发光二极管行业深度研究报告

发光二极管行业深度研究报告内容摘要：

316 % 5 夏普 Sharp 281 % 6 Cree 268 % 7 Stanley 255 % 8 台湾光宝LiteOn 228 % 9 Vishay 211 % 10 日本罗姆Rohm 200 % 资料来源： iSuppli Japan，中投证券研究所 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 22 页 共 65 页 （ 五 ）全球 LED 专利竞争 市场的不断扩大，国际上相当重视 LED 知识产权的保护和测试标准的制订，主要厂商利用专利优势 ，企图通过设置专利壁垒和制订行业标准来控制市场。 日本和欧美企业盘踞产业高端，手中握有大量专利，新兴地区如台湾、韩国企业不断遭遇日本及欧美公司的专利诉讼，处于被动局面。 日本的日亚化学公司在 2020 年前，凭着其十年来研发取得的涵盖 LED 结构、外延、封装和工艺以及荧光粉等相关原材料的专利权，在 LED 市场拥有相当的垄断地位。 预计全球 LED 领域的产品、技术的竞争将随着市场的扩大而更为激烈。 不过由于 20 年专利期限将到，许多 LED 专利的将于 2020 年逐渐失效。 届时原有的产业专利结构将出现较大调整。 新兴 厂商有望获得新的发展契机。 现在持有大量专利技术的 LED 大厂纷纷展开相互授权的方式来规避专利问题，并利用原有的规模优势，大力开发新的专利技术。 因此对于新兴业者如国内 LED 厂商而言，专利到期既是机遇又是挑战。 国内拥有外延、 LED 芯片设计和制造等上游技术能力的厂商，更有希望抓住机遇，在外延衬底及芯片技术上取得突破，扭转不利的专业格局，成为 LED 产业新一波重组趋势的受益者。 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 23 页 共 65 页 （ 六 ）全球照明节能政策 相同亮度下 LED 耗电仅为白炽灯的 1/8，节能灯的 1/2，寿命更能延长近 100 倍，可达 10 万小时；若普通 照明全部采用 LED 灯，我国每年可节约用电近千亿度，相当于一个三峡工程的发电量。 此外， LED 中不含汞 、铅等有害元素，光线中不含紫外线和红外线，对人体无害。 欧盟著名的三大电子产品环保法令对电子产品的环保性做出了硬性规定。 《报废电子电器设备指令》（ WEEE）于 2020 年 8 月正式实施，目的是减少电器废弃量，增加废旧电器的再生使用，改善环境。 《关于制定用能产品环保设计要求框架指令》（ EuP）是 2020 年 7 月 22 日发布并于发布之日起 20 天后生效。 该指令覆盖范围广泛，欧盟委员会将根据 EuP 指令陆续对 诸如供暖及热水设备、电动马达系统、家具及商业场所照明系统、家用及办公室用办公设备、个人电子产品等用能产品制订具体的实施措施。 《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》（ RoHS）已于 2020 年 7 月正式开始实施，主要目的在于消除电子电机产品中的铅、水银（汞）、镉、六价铬、多溴联苯（ PBB）和多溴二苯醚（ PBDE）共六项物质；根据 RoHS 指令，含有铅的普通照明光源（如荧光照明）将于 2020 年停止使用。 此外， 2020 年 2 月全球 149 个国际和地区通过的《京都议定书》开始生效， 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 24 页 共 65 页 其目标是在 2020 年 至 2020 年间将已开发国家的二氧化碳、甲烷、一氧化氮等六种温室气体排放量在 1990 年的基础上平均削减 %。 LED 灯不含铅和汞等有害物质，无频闪，属于绿色光源；并且采用 LED 照明可大幅减少电力需求，进一步减少温室气体排放。 随着全球节能环保意识的加强，节能减排的议题不断强化。 世界很多国家和地区纷纷出台政策，扶持半导体照明产业的发展。 环保节能的 LED 产业将大放异彩。 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 25 页 共 65 页 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 26 页 共 65 页 三、 国内 LED 产业 状况 （一） 国内 LED 产业发展现状 我国 第一只 LED 是 1969 年由中科院长春物理所（现中科院长春光学精密机械与物理研究所）研制成功的 GaAsP 红色 LED。 我国功率型 LED 的发展，则经历了进口器件销售 — 进口管芯封装（ 1998 年前 100%进口） — 进口外延片制管、封装 — 自主生产四个阶段。 1999 年至 2020 年，我国 LED 产值的年均增长率为 30%。 2020 年至 2020 年， LED 器件产值年均增速提高到 %，到 2020 年已经突破了 300 亿元。 图 1： 我国 LED 器件产值（单位：亿元） 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 27 页 共 65 页 上游外延片生产和芯片制造环节技术要求较高，在大陆发展较迟，但 增长迅速。 2020 年，我国 LED 芯片业实现产量 380 亿粒，产值 15 亿元。 2020 年至2020 年， LED 芯片产量复合增长率 %，芯片产值复合增长率 %，均呈现出快速增长的势头。 图 2： 我国 LED 芯片产量 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 28 页 共 65 页 下游封装行业技术壁垒较低，技术投资适中，进入相对容易，目前我国具有一定规模的 LED 封装的企业有 600 多家，总量则在 1000 家以上，数量众多，规模偏小。 较大的有佛山国星、富阳新颖、宁波和普、深圳量子光电、厦门华联电子和福日科光等。 2020 年，我国 LED 封装业 实现销售额 168 亿元，实现封装产量 820 亿粒。 2020 年至 2020 年 7 年间，封装销售额复合增长率达到 27%，封装产量复合增长率达到 38%。 LED 封装行业增速不如芯片，主要是前期发展已经较为充分，基数高，而芯片制造发展阶段在封装之后。 图 3： 我国 LED 封装行业规模变化 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 29 页 共 65 页 （二） 国内 LED 产业地区分布 我国 LED 产业的地区分布较为集中，基本都分布在长三角、珠三角、江西及福建、环渤海湾等地区，其中上海、南昌、厦门和大连是国家首批制定的 LED 生产制造基地。 长三角地区，主要企业有上海兰宝光电（ GaN 外延、芯片）、上海蓝光（ GaN 外延、芯片），上海金桥大晨（红黄芯片、封装），上海南北机械、上海小糸车灯 （汽车应用）、上海三思（显示屏）、江苏镇江奥雷（ GaN 芯片、封装）、浙江富阳新颖电子（封装、应用）、浙江宁波和普（封装）等。 珠三角地区，主要企业有广州普光（外延、芯片）、深圳方大国科（ GaN 外延、芯片）、深圳量子光电（封装）、深圳海洋王（应用）、深圳嘉伟实业（太阳能半导体照明应用）、佛山国星光电（封装、应用）、惠州德赛光电（显示屏）等。 江西及福建地区，主要企业有江西福科（ GaN 外延）、江西联 创光电（ GaN 外延、芯片、封装、应用）、欣磊光电（芯片）、厦门三安电子（ GaN 外延、芯片）、厦门华联电子（封装、应用）、福日科光（封装、应用）等。 环渤海湾地区，主要企业有大连路美（ GaN 外延、芯片）、大连路明（荧光粉）、北京有研稀土（荧光粉）、北京睿源（ GaN 功率型芯片）、廊坊鑫谷光电（封装、应用）等。 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 30 页 共 65 页 在研发方面，以中科院半导体所、物理所、北京大学、清华大学、信息产业部 13 所等科研院所为代表，从“九五”开始积极介入第三代半导体材料氮化镓 （ GaN） LED 领域的研发，并在“九五”、“十五”期间 逐步将技术成果进行转化，如中科院半导体所和深圳方大、福日电子，物理所和上海兰宝，北京大学和 上海蓝光，清华大学和山东英克莱， 13 所和厦门三安。 （三） 国内 LED 重点 厂商情况 我国现有 LED 企业 600 多家，企业主要集中在下游封装和应用领域，国内从事 LED 上游外延片和中游芯片的企业大约在 10 余家，主要企业有厦门三安电子、大连路美芯片、深圳方大国科、上海蓝光、士兰明芯等。 国内从事下游封装的企业主要有佛山国星光电、宁波爱米达、厦门华联、深圳超亮等 20 家。 表 1： 我国 LED 行业主要企业 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 31 页 共 65 页 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 32 页 共 65 页 表 2： 2020 年中国主要 LED 厂商投资情况 （四） 国内 LED 技术发展 现状 我国 LED 科研起步较早，几乎不落后于韩国和台湾，目前的研究水平也较高。 但产业发展较慢，无论是从技术上，还是从产值和应用上，都比国外要慢一拍。 我国白光 LED 显色指数已经超过 80，发过来效率比韩国和台湾差一些，但也达到 60～ 68lm/w。 表 3： 国内外功率型白光 LED 技术指标对比（ 2020 年 12 月） 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 33 页 共 65 页 我国 LED 芯片的国产化率仍然较低， 07 年底综合国产化率不到 50%。 其中四元 LED 和 GaN LED国产化率较低，生 产高端的蓝绿光 GaN LED 只有 35%。 表 4： 2020 年度国内 LED 产量、芯片产量及芯片国产率 从主要应用市场的情况来看，我国 LED 产业仍然处于较低的水平。 交通信号灯和景观照明合计占 LED 应用市场 80%左右，是两块最大的市场。 汽车用照明占比较少，手机背光几乎没有，更大尺寸的笔记本背光和液晶显示器液晶电视 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 34 页 共 65 页 背光还不能生产，更谈不上普通照明。 表 5： 2020 年中国 LED 主要应用市场规模 表 6： 2020 年一季度中国 LED 主要应用市场规模 从中我们仍然可以看到，交通信号灯已 经趋于平稳，景观照明步入稳步增长，而代表更高端照明的汽车用照明和室内装饰照明步入快速增长的阶段，占 LED 市场应用的比重也在稳步提高。 但这两个领域和台湾同类企业和日韩欧美等 LED 先进地区相比，仍然处于较低端的位置。 再往上发展，就是手机背光等小尺寸屏幕领域，台湾已经发展得非常充分，并有产能过剩之虞，空间不大。 （ 五 ）国内 LED 未来产能预测 LED 产业越往上游，技术含量越高，投资需求也越大。 最后端的应用产品投资只有数十万上百万，上游的外延片制造则在 6000 万以上， GaN 基板的外延片更需要上亿元。 发光二极管（ LED）行业深度研究报告 第 35 页 共 65 页 表 7： LED 各产业链投资规模需求 据不完全统计， 2020 年国内半导体照明产业相关新增投资近 40 亿元，而规划中的投资则超过 150 亿以上。 新增投资主要集中在外延片生，根据国内各厂的商投资计划， 2020 年预计将新增 MOCVD 超过 40 台，我国外延芯片产能规模将有非常大的提升。 目前我国 LED 外延片主要生产企业有厦门三安、大连路美。