摘要：我國LED產(chǎn)業(yè)由封裝起步發(fā)展，初期芯片主要依賴進(jìn)口，近年來，在下游旺盛需求的拉動(dòng)及各地政策的支持下，國內(nèi)主要LED芯片企業(yè)加大研發(fā)投入，積極制定擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，市場(chǎng)對(duì)于外延芯片環(huán)節(jié)的投資力度不斷提升，使得國內(nèi)LED芯片行業(yè)加速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國LED芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為231億元，同比增長2.7%。

一、定義及分類

LED是發(fā)光二極管的縮寫，是半導(dǎo)體材料等通過半導(dǎo)體工藝制備的可將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件，LED芯片是LED中實(shí)現(xiàn)電-光轉(zhuǎn)化功能的核心單元，由LED外延片經(jīng)特定工藝加工而成一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件。目前，常見的LED芯片大致分為MB芯片、GB芯片、TS芯片、AS芯片等四種類型。

二、行業(yè)政策

近年來，我國發(fā)布和實(shí)施了一系列政策與指導(dǎo)意見的發(fā)布和實(shí)施，為LED行業(yè)提供了財(cái)政、技術(shù)、人才等多方面的支持，為企業(yè)創(chuàng)造了良好的外部經(jīng)營環(huán)境，促進(jìn)了國內(nèi)LED行業(yè)的快速發(fā)展。如2023年8月工信部和財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布的《電子信息制造業(yè)2023-2024年穩(wěn)增長行動(dòng)方案》將視聽產(chǎn)業(yè)、新型顯示產(chǎn)業(yè)作為電子信息制造業(yè)的關(guān)鍵增長點(diǎn)進(jìn)行發(fā)展，大力發(fā)展MiniLED、Micr-LED等技術(shù)。

三、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

LED芯片制造過程需要多項(xiàng)專門技術(shù)，涉及光學(xué)、電學(xué)、材料學(xué)、表面物理、檢測(cè)技術(shù)、光刻技術(shù)等多專業(yè)學(xué)科知識(shí)，以及物理分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)置、設(shè)備調(diào)控等多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程中需調(diào)控的工藝參數(shù)多達(dá)百余個(gè)，這不僅需要深厚全面的理論知識(shí)，更需要長期的實(shí)驗(yàn)測(cè)試及海量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)。尤其在LED外延生長過程中，MOCVD設(shè)備在溫區(qū)設(shè)置、變溫變壓過程調(diào)節(jié)、生長速率控制、自動(dòng)化程度、載氣與氣源配比等方面需要與外延生長技術(shù)精確匹配，且每臺(tái)MOCVD設(shè)備由于自身固有差異在工藝參數(shù)設(shè)置上均有所不同，需要長期的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)作為指導(dǎo)，對(duì)于技術(shù)人員的知識(shí)背景及操作經(jīng)驗(yàn)積累提出了很高的要求。因此，新進(jìn)入企業(yè)很難在短時(shí)間內(nèi)開展LED芯片的批量化生產(chǎn)。

2、工藝管理壁壘

LED芯片制造過程屬于精細(xì)生產(chǎn)過程，需要嚴(yán)格的工序流程管理及生產(chǎn)控制。LED下游產(chǎn)品對(duì)于芯片的生產(chǎn)良率要求很高，在批量生產(chǎn)時(shí)，少量芯片的不合格將會(huì)導(dǎo)致終端產(chǎn)品的整體報(bào)廢，因而對(duì)LED芯片的穩(wěn)定性及可靠性提出了較高的要求。在規(guī)模化生產(chǎn)的同時(shí)確保芯片質(zhì)量穩(wěn)定，并能有效控制成本的工序流程管理，須通過長時(shí)間、規(guī)模化生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的積累。因此，產(chǎn)品制造工藝管理將成為新進(jìn)入企業(yè)面臨的主要障礙。

3、規(guī)模壁壘

LED芯片行業(yè)前期投入大，產(chǎn)品固定成本高，需要形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)、提高設(shè)備利用效率才能有效控制成本，強(qiáng)化企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。同時(shí)，下游封裝廠商通常希望所選定的芯片供應(yīng)商能夠充分匹配其產(chǎn)能需求，以保證所采購芯片產(chǎn)品的穩(wěn)定性及一致性，因而只有具有規(guī)模生產(chǎn)能力的芯片廠商才能與下游大客戶建立起穩(wěn)定的合作關(guān)系。新進(jìn)入的企業(yè)缺乏規(guī)模化生產(chǎn)管理的經(jīng)驗(yàn)，難以在短時(shí)間內(nèi)形成成本、規(guī)模方面的優(yōu)勢(shì)，因此構(gòu)成進(jìn)入壁壘。

4、品牌壁壘

LED芯片質(zhì)量是決定LED終端產(chǎn)品的關(guān)鍵因素，因而下游廠商對(duì)LED芯片供應(yīng)商所提供的產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性要求很高，LED芯片產(chǎn)品通常需要半年以上的認(rèn)證過程才能最終被下游廠商所接受，而下游廠商選定供應(yīng)商后也會(huì)形成一定的穩(wěn)定性和延續(xù)性，通常不會(huì)輕易變動(dòng)。現(xiàn)有的主流芯片廠商有著良好的品牌聲譽(yù)，并通過與下游廠商建立長期合作關(guān)系保證穩(wěn)定的供銷關(guān)系，新進(jìn)入的公司必須要能長時(shí)間穩(wěn)定和批量化地提供高質(zhì)量的芯片才能獲得下游廠商的認(rèn)可。因此，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，LED芯片廠商的品牌和市場(chǎng)聲譽(yù)對(duì)新進(jìn)入者形成一定的壁壘。

5、資金壁壘

LED芯片的生產(chǎn)需要購買昂貴先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，且每個(gè)制造環(huán)節(jié)涉及諸多工序，均需專業(yè)甚至定制的設(shè)備及測(cè)試儀器，加上輔助設(shè)備、潔凈廠房等，建立一條上規(guī)模的LED芯片生產(chǎn)線通常需要數(shù)億元資金，因此資本進(jìn)入門檻較高。此外，LED芯片行業(yè)作為新興的高科技行業(yè)，技術(shù)進(jìn)步日新月異，公司需要持續(xù)大規(guī)模的研發(fā)投入以保證技術(shù)更新及產(chǎn)品升級(jí)，從而鞏固公司在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。因而，LED芯片制造所需資金投入較大，也對(duì)行業(yè)新進(jìn)入者構(gòu)成較高壁壘。

四、產(chǎn)業(yè)鏈

LED芯片行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)清晰，上游主要涵蓋了MOCVD設(shè)備供應(yīng)商、襯底材料制造商、MO源供應(yīng)商以及特種氣體提供商，這些環(huán)節(jié)共同為中游的LED外延片及芯片制造企業(yè)提供了必要的生產(chǎn)原料和技術(shù)支持。而中游企業(yè)則專注于LED外延片的生長和芯片制造，是產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。下游則主要包括LED芯片封裝廠商以及終端應(yīng)用市場(chǎng)，這些環(huán)節(jié)將中游企業(yè)生產(chǎn)的芯片進(jìn)行封裝加工，并應(yīng)用于各類照明、顯示等領(lǐng)域。

LED芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

MOCVD設(shè)備

北方華創(chuàng)科技集團(tuán)股份有限公司

中微半導(dǎo)體設(shè)備(上海)股份有限公司

浙江晶盛機(jī)電股份有限公司

三安光電股份有限公司

深圳市兆馳股份有限公司

利亞德光電股份有限公司

工業(yè)氣體

湖南凱美特氣體股份有限公司

金宏氣體股份有限公司

廣東華特氣體股份有限公司

上海正帆科技股份有限公司

湖北和遠(yuǎn)氣體股份有限公司

碳化硅

瀚天天成電子科技(廈門)股份有限公司

上海瞻芯電子科技有限公司

聞泰科技股份有限公司

北京天科合達(dá)藍(lán)光半導(dǎo)體有限公司

浙江晶瑞電子材料有限公司

三安光電股份有限公司

山東天岳先進(jìn)科技股份有限公司

上游

三安光電股份有限公司

晶元光電股份有限公司

杭州士蘭明芯科技有限公司

廈門乾照光電股份有限公司

中游

通用照明

汽車照明

植物照明

顯示面板

下游

五、行業(yè)現(xiàn)狀

我國LED產(chǎn)業(yè)由封裝起步發(fā)展，初期芯片主要依賴進(jìn)口，近年來，在下游旺盛需求的拉動(dòng)及各地政策的支持下，國內(nèi)主要LED芯片企業(yè)加大研發(fā)投入，積極制定擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，市場(chǎng)對(duì)于外延芯片環(huán)節(jié)的投資力度不斷提升，使得國內(nèi)LED芯片行業(yè)加速發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國LED芯片行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為231億元，同比增長2.7%。

六、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）低碳經(jīng)濟(jì)需求為LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造歷史性機(jī)遇

節(jié)能減排是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要課題，LED產(chǎn)業(yè)作為綠色節(jié)能產(chǎn)業(yè)，是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要手段之一，將受到包括我國在內(nèi)的各國政府高度重視和大力支持，國際上各地區(qū)已陸續(xù)發(fā)布淘汰白熾燈泡的計(jì)劃，并推出多個(gè)計(jì)劃鼓勵(lì)使用LED照明，如美國的“固態(tài)照明計(jì)劃”、歐洲的“彩虹計(jì)劃”、日本的“二十一世紀(jì)照明計(jì)劃”以及我國的“半導(dǎo)體照明工程計(jì)劃”等，巨大的綠色能源消費(fèi)需求將促使LED產(chǎn)業(yè)迅速進(jìn)入大發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期。

（2）LED技術(shù)的不斷進(jìn)步創(chuàng)造更大的市場(chǎng)

LED的發(fā)展與半導(dǎo)體光電技術(shù)、照明光源技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)，近年來LED技術(shù)正處于快速發(fā)展時(shí)期，技術(shù)創(chuàng)新活躍。目前國際上大功率白光LED產(chǎn)業(yè)化的光效水平已經(jīng)達(dá)到120-130lm/W，LED發(fā)光效率及外延芯片生產(chǎn)效率不斷提高，以及成本的持續(xù)降低，促使LED應(yīng)用市場(chǎng)迅速擴(kuò)大，產(chǎn)品滲透率大幅提升。

（3）政策扶持為我國LED產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造了良好發(fā)展環(huán)境

LED產(chǎn)業(yè)屬于國家鼓勵(lì)發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。自2003年“國家半導(dǎo)體照明工程”啟動(dòng)以來，國家出臺(tái)了一系列法規(guī)和政策，從投融資體制、稅收、產(chǎn)業(yè)技術(shù)、收入分配、人才吸引與培養(yǎng)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、行業(yè)組織與管理等多方面為LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了政策保障和扶持，營造了良好的發(fā)展環(huán)境。國家具體產(chǎn)業(yè)政策的陸續(xù)頒布和落實(shí)，將有力的促使并引導(dǎo)LED產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

2、不利因素

（1）高端技術(shù)人才的缺乏

LED芯片行業(yè)對(duì)從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高，技術(shù)人員需對(duì)光電材料性能有深入的研究，并具有豐富的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝經(jīng)驗(yàn)，能有效地對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決產(chǎn)品中存在的問題，保證最終成品的穩(wěn)定可靠。而在我國此行業(yè)起步較晚，人才儲(chǔ)備相對(duì)不足，同時(shí)近年來行業(yè)發(fā)展迅速，因而高端技術(shù)人才短缺。

（2）關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備依賴進(jìn)口

目前，LED生產(chǎn)設(shè)備大多生產(chǎn)自歐美國家及日本，外延生長過程中最為關(guān)鍵的MOCVD設(shè)備制造廠商主要有美國的Veeco、德國的Aixtron，以及日本的NipponSanso和NissinElectric。其中日本企業(yè)以供應(yīng)本國為主，對(duì)外出口較少。目前，Veeco及Aixtron已占據(jù)全球MOCVD設(shè)備超過90%的市場(chǎng)份額。MOCVD設(shè)備價(jià)格昂貴，單價(jià)超過千萬元。關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率低，將對(duì)國內(nèi)芯片廠商擴(kuò)充產(chǎn)能、降低成本造成一定的影響，從而制約行業(yè)的發(fā)展。

（3）國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)起步較晚

歐美、日本等發(fā)達(dá)國家經(jīng)過四十余年的LED產(chǎn)業(yè)化發(fā)展歷程，在技術(shù)工藝與生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)方面積累了深厚的基礎(chǔ)，并通過專利布局形成了一定的先發(fā)優(yōu)勢(shì)。而我國LED產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)體系尚未完全建立，技術(shù)水平與國際仍存在一定的差距，將對(duì)我國LED企業(yè)參與全球競(jìng)爭(zhēng)形成一定的制約。

七、競(jìng)爭(zhēng)格局

從全球市場(chǎng)來看，全球LED芯片行業(yè)區(qū)域集聚特征較為明顯，主要生產(chǎn)企業(yè)集中在日本、歐美、韓國、中國臺(tái)灣及中國大陸地區(qū)，行業(yè)內(nèi)除中國臺(tái)灣及中國大陸企業(yè)以LED芯片為終端銷售產(chǎn)品外，其他企業(yè)一般整合了封裝或應(yīng)用環(huán)節(jié)，主要銷售產(chǎn)品為LED器件。具體來看，Nichia、ToyodaGosei、Cree、PhilipsLumileds和Osram等技術(shù)領(lǐng)先、資金雄厚的代表性廠商目前仍主導(dǎo)全球市場(chǎng)，引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)的發(fā)展；韓國與中國臺(tái)灣地區(qū)作為后起之秀上升勢(shì)頭迅猛，形成了三星LED、SeoulSemiconductor、晶電等一批頗具規(guī)模的企業(yè)；中國大陸地區(qū)作為新興市場(chǎng)正處于高速成長期，初步形成規(guī)模化生產(chǎn)能力的企業(yè)包括本公司、三安光電、士蘭明芯及乾照光電等。

八、發(fā)展趨勢(shì)

LED芯片生產(chǎn)中，MOCVD設(shè)備的國產(chǎn)化進(jìn)展與外延片技術(shù)的研發(fā)活力，共同促進(jìn)了生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和成本降低，顯著增強(qiáng)了國內(nèi)企業(yè)在國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，Mini/Micro LED憑借其薄膜化、微小化等特性，在顯示屏及小間距顯示技術(shù)中引領(lǐng)革新，市場(chǎng)需求旺盛，推動(dòng)Mini芯片需求激增。Mini LED不僅提升了顯示效果，還拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，為LED顯示行業(yè)注入了新活力，推動(dòng)行業(yè)向高端智能方向發(fā)展。