LED：期待引爆

文/黃平

如果把現(xiàn)有的普通白熾燈全部更換成節(jié)能燈，一年可節(jié)電600多億度，接近三峽電站全年的發(fā)電量

自從人類學(xué)會鉆木取火以來，LED可以算得上是人類照明歷史上的第三次革命。LED照明即發(fā)光二極管照明，它在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠、青、橙、紫或白色的光。

理論上LED照明只有白熾燈10%的能耗，相比熒光燈也可以節(jié)能50%。而且LED光源無紫外光、紅外光等輻射，可以廣泛應(yīng)用于景觀照明、路燈、手機(jī)、液晶屏（LCD）背光源及汽車照明等領(lǐng)域。由于LED符合低碳經(jīng)濟(jì)的要求，世界許多國家均出臺了發(fā)展LED的相關(guān)計劃。中國有“半導(dǎo)體照明工程”，美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導(dǎo)體照明計劃”，歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的“彩虹計劃”，日本于2003年開始實施半導(dǎo)體照明計劃第二期。

目前，全球LED產(chǎn)業(yè)呈美國、亞洲、歐洲三足鼎立的格局。LED的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在襯底材料、外延材料生長、大功率芯片制造等方面，這些技術(shù)的核心專利大部分被Cree、Osram、Nichia等幾家大公司所控制。從銷售額來看，日本的LED占全球的產(chǎn)能一半，臺灣約占21%，歐美約占14%。

過去幾十年，盡管我國LED產(chǎn)業(yè)取得較大的發(fā)展，但是與國際先進(jìn)水平還存在較大差距，主要表現(xiàn)在核心生產(chǎn)裝備MOCVD機(jī)和原材料依賴進(jìn)口、核心專利缺乏、相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不完善等方面。從產(chǎn)業(yè)鏈分析，LED制造可分為上游的LED外延片、中游的芯片、下游的封裝組件和產(chǎn)品應(yīng)用三個環(huán)節(jié)。相對而言，越是上游領(lǐng)域，技術(shù)門檻越高，利潤率也越高。據(jù)統(tǒng)計，我國從事外延生長、芯片制造的研究和生產(chǎn)單位只有40多家，而封裝企業(yè)卻超過600家。

據(jù)測算，如果把現(xiàn)有的普通白熾燈全部更換成節(jié)能燈，一年可節(jié)電600多億度，接近三峽電站全年的發(fā)電量。根據(jù)發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，我國照明用電在總用電量中的占比將呈上升趨勢，同時，我國人口眾多，對LED產(chǎn)品有著世界最大的潛在市場需求。因此，在很大程度上，通用照明市場決定著LED產(chǎn)業(yè)的未來。

雖然LED具有很多優(yōu)點，但是高昂的成本卻嚴(yán)重阻礙著LED在更大范圍的應(yīng)用。一個3W的LED節(jié)能燈售價在80元左右，相當(dāng)于普通節(jié)能燈的五六倍，更高出白熾燈10多倍。LED燈中，芯片的成本就占50%以上，很多LED芯片都是用藍(lán)寶石做基底，有的甚至用價格更貴的碳化硅。為了使LED燈泡有良好的散熱效果，燈泡外殼需要用鋁合金等成本較高的材料制造。更何況，由于缺乏核心技術(shù)，中國多數(shù)芯片廠商幾乎都從國外以及我國臺灣地區(qū)購買外延片，然后加工成芯片。即便如此，其產(chǎn)量也只能滿足國內(nèi)封裝企業(yè)需求量的30%左右，于是很多企業(yè)干脆直接從其它地區(qū)進(jìn)口芯片，成本往往會更高。

圖/新華社

為了加速LED的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，近幾年來，中央和部分地方政府出臺了一系列政策支持措施。2009年7月24日，國家發(fā)改委與聯(lián)合國開發(fā)計劃署、全球環(huán)境基金合作的“中國逐步淘汰白熾燈、加快推廣節(jié)能燈”項目簽字儀式在北京舉行，標(biāo)志著中國綠色照明領(lǐng)域的國際合作進(jìn)入新的階段。2009年10月，國家發(fā)改委等六部委聯(lián)合發(fā)布了《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見》，根據(jù)該文件，到2015年，我國半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增長率將保持在30%左右，功能性照明在20%左右，企業(yè)自主創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)集中度顯著提高，實現(xiàn)年節(jié)電400億千瓦時，相當(dāng)于年減排二氧化碳4000萬噸。除了中央政府之外，我國各地方政府也出臺了一系列政策支持措施推進(jìn)LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并形成了若干個LED產(chǎn)業(yè)帶。

政策的大力支持和產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)的逐步顯現(xiàn)，將使得我國LED產(chǎn)品性能不斷提高和成本持續(xù)降低，LED的應(yīng)用范圍也在逐步擴(kuò)大，預(yù)計LED將在近兩年逐步進(jìn)入通用照明市場，并在5年之內(nèi)成為我國照明的主流產(chǎn)品。由于通用照明市場容量巨大，未來幾年我國LED照明行業(yè)有望迎來爆發(fā)式增長。