致LED照明產品價格進一步下調。屆時,取代40W的LED燈泡的流明數至少就達到450流明以上。
今年1-7月,中國MOCVD設備增加超過200臺,預計2012年,中國LED芯片產能將為2010年的10倍。目前中國MOCVD設備超過500臺,算上在建的96個項目,總臺數達超過1600臺。
產能過剩 市場不容樂觀
上半年國內整個產業鏈上的產品價格大幅度下降,國內LED產業已出現階段性投資嚴重過熱的狀態。正是這種情況下,出現了一種呼聲,LED產能過剩如何應對,據了解,國內很多LED照明企業目前已經掌握小功率芯片技術,而大功率LED照明對外延材料要求很高,在這樣的背景下,中國企業要想在LED中上游產業鏈中分得一杯羹是極其困難的,只有一小部分企業能在夾縫中生存。
LED市場準入門檻較低,初始投資1億元就可建廠,使得各地紛紛上馬LED項目,而不少以前從未涉足LED產業的上市公司也紛紛加入其中,從近期其他資本注入到LED中來說明,LED投資熱度有增無減。
據專家分析,LED火爆的局面似乎有些與之前的多晶硅和液晶面板類似。從目前開工建設和計劃建設項目統計來看,LED的產能至少透支未來3-5的市場需求。大量LED項目建成后將會凸顯LED產業不集中、產能過剩、市場無序競爭、人才缺乏等棘手問題。
而另一方面的是市場的問題,雖然投入熱度高,但是市場不容樂觀。上游的投資熱情持續高漲,今年以來藍寶石襯底的價格卻不斷下降。據相關數據統計顯示,今年1~7月,2寸藍寶石襯底的價格從年初最高35美元/片,下降至目前13美元/片~15美元/片,平均下降幅度超過50%。。“上游的產能過剩必然會導致LED芯片價格下降,而LED芯片在產品成本中占的比重較高,這樣一來終端產品有望進一步降價。”洲明科技董秘陳健認為。但是LED產品推廣的障礙不僅僅在價格。LED業界專家、留美博士鐘群表示,“LED燈管價格的確比一般燈管高,但并非主要問題。”現在很多中小企業生產的LED燈管在質量和技術上都不過關,經常壞死。鐘群建議,企業需在應用技術上多下功夫,而不是一味投資上游。這也是為什么盡管投資非常多,但是市場依然不盡人意的另一個觀點。
“LED照明市場比較冷。”某業內人士一針見血地指出,目前LED產業正經歷“黎明前的黑暗”,LED未來如何,熬過這段時間才能撥云見霧,,有資金有技術有實力的能熬過這幾年,沒資金沒實力沒技術的將被淘汰,這從側面又說明投資熱度必須保持,如果無法持續投資,僅僅是一陣無意義的投資熱。
LED照明是產業的風向標
關于LED投資熱目前集中在照明這一個項目,未來最有發展前途的一個市場屬于照明,這也是投資的大風向標。但是目前的LED市場還是一片混亂,需要有關的標準來規范這個市場,可惜,這個標準姍姍未來,而LED市場的混亂的另一原因是投資者的盲目追風,另一個更重要原因是市場技術的成熟度不夠。在一次國內的LED照明產品抽樣檢查中,國內的LED發光效率差,顯色性也比較低。并且芯片的來源主要依靠進口,這樣在產品的成本就變得更大了。相比同等亮度的LED,價格卻比較高,這使到與節能等相比削弱了LED對消費者的吸引力度。
面向終端缺少核心競爭力,價格高昂,又充斥著次品的照明市場,在面對外資企業的競爭,很多的本土市場優勢也變得雞肋了。然而,在照明企業的一個新的起點,只有在打破技術的瓶頸,才能尋找更多的出路,這是LED行業發展的一種趨勢,只有自主創新研發核心技術,才能在照明市場上領先別人一步。希望近來這一股投資熱潮能夠改善國內LED技術上面的缺陷,才是給國內LED產業的真正幫助。
理性投資理性面對市場
總體上,目前行業投資熱潮有點頭重腳輕,造成畸形的產業結構,LED投資熱度和市場冷清程度兩極分化,投資方面熱情值得行業內人士肯定,但是,在這些投資背后,我們更應該理性回歸,如果片面的投資過熱導致產業不平衡,對產業來說,幫助不大。平衡有序持續發展,是一個成熟的行業所具備的特征,LED這個新興的產業如同青春期的男孩,喜歡冒險,我們需要的是等待他的成熟。
另外市場方面,目前冷清也是合理,價格高昂的LED產品,對于普通消費者來說,一時難以接受,盡管LED芯片降價不少,但仍然沒法徹底降低LED產品的價格,價格的改變不僅僅通過投資上游就能改變,更重要的是整個產業的平衡發展和標準化生產,還有技術的突破,不能一直依賴于國外技術,更多需要自己的專利,才能使得LED產品價格下降,國內從事LED產業的人也有更多的利潤,更多的回報,被外國壟斷的技術壁壘一直是國內LED產業的心結,解決技術問題是一個關鍵。所以,理性面對冷清的市場,保持足夠的耐心,有一天,LED產品將會成為每個家庭必備的物品。
中國LED望“標”興嘆,還是退而織“標”?
作為中國LED產業一支獨特的晴雨表,“十城萬盞”工程將我國LED產業的標準現狀所遇到的問題也突出的顯現出來。而作為“十城萬盞”工程中的核心力量——LED企業,對于中國的LED標準現狀與規劃的認識,直接關系到標準的制定和實行的含金量。因此,在產業中博弈良久的LED企業,對于LED標準的關注和了解,也應該跟上產業的腳步。
有了對于產業標準的系統認知,地方政府和LED企業在標準的進程中,才會有更多的收獲。
我國的國家技術管理標準體制
工信部科技司:標準的規劃、立項計劃和行業標準的批準、發布,同時負責與其他部門、國標委的溝通對接;統一管理標準化工作經費。
工信部電子司:提出電子信息領域國家標準、電子行業標準的立項需求;組織標準立項申請、管理標準制定過程、審查標準批報資料、組織標準復審;提出組建標準化組織建議等。
LED及其應用的技術標準體系
LED產業及其應用產品標準化是一項跨學科的復雜系統工程,如半導體照明,覆蓋了半導體芯片、封裝、照明半導體產品和照明系統等開發、生產、流通、使用等各個環節,既不同于一般的電子元器件類產品,也不同于傳統的照明光源燈具。
標準化對象:以產業鏈上各個環節的產品為主線,兼顧與之相關的各種材料、設備。
標準的層次與分類:一般為推薦性標準,包括產品標準、方法標準、基礎標準等,可以有管家標準、行業標準和企業標準多種層次。
標準的協調:部門間協調、標準化組織間協調、與其他行業和產業的標準體系間協調,避免重復、矛盾。
標準的現狀與工作建議
我國自2005年來,有很多部委、標委會和地方質監部門都開展了相關標準制定工作。目前已制定了國家標準、行業標準四十余項,地方標準二十余項。
相關標準化組織:
1、工信部半導體照明工作組:在半導體照明專業技術領域內從事材料、芯片、器件、模塊/組建和部分應用產品的標準化工作。
2、TC224照明電器標準化技術委員會:SC1電光源及其附件分技術委員會;電光源及其附件;SC2燈具分技術委員會照明燈具。
3、其它:采光照明標準技術委員會(建設部):城市道路照明設計標準。
4、中國煤炭工業協會:LED礦燈。
——LED照明:在“碰撞”中前行
LED新燈具已開始出現在零售貨架上,且許多人對于未來幾年LED產業的成長眼花繚亂。然而,LED照明通往成功的途中不會是一帆風順,因為需要克服一些意想不到的困難。
試圖把最新的技術強加給已經發展了超過百年的基礎設施并非易事。其中有些問題已經或即將得到解決,但是仍存在一些挑戰,其中許多挑戰會給那些已有答案的競爭者帶來機遇。現在要面對的幾個潛在的問題是價格、色彩質量、熱管理、規范以及用戶培訓。因為很大程度上這些問題并不是技術問題,因此如果沒有直接面對它們,設計工程師根本不需要對其有所理解。這些問題是變化的,取決于供應方設計何種新的照明燈泡或定制的LED照明器具。
LED新燈泡
美國政府規定2012年起將禁售100W以上的白熾燈,小型熒光燈預期會成為此禁令的最初受益者。但是人們想要知道,僅僅由于小型熒光燈比白熾燈節能這一經濟利益,消費者沒有完全換用小型熒光燈的原因。
事實上由于各種各樣的原因,很大比例的消費者已經拒絕了小型熒光燈,這些原因包括燈光閃爍、色彩渲染、可靠性與成本的對比、較慢的啟動以及對于其所含有的汞元素在環境方面的擔憂等。盡管沒有完全消除這些問題,小型熒光燈對這些問題已經有所解決,但是在許多消費者看來,小型熒光燈并不是想要的。短期內,如果所使用的100W白熾燈燒壞,這些消費者中的許多人會轉用鹵素白熾燈。
這就帶來一個問題:LED能進入這個空擋并成為消費者可用的選項嗎?目前為止,還沒有商用的LED燈具來取代無處不在的100W A19白熾燈。其原因是至今還不能對輸出為1500lm(100W照明燈管的典型輸出)的LED在A19型因素上進行物理層面的被動冷卻。
由于白光LED是非常高效的光源,大約可以將三分之一的輸入功率轉換為光,剩余的三分之二功率被轉換成LED中的熱量。因此在100lm/W,即大約100W功率必須被連續而快速地消耗掉。如果這些熱量沒有得到移除,LED燈管會迅速升溫到120℃這一最大工作溫度。
這個問題最終可能會通過LED的發光效率得到解決。去年,最佳的冷卻白光LED取得了100lm/W的照明效率;今年,若干種白光LED取得了120~130lm/W范圍的照明效率。這一趨勢在可預見的未來并不會衰減。
隨著LED轉換效率的改善,熱管理的改善程度大約是效率的平方。因為對LED供電的總功率在減小,且由輸入功率產生的熱量百分比也減小相應的數量。
LED照明效率的快速改善既是恩惠也是禍根。對此明了的客戶,通常也即早期的采用者,在購買產品之前可能會先等待技術的成熟,尤其是在當前LED高昂的售價面前。目前,75W PAR38 LED的售價在40美元左右,對于大部分的消費者而言這是一個高昂的價格,因為他們只要花費少于5美元就能買到小型熒光燈,而買一個白熾燈只需要幾個便士。
不錯,對于LED 10?15年的使用壽命而言,40美元是一個合理的價格。但是消費者必須學會將購買LED作為他們家庭的資本改進行為,而不是一直以來的購買燈具這樣的消費行為。難道大部分消費者在這一轉換面前都要考慮他們的家庭價值是持平還是仍在下滑嗎?也許根本不會,但是消費者對節能技術的興趣會一直增加,因為我們看到大量市場團體在講解LED的諸多優勢。
避免立即廢棄
LED制造商同樣要面對的問題是,也許在達到商店櫥窗時他們的新照明燈具已經廢棄。隨著SSL的快速改進,上市時間至關重要。盡管實際的設計時間可以較短,但是從美國保險商實驗所獲取所需的證書,再到能源之星,需要幾個月的時間。
設計工程師在選取那些可能會花費幾年時間才制造完成的LED時必須保持慎重。因為LED產品采用相同的封裝,LED制造商很容易釋放更高的照明通量。隨著LED芯片技術的快速發展,LED封裝技術也在快速發展,并且會對LED性能的改進具有同樣重要的作用。LED制造商對此極為明了,并且隨之延長了他們產品的生命周期,此外如果可能的話,會使新型LED采用具有先前模型相同的PCB。
色彩質量也許是最難解決的問題。業界對于白光LED色彩可變性的測量和控制已經花費了大量時間和資金。對制造商而言,色度貯藏已經像OSRAM提供ANSI一樣花費越來越大。但是色彩溫度和緊湊的色度貯藏并不是問題的全部,因為具有相同色度坐標的光源可能會具有極不相同的光波長。如果光譜差異過大,在這兩種光源下會產生不同的非白色表面。
通常,對于具有相同色度坐標的LED光而言這不是問題,因為它們的光譜非常相近,即對于取代白熾燈而具有相同色彩溫度(隨之是相同的色度坐標)的某一LED光而言,這是一個潛在的問題,因為LED光譜與白熾燈光譜具有極大差異。
色彩精煉指數(CRI,Color Rendering Index)是衡量在某一照明光源下某一表面照明的感知顏色與同樣的表面在白熾燈下的感知顏色相近程度的指標。CRI為100時表示完美匹配。而CRI在80以上的LED即為良好,但是更具歧視性的消費者或許并不如此認為。
OSRAM介紹了他們通過在綠-白LED上增加紅色LED的產品Brilliant Mix。當紅光與綠-白光混合的時候會產生與白熾燈光譜更加匹配的白光譜,尤其是在紅色LED的光譜末端,因為通常此處常規的白色LED色度下降。結果是更高的照明效率和色彩精煉指數。
LED照明器
短期內,LED新燈具是種揮霍,但是長遠來看對于定制LED照明器而言這是巨大的機遇,它可以使得100年來電器照明的約束得以避免。
相對于白熾燈和小型熒光燈發光效率低下的特點,LED具有巨大的優勢。相對于傳統的白熾燈和小型熒光燈,LED可能會帶來更復雜的形式因素,以及更有趣和有用的照明圖案。為了獲取這些優勢,那么就要定制LED照明燈具。LED還能提供諸如可調的色彩溫度、增強的亮度以及智能控制等附加功能。
試著想象一下這種照明燈具,它不但可以調暗,而且可以選擇想要的色彩溫度。換言之,你可能會想要在房間里增強光線強度,或者增加光線色彩。LED是實現這種照明燈具唯一的一種光譜具有足夠可調空間的光源。盡管這在技術上是可行的,但是創造一種能使這些調整具有直覺性的用戶界面卻充滿挑戰。能設計出通過簡單控制實現可調色彩LED燈具的制造商將會具有獨特的競爭優勢。
另一個可能性是提高照明級別,尤其是在辦公區域。人眼在40歲之后開始逐漸失去聚焦能力,甚至那些具有極佳視力的人在40?50歲的時候也要借助眼鏡來幫助提高視力。盡管如此,許多時候,這些人也許在戶外不需要借助眼鏡提高視力,因為人類的眼睛在強度較大的照明條件下會看得更清楚。當LED效率達到150lm/W級別的時候,將辦公照明提高到1000lx是可能的,而不是現有條件下大部分辦公室典型的300lx。
當人們開始考慮常規照明的約束的時候,LED照明的機會就更多了。典型的家居照明每戶需要大概能承受20A電流的電路。如果所有的天花板照明燈具都換為LED,一個10A(或者還要少幾安培)的LED就足夠為整個房子提供照明。并且由于LED本質上是一種低壓器件,設計工程師可以用幾乎任何電壓實現照明電路。轉換到12V或24V直流系統會消除由于屋頂上大量的標準布線帶來的極大的布線成本,尤其是當前銅的價格處于高位。
低壓電路還能減少火災以及觸電危險,并且能提高光伏/電池系統的效率。自然地,轉換到低電壓對新建筑而言更加合理,但對于放棄了尖頂的改造建筑同樣可行。然而由于建筑標準的缺乏會使得這一進展受阻,因為那些還需要一些學習過程的電工要來做這些安裝工作。
長期的問題
LED照明器設計者所面臨的其他特定挑戰是由于LED的最重要優點之一—長壽命。首先,LED照明燈具的其他部件必須具有與其相當的壽命,即在50 000到70 000小時量級。LED驅動器尤其要設計為具有高可靠性和長壽命。此外,熱管理對LED而言與LED驅動器同樣重要。驅動部件的選擇及其重要,并且如果你使用外包的制造商,那么你要確保他們不會使用較低質量的替代品——當你的外包制造商在海外的時候這更困難。
世界范圍內的分布將有助于管理你的供應鏈,保證你的產品是由合適的部件組成。
盡管LED燈具具有10?15年的壽命,客戶仍然期望LED照明器的使用壽命是無限的。當15年后LED燈具失效了,或者太暗了,客戶并不是一定要購買或安裝全新的照明燈具,因為損壞的僅僅是照明燈具中的LED。
客戶會期望制造商更換LED或者LED模組。
當你的照明器中的LED失效的時候,你在照明器中所設計的LED可能10年前就過時了。由于工業標準的缺失,你的LED板或者LED模組將是特定的設計,即沒有第三方會提供模組或者板子的替代物。而如果你不能提供LED替代品,客戶將會對你非常失望。
在接下來幾年里,產業界如何解決這些棘手的問題將是非常有趣的事情。通常,新技術會帶來技術上和商業上的挑戰。技術問題可能看起來是最難克服的困難,但是通常商務上或者管理上的問題會阻礙其進展,并且最終決定技術的結局。有一件事情是確定的——這將是一個愉快之旅!
中國大陸LED產能何時成為世界第一
IMS research分析師每季度都會聯系全球LED生產商,詢問其后面4到6個季度MOVCD機臺購買計劃(例如設備型號和外延尺寸),以調查GaN基板LED產能擴張計劃。然后我們會根據設備信息推算出外延片產能,芯片產能,考量良率后芯片產能,以及分檔后的芯片產能,我們根據不同尺寸的芯片需求進行比較,從而可以得出一些有意思的結果,其中之一就可以回答文章題目中的問題——中國大陸的LED產能何時成為世界第一。
我們的最新調研調查了各LED企業截止2012年第四季度的MOVCD采購計劃,下調了2011機臺數至870臺,如圖1所示,降低了20%,LED廠商推后2011年計劃好的安裝,主要是因為LED產業供過于求,價格和利潤率下降,信貸緊縮及設施配套等問題。背光市場增長比預計減緩,尤其是在對價格比較敏感的發展中國家和地區,LED電視和顯示器仍然是高價產品。同時,LED照明市場仍然很小,和其他照明技術相比,LED的價格不具備優勢。
我們將2012年數據調高至583臺,除了因為2011年的設備延后安裝外,中國大陸地區又加入了14家新公司。這14家新公司均在2011年第二季度以后出現,預計會占2012年市場的20%。和2011年相比,2012年設備安裝量減少33%。因為在決定新增設備之前,LED企業一方面需要消耗2011年安裝的設備,一方面也在等待照明市場的興起。
可以肯定的是,2011和2012中國大陸仍然是采購新設備的主要地區。如圖2所示,2011年GaN MOVCD采購中國大陸占了78%,2012年為73%。只有中國大陸市場的MOVCD機臺安裝量在2011年有所增長,而其他區域與2010年相比至少下降32%。上述情況與中國***的補貼政策是分布開的。(政府大約補貼設備成本的2/3),而MOVCD作為生產的關鍵設備則占到新工廠裝備資本的50%左右。伴隨設備補貼,有些地區未來創造更多就業機會和稅收,還會減少LED企業的所得稅,提供土地或降低貸款利率。假定其良率和其他地區的類似,這些政策使得中國大陸的生產商具有明顯的成本優勢。另外到2012年底,超過10家***LED企業會在大陸地區投資建廠,通過合資企業來獲得政府補貼。
臺企的遷移也會使大陸的市場份額上升,并挑戰***地區LED產能第一的現有地位。MOVCD補貼政策使中國大陸GaN基LED芯片生產商數目由2009年的19家增長至2012年57家。包括現有企業和新加入企業的產能,從2009年到2011年中國大陸MOVCD安裝量預計增長2000%,在2012年則會下降37%。如圖3和圖4所示。
中國大陸的安裝量在2010-2012一直領先,什么時候才會成為GaN LED產能第一的地區呢?如果近依據設備產能并假定中國大陸工廠的投產延后一個季度,中國大陸會在2011年第四季度超過***地區和韓國,預計2014年底市場份額達到50%,如圖5所示。(我們假設每臺MOVCD的使用壽命為5年,并且假設在2012年第四季度以后沒有新設備安裝。)
然而,假定中國大陸新公司的產能利用率以及良率和現有歐洲、美國、日本、韓國、***地區等工藝成熟的LED生產商一致可能是不現實的。某些中國大陸企業沒有獲得許可在國外出售白光LED相關產品,僅僅是為了獲得補貼而增加實際不需要的產能。因此我們通過降低產能。假定將中國大陸公司GaN LED產能利用率調低40%,合資公司調低20%,如圖6所示,中國大陸LED產能第一的時間也只是推后一個季度而已,從Q4‘’‘’11延遲到Q1‘’‘’12,盡管當我們將良率和分檔率等因素考慮在內的時候,***地區和韓國的差別會進一步縮小。除了即將在LED芯片制造業領先,在LED封裝。勞動力成本以及燈制造業上的優勢使中國大陸仍將在照明市場保持第一的位置;而在LED的推動下,照明市場即將由800億美元增長到1150美元。
編輯視點
據統計,短短幾年間,中國LED產業的各環節擠滿了行業與非行業投資者。據不完全統計,2010年,上市公司LED投資計劃額就超過了300億元。其中,僅三安光電計劃投資就達200億元,德豪潤達則宣布41億元投向LED。不過,面對這樣的投資勢頭,產業過熱、過剩之論調傳出已經多時。業內人士擔憂LED會重蹈光伏產業、風能產業的覆轍。
投資者要對LED產業、技術、市場和發展趨勢有深入了解,不要盲目跟風介入,重復投資中、低檔LED產品。因為低檔次產品市場競爭非常激烈,其結果風險很多。未來兩年是LED產業結構和格局調整完善的關鍵時期,更為激烈的市場競爭和格局調整、行業洗牌、企業整合將在所難免,望投資者謹慎行事。
首先要在投資之前,對LED市場做全面的調查、研究、分析、預測國內外在今后5-10年內LED在各個不同領域的市場需求量,以此作為投資依據。如果產能已經過剩還瘋狂投資那就注定會是一個悲慘結局。其次,投資者可以根據LED市場發展的需求和技術發展的不同階段,分段有序的投資,避免快速投入帶來的巨大風險。而且可以緊跟產業發展步伐采用最新技術。減少不必要的風險。
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