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十城万盏触动中国半导体照明产业亢奋神经

作为出生“寒门”的led,可谓是一路跋涉、辛苦异常。如今随着技术的跃升,已经被称为第四代照明 光源或绿色光源,可谓实至名归。它具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。故在当前的经济形势严峻、能源危机的情况下一跃成为广受赞誉的新的照明形式。

近年来,世界上各个国家围绕led的研究和应用展开了激烈的技术竞赛。美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”,欧盟也在2000年7月宣布启动类似的计划。中国在“863”计划的支持下,2003年6月份首次提出发展半导体照明计划。

 

  中国半导体照明产业

  863计划奠定中国led产业基础

2002年前国内LED 芯片完全依赖进口,2003年国家半导体照明工程启动后,GaN功率型芯片从无到有,并带动了小功率芯片的发展,逐步替代进口。2006年国内led芯片需求量660亿只,进口370亿只,国产化率已达到44%。预计2007年国产白光照明用小功率GaN芯片将达到80亿只,国产化率超过30%,功率型GaN芯片国产化率将达到20%。

2003年,半导体照明的“十一五”863重大项目自实施以来,代表了国内研发的最高水平。如今,我国led外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等方面均已显现具有自主技术产权的单元技术,部分核心技术具有原创性,初步形成了从上游材料、中游芯片制备、下游器件封装及集成应用等比较完整的研发与产业体系,为我国led产业做大做强在一定程度上奠定了基础。

截至2008年底,国家半导体照明工程取得重大进展:探索性、前沿性材料生长和器件研究出现部分原创性技术。国内已研制出280纳米紫外led器件,20毫安输出功率达到毫瓦量级,处于国际先进水平;非极性氮化镓的外延生长,X射线衍射半峰宽由原来的780弧秒下降至559弧秒,这一数值是目前国际上报道的最好结果之一;首次实现大面积纳米和薄膜型光子晶格led,20mA室温连续驱动小芯片输出功率由4.3mW提升至8mW;全磷光型叠层白光OLED发光效率已达到45流明/瓦;成功开发出6片型和7片型MOCVD样机,正在进行工艺验证。

我国led产业在产业化关键技术上也取得较大突破。国产芯片替代进口比例逐年增长,截至目前已接近50%。功率型白光led封装接近国际先进水平,已成为全球重要的led封装基地。以企业为主体的100流明/瓦led制造技术进展较快,通过图形衬底技术和改善外延层结构,产业化线上完成的功率型芯片封装后达到75流明/瓦。具有自主知识产权的功率型硅衬底LED芯片封装后效率接近60流明/瓦,处于国际先进水平。

同时,规模化系统集成技术研究和重大应用进展顺利。应用产品种类与规模处于国际前列,已成为全球led全彩显示屏、太阳能led、景观照明等应用产品最大的生产和出口国。天津一汽夏利和常州星宇已开发出led汽车 前照灯样灯,2008年7月海信首款42英寸超薄led背光液晶电视 上市,目前已销售 近万台,预示着占世界产量40%的中国消费类电子 产品开始大规模使用led技术。

以奥运示范工程为代表的规模化系统集成技术的实施,促进了产品集成创新与示范应用,显示达到了节能、环保的效果,提高了国际社会的认知度。去年8月,北京奥运会开幕式及场馆采用的led景观照明、全彩显示屏等产品,开创了奥运历史上大规模使用LED照明技术的先例,led成为支撑绿色奥运、科技奥运的重要力量。据测算,仅水立方5万平米的led景观照明,与荧光灯 相比,全年可节电74.5万度,节能70%以上。功率型led(用国外的芯片封装可达80—90流明/瓦)已开始在次干道路灯、停车场、加油站等照明领域应用,可节电30—50%,采购与运行综合成本约3年左右与传统光源持平,而光效每年提高约30%,价格下降40%。约5万盏led路灯已在20多个城市开始示范应用,用led进行市政照明节能改造已成为可能。

在标准协调推进方面成效显著,12项国家标准和7项行业标准正在审批。特别是组织成员单位自发筹资应对美国“337调查”专利诉讼。联盟还积极利用两个市场、两种资源,推动国际合作 ,已成功组织召开五届半导体照明国际论坛暨展览,累计参会人数达3000人次。参加美国固态照明系统与技术联盟(ASSIST),以每季度参与国际成员相关会议为契机,协调推进国际标准化工作。

通过半导体照明工程重大项目的实施,预计2010年,中国有望突破材料、器件部分核心技术,使白光发光效率达130lm/W,产业化水平达100lm/W,申请发明专利200项以上,进一步降低成本,在产业链上的主要环节上形成2—3家龙头品牌企业,应用开始进入通用照明领域,相关产业规模达1000亿元,年节电500亿度,最终形成具有自主知识产权和国际竞争力的中国半导体照明新兴产业。

十城万盏吹响中国led产业集结号

据了解,2008年我国半导体照明产业产值近700亿,芯片国产化率近50%。目前我国半导体照明相关企业约3000余家,出现了上、中游企业向下延伸,已出现并购重组的苗头;今年第一季度封装和应用企业订单快速回升,在金融危机背景下我国半导体照明产业呈现出逆势上扬的态势。2009年“十城万盏”应用示范工程将为半导体照明产业带来了快速发展的历史机遇。

2009年5月21日,科技部组织召开了“十城万盏”半导体照明应用工程试点城市试点工作方案研讨会。2009年,6月19日,科技部“十城万盏”半导体照明应用工程在大连启动。大连、深圳、上海、天津、杭州等21个城市成为“十城万盏”半导体照明应用工程试点城市。8月31日,全国“十城万盏”半导体照明应用工程试点工作启动仪式在山东潍坊隆重举行,宣告着“十城万盏”工程的全国性战役已经打响。

“十城万盏”半导体照明应用工程目标是,到2011年在试点城市面向市政工程应用600万盏半导体照明产品,直接拉动内需150亿元;到2015年,半导体照明进入30%的通用照明市场。半导体照明(led)以其环保、节能和长寿命的特点,被认为是21世纪最具发展前景的高技术绿色产业,发展LED照明成为全球照明产业的焦点。

2009被业界称为是白光led进入通用照明的元年,金融危机更凸显其重要性。“十城万盏”工程的实施标志着半导体照明产业逐渐进入产业经济的主战场。如今看来,以21个城市为主导的半导体照明工程的实施正热火朝天。在此次采访中我们撷取了几个典型城市关于“十城万盏”工程的实施现状,以供大家参考。

2005年,本刊就曾对led产业进行过详尽的跟踪报道,以多篇系列报道前瞻性地揭示了即将到来的led产业的大发展。

十年磨一剑,四年亦非短也。时至今日,led正大张旗鼓地走进了人们的视线。输入“led”,搜索引擎上出来的结果可能80-90%都是关于led背光源电视。虽然led照明似乎躲在“深闺”,但是也掩藏不了其被热宠的事实。

 东莞:“千里十万”、“十城万盏”并行不悖

针对led照明应用试点工程面临的新问题,近日在东莞市科技馆举办“光电产业发展”论坛,应邀国家工业和信息化部电子研究所专家、清华大学教授重点介绍led产业未来发展趋势,以及如何提升led产业集群在国际市场的竞争力。

据记者连线东莞科技局高新技术产业科何建忠了解到,在广东省重大专项指南中明确把led示范工程作为其中之一的任务,在具体的操作中,鼓励先上路段,或进行相关的路段的整改工程。2008年的预定目标是5000盏led灯,但迫于现实只完成了3000盏的布设,剩下的任务继续滚动作为下一轮的计划。而2009年的目标是9000盏,在6—7个镇实施。作为广东省重大科技专项节能减排专项的led路灯示范工程的“千里十万”工程。

今年年初,广东省大功率led路灯示范推广会在东莞市召开,并全面启动“千里十万”大功率led路灯产业化示范推广工程。此项工程是指在广州、东莞、佛山、中山、肇庆、汕头等市建设总里程1500公里左右,规模约10万盏的led路灯示范推广工程。向世人宣布LED照明由传统景观照明走向道路照明,并顺利走向规模化使用。

推广普及led路灯,发展壮大led产业,对于广东省产业结构调整和节能减排均有重要意义。为做大做强广东省led产业,广东首先制定了led产业技术路线图,明确未来5年乃至更长时期内led产业的科技需求、优先主题、时间节点和发展路径。其次是组织实施“绿色照明工程”:一是继续实施“节能减排与可再生能源”重大科技专项,重点攻克大功率芯片制造、灯具结构优化设计和芯片散热等关键技术。二是策划实施了“千里十万”大功率led路灯产业化示范推广工程。三是建设led产业化基地,着力优化led产业的区域布局,提高产业配套能力,引导传统照明产业转型升级。再就是进一步优化政策环境,完善金融服务体系,促进技术资本、产业资本和金融资本的有机融合。全面推广“企业+用户+银行”模式,为led路灯产品的大规模应用引入更多的战略投资伙伴。

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