中国半导体照明产业发展态势解读

固态照明（Solid State Lighting，SSL）又称半导体照明，包括发光二极管（LED）和有机发光二极管（OLED），是用第3代半导体材料和有机半导体材料制作的光源及显示器件，具有可控性强、耗电量少、长寿命、耐震动、色彩丰富等特点，是继白炽灯、荧光灯之后掀起的又一次照明光源革命。

2014年，诺贝尔物理学奖授予了赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）和中村修二（Shuji Nakamura）3位科学家，以表彰他们发明的蓝色LED这种新型高效、环境友好型光源，它是以氮化镓、碳化硅等为代表的第3代半导体材料产业化应用的首个突破口。此次获奖将半导体照明材料推向大众视野，并充分肯定了固态照明为人类社会在生态、健康、节能、文化等方面带来的巨大福祉。

近年来，中国半导体照明产业从技术驱动向应用驱动转变，依旧保持快速增长态势，LED上市企业表现亮眼，各种新技术渐行渐近，超越照明、创新应用纷至沓来，而行业洗牌、强者恒强的格局调整持续。在国家稳增长、调结构的大环境下，伴随着经济增长进入“新常态”，“一带一路”等国家战略布局，为半导体照明产业的发展提供了新的机遇。

同时，随着全球对白炽灯等高耗能产品禁限令（禁白令）的深入实施和整体宏观环境的持续优化，半导体照明产业迎来了黄金发展期。

一、半导体照明产业是我国实现可持续发展的重要选择

当前，解决全球生态环境恶化和能源紧缺问题已成为人类社会面临的重大课题，绿色、低碳、可持续已经成为各国经济社会发展的关键词。推动半导体照明的发展对我国产业结构调整、转变发展方式、实现节能减排以及带动相关产业的转型升级具有重要意义。

1.发展半导体照明是推动节能减排、实现可持续发展的重要突破口

据国家能源局发布的数据，我国发电量已跃居世界第1位，2014年我国发电总量5.55万亿kWh，同比增长3.6%；而我国同期全社会用电量5.52万亿kWh，同比增长3.8%，而照明用电约占全社会用电量的14%左右，且每年以5%～10%的速度增长。我国80%以上的电力是火力发电，火力发电是形成碳排放的重要来源，我国煤电形成的碳排放量约占全国总量的一半左右，火力发电不仅消耗了大量煤炭资源，其排放物还成为空气和环境的首要污染源。因此，我国节能减排的需求十分迫切。

半导体照明产品具有很好的节能效果。LED所能达到的最大理论光效为370 lm/W，目前产业化器件光效已达到160 lm/W，光源/灯具光效已超过75 lm/W。从白炽灯、CFL节能灯和LED球泡灯全生命周期的能量消耗看，主要集中在使用阶段，能耗占比均在90%以上，制造和运输部分则不足10%；2011年，白炽灯的能源消耗相当于LED球泡灯的近4倍。随着LED的技术进步，预计2015年白炽灯全生命周期的能源消耗相当于LED球泡灯的8.6倍，CFL节能灯的能源消耗约为LED球泡灯的2.2倍，随着LED技术的发展，预计这一比例将进一步提高。同时，LED产品不含汞、制造过程几乎不存在污染、废弃物少，具有可循环、可回收的特点，是真正的绿色照明光源。

通过半导体照明技术和产品的应用可以大大减少能源消耗，还可以有效保护环境，推进节能减排，实现低碳经济。据CSA Research预测，2015年我国LED在通用照明领域的市场渗透率（国内销量）约为30%，年节电可达1 000亿kWh，减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物粉尘排放1.5亿t。

2.发展半导体照明是培育新的增长点、转变经济发展方式的现实选择

半导体照明已经确立了在照明产业变革中的主导地位，是一场成功的技术革命，开始进入千家万户，并正向更高光效、更优品质、更低成本、更可靠方向快速发展，已在可见光通信、智能交通与家居、医疗、农业等领域催生出新的应用。

未来，随着半导体照明与控制、传感等硅技术融合发展，半导体照明将进入以智能化、个性化为特征的按需照明時代，将以高效率、高质量、智能化、健康环保为特点，并逐步向超越照明市场渗透，形成一系列应用导向的产业集群和多学科融合的创新系统。半导体照明技术在农业、医疗、交通、航空、航天等超越照明领域的应用，以及可见光通讯技术的不断成熟，将成为未来生态农业、医疗健康、物联网互联互通的最便捷的通路之一，并发挥巨大的支撑作用。

3.发展半导体照明可以带动相关产业发展、推动第3代半导体技术进步

经过10多年的发展，以氮化物LED发光芯片为核心的半导体照明技术取得了长足进步，成为第3代半导体材料产业化的第1个成功突破口。发展半导体照明产业能够带动基于第3代半导体材料的光电子器件在医疗、农业、通信等领域的超越照明技术研究，以及在特种波长的探测器、光源器件的研究，是攻克电力电子（功率微波器件、无线基站、输变电、电动汽车）、光电子（光通信、光传感、光网络、光存储、激光器）、国防（紫外探测器、雷达）等领域的重要切入点和突破口。

第3代半导体材料将引领众多技术领域的基础性研发，具有极强的应用战略性、前瞻性和产业带动性。基于第3代半导体材料的半导体照明器件、电力电子器件、射频功率器件的众多创新应用，将推动第3代半导体相关产业爆发性成长，并整体推动材料、信息、能源、交通等高新技术产业的发展，开启微电子与光电子携手并进的新时代。

二、中国半导体照明产业发展现状与趋势

近年来，通过“国家半导体照明工程”等计划的持续支持，我国半导体照明产业发展取得了长足进步，形成了相对比较完整的产业链，产业规模稳步增长，已逐渐成为全球半导体照明制造中心，中国半导体照明产业继续保持较高景气度。

1.宏观环境助力行业稳健成长

半导体照明不仅以其巨大的节能减排潜力对保障经济可持续发展具有重要意义，对照明及其他产业的转型升级也具有巨大的带动作用。随着绿色智能时代的到来，半导体照明与物联网、移动互联网、云计算和大数据等新一代信息技术深度融合，将成为智慧社会的重要组成部分，将改变人类的生活方式，并且对我们衣食住行、健康、环境等各个方面产生重要影响（详见表1）。

当前的宏观环境都非常有利于半导体照明产业的发展以及节能低碳产品和技术的推广应用，全球照明产业已经进入一个LED照明领跑的新时代。

2.产业规模持续扩大

2014年，我国半导体照明产业产值达到3 507亿元，较2013年增长36%，继续延续高增长态势（如图1所示）。

其中上游环节增长强劲，产业集中度提高。2014年，我国半导体照明外延芯片环节产值约138亿元，较2013年增长31%。MOCVD设备进一步向大企业集中，其中11%左右的企业装机数量超过50台，多数企业产能利用率显著提高。倒装芯片凭借其良好的电流扩展和出光率特性，开始为市场所认可，产量有较快增长。

同时，中游发展平稳，2014年，封装规模约517亿元，中功率器件成为主流，产量占比超过一半以上。

此外，下游应用增长迅猛，我国半导体照明应用领域的产业规模达到2 852亿元，年增长率接近38%，仍然是产业链中增长最快的环节。

3.技术突破层出不穷

我国半导体照明关键技术不断进步。2014年功率型白光LED产业化光效达140 lm/W；具有自主知识产权的功率型硅基LED芯片产业化光效达到140 lm/W；在国际上率先突破在纳米图形衬底（NPSS）外延生长高质量氮化铝（AlN）及深紫外LED，深紫外LED发光波长293nm，在20mA电流下输出功率超过4mW；OLED器件光效达到97 lm/W，寿命超过10 000h。

2014年，技术创新亮点颇多。在追求高光效的同时，智能化、模块化以及集成技术成为热点；倒装芯片逐渐受到青睐，但竞争力有待提升；AC-LED、HV-LED在改善散热、降低能耗方面各有千秋，但尚需时日才能成为主流产品；标准化、模块化是降低成本和规模化生产的必然选择；COB、去电源化、芯片级封装等技术在集成化的道路上渐行渐近，对未来封装企业的发展模式提出新挑战。

环保压力下，业界对LED产品的能源消耗和可循环利用更加关注，2014年12月发布的半导体照明节能产业能效“领跑者”名单，为良性竞争和可持续发展给予引导。Hue掀起热潮，Goccia纽扣面世、“易逛”APP上线，小米联手美的，是对半导体照明与信息、控制、传感、通讯技术乃至生物、医学技术融合发展的最佳诠释。至于未来，从诺奖可以看出，以氮化镓、碳化硅为代表的第3代半导体材料将是科技发展的重要方向。

4.LED上市公司表现亮眼

LED上市公司作为行业的龙头企业，其业绩是反映整个行业的晴雨表。据CSA Research对LED相关上市公司的年报整理分析，半导体照明行业自2013年回暖后，2014年景气度持续，LED上市公司整体表现良好，营收继续保持高速增长，“增收不增利”情况有所缓解，利润质量提高（如图2所示）。其中24家以LED为主营业务的上市公司2014全年营收总额达到298.58亿元，较2013年的240.80亿元增长了23.99%，利润总额44.68亿元，较上年增长32.34%。

而三安光电股份有限公司、广东德豪润达电气股份有限公司、木林森股份有限公司、佛山市国星光电股份有限公司、利亚德光电股份有限公司等9家企业2014年营业收入的业绩成为LED界“10亿元俱乐部”成员。总的来说，芯片龙头稳坐江山，封装巨头竞争激烈，应用显示黑马前冲。

5.照明应用市场全面启航

随着技术水平的快速提升，产品价格的持续下降，“大数据”及智慧城市引发了新需求与市场机会，市场需求爆发增长，全球照明市场竞争格局不断调整变化，照明产业已经进入一个LED照明领跑的新时代。

CSA Research发布的关于LED照明行业的系列报告显示（如图3所示），中国照明大国风采依旧，LED照明蔚然成风。2014年，中国照明产业总产值约5 200亿元，较2013年增长10%，其中LED照明产值超过1 100亿元，LED在整体照明产业的市场份额从2013年的15%提升到2014年的22%；2014年我国照明产品出口金额415.5亿美元，LED照明出口额约108.5亿美元，LED照明出口占比约26%。此外，欧司朗、飞利浦、欧普等传统照明厂商华丽转身，其LED照明营收占比超过一半，2015年更是有望超过6成。

此外，LED照明市场渗透不断提速，据CSA Research统计，我国国内LED照明产品产量约16.7亿只，国内销量约7.5亿只，LED照明产品国内市场份额（LED照明产品国内销售数量/照明产品国内总销售数量）达到16.4%，比2013年的8.9%上升约7%。

6.产品出口节节攀升

随着世界各国白炽灯淘汰计划的深入实施和产业的蓬勃发展，我国LED照明产品的出口增勢迅猛。近4年来我国LED照明产品的出口金额从2011年的15.8亿美元到2014年的108.5亿美元，同时出口企业数量超过7 000家，且进入企业数量基本在退出的2倍以上（如图4所示）。

从出口目的地看，2014年，我国LED照明产品出口海外遍地开花，但随着全球经济环境的变换，出口市场结构呈现较大变化，传统市场欧、美高速增长，而金砖国家、中东地区等新兴市场快速兴起。2014年，欧、美、日3大传统出口市场的份额为50.1%，较2013年同期下降了8%；而同期金砖国家和中东地区的市场份额大幅提升，由12.4%提高到19.6%。2014年我国LED照明产品的前10大出口国和地区分别为美国、俄罗斯、中国香港、日本、德国、英国、荷兰、西班牙、澳大利亚和意大利。而俄罗斯在2014年的整体增速达到270%，自2014年第2季度成为我国第2大出口市场后，3季度和4季度出口额飞速增长，2个季度增长率都接近400%，以10%的市场份额稳居亚军宝座。

7.产业整合并购潮涌

2014年以来，为了应对竞争，巩固已有的市场地位，并购作为其中一条最便捷、见效最快的路受到了各类企业的青睐。与前几年相比，目前企业间的整合并购更加频繁，整合方向也不断调整，其结果是使优势资源进一步向行业龙头集中。

据CSA Research 统计，2014年我国半导体照明行业共发生19起重要的整合并购交易，涉及的交易总金额近100亿元人民币，其并购目的大多数是取得控股权，延伸产业链并实现多元化发展，同时树立品牌，扩大规模，壮大实力。

三、结语

随着半导体照明技术水平的持续提升和成本的逐步下降，其应用领域也不断拓展，特别是在医疗、农业、光通讯等非视觉照明方面的应用不可小觑，有望成为LED应用市场的下一片蓝海。

半导体照明行业经过多年技术沉淀以及近几年政府的大力推广，市场接受度已经有了较大的提升。接下来渠道之争将如火山喷发，未来2年将成为LED照明渠道布局的“黄金时间”，渠道建设、品牌树立已经刻不容缓，将是企业竞争制胜的利器。

此外，LED照明将出现新的应用形式和产品。当前，LED照明产品大多数以替代现有照明产品为主，其产品结构和使用模式尚不是完全按照LED光源特性和优势进行设计。预计随着LED照明产品的应用和推广，将逐步出现全新的产品形式，如与建筑材料的一体化，见光不见灯；照明产品的结构和功能也会发生较大的变化，将逐步走向智能化、网络化，同时也将集成众多其他功能，如通讯、感应等。未来的LED产品将是全新的产品，将会彻底改变人们的生活。我国半导体照明产业步入新的阶段，将进入以智能化、个性化为特征的按需照明时代。

参考文献

[1] 吴鸣鸣，郝建群，潘冬梅，等.2014年中国半导体照明产业数据及发展概况[R]//国家半导体照明工程研发及产业联盟.北京：2014（1）：1-20.

[2] 国家半导体照明工程研发及产业联盟.中国LED通用照明行业市场研究报告[R]//北京：2014：5-17.

[3] 吴鸣鸣.新时代、新格局、新趋势——照明新时代竞争格局与展望[C]//中国半导体照明国际论坛.2014：1-15.

[4] 中国材料研究学会.中国新材料产业发展报告[R]//國家发展和改革委员会高技术产业司.北京：2013-2014.

[5] 李小佳，吴鸣鸣，潘冬梅，等.LED行业季度分析报告[R]//北京：2015.

[6] 国家半导体照明工程研发及产业联盟.中国半导体产业发展概况[M]//中国半导体照明产业发展白皮书.北京：中商情报网.2014：54-56.

[7] 李小佳，吴鸣鸣，潘冬梅.LED照明产品出口季度分析报告[R]//北京：2014.