高质量发展视角下南昌硅衬底LED产业发展探析

胡学英

摘 要：LED产业是国家战略性新兴产业，LED半导体照明技术不但节能低耗而且用途广泛，拥有无可比拟的优势。结合南昌硅衬底LED产业发展的现状以及产业发展遇到的五道难关，提出要打好自主创新的保卫战、细分市场的争夺战、技术推广的协同战、产业强链的攻坚战、人才引进的持久战五场硬仗。

关键词：高质量发展 硅衬底LED产业 南昌

随着经济社会的发展，人类对不可再生资源的需求越来越强烈，资源的开发和运用不断加速，使得资源日益枯竭，环境愈加恶化，于是开发新能源及可再生能源成为全球大多数国家的必然选择。LED半导体照明技术节能低耗用途广泛，拥有无可比拟的优势。2015年，南昌大学江风益教授团队完成的“硅衬底高光效GAN基蓝色发光二极管”获得国家技术发明奖中唯一的一等奖。这一发明在国际上率先实现了硅衬底LED产业化，开辟了国际LED照明技术的第三条路线。此外，南昌市被科技部批准为国家“十城万盏”半导体照明应用工程试点城市，南昌LED产业迎来了新的发展契机和发展动力。2015年底，江西省决定把南昌打造成中国的LED光谷，建成全国领先、具有国际核心竞争力的LED全产业链研发、制造和应用基地。本文结合南昌硅衬底LED产业发展的现状以及产业发展遇到的问题，就如何加快推进南昌硅衬底LED产业化发展做了一些思考与探讨。

一、硅衬底LED产业发展概况

（一）南昌硅衬底LED产业从无到有的发展历程

制作LED芯片，衬底的选用是首要问题。在硅衬底LED技术诞生之前，在半导体照明领域存在两条LED技术路线，一条是以日本为主导的蓝宝石衬底LED技术路线，另一条是以美国为主导的碳化硅衬底LED技术路线。其中蓝宝石衬底技术的三位主要发明人获得了2014年度诺贝尔物理学奖，碳化硅衬底LED技术的发明人获得了2003年美国总统技术发明奖。

2003年開始，南昌大学教授江风益的团队将目光对准硅衬底LED技术，经过长期努力，2005年硅衬底LED技术研发成功。2006年，硅衬底LED技术获得金沙江等知名创投的A轮投资，江风益教授和王敏博士联合创立了晶能光电，专注于硅衬底LED技术的产业化，后又陆续获得新加坡淡马锡牵头的B轮融资、国际金融公司（IFC）牵头的C轮融资以及亚太资源牵头的D轮融资支持，并与2015年和顺风清洁能源换股在香港上市。2016年科技部授予硅衬底技术2015年度唯一一个国家技术发明一等奖。同时在金沙江等投资人的共同努力下，晶能光电引进了赵汉民博士、孙钱博士等多名优秀海归共同奋斗，逐渐探索出以技术引进资本，以资本撬动产业的发展模式。通过产业链上、中、下游垂直布局，目前已形成拥有12家企业的硅衬底LED产业集群雏形，领先全球成功实现了硅衬底LED技术产业化。晶能光电是我国LED产业自主创新的典型代表，用十年时间将一项实验室技术发展成为全球第三条蓝光LED技术路线，形成全球硅衬底LED专利布局，改变了全球半导体照明技术格局。

南昌市LED产业具有三大明显的发展优势。一是完全拥有国家自主知识产权，具有难得的技术优势;二是符合集约化发展产业发展方向;三是LED技术应用广泛，发展潜力十分巨大。目前南昌市以晶能光电为龙头，已形成12家企业的产业集群，覆盖硅衬底LED全产业链各个生产环节，成为我国为数不多的具备LED全产业链的城市之一。

（二）南昌硅衬底LED产业化发展现状

1.科技成果转化情况。目前，已实现科技成果转化并量产的有硅衬底蓝光LED芯片、黄光LED芯片、绿光LED芯片和紫外LED芯片;待实现转化的有硅衬底青光LED芯片制造技术、超高效红光LED芯片制造技术、高品质白光平面灯具制造技术、无荧光粉照明灯具制造技术等。

2.南昌硅衬底产业链企业情况。目前，南昌已投产的硅衬底LED企业共有7家，主要集中在高新区，其中上游生产外延和芯片的企业有3家，分别是生产硅衬底蓝光、紫外LED芯片的晶能光电、生产硅衬底黄光、绿光LED芯片的黄绿照明和生产硅衬底蓝光外延片的昌大光电;中游的封装企业有2家，分别是晶瑞光电和晶亮光电;下游生产灯具的企业有2家，分别是生产路灯、隧道灯等照明灯具的晶和照明和生产车灯的绿野照明，已投产硅衬底LED企业情况见表1。

（三）国内外企业研究发展硅衬底技术的情况

硅衬底LED技术的优势吸引业内越来越多的追随者，国际方面，全球国际巨头如日本东芝、德国欧司朗、韩国三星等知名LED企业均已加入硅衬底LED技术研究阵营，并投入重金进行研发。日本东芝曾三次宣布其量产硅衬底LED芯片产品，但市场上尚未出现其产品。德国欧司朗也正在积极研发当中。韩国三星一直在8寸硅衬底上研发LED，但离量产还有一段距离。国内方面，一些LED企业正在通过整合并购，积极涉足硅衬底领域，例如2016年佛山国星光电控股美国RaySent科技公司（以下称“RaySent科技”），RaySent科技将独有的硅衬底GaN外延技术及垂直结构LED及其衍生结构的知识产权授权给国星光电及子公司，并计划通过国星光电及子公司实现产业化生产。由此可见，硅衬底LED技术发展呈现出“南昌领跑，群雄逐鹿”的态势，虽然目前晶能光电可能会有一些领先优势，但其面临的压力巨大。

二、目前南昌硅衬底LED产业化发展遇到的问题

根据调研，南昌硅衬底LED产业要做大做强，当前急需突破五道难关。

（一）成果转化关

作为产业链最前端的环节，硅衬底LED技术的成果转化仍然存在断档。科研机构虽然有专家和技术人才能攻克技术难关，取得实验室成果，但是却没有市场营销人员去推广技术成果，研发与量产之间缺乏中介桥梁，科研机构与企业不能形成良好对接，使得科技成果转换速度慢、周期长。

（二）市场开拓关

硅衬底LED芯片仅能单面发光，相对于蓝宝石衬底LED芯片的五面发光而言，其具有散热性能好、方向性强等物理特性。正因其独特的物理属性，其更适合大功率车灯、手机闪光灯、户外照明、景观照明、植物照明以及医疗照明等高毛利细分市场，但对于挤占蓝宝石LED芯片产品占统治地位的通用照明市场则难度较大。要进入细分市场，有时则需要硅衬底LED下游企业提前介入细分市场产品的研发设计阶段，这对硅衬底LED下游企业的工业设计和市场营销能力有着较高的要求。

（三）技术推广关

硅衬底研发机构和产业链上游企业对硅衬底技术的宣传推广不够，导致许多中下游企业对硅衬底芯片的技术指标和性能参数不甚了解，宁愿选择生产市场基础广泛但同质化竞争激烈的蓝宝石衬底产品，也不愿贸然投入到硅衬底产品的生产领域来，加上近年来蓝宝石衬底芯片产能过剩，价格下降，硅衬底芯片价格优势不在，使得中下游配套企业生产硅衬底LED产品动力不足。

（四）产业配套关

当前南昌硅衬底LED产业链全而不强、头大脚小，中下游配套企业严重不足。按照半导体照明产业上中下游1：4：20的产业规模比例计算，目前南昌硅衬底LED上游企业的年产值约6亿元，本应带动约144亿元的中下游产值。但是现阶段南昌从事硅衬底LED产业的中下游企业仅有4家，总年产值约4.8亿元，离我省提出的2020年硅衬底LED技术全产业链主营业务收入达到500亿元的目标还相差甚远。

（五）人才流失关

企业招人容易留人难，主要体现在外来人才难留住，本土人才留不住。近年来南昌虽出台过一些人才政策，但由于政策落实流程较为复杂、各区域间人才政策又不一致，导致部分人才政策难以兑现，再加上城市环境、生活配套、事业发展机会不佳等因素影响，都给外来人才留在南昌发展带来了许多阻力。同时，南昌拥有各类高校53所，在校学生60余万，但南昌2016年新增常住人口约7万人，这7万人中还不完全都是应届毕业生，由此可见南昌培养的高校人才毕业后大部分不会留在南昌，人才匮乏已成为制约南昌产业发展的当务之急。

三、对南昌硅衬底LED产业化发展的建议

要破“五关”就需要政府、科研机构与企业联合发力、协同作战，建议按照“先推广后招商、先强链后补链、先市场后品牌”的实施路径扎实推进硅衬底LED产业发展，“先推广后招商”是指通过1年左右的时间，引导科研机构与上游企业构建科技推广信息平台，对企业市场营销人员和政府招商人员开展系统培训，再针对产业链各环节进行有针对性的开展招商;“先强链后补链”就是指用3年左右的时间，利用各级金融平台，通过整合并购促使一些产业链关键环节上的企业发展壮大成为龙头企业，进而吸引一批中小企业集群发展;“先市场后品牌”是指用5年左右时间，引导硅衬底LED企业深耕细分市场，争取在细分市场做到领先地位，进而树立硅衬底LED“南昌灯泡”这一行业品牌，形成南昌硅衬底LED核心竞争力。具体来说，就是要打好五场硬仗，即：

（一）打好自主创新的保卫战

要充分利用好硅衬底LED这一核心自主知识产权，加大研发投入，尽快实现更多科技成果的转化，积极促进硅衬底黄光、绿光、无荧光粉白光等新技术产品的量产，保持南昌在硅衬底LED产业上游的技术优势，形成南昌LED产业核心竞争力。一要争取上级支持，十九大报告指出，要拓展实施国家重大科技项目，政府部门应积极争取将硅衬底LED上升为国家战略，取得国家和省级层面更多的政策、资金倾斜，同时加大南昌对硅衬底LED的配套支持。二要丰富产品种类，研发机构要积极研发硅衬底黄光、绿光、无荧光粉白光等新技术产品，保持科研延续性，不断扩充硅衬底上游产品线，抢占市场先机。三要注重知识产权保护，研发机构和硅衬底产业链上的企业可构建硅衬底专利池，成为未来我国LED产业应对专利诉讼的强大力量。

（二）打好细分市场的争夺战

硅衬底LED的优势是“一大一小”。大是指大功率照明芯片，小是指应用于显示显像领域的小尺寸芯片。数据显示，2020年我国汽车照明市场规模有望超200亿元，2020年LED闪光灯出货量将超过42亿颗，形成60亿元的市场规模，而大功率LED景观照明市场在2020年将会超过820亿元。我们要充分发挥好硅衬底LED芯片大功率、方向性的特性优势，用市场化的手段，引导中下游企业避开产能过剩、同质化严重的通用照明市场，深耕车灯、手机闪光灯、户外照明、景观照明、植物照明及医疗照明等高毛利细分市场，特别要注重培育行业细分市场的中下游龙头企业，唱响“南昌灯泡”的品牌形象。一要巩固现有市场基础，例如南昌晶瑞照明封装的手机闪光灯珠及模组出货量已达全国第一，随着全国排名前五的手机ODM厂商落户高新，将进一步节约手机厂商采购手机闪光灯的成本，我们应以此为契机巩固现有成果，引导企业与更多的手机厂商合作，进一步夯实市场基础。同时，要结合南昌汽车产业的发展，不仅要加强硅衬底LED车灯制造企业与江铃新能源汽车的合作，还要进一步促成硅衬底LED车灯制造企业与传统汽车厂家开展合作，加大硅衬底车灯在南昌汽车产业的渗透率，进而谋求与国内其他车厂的合作。二要提升新兴市场份额，以舞台照明为例，全国最大的舞台照明产品生产基地在广东，我们可以引导硅衬底LED芯片企业加强与广东舞台照明灯具厂家的合作，通过下游的市场基础来扩大上游的市场份额。

（三）打好技术推广的协同战

科研机构、上游企业、政府三方都要做好硅衬底技术及产品的宣传推广，让更多的中下游企业清楚了解硅衬底技术的特性与优势，吸引更多企业进入硅衬底LED产业。一方面，鼓励科研机构和上游企业构建行业综合信息网站，利用互联网等新媒体宣传推广硅衬底技术，同时通过举办学术研讨、高峰论坛等方式加强业内交流，吸引更多企业和投资机构关注硅衬底技术，投资硅衬底LED产业;另一方面，政府要帮助科研机构做好科技成果转化的承接工作，当好科技成果研究与量产的中介桥梁，政府可以委托科研机构或上游企业对政府招商人员开展硅衬底技术知识培训，使招商人员在开展招商引进LED企业时更能有的放矢。

（四）打好产业强链的攻坚战

硅衬底LED产业发展既要靠顶天立地的上游企业，也要靠鋪天盖地的中下游企业，上游企业能决定产业发展的高度，中下游企业则能决定产业发展的厚度。一是要引导企业善用各类金融平台，通过垂直延伸、跨界整合、海外并购等方式，做大企业规模、畅通销售渠道、拓展海外市场。二是要加大对中下游配套企业的招商力度，鼓励扶持晶能光电发起的全球合伙人招募计划，做大产业规模，并在细分市场领域做强产业链，努力把南昌从硅衬底LED芯片制造基地转变为硅衬底LED产品制造基地。三是可以鼓励、引导走蓝宝石衬底技术路线的中下游企业，在扩大产能时，兼用硅衬底技术的芯片，生产部分硅衬底技术产品，通过利用蓝宝石阵营的生产要素来拓展硅衬底LED市场份额，最大程度地扩大硅衬底LED产品产能，以此达到“借船出海”的目的。

（五）打好人才引进的持久战

要把引进人才、留住人才作为战略问题来对待，不断提升城市宜居环境，执行落实好各项人才政策，努力为人才提供事业平台，不断做大人才基数。贵阳在发展大数据产业过程中，也经历了从无到有的一个过程，其实施人才兴市的一些做法值得借鉴：贵阳市于2015年发布了《关于加快大数据产业人才队伍建设的实施意见》，采取特殊优惠政策集聚大数据专业人才，吸引大数据领军人才、高层次人才创新创业，支持大数据企业引进专业人才和急需人才，政、校、企联动订单式培养大数据中高级人才和基础人才。此外，2016年贵阳市发布《大数据“十百千万”人才培养计划实施方案》，选拔培养大数据产业领军人才;发布《2016年贵阳市大数据及相关产业人才需求信息》，为有针对性地引进大数据产业人才提供参考;出台《大数据人才专业技术职务评审办法（试行）》，开辟了大数据产业人才职称评审的绿色通道。我们可以参考贵阳模式，一是定期向社会公布《硅衬底LED产业人才需求信息》，重点抓好行业领军人物、技术型人才和生产型人才的引进，切实落实好人才政策;二是利用第三方人才中心，积极沟通联系国内外高技能、高层次人才到昌为企业开展员工培训，提升本地企业生产工艺和技术水平;三是开展人才“回留”行动，即破除体制机制的藩篱，做优创业和生活环境，唤回南昌籍人才和南昌高校毕业的校友来昌干事创业，留住南昌高校毕业的学生在昌成家立业，为南昌硅衬底产业提供有力的人才保障。

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