摘要：  毋庸置疑，未来十年，半导体照明的发展将引导整个照明产业。本文尝试对整个照明市场、半导体照明路线图、LED光源技术、以及整个半导体照明价值链作一综述，以产业特点为基础，以独立视角分析中国的半导体照明发展方向。

关键字：  半导体，照明，路线图，LED，光源技术

最近，照明市场因为CO2减排的巨大潜能以及大量资本的涌入而倍受关注，各大研究机构出版了多种专业的产业研究报告，同时，各协会、联盟也陆续发表了对市场的乐观预测以及对行业分工的建议，但是，真正来自产业自己的声音却很小。毋庸置疑，未来十年，半导体照明的发展将引导整个照明产业。本文尝试对整个照明市场、半导体照明路线图、LED光源技术、以及整个半导体照明价值链作一综述，以产业特点为基础，以独立视角分析中国的半导体照明发展方向。

一、半导体照明的CO2减排的巨大潜力

气候变化是本世纪人类面临的最重大的生存和发展问题之一，为了应对全球性气候变暖，必需将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害——这是《京都议定书》的目标。至今已有超过170个国家签署了该协定，虽然作为参与国之一的美国至今未签署该协定，加拿大也在2011年退出该协定，但民智已开，发达国家的反对已阻挡不了全球性碳减排运动的浪潮。中国作为全球第二大经济体，建设投资市场份额全球第一，2005年《京都议定书》正式生效，中国成为全球主要的国际碳排放资源提供国，碳权供应量占全球61%的市场份额。据英国政府测算，到2012年全球碳交易市场容量为1400亿欧元，有望超过石油市场成为世界第一大市场。据英国瑞碳有限公司介绍分析，中国已批准碳减排项目中，80%以上集中在水电、风电、余热发电等再生能源项目。

图1 国际能源总署(IEA)分析报告

从图1国际能源署(IEA)分析看，到2050年，中国基准碳排放量将达到159亿吨，而全球基准碳排量达570亿吨，中国碳减排贡献占27%。模型还显示能源使用端效率对碳减排贡献达38%，而照明行业作为占用电量五分之一的用电大户，节能潜力超过75%，将在碳减排运动中发挥主要作用。

作为碳减排贡献19%，重要性排第二的“碳捕获和封存”，现阶段除了二氧化碳减排的功能外，仍存在许多制约其发展的突出问题。包括能耗和成本过高、长期封存的安全性和可靠性有待验证等，总体上仍处在研发和示范阶段;发电效率和最终燃料转换效率的提供也未看到突破性的进展;核能发电在经历了日本核泄露事件后，世界各国对核利用的安全性将持更谨慎态度;在可再生能源利用方面，太阳能光伏产业比半导体照明更早受到风险资金的追捧。麦肯锡温室气体减排活动的分析研究揭示了到2015年，用LED照明取代白炽灯，每减少一吨CO2排放将会增加140欧元的经济收益;其他已知的减碳技术都是所谓的减碳不省钱，环保不节能，报告中提到利用太阳能达到同样的CO2减排效果，一吨CO2将耗资80欧元，从经营总成本的角度看，每减少一吨CO2排放，LED照明将比太阳能产业增加经济收益220欧元——合1800人民币(以2012年4月汇率换算)。若2016年中国的LED照明灯具使用量达到20%，照明市场收益约500亿人民币，而对社会总收益将增加3万亿人民币。

二、照明市场的三大领域

照明市场主要包括普通照明、汽车照明和背光源三大领域。背光源应用领域亮度、寿命要求不高，消费产品更换周期快，从2004年以来一直是LED市场发展的主动力。2011年至2016年，LED背光源产品需求增长幅度将与LED光效趋于同步，背光源市场将相对稳定地保持在330亿人民币。随着LED本光源替换市场的消失，LED光效提升，预期到2020年背光源市场收益将减半。由于LED设计的灵活性，随着世界范围内汽车照明行业对LED技术的认可，LED汽车照明在未来十年将持续升温，成为汽车照明市场收益增长的引擎。

普通照明市场份额占总照明市场份额的75%，传统照明市场分为照明光源和照明灯具。LED进入普通照明，必先开拓替换市场。根据美国能源部对北美光源市场分析预测(如图2)，2011年至2015，CFL(节能灯)和LED光源数量将快速成长，填补白炽灯淘汰的市场空缺。

可以预见的是，中国2012年10月1日起逐步分阶段禁止白炽灯以后，由于价格的原因，消费者对于LED照明光源的接受度会低于CFL。图3 CFL价格的趋势引用了因创(ITRON)于2008年关于美国CFL价格的分析模型，美国的白炽灯销售价格为0.5$～1.2 $，CFL价格于2000年降至10$，达到市场甜蜜点，销售快速起量，持续8年复合增长率达50%。LED光源现在的销售量还不到照明市场的1%，DOE SSL市场分析及各大研究机构都预测了2015年替代60W白炽灯800lm的LED光源OEM价格将达到10$，LED光源销售量达到普通照明五分之一，市场收益占比超过40%。

图3 CFL 价格与销售量趋势图

DOE根据2010年LED性价比，在2011年作了LED封装器件性价比的最新预测，描绘了性价比路线图，如图4显示。DOE同时给出了替代市场最大份额的60W白炽灯相当的LED光源OEM价格趋势图，如图5所示，预测2015年，60W相当的LED光源OEM价格将达到10$，接近13W白炽灯的价格区间。

图4 LED封装器件性价比路线图(@350mA/mm2)

图5 LED照明光源价格路线图

三、中国的普通照明市场

中国普通照明市场于2010年占据全球市场总量的14%，亚洲已经成为全球最大的普通照明市场，已经占据35%的市场总量。由于中国经济高速增长，建设投资占全球35%的市场份额，新增人口、新增家庭也带来新增市场，加之政府对节能照明的财政补贴，将推动普通照明市场快速成长。亚洲另一照明大国日本，由于电费高昂，以及地震核泄漏后节能意识高涨，在消费补助政策的刺激下，带来强大的光源替代市场。估计2016年至2020年间亚洲的普通照明将占全球市场份额的55%～60%。

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图6 普通照明市场的地理分布

四、中国的LED照明市场

中国LED照明市场规模庞大，这是基于中国总体照明市场的规模基数直观推测，但是中国的LED照明产业能否保持传统照明产业的市场份额呢，目前还不能加以肯定。中国CFL生产量占全球80%，白炽灯占全球70%，中国的LED照明产量有多大，中国的LED照明发展遇到哪些障碍，中国的LED照明产业出路到底在何方?

LED作为人类历史上的第四代照明技术，必将改变照明行业——这是整个产业界的共识。有人认为LED模块(光引擎)必将替代传统光源(灯泡、灯管)，毋庸置疑，但是光引擎标准制订过程中，中国的LED照明产业有没有话语权?国际非盈利的LED生产商组织 ZHAGA联盟，由九家企业发起，但是发起者没有中国企业;同时，ZHAGA联盟有正式会员58个，中国企业只占了5个;在125个普通会员中，中国企业也仅占据11个席位。中国企业能否承担光引擎接口标准的起草，并在产业化过程中占领先机，这是一个值得思考的问题。

中国的LED白光产品出口面临专利障碍;而背光源照明市场趋于饱和，汽车照明市场供应链密难插针，而在开拓普通照明市场时，也会发现中国的LED照明市场甜蜜点不在OEM光源10美金。随着2011年韩系中功率LED封装器件带头降价，台系芯片厂和封装厂及时联动，中功率封装报价也策略性跟进，并修正性价比路线图。到2012年，供应链整合能力较强的LED照明企业拿到的这颗LED性价比都能达到2$/klm，熟悉的同业清楚这颗LED在2700K色温、显色指数80的规格，光效大于100lm/W，部分企业也可以拿到光效大于115lm/W的档位;对应6500K色温、显色指数75的规格，光效大于130lm/W～150lm/W。对于优秀的LED光源应用设计，暖白LED光源光效达到70lm/W～80lm/W(优于CFL光效63lm/W的平均水平)、冷白LED光源光效达到90lm/W～100lm/W，OEM价格低于10$/klm(klm指LED封装器件总光通量，对应LED光源光通量为800lm)。

反思传统照明，中国的白炽灯售价在0.1$～0.3$，欧美市场售价在0.5$～1.2$，所以中国的白炽灯占了全球70%的总产量。中国的CFL售价略低于2$，但对于政府财政补贴的规格，消费者能以1$的价格买到，中国的CFL占了全球80%的总产量;替代60W白炽灯的LED光源OEM价格低于10$，2012年Q1《高工LED》报道最新价格平均达29$，国际上LED光源确实到了市场甜蜜点，虽然光效没比DOE SSL技术路线图提前，但是价格已经达到DOE预测2015年的目标，提前3年实现。而同规格LED光源在中国的价格也在20$～30$，这个价格是白炽灯的100倍，是财政补贴节能灯价格的20倍，可以预见的是中国LED照明的市场甜蜜点在5$左右。若LED照明能得到政府推广CFL的支持力度，LED光源售价10$，消费者只要支付5$，可见若有政策性财政补贴消费者购买，中国LED照明的市场甜蜜点距离也很近。

售价10美金，OEM价格要低于5$，这个目标对于LED照明产业的今天是挑战，但跨过这个障碍，中国LED照明产业的出路才能清晰。中国LED照明市场规模化速度必须超过DOE预测的路线图，若是国内市场规模小，急于开拓国际市场，就算中国的照明企业跨越了专利障碍，反倾销的大棒也在等着我们，传统节能灯企业都有切肤之痛。只有整个LED照明产业链有效整合，中国LED照明市场快速规模化，中国LED芯片企业在2010年、2011年增加的设备嫁动率才能保障，若急于找国外出海口，中国政府及地方的财政补贴就未能受惠于国民，也会使LED照明产业畸形发展。中国LED照明市场快速规模化，中国LED照明企业才能立足国内市场，主导LED照明行业标准，中国的LED照明标准与国际标准对接时，中国的市场份额将更有话语权，LED照明的标准也将是普通照明的未来标准。

五、中国LED照明产业现状

目前，国际照明大厂相继在中国设厂，抢食中国普通照明市场。韩国大企业的目标不仅如此，它定位2013年做到中国第一，2015年做到全球第一。韩企的动作也不止如此，它把LED公司并入半导体公司，动机很明显，隐藏利润信息、实现市场目标。而同期中国LED照明产业链上的多数企业还在纠结于如何取得市场的高利润。2011年12月“高工LED”杂志发表了篇文章《LED上游利润占70%系误导，国内不足一成》，很认真分析了各种盈利模型，批评和纠正了无实证经验的谣传，也呼吁国内企业放弃对上游芯片领域的大规模投资。LED产业、研究机构、政府已正确意识到2011年在建项目已备案的MOCVD数量产能将过剩，下半年开始急刹车。同时LED照明产业同仁也要意识到金字塔式的产业链，截至2010年，中国的LED外延、芯片企业达80家;截至2011年，LED封装企业达1600家;应用企业达6000家(GLII 2012年发布)。对于金字塔式的产业链有正确认识，就不至于被幼稚的谣传蛊惑，但是从近两年大量资金扎堆上游蓝宝石衬底、LED外延、芯片项目，上游强劲的吸金能力源于高毛利的驱动，政府的财政扶持也起到推波助澜的作用。这样的背景下，更应该联动性地引导LED照明产业良性发展。

六、中国LED照明产业链的盈利能力

本文列举在LED照明产业链中具有行业代表性的上市企业的财务数据，如表格1，乾照光电的产品毛利率稳定于60%;三安光电芯片产品毛利介于40%～46%，由于快速扩产，设备产能未能及时释放，设备折旧比重较大，同时LED芯片价格快速下行，降低了2011年芯片产品的毛利率，但是应用产品毛利依然达到40%～63%;士兰微虽然MOCVD设备规模化优势不佳，但产品毛利率依然达到35%～48%，但行业不景气对其营业表现影响较大。值得注意的是芯片企业产品毛利率还可以高达60%，这在中国上市企业中只有白酒行业和高速公路企业才能达到此指标。扩产的芯片企业在保持产品高毛利率的同时，营业外收入占比很高，得益于MOCVD财政补贴收益。

中下游企业财务数据参考表格2，国星光电保持其封装企业龙头地位，直插式LED毛利率从14%降到6%，SMD毛利率从30%降到19%，应用产品毛利率从46%降到28%;鸿利光电和勤上光电的产品毛利率保持在34%。由于传统照明企业如阳光照明、佛山照明，在本文成稿日未发布2011年度报，统计中未予列入，但从历年会计数据看，阳光照明主营产品毛利率介于16%～24%;佛山照明主营产品毛利率介于23%～27%，传统照明企业的LED照明产品毛利率同样介于16%～20%，各大企业的毛利率表现也反映了企业对于产业发展的不同认识。在今后四年，LED照明产业链上的企业能否驻足于现有营业规模、维持高毛利率?韩国企业的做法是隐藏毛利抢占市场份额，中国LED照明产业如何应对，保住并增加家门口的市场份额应是当务之急。

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七、中国LED照明产业链未来发展

台湾LED产业在2011年有很好的示范，上中游联合开发，修订并加快性价比路线图的步伐。中国的LED照明产业能否联合开发，产品快速达到中国市场的甜蜜点，个人认为是可行的。LED光源OEM材料成本结构已达到LED封装器件、结构光学、驱动电源各占三分之一，设计方案着眼于改善材料成本的三大块，只要市场规模打开，制造管理费用、人工和折旧费用比例就能降低，体现规模效益。

第一、以现在国内蓝光芯片定价比台企低10%;若芯片企业下修毛利率至40%，芯片价格可以再降10%以上;外延片设备折旧费用在外延片成本中占30%以上，而衬底在芯片成本中占50%～60%，芯片设备折旧费在芯片成本中占10%以上，若是政府对设备的财政补贴，换算成设备折旧费用减少，若国内MOCVD嫁动率达到60%，整体可以体现芯片制造成本再降10%以上，只要国内LED照明产业联动，国内芯片价格比台系低30%，芯片企业盈利表现依然很好。国际大厂中国大陆设厂动作频繁，中国LED照明产业的风险意识应该尽快转化为行动。

第二、若上下游产业链联合开发，上游订制开发照明需求的芯片波长、尺寸，封装成COB或光引擎模块，封装和光源结构综合成本将可以大幅降低，COB封装在行业中推行多年，性价比未表现出优势，最根本的原因是没有结合光引擎模块设计，未体现结构成本改善。铝基板COB热阻依然偏大;陶瓷COB的成本偏高。新基板材料技术的引进，并结合光引擎模块进行设计，才能真正体现LED模块的未来趋势。国内LED照明产业的光引擎模块的标准化应该加快推动，没有国内标准，而跟随国际标准必失去发展先机。

第三、若采用高压芯片，驱动电源的成本可以减少50%以上。高压芯片、高压恒流驱动是LED照明的趋势，从现在看是快速降低LED光源成本的有效手段。

以改善LED照明光源成本结构开展上下游联合项目攻关，就以上分析的成本降幅，使LED照明光源OEM价格达到市场甜蜜点，快速打开中国LED照明市场。只有开拓LED照明市场，中国芯片厂才能排除过度投资带来设备嫁动率低的风险，中下游企业才能在家门口找到市场突破口，并且在LED照明标准提高发言权。只有在替代市场上找到生存空间，才有机会在后续个性化的LED照明灯具市场形成竞争优势、保持良性发展。