三分天下,中國(guó)有其一。南昌大學(xué)江風(fēng)益團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)硅襯底LED技術(shù),使中國(guó)成為世界上繼日美之后第三個(gè)掌握藍(lán)光LED自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的國(guó)家。這項(xiàng)高新技術(shù)和成功產(chǎn)業(yè)化,獲得了2015年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
目前,南昌是全球唯一實(shí)現(xiàn)硅襯底LED芯片量產(chǎn)的城市?;诖?,江西省政府于2015年制定規(guī)劃,要把南昌打造成全國(guó)的LED光谷,建成具有國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力的LED全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)、制造和應(yīng)用基地。
“硅襯底LED可以繞開國(guó)際五大LED廠商專利聯(lián)盟,讓產(chǎn)業(yè)命運(yùn)完全掌握在中國(guó)人自己手中。”南昌市市長(zhǎng)郭安說,“南昌光谷”不僅站到了全球LED產(chǎn)業(yè)的“價(jià)值鏈”頂端,而且還有從外延片、芯片、封裝、應(yīng)用等LED全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,在產(chǎn)業(yè)全球化分工、國(guó)際兼并重組的浪潮下,“南昌光谷”如能抓住戰(zhàn)略機(jī)遇,將有望重塑全球LED產(chǎn)業(yè)格局。
“雙創(chuàng)”成功的典范
被稱為第四代光源的半導(dǎo)體發(fā)光二極管(簡(jiǎn)稱LED)是綠色照明時(shí)代的革新。
早在1962年LED就問世。正式作為照明光源,是日本1993年取得的突破,這項(xiàng)藍(lán)寶石襯底LED技術(shù)獲得2014年諾貝爾獎(jiǎng)。1995年,美國(guó)成功研發(fā)碳化硅襯底LED技術(shù),獲得2003年美國(guó)總統(tǒng)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)。
本世紀(jì)初,我國(guó)LED上游產(chǎn)業(yè)幾乎空白,下游應(yīng)用剛剛起步,功率型芯片全部依賴進(jìn)口,日美技術(shù)霸占全球市場(chǎng)。
為搶占新興產(chǎn)業(yè)先機(jī),從“十五”開始,科技部率先支持LED技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,成立國(guó)家半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組,提高中國(guó)LED技術(shù)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
1996年,在南昌大學(xué)一間40平方米的實(shí)驗(yàn)室里,江風(fēng)益揣著60萬(wàn)元貸款開始了追夢(mèng),跟蹤日本技術(shù)做中國(guó)的LED。四年后,他成功試制出藍(lán)寶石襯底藍(lán)、綠、紫光LED,其中藍(lán)光LED投入量產(chǎn)。
國(guó)內(nèi)完全依賴進(jìn)口LED芯片的歷史改寫,但江風(fēng)益很快陷入了新的擔(dān)憂。國(guó)內(nèi)LED下游企業(yè)越來(lái)越多??芍旅氖?,技術(shù)專利都掌握在日美手中,行業(yè)隨時(shí)可被扼喉。
江風(fēng)益決心不做國(guó)外技術(shù)的影子,而是自主創(chuàng)新尋找“中國(guó)芯”的路徑。2004年,江風(fēng)益大膽選擇硅襯底氮化鎵技術(shù)路線。
2004年,經(jīng)過數(shù)千次實(shí)驗(yàn),硅襯底LED取得突破性進(jìn)展,中國(guó)打破日美壟斷,形成全球LED技術(shù)三足鼎立局面。目前其電光轉(zhuǎn)換效率超過60%,獲得授權(quán)專利147項(xiàng),其中國(guó)際專利47項(xiàng)。
躺在實(shí)驗(yàn)室里的“中國(guó)芯”沒有生命,真正產(chǎn)業(yè)化才是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。2006年,晶能(江西)光電有限公司應(yīng)運(yùn)而生,開始了硅襯底LED技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化之路。
2009年,晶能光電在全球率先實(shí)現(xiàn)硅襯底小功率LED芯片量產(chǎn);2012年,又實(shí)現(xiàn)硅襯底大功率LED芯片量產(chǎn),這標(biāo)志著硅襯底LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的成熟,國(guó)際半導(dǎo)體照明聯(lián)盟將其列為年度新聞事件。我國(guó)在硅襯底LED領(lǐng)域因此占據(jù)了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化兩大高地。
在南昌,如今以硅襯底LED技術(shù)為核心形成了12家企業(yè)的產(chǎn)業(yè)集群,覆蓋外延片、芯片、封裝、應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈,2015年產(chǎn)值超過50億元。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)
“南昌光谷”的建設(shè)目標(biāo),是到2020年LED產(chǎn)業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入超過一千億元,占全國(guó)15%,其中硅襯底LED技術(shù)收入達(dá)到五百億元。
“硅襯底LED技術(shù)發(fā)光效率與藍(lán)寶石和碳化硅襯底LED技術(shù)相當(dāng),但硅襯底具有價(jià)格優(yōu)勢(shì),而且對(duì)于方向性要求高的車燈、隧道燈、礦燈等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢(shì)?!苯L(fēng)益說。
但是與另外兩條技術(shù)路線比,硅襯底LED技術(shù)起步晚,產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)。
——產(chǎn)業(yè)規(guī)模小,市場(chǎng)占有率低。有關(guān)專家介紹,目前全球LED芯片中,約85%是藍(lán)寶石LED技術(shù);約13%是碳化硅LED技術(shù);硅襯底LED技術(shù)因起步較晚、產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐短,只占1%至2%的市場(chǎng)份額。此外,國(guó)內(nèi)已有的硅襯底LED產(chǎn)品品牌國(guó)際知名度也不高。
——市場(chǎng)環(huán)境差,行業(yè)惡性競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象突出。據(jù)相關(guān)行業(yè)人士介紹,國(guó)內(nèi)LED市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)秩序亂,大部分企業(yè)一味跟蹤模仿,習(xí)慣于拼價(jià)格、拼規(guī)模、拼投資,不利于創(chuàng)新企業(yè)健康發(fā)展。另外,一些地方的行政區(qū)域壁壘依然存在,“存在知識(shí)產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè)和產(chǎn)品,地方保護(hù)主義保得了一時(shí),但絕不可能長(zhǎng)久。”
——海外并購(gòu)受阻,品牌和銷售渠道拓展整合難度大。
“我們本計(jì)劃以晶能光電作為收購(gòu)Lumileds的產(chǎn)業(yè)承接平臺(tái),這將大幅提升國(guó)內(nèi)LED行業(yè)的技術(shù)及制造能力,甚至可能重塑全球LED產(chǎn)業(yè)格局。”金沙江創(chuàng)投聯(lián)合創(chuàng)始人兼董事總經(jīng)理伍伸俊說。
——國(guó)際巨頭追趕步伐加快,維持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)難度大?!拔覈?guó)硅襯底LED技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)面臨挑戰(zhàn)。”晶能光電CEO王敏博士說,美國(guó)普瑞光、韓國(guó)三星、LG、劍橋大學(xué)等一大批LED巨頭和研究機(jī)構(gòu)也已紛紛“進(jìn)軍”硅襯底LED技術(shù)。2012年?yáng)|芝公司投入巨資并收購(gòu)了美國(guó)的普瑞公司的硅技術(shù)部門,曾三次發(fā)布硅襯底LED芯片量產(chǎn)消息。
“南昌光谷”需加大支持
LED照明被公認(rèn)為最具發(fā)展前景的高新技術(shù)之一。
目前,全球80%的LED產(chǎn)品在中國(guó)制造,但核心技術(shù)掌握在日本的日亞和豐田合成、美國(guó)的科銳、歐洲的飛利浦和歐司朗等五大LED廠商手中。
伍伸俊介紹說,“這五大廠商之間交叉授權(quán),形成了牢固的專利聯(lián)盟,我國(guó)LED企業(yè)難以繞開其專利鉗制?!?015年,我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模達(dá)到4245億元,但國(guó)內(nèi)LED企業(yè)普遍缺少核心技術(shù)與品牌,多為代工廠,受全球經(jīng)濟(jì)下行影響,有上千家企業(yè)倒閉。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,將獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的硅襯底LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略,支持擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅襯底LED技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)做強(qiáng),才能徹底改變我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、重塑全球LED產(chǎn)業(yè)格局。
——將硅襯底LED技術(shù)納入國(guó)家重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。專家建議,在國(guó)家“十三五”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃編制中,明確將硅襯底LED技術(shù)作為L(zhǎng)ED產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向,在硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)上給予政策鼓勵(lì),支持硅襯底LED技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。在同等條件下,在全國(guó)道路照明改造、鐵路、石油化工裝備、汽車制造、特種照明等工程領(lǐng)域中,優(yōu)先使用我國(guó)自主研發(fā)的硅襯底LED產(chǎn)品。
——發(fā)揮政策性資金對(duì)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導(dǎo)作用。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,國(guó)家要鼓勵(lì)并推動(dòng)集成電路基金和政策性銀行,對(duì)硅襯底LED產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)、國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)并購(gòu)的融資需要予以傾斜支持;發(fā)揮國(guó)家高技術(shù)開發(fā)專項(xiàng)和節(jié)能專項(xiàng)補(bǔ)貼等政策性資金的引導(dǎo)作用,撬動(dòng)社會(huì)資金加大對(duì)硅襯底LED上、中、下游領(lǐng)域的投入,促進(jìn)硅襯底LED全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。
——將硅襯底LED產(chǎn)品納入“一帶一路”戰(zhàn)略,幫助拓展國(guó)際市場(chǎng),讓“中國(guó)智造”LED照耀“一帶一路”。王敏建議,結(jié)合“一帶一路”戰(zhàn)略,大力支持硅襯底LED產(chǎn)品出口。希望中國(guó)進(jìn)出口銀行像支持華為公司那樣,提供出口信貸,支持幫助國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)進(jìn)入全球250個(gè)城市照明改造市場(chǎng),加速將硅襯底LED產(chǎn)品推廣到全世界。同時(shí),希望在中國(guó)對(duì)外援助工程項(xiàng)目中,優(yōu)先選用硅襯底LED照明產(chǎn)品,在對(duì)外工程中充分展現(xiàn)中國(guó)技術(shù)的實(shí)力和魅力。
——支持海外并購(gòu),促進(jìn)國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)升級(jí)?!皣?guó)際產(chǎn)業(yè)分工的趨勢(shì)不可阻擋,海外并購(gòu)之路必須堅(jiān)定地走下去?!蔽樯炜≌f,中國(guó)市場(chǎng)的力量和扎實(shí)的技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ),如果能和國(guó)外優(yōu)質(zhì)品牌疊加,必將促進(jìn)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí),推動(dòng)供給側(cè)改革。