LED照明产业破局前夜

■文／本刊记者刘波涛 陈阳 发自广州　　在国内LED照明产业狂飙突进的过程中，一方面让人们看到了这个行业美好的发展前景，另一方面也让人们不得不忧思于行业中的诸多问题：一些技术难题尚未解决，产品质量不稳定；重复投资，各地纷纷上马LED照明项目，造成资源浪费；标准缺失；上游芯片技术掌控在别人手中……诸如此类的问题，使得人们一边欣喜激动，一边又在观望犹豫。　　一个新兴的产业需要寻找到让它的前景变得豁然开朗的变革力量。而在这个时刻到来之前，则是产业破局前不得不忍受的混乱和黑暗。　　密密麻麻的“专利网”　　LED照明产业异常庞大，细分起来包括上、中、下游三个环节。在LED照明产业链上游是芯片供应商、发光材料供应商，中游是封装企业，而在下游则是LED灯具应用企业。　　中国LED照明产业发展的结构侧重于封装和下游应用环节，产量为全球第一，产值位居全球第二，但是产业的短板也日益凸显，上游领域国际巨头对专利技术的垄断，为产业发展埋下隐患。　　相关资料显示，截至2008年年底，中国LED照明相关专利申请共26069件，其中多数是处于产业中游和下游的封装和应用方面的专利。而在产业上游的外延和芯片方面，由于我国研究和生产起步较晚，专利所占比例较少。世纪证券分析师陆勤指出，LED照明产业上中下游各环节差异很大。上游产品技术难度极高，具有高难度、高投入、高风险的特点，而中下游的应用进入壁垒很低，缺乏核心技术。LED照明外延片与芯片约占行业70%的利润，LED照明封装约占10%~20%，LED照明应用约占10%~20%。　　更为纠结的是，LED照明50%以上的核心专利被日本的日亚化学和丰田合成、美国的科锐(CREE)以及欧洲的飞利浦Lumileds照明和欧司朗五大厂商垄断，其中日亚化学的专利技术涵盖了LED照明结构、外延、芯片、封装的制造全过程技术及荧光粉等相关原材料，在LED照明领域占有绝对领先的地位。这些企业依靠构建专利壁垒及专利诉讼阻止其他厂商进入市场与其竞争，获取了高额的独占市场利益，五大厂商为了避免彼此之间出现纠纷，签署了交叉许可协议，结成了强大的专利联盟。　　作为上游的芯片是LED照明产业的关键，不仅仅影响整个中下游的产品性能和价格，而且上游的芯片供应商往往控制着整个产业的专利及标准。而国外企业控制了专利技术，经常挥舞着“337调查”(美国337调查程序：禁止一切不公平竞争行为或向美国出口产品中的任何不公平贸易行为)的大棒，让国内企业就范。“当国内企业技术快跟上的时候，它们就将芯片的价格降下来。这种情况已经在国内发生过两次了。其中一次是2009年3、4月份针对小功率芯片的降价，当时国内的芯片企业几乎全部亏损；第二次降价是针对大功率芯片的，由于大功率芯片的销量并不大，所以它的市场影响面相对比较小。”照明业营销专家张护明说，“国外企业对产业链的控制是从源头开始的，但现在它们的触角开始伸向应用领域了。”　　实际上，一些数据也反映出LED照明行业的整体性尴尬。2008年中国半导体照明总产值近700亿元，其中芯片产值为19亿元、封装产值为185亿元、应用产品产值为450亿元。芯片产值只占了很小一部分。国内许多芯片企业在研发上直接搬国外的模式。“国外的企业精明之处在于，它像微软一样鼓励国内企业用盗版，这样就会将别的企业排除在市场外面。但最终，整个市场就会对它们的依赖性就非常高。现在，国内企业的芯片基本上都是进口。”迈勒斯照明有限公司营销副总经理裘年儿说，“小芯片领域国内和国外差距不大，技术相当成熟。在外延片、大芯片这两个领域，双方的差距太大了，国内短期内不可能赶上去，即便赶上去也绕不开它的专利。”　　令人纠结的产品品质　　除了专利技术的围堵和产能规模的踯躅不前之外，另一个致命的障碍来自于产品质量。“国内高亮度产品的性能仍然落后于世界领先水平，在产品质量上还存在着巨大的差距。”深圳市灯光环境管理中心规划设计室主任吴春海说，“LED路灯在主干道上应用可以达到标准水平，但在这种情况下LED路灯不见得比高压钠灯节能。”由于国内LED路灯的亮度、光效两个参数远低于国外企业的同类产品，以至于政府层面的推广遇到了瓶颈。　　“一些生产企业宣称自己的产品寿命长达5万个小时、10万个小时，但产品质量到底如何，我们无法把握。”无法判定产品质量，一些城市的路灯管理处只有挑选多家规模企业生产的品牌产品进行PK，通过具体实验得出可靠数据后，才能最终挑选质量过硬的品牌产品进行推广。而中国市政协会城市照明专业委员会副主任、建设部市政设施专家委员会委员赵金兴指出：“政府部门都知道LED灯是未来发展的方向，因为它可以替代太阳光，对人体没有损害。但是由于LED灯价格高，政府吃不准谁家的产品好，仍在迟疑和观望。”而杭州市市委副秘书长许保金认为：“大家都在讲LED照明，但是到目前为止市场上的LED灯良莠不齐，还没有几家企业的产品能够满足市场需求，所以政府变得更加谨慎。只要产品合格，政府就会采购。”　　由此可以看出地方政府的矛盾心态：既不愿意将数以亿元计的订单交给国外企业，又不愿意全面使用在技术上不达标的国产LED路灯，两相权衡之下只能以“实验”的心态迎接这个新事物。根据产业研究机构LED inside统计，在推行“十城万盏”计划的21个城市中，只有潍坊、重庆、保定三个城市明确提出LED路灯安装量要超过1万盏，主要原因在于中国路灯标准仍未出炉，且LED路灯的质量仍有待时间验证。2009年年初市场预期将会有80万到120万盏的需求，但接近年底，安装量还不到30万盏。　　而在那些做“实验”的城市，LED路灯的推广效果也不尽如人意。被誉为“中国电谷”的河北保定，在引进了LED路灯四五个月之后，许多路灯都出现了严重的光衰，或者干脆不亮了。在山东潍坊，LED路灯项目采用的做法是只将光源部分换成LED照明，而传统灯具都不更换，也不解决具体的光学、散热等问题，使得4个月后第一批路灯就被淘汰。第二批路灯，使用单颗1瓦的光源制成白光后，光温偏高而光线强度不够，看上去给人蓝幽幽的感觉，以至于潍坊市被业内人士调侃为山东“新鬼城”。　　这些都是LED照明在具体的应用发展过程中所面临的实际问题。尽管LED照明市场瓶颈重重，但随着中国企业在LED光源技术上取得突破，LED灯的品质会不断提高，成本也会逐步降低。“任何新产品出来都有一个研发和创新阶段，LED灯具也不例外。”赵金兴以城市道路照明举例说明，“现在LED灯与当年刚出来的高压钠灯一样。上个世纪80年代初，高压钠灯价格高，比高能耗白炽灯的价格高出十多倍；产品寿命短，只有半年。如今高压钠灯经过多年发展，寿命延长到3年，光色更加均匀，价格也降到了原来的一半，现在城市道路照明普遍采用比白炽灯能耗低的高压钠灯。”　　居高不下的成本　　在LED产业，存在着类似微处理器产业中的“摩尔定律”—Haitz定律，以安捷伦(LED照明领域领导厂商)的前任技术科学家Roland Haitz的名字命名，意思是LED的价格每10年将为原来的1/10，性能则提高20倍。　　不过，业内人士认为，就目前的情况看，LED灯具的价格还没有低到合适的位置，一方面这意味着价格因素将成为制约消费的门槛，对于很多企业而言，也意味着投身LED照明产业有着极大的风险。　　“在价格上，LED照明产品的价格仍然较高，再加上人们对LED认知度不高，这成为市场开拓的一个难点。”浙江聚光科技有限公司董事长诸建平说。中山市古镇嘉丽达照明总经理张德伟同样认为，LED灯具的高价格成为整个市场乱象的诱因。“很多LED照明企业利用大部分消费者追求低价的心理，不顾产品品质，将竞争重点放在价格上，以打价格战获得市场。这就导致很多劣质产品在市场上流通，而消费者对照明产品知识了解不多，容易在价格上妥协，可是一旦买到劣质产品，他们就会埋怨整个行业，这非常不利于LED照明产品的推广。”张德伟说。　　产品价格居高不下成为一件让整个行业头疼的事情。一些企业比如勤上光电、聚光科技，力图通过与上游芯片厂商的战略合作来降低产品的成本，但是这种方法降低成本的空间非常有限，并且没有普及性。　　高昂的产业投入，以及比较漫长的成本回收过程，成为限制LED照明参与者扩大规模的重要因素。虽然整个产业似乎浑身上下散发出“钱多，速来”的味道，但现实往往违背人的初衷。以IT巨头浪潮集团为例，其早在2007年就已经把光电子产业纳入自己的战略规划，通过其旗下子公司山东浪潮华光光电子有限公司生产外延片、管芯及路灯等应用产品。而浪潮集团进入LED照明产业，累计需要投资40亿元，如果参考产能规模居国内首位的三安光电2008年的营业收入2.13亿元计算，浪潮集团要收回投资需要相当长的时间。即便是三安光电，它为LED照明已经花掉了15亿元。动辄过亿的投资，不是一般企业能做到的，再加上专业技术的匮乏，企业的投资回报率并不高，因此加大了投资的风险。政府的热切目光，吸引的仍旧是以封装企业和应用企业为主流的中下游企业。　　据统计，在LED照明企业中，40%来自传统光源厂商，40%来自LED企业，而另外20%的厂商来自无业界关联但看好LED照明前景的厂商。虽然LED照明将取代传统照明已经成为业内共识，但是成本和技术成为遏制厂商热情的重要因素。“投入成本过大成为诸多传统照明行业厂商颇为顾虑的因素，许多有志于LED照明产业的企业被挡在了门槛之外。”深圳市联升光电有限公司总经理匡国华认为，“一些传统照明企业、经销商还在等待、观望，而一旦市场真正成熟，价格降到一定的程度，它们将会通过直接购买光源的方式切入到LED照明市场。”　　负重不前的行业产能　　据了解，LED照明产业链上游的主要技术包括衬底设计、外延片生成，以及最后形成芯片。根据对发光效率要求的不同，可以分为大功率芯片和小功率芯片。在应用方面，小功率芯片主要应用于手机、笔记本电脑和电视指示等对发光效率要求不是很高的领域，大功率芯片则主要应用于目前市场前景向好的路灯照明等领域。　　“小功率芯片对外延片的材料质量要求不高，技术难度较低，国内很多LED照明企业目前已经掌握小功率芯片技术，而大功率LED照明对外延材料要求很高，如果材料生长质量不高，就会导致芯片转换效率不高，热量多。”曾就职于中科院半导体所的技术专家吴旭明说，“除了外延材料问题之外，大功率芯片的主要技术难点还有二次光学设计、散热设计和电源系统设计等。”　　在这样的背景下，中国企业要想在LED中上游产业链中分得一杯羹是极其困难的，只有一小部分企业能在夹缝中生存。“国内的LED照明企业，每10家使用大功率芯片的企业中有8家用的是国外企业生产的芯片，每10家使用小功率芯片的企业中大约有5家用的是国产芯片。”高工在线首席执行官、LED照明产业研究中心主任张小飞博士概括说。　　在国内，从事上游外延片、芯片研发和生产的企业和机构有30多家，其中，三安光电是国内涉及LED照明产业链最齐全的企业之一，除了外延片、芯片、封装外，它还涉足应用产品的开发，其LED照明产品占国内总产能的58%，年产LED照明外延片55万片、芯片160亿颗，但受制于上游设备供应商产能的瓶颈，面对来自下游的大量订单只能摇头兴叹。　　两大MOCVD 设备制造商德国爱思强(AIXTRON)公司和美国VEECO公司一年的设备产能仅为180 台左右，对应年产芯粒 580 亿颗左右，而2010 年全球 LED照明芯片潜在的需求将达到 2300 亿颗，其中还不包括未来普通家庭照明这一最大的LED照明
应用市场。MOCVD设备制造具有特殊垄断性，而且产能有限，中国企业只能在漫长的等待中煎熬。虽然国内企业的芯片产量已经有了很大的增长，但是也只能满足国内封装企业需求量的20%~30%。　　由于LED芯片不仅应用在灯具上，也广泛运用在交通信号灯、手机、笔记本电脑背景光源等多个领域，近几年来，由于手机、笔记本电脑等产业的突飞猛进，芯片需求量飞速增长。产能局限已成为中国LED产业发展的瓶颈。芯片生产商路美每年的芯片产能为40亿颗，但是，“产能局限有可能成为制约路美LED发展的瓶颈。”路美集团总裁肖志国有些无奈。　　产能引发的多米诺骨牌效应已经显现出来，对整个产业链产生了极大的影响。“过去我们生产一款LED路灯，直接投资就高达2000多万元，整整耗费了3年时间。这么多钱砸下去，最终还是没有实现量产。没有哪一家企业可以解决量产的问题，不仅国内企业如此，国际巨头也是如此。”浙江迈勒斯照明有限公司董事长楼满娥说。产能形不成规模成为制约LED照明产业发展的巨大障碍，因为产能规模踯躅不前，导致LED照明产品的价格无法降低。