半導(dǎo)體LED照明作為一種新型高效固體光源，具有節(jié)能、環(huán)保和壽命長等顯著優(yōu)點，對節(jié)能減排具有顯著意義，符合“綠色低碳”的發(fā)展趨勢。半導(dǎo)體照明技術(shù)發(fā)展迅速、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、產(chǎn)業(yè)帶動性強、節(jié)能潛力大，被各國公認(rèn)為最有發(fā)展前景的高效照明產(chǎn)業(yè)，也被公認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具發(fā)展前景的高技術(shù)領(lǐng)域之一。半導(dǎo)體照明也是提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展新經(jīng)濟增長點的高成長性新興產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)前國際和我國綠色照明工程發(fā)展的重點。
我國政府早在2003年就提出“國家半導(dǎo)體照明工程”計劃，“十一五”開始，國家把半導(dǎo)體照明作為一項重大工程進行推動;2012年8月，國務(wù)院發(fā)布《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》(國發(fā)〔2012〕40號)，提出要“積極發(fā)展半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)”。外延片、芯片作為LED產(chǎn)業(yè)鏈的上游核心，其技術(shù)及產(chǎn)品的發(fā)展將直接影響LED照明市場格局變化。目前我國半導(dǎo)體照明主流技術(shù)多為發(fā)達(dá)國家控制，LED外延片、芯片的關(guān)鍵技術(shù)主要為國際少數(shù)幾家大公司所壟斷，也是我國LED產(chǎn)業(yè)中較為薄弱的環(huán)節(jié)。為此，國家將大功率LED外延片、芯片作為“綠色照明工程”、“半導(dǎo)體照明工程”以及“863”等重點資助工程和鼓勵發(fā)展的項目。
藍(lán)寶石材料
藍(lán)寶石(Sapphire)是一種氧化鋁(α-Al2O3)的單晶，又稱為剛玉。藍(lán)寶石單晶具有熔點高(2040℃)，硬度高(莫氏硬度9)，化學(xué)性能穩(wěn)定，電絕緣性好，特別是具有優(yōu)良的紅外透過率等特性，可用于近紅外窗口，微波電子管介質(zhì)材料，超聲波傳導(dǎo)元件，延遲線，波導(dǎo)激光器腔體及精密儀器軸承，天平刀口，半導(dǎo)體襯底基片等領(lǐng)域。藍(lán)寶石單晶及其制品因其廣泛應(yīng)用于國防工業(yè)、航天尖端科技研究及民用領(lǐng)域，在軍民兩用中的地位舉足輕重。目前藍(lán)寶石窗口材料應(yīng)用領(lǐng)域已擴展至民用領(lǐng)域，如條碼掃描儀的掃描窗口、紡織工業(yè)的纖維導(dǎo)絲器照相機外護鏡頭，耐磨軸承，手機面板及攝像頭鏡片等?？梢灶A(yù)見，未來藍(lán)寶石材料的需求量急速上升的趨勢。
由于比玻璃要更加堅韌，同時極耐劃傷，藍(lán)寶石越來越受到智能手機廠商的歡迎。iPhone 4S的指紋掃描技術(shù)用到了藍(lán)寶石窗口材料，而iPhone4的攝像頭也有藍(lán)寶石鏡面保護。不少專業(yè)人士認(rèn)為，藍(lán)寶石攝像頭鏡片將會成為今后中高端智能手機的“標(biāo)配”部件。
為充分發(fā)揮公司已有的技術(shù)優(yōu)勢、設(shè)備優(yōu)勢、工藝優(yōu)勢，以市場為導(dǎo)向，提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，盡快進入藍(lán)寶石窗口材料的關(guān)鍵性市場，加快實現(xiàn)科技成果的轉(zhuǎn)化，公司計劃在現(xiàn)有LED外延芯片的產(chǎn)品基礎(chǔ)上，進行藍(lán)寶石窗口材料新產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)，并最終建成年產(chǎn)值30.98億元的藍(lán)寶石窗口材料生產(chǎn)線及相應(yīng)的檢驗、輔助、動力等配套設(shè)施，促進藍(lán)寶石窗口材料的規(guī)模化生產(chǎn)，滿足國內(nèi)外市場需求。
項目建設(shè)的必要性及意義
LED外延芯片
1、推動半導(dǎo)體照明應(yīng)用和LED芯片國產(chǎn)化的需要，我國是傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的制造和消費大國，半導(dǎo)體照明作為新型的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，其核心器件產(chǎn)品LED芯片的效率指標(biāo)以及成本偏高一直是制約我國該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。發(fā)光效率的提高取決于LED外延芯片技術(shù)的積累和進步，制造成本的降低則取決于LED芯片生產(chǎn)的規(guī)?；约吧嫌闻涮桩a(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)發(fā)展及成本控制能力。長期以來，以日本為代表的發(fā)達(dá)國家占據(jù)著LED芯片生產(chǎn)的大部分市場份額，我國本土LED芯片企業(yè)占比相對較小，配套產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)薄弱。近年來，隨著國產(chǎn)LED芯片技術(shù)的不斷提高，芯片產(chǎn)品的性能得到較大提升，在顯示屏、照明、背光等諸多應(yīng)用領(lǐng)域得以應(yīng)用并逐步獲得市場認(rèn)可，LED芯片的國產(chǎn)化率在2003年為5%，按
十二五規(guī)劃，半導(dǎo)體照明的國產(chǎn)化率在2015年將提升至70%以上。截止至2014年末，國產(chǎn)化率達(dá)66%，但是，半導(dǎo)體照明的市場滲透率仍很低，截止至2014年末，LED照明產(chǎn)品的市場滲透率26%，預(yù)計2016年達(dá)到38%(數(shù)據(jù)來源LEDinside)。半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)在未來3-5年將是跨越式發(fā)展階段，芯片制造企業(yè)必須做好充分準(zhǔn)備，應(yīng)對市場需求的快速提升，特別是對高性能低成本的芯片產(chǎn)品。項目建成達(dá)產(chǎn)后，公司GaN基藍(lán)、綠光芯片的產(chǎn)能規(guī)模將大幅提高，有利于推動半導(dǎo)體照明用的LED芯片國產(chǎn)化進程，降低終端應(yīng)用產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，促進產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，完善我國自主的LED產(chǎn)業(yè)鏈，提升我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。
2、提升公司市場競爭力的需要，由于我國是全球最大的照明產(chǎn)品生產(chǎn)國和出口國，所以將來中國也必然是以LED產(chǎn)業(yè)為核心的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的主要聚集區(qū)域。LED上游外延芯片行業(yè)對資金和技術(shù)要求較高，這也成為進入該行業(yè)的最大門檻。在未來日趨激烈的市場競爭中，具備規(guī)模和技術(shù)優(yōu)勢的企業(yè)會逐漸拉開與競爭對手的差距，從而成為行業(yè)的主導(dǎo)者。
華燦光電自2011年產(chǎn)業(yè)協(xié)會統(tǒng)計的數(shù)據(jù)中已處于LED芯片行業(yè)第二的地位。隨著公司產(chǎn)品品質(zhì)和知名度的不斷提升，市場對公司產(chǎn)品的認(rèn)同度也不斷提高，但與臺灣晶電等國際廠商相比，技術(shù)水平已在同一水平上，公司規(guī)模仍有較大的提升空間。隨著公司客戶基礎(chǔ)的不斷拓展和客戶對公司產(chǎn)品需求的日益增長，公司現(xiàn)有規(guī)劃的產(chǎn)能已無法與公司的市場地位相稱。產(chǎn)能的不足不僅制約了公司收入和盈利規(guī)模的進一步提升，也在一定程度上影響到公司的市場競爭力。為了提升規(guī)模效益，提高客戶忠誠度，進而保持公司的市場領(lǐng)先地位，擴產(chǎn)項目建設(shè)勢在必行。通過該項目的建設(shè)，公司生產(chǎn)規(guī)模會更上新臺階，市場競爭力會得到顯著提升。
(1)節(jié)約生產(chǎn)和市場成本的需要
隨著LED芯片行業(yè)的快速發(fā)展，逐步轉(zhuǎn)向民用白光市場，對于芯片的生產(chǎn)成本要求越來越高，從2014年開始4寸的LED外延片已經(jīng)成為市場主流，加工的圓片向大尺寸方向發(fā)展，義烏項目全部為4寸片襯底片加工，具有天然的加工效率優(yōu)勢，從而帶來成本優(yōu)勢;同時擴大生產(chǎn)規(guī)模，攤薄固定成本，降低單位芯片成本，大大提高我們的市場競爭力。
(2)擴大公司發(fā)展空間，適應(yīng)市場的需要
隨著2013年以來，LED行業(yè)經(jīng)歷高速發(fā)展，快速投資，短期結(jié)構(gòu)性過剩，行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，經(jīng)競爭后，產(chǎn)能規(guī)模、市場份額正在聚集到少數(shù)的、技術(shù)保持先進的、努力降低成本提高性價比的、管理好的企業(yè)之中。較強的上游供應(yīng)商、下游的客戶，也正在用戰(zhàn)略發(fā)展的眼光，選擇技術(shù)先進、管理好、成本低的外延芯片制造商作為長期發(fā)展的戰(zhàn)略伙伴。在義烏新建年產(chǎn)值30.12億元的LED外延芯片，能迅速擴大產(chǎn)品產(chǎn)能規(guī)模，使公司發(fā)展邁上一個新臺階，與具有國際競爭優(yōu)勢的上下游業(yè)務(wù)伙伴建立更加有效的合作關(guān)系。
(3)充分發(fā)揮規(guī)模效益
公司目前在技術(shù)上與臺灣最好的外延芯片廠已在同一水平上，在成本和產(chǎn)品性價比上占有絕對優(yōu)勢。但現(xiàn)在受限于產(chǎn)能不足，需進一步擴產(chǎn)以適應(yīng)未來市場的需要。自2013年8月以來，我司產(chǎn)品已逐漸進入韓國市場，這些客戶原來是向臺灣的同行采購，現(xiàn)轉(zhuǎn)向我司采購。但現(xiàn)在產(chǎn)能不足，供貨有影響。而錯過此市場機遇，在此消彼長的市場競爭中，公司的發(fā)展將受到嚴(yán)重的影響。
藍(lán)寶石材料
項目建設(shè)符合國家《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)的相關(guān)內(nèi)容，項目建設(shè)對于培育窗口新型材料龍頭企業(yè)，實現(xiàn)關(guān)鍵新材料自給率提升具有重要意義。
本項目產(chǎn)品作為窗口新型材料，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到推動作用，有利于打破產(chǎn)品固有的結(jié)構(gòu)模式，促進藍(lán)寶石材料產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;同時還能帶動和促進我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，如半導(dǎo)體微電子產(chǎn)業(yè)、信息顯示產(chǎn)業(yè)、光通訊產(chǎn)業(yè)、激光產(chǎn)業(yè)、精密機械工業(yè)、鐘表行業(yè)和寶玉石行業(yè)等，項目建設(shè)十分必要、意義重大。
項目技術(shù)成果的推廣可以大大提升藍(lán)寶石窗口材料領(lǐng)域的技術(shù)水平，提高產(chǎn)品的競爭力，推動?xùn)|部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對于帶動企業(yè)的技術(shù)進步和技術(shù)升級具有十分重要的示范意義，項目建成后可以獲得社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)保效益有機的統(tǒng)一。
市場前景分析
LED外延芯片
1、項目實施具有廣闊的市場前景，本項目產(chǎn)品的應(yīng)用市場主要為照明、顯示屏和背光領(lǐng)域。
近十年來，全球LED市場規(guī)模年復(fù)合增長率超過20%，未來隨著技術(shù)的不斷進步以及成本的進一步降低，必然促進市場的快速增長，特別是照明市場領(lǐng)域的滲透率將快速提升。根據(jù)國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的預(yù)測，2015年，全球LED芯片需求折合2英吋外延片將達(dá)到1，875萬片/月，約為2010年的9倍;國內(nèi)LED芯片需求折合2英吋外延片將達(dá)到555萬片/月，約為2010的11倍，中國照明市場需求強勁，成為主要生產(chǎn)與內(nèi)需市場之一，2013年中國LED市場規(guī)模達(dá)16.44億美元，由于產(chǎn)能與需求市場規(guī)模逐漸提升，2014年中國LED市場規(guī)模達(dá)到22.06億美元，大幅增長34%，其中，以中國廠商主要為內(nèi)需供給，達(dá)66%的市場占有率，臺灣廠商多出口至中國封裝廠商，供應(yīng)市場需求，達(dá)34%的市場占有率。因此，項目實施具有非常廣闊的市場前景。業(yè)內(nèi)專家均認(rèn)為隨著近兩年LED產(chǎn)品的大幅降價，激發(fā)了更多更廣的應(yīng)用，半導(dǎo)體照明將進入成長期，必將再現(xiàn)爆發(fā)式的高速增長。
按美國能源部的數(shù)據(jù)，中國大陸為全球主要生產(chǎn)基地，產(chǎn)能規(guī)模在2013年已躍升全球第一，占27%，2014年增長到36%，預(yù)計在2016年-2019年，中國大陸的產(chǎn)能將繼續(xù)增長，達(dá)全球的50%以上。東南亞、印度與澳洲照明市場多仰賴中國進口，這些國家進口中國照明產(chǎn)品的比例相當(dāng)?shù)母?，約占45%。2015年中國LED照明規(guī)模占全球LED照明市場的21%，2016年中國將占全球LED照明市場的23%。截止到2015年公司MOCVD機臺安裝量達(dá)133臺，在中國大陸排名第二，具有設(shè)備數(shù)量上的優(yōu)勢。將來公司的外延芯片除替換進口，提升國產(chǎn)化率外，還可以更大規(guī)模地走向國際市場。
據(jù)研究報告顯示，2015-2018年全球LED照明市場規(guī)模逐步提升，LED照明市場規(guī)模于2015年達(dá)到257億美元，LED照明滲透率達(dá)31%，2018年將達(dá)到364億美元，滲透率達(dá)到54%。中國照明市場LED的占有率也在逐年穩(wěn)步上升，由2014年的26%上升到32%，預(yù)計2016年將達(dá)到38%，由此可見，LED市場潛力巨大。
2、項目實施具有良好的產(chǎn)業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)鏈配套環(huán)境
(1)產(chǎn)業(yè)政策的大力支持
該項目屬于國家“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。自2003年“國家半導(dǎo)體照明工程”啟動以來，國家加大了在LED產(chǎn)業(yè)方面的政策引導(dǎo)及資金支持，先后制定了多項有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃并出臺了一系列鼓勵政策，如863計劃將半導(dǎo)體照明產(chǎn)品列為“重點領(lǐng)域及其優(yōu)先發(fā)展主題”、科技部推出的在上海、深圳、大連等21個國內(nèi)發(fā)達(dá)城市實行的“十城萬盞”計劃等。特別是隨著“十二五”規(guī)劃深化實施，地方配套的具體產(chǎn)業(yè)鼓勵政策陸續(xù)出臺，比較典型的是廣東省從2012年開始要求所有政府出資建設(shè)的項目中，采用更為環(huán)保和節(jié)能的LED半導(dǎo)體照明產(chǎn)品替代傳統(tǒng)的燈具。所有這些產(chǎn)業(yè)政策將進一步促進LED產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展，形成該項目有利的外圍政策環(huán)境。
(2)成熟的產(chǎn)業(yè)鏈配套體系
隨著國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)自下而上產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展和延伸，國際上相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈正快速往中國大陸地區(qū)轉(zhuǎn)移。中國已經(jīng)快速發(fā)展為全球重要的LED外延芯片產(chǎn)業(yè)基地。目前，國內(nèi)已形成從襯底材料、外延生長、芯片制造、芯片封裝、終端顯示裝置、照明燈具到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)鏈，并形成以長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)為主的LED產(chǎn)業(yè)集群。完整的產(chǎn)業(yè)集群為公司項目的實施提供了成熟的配套條件。
3、項目實施具有充足的技術(shù)和人才儲備公司已掌握核心工藝技術(shù)，擴大產(chǎn)能具有充足的技術(shù)儲備
項目建設(shè)所需機器設(shè)備、原材料、工藝原理、生產(chǎn)流程等均與公司現(xiàn)有藍(lán)、綠光LED芯片生產(chǎn)基本相同，即都是GaN基高性能LED外延生長和芯片制造。公司已掌握項目產(chǎn)品所需的核心工藝技術(shù)，并已實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，成熟可復(fù)制的技術(shù)工藝為項目產(chǎn)品開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。同時，公司擁有充足的人才儲備，可有效保障項目的運營。公司擁有一支高學(xué)歷、經(jīng)驗豐富的技術(shù)研發(fā)團隊，核心成員擁有多年LED行業(yè)的工作經(jīng)驗，均具有國際領(lǐng)先水平的基礎(chǔ)技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用能力。公司已建成一套高效的技術(shù)主導(dǎo)型管理模式，并建立了嚴(yán)格的質(zhì)量管控體系，較強的研發(fā)實力和充足的人才儲備為項目產(chǎn)品開發(fā)提供了源動力。項目管理體系將移植公司的成熟運營經(jīng)驗，項目成員將由公司一線主管生產(chǎn)、質(zhì)量和市場等部門的人員組成，為項目運營提供充分的人員和組織保障。
4、項目實施具有廣泛的客戶基礎(chǔ)
公司的LED芯片品質(zhì)高、穩(wěn)定性好，美譽度和品牌進一步得到市場的廣泛認(rèn)同，客戶群將穩(wěn)步擴大，這為項目實施提供了客戶基礎(chǔ)，為項目產(chǎn)能消化提供了條件。近兩年在公司照明市場的投入和開放，照明產(chǎn)品產(chǎn)量已占總產(chǎn)量50%左右。
藍(lán)寶石材料
藍(lán)寶石俗稱剛玉，主要成分是A12O3，是一種常見的簡單配位型氧化物晶體。因為其具有獨特的晶體結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的機械性能、光學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，可應(yīng)用于2000℃的高溫環(huán)境下。
藍(lán)寶石晶體具備了很多優(yōu)異的性能，藍(lán)寶石的莫氏硬度為9，僅次于金剛石，強度高，熱導(dǎo)率高，抗熱沖擊性和化學(xué)穩(wěn)定性較好，表面平滑度高，介電性能好。這些性能與其獨特的晶體結(jié)構(gòu)密不可分。另外，藍(lán)寶石在3～4m波段具有很高的光學(xué)透過率，而且它的單晶的透光范圍很廣，覆蓋了真空紫外、可見、近紅外到中紅外等諸多波段。這些優(yōu)越的性能使得藍(lán)寶石在軍用、民用領(lǐng)域的地位和作用日益明顯。
藍(lán)寶石單晶在軍事領(lǐng)域最主要的就是在中紅外光學(xué)光口材料和導(dǎo)彈整流罩方面的應(yīng)用。現(xiàn)代戰(zhàn)爭為了實現(xiàn)導(dǎo)彈的高精度制導(dǎo)，對各個部位材料的要求很高。大尺寸紅外光學(xué)窗口作為空載光電設(shè)備的關(guān)鍵部件，對其材料性能的要求更加苛刻，除了需要具有高的紅外透過率，還要具有滿足惡劣作戰(zhàn)條件所需的機械性能，包括高表面硬度、抗熱震性、耐腐蝕、雨蝕等。藍(lán)寶石單晶一方面在紅外波段范圍內(nèi)透過率高，另一方面還具有優(yōu)良的機械、物理性能，如抗拉強度高，抗腐蝕、熱導(dǎo)率高，機械性能穩(wěn)定。因此，這種優(yōu)越的綜合性能決定了它特別適用于制作紅外光學(xué)窗口，性能表現(xiàn)最突出的地方就是應(yīng)用于高馬赫導(dǎo)彈上的整流罩。迄今為止，在紅外透過材料中，藍(lán)寶石是高馬赫導(dǎo)彈整流罩的一種比較理想的選擇。目前世界上用藍(lán)寶石單晶做成的紅外光學(xué)窗口和整流罩，已經(jīng)被很多國家應(yīng)用在軍用航空領(lǐng)域。
民用方面，藍(lán)寶石作為一種重要的技術(shù)晶體，主要應(yīng)用在半導(dǎo)體照明、大規(guī)模集成電路及超導(dǎo)納米結(jié)構(gòu)薄膜等的襯底材料上。由于氮化鎵材料本身很難生長出單晶，必須生長在與其結(jié)構(gòu)相類似的沉底材料上。藍(lán)寶石可以作為氮化鎵襯底的候選材料。近幾年，隨著國家對LED照明技術(shù)推廣應(yīng)用的重視以及人們對于這種先進環(huán)保材料的意識逐漸加深，藍(lán)寶石行業(yè)迅速發(fā)展，大尺寸、高質(zhì)量藍(lán)寶石晶體的研究與生產(chǎn)逐漸成為目前最具發(fā)展活力的新材料產(chǎn)業(yè)之一。
為進一步拓展藍(lán)寶石基材的應(yīng)用，項目單位自主研發(fā)了藍(lán)寶石單晶生長工藝專利技術(shù)及生產(chǎn)藍(lán)寶石單晶設(shè)備MCGE型多用途單晶生長爐，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際先進水平，并將藍(lán)寶石應(yīng)用到更多領(lǐng)域，如條碼掃描儀的掃描窗口、紡織工業(yè)的纖維導(dǎo)絲器照相機外護鏡頭，耐磨軸承，手機面板及攝像頭鏡片等。由于藍(lán)寶石窗口材料生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，市場滲透率上升及應(yīng)用市場擴增，將呈現(xiàn)藍(lán)寶石材料的需求量急速上升的趨勢，市場發(fā)展空間廣闊。
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