
北京,在此次“十城萬盞”工程的21個試點城市之外。但北京的優勢也是明顯的,在外延片和芯片上具備強大的優勢,是全國其他任何地方都不能比的。北京的科研機構最多,比如中科院半導體所和微電子所、清華大學、北工大等等。
幾個月前中關村半導體照明產業技術聯盟宣告成立,標志著北京此次強勢介入LED產業,北京新材料發展中心作為該聯盟的秘書單位。日前,本刊記者走訪了該中心的負責人萬榮和北京工業大學北京光電子技術實驗室負責人沈光地。
在“十城萬盞”火熱開展的形勢下,我們期待北京能夠充分發揮自己的優勢,在構造屬于北京市LED產業影響力上,形成自己的高端聲音。
嘉賓席:
萬榮中關村半導體照明產業技術聯盟秘書處秘書長、北京新材料發展中心主任
沈光地我國著名半導體和光電子學專家、北京工業大學北京光電子技術實驗室負責人
中國科技財富:外界一致認為:中關村LED產業聯盟的成立,標志著北京此次強勢介入LED產品市場。您作為該聯盟的負責人,怎么看待外界的這種評判?
萬榮:確實如此,2003年和2004年間半導體照明產業發展明顯具有技術導向型的特點,而奧運會以后,由于奧運的示范推動作用使得半導體照明產業發展具有市場導向型特點。
沈光地:我認為中關村LED半導體照明產業技術聯盟的成立,表現了北京對LED產業的高度重視,提供另一個發展產業和加強產業之間交流的平臺,這是一個很好的時機,如何把握好這個時機對發展北京地區的LED產業至關重要。
中國科技財富:中關村在此時成立該聯盟是基于怎樣的考慮,或者說是在怎樣的背景下的思考?此次進入該市場是否晚了?
萬榮:由于前幾年北京的優勢單位主要集中在機構,北京的支持政策主要是科技項目支持關鍵技術研發。近幾年隨著下游企業的崛起和發展,需要產學研合作推動行業發展的機遇 已經到來。應該說中關村現在成立這個聯盟不算早,但肯定不晚。
成立中關村LED產業聯盟目的是要推動LED產業發展:通過成立產學研用相結合的LED產業聯盟,凝聚產業鏈上下游資源,推動制定LED技術和產品標準,形成LED自主核心技術,推動LED高端應用實現產業化,在國內LED產業發展中有所作為。
中國科技財富:我國在LED半導體照明產業的發展可謂是有目共睹的,您怎么評價中國LED產業近年來發展的現狀以及在國際市場中的地位?中關村的發展情況如何?
萬榮:近年來,中國LED產業保持快速增長。2008年,國內LED產業應用產品產值已經超過450億元。國家相關部門通過政策引導及“十城萬盞”等應用示范工程啟動,加速LED產業的培育和照明節能技術的應用。
LED產業是一個新興的產業,將會帶來一個新興的市場。北京LED產業發展具有獨特優勢,呈現啞鈴型發展結構,在上游研發和下游高端應用方面擁有很好的基礎,涵蓋了裝備、外延材料、芯片、標準和高端應用產品等產業鏈。
沈光地:LED的特點是上游技術含量高,勞動力少,中下游技術含量較低,勞動力密集,因此目前,長三角、珠三角和閩三角發展的中下游產業具備相當強大的地理優勢,北京地區同樣需要發展LED產業,尤其是上游的外延和芯片產業,發揮北京地區科研集中的優勢力量,使得更多的科研成果能夠轉化為產品,形成生產力。
中國科技財富:當前,我國LED照明技術含金量如何?整體來講,實驗室水平和產業化之間的距離有多遠?基于全球LED照明產業背景,我國技術研發和應用狀況處于怎樣位置?
沈光地:我國LED照明有著巨大的應用市場,但是,由于芯片本身存在發光效率不高,發熱較多的現象,導致LED照明的應用領域受到一定的限制,目前,主要是提高LED的發光效率,從材料與工藝方面來改進和提高。
目前,我們北京工業大學北京光電子技術實驗室實驗室的紅光LED技術已經完全具備大規模生產的能力,正在組織相應的人力、物力向大規模產業化的轉移,另外,實驗室在藍綠光、白光LED方面均有一定的技術儲備,正在加速研發,逐漸完善并進行產業化。
中國LED照明有著巨大的發展前景,是一件利國利民的大事。目前,我國LED技術研發的主要力量集中在北京,普遍存在經費不足,設備不完善的現象,導致高端產品的研發受到很大的限制。而且高科技研發人員的外流比較嚴重,研究單位的研發工作與應用結合不密切,很多研究單位只負責技術的研發,并沒有條件完成產品應用的研究;而公司的研發雖然直接與應用掛鉤,但是,公司的研發基礎和研發力量不強,導致研發水平不高。
從整個發展形勢來看,半導體LED照明是一場照明的革命,隨著LED技術的不斷發展,其應用領域也將逐漸擴大。目前,LED照明的應用主要集中在特殊的照明領域,如:指示燈、交通燈、汽車燈、大屏幕顯示等等,2009年主要是往應用領域廣闊的背光源和大功率的路燈發展,液晶電視和電腦顯示屏成為主流。隨著技術的成熟,LED必將走進千家萬戶,替代所有的通用照明。
中國科技財富:技術上,我國LED的產品系列主要集中在哪些技術群?我國LED照明體系上是否完善?有哪些產品樣態?您覺得這些產品樣態是否是理想的終端產品?有哪些優勢和劣勢?

萬榮:技術群包括顯示屏、路燈及信號燈等交通產品,景觀照明及工程(庭院燈各種燈具)以及目前還在發展的LED背光燈、汽車燈等。我國在LED照明體系上不完善的。比如說沒有標準,在一些大功率照明領域的LED產品還有待開發。
沈光地:從目前的發展形勢來看,我國LED產品主要集中在半導體產業鏈的中游封裝和下游的應用領域,上游的外延及芯片技術還主要掌握在美國、日本及中國臺灣地區,其中臺灣地區的芯片產量居世界第一,國內芯片廠家很少,規模也較小,技術處于中、低檔水平。但是,中國的封裝和應用廠家很多,技術含量低,勞動力較密集,這些廠家大部分靠進口芯片加工,產品滿足國內外市場的需求。所以,中國的LED產業要想更快地發展,必須在上游的外延片和芯片方面加速研發,掌握核心和關鍵技術,從而帶動中、下游產業的發展。
中國科技財富:作為一項新興產業的代表,LED相關產品為什么沒有被納入政府采購的范圍?
萬榮:這種說法其實是不正確的。LED相關產品已經納入政府采購的范圍,據我們掌握的情況是;1)申安集團的LED路燈已經列入了政府首購自主創新產品目錄;2)天安門國慶60周年的慶典以政府采購的形式使用LED自主創新產品;3)奧運會上水立方、玲瓏塔等所有的LED工程都是科技部直接支持的。
中國科技財富:相關人士指稱:LED產業如不吸取我國新能源領域的教訓,諸如光伏產業,將很難走出自己的節奏,您怎么看?
萬榮:我不這么認為。對其他城市的情況不是很了解,北京主要支持有自主創新的高端產業的產品,產業發展具有可持續性。
沈光地:LED是一個朝陽產業,同樣是一個節能環保的產業,但是,我國要發展自己的綠色照明產業,就必須實現和完善整個產業鏈的發展,從上游的芯片、中游的封裝和下游的應用,在提高技術的同時,結合我國發展和應用的國情,來發展中國自己的LED照明產業。
中國科技財富:談到LED產業領域的技術創新,在照明領域,我國目前的現實是怎樣的?在原始創新、二次創新、集成創新等概念輻射下的我國LED照明產業的實際出路在哪里?
沈光地:LED產業的技術創新在中下游的封裝和應用領域表現明顯,但是上游的關鍵技術還有待開發,目前主要的技術受到國外專利的封鎖,給技術的研究帶來了很大的障礙,因此我們只有增強研發的力量,集中對LED芯片的開發才能更好的推動和發展我國的LED產業。
中國科技財富:“十城萬盞”已全面啟動,中關村LED產業聯盟將如何迎接這樣一個機遇期?在構建我國LED自主創新照明體系上,中關村聯盟將發揮怎樣的作用?
萬榮:第一,依托聯盟,積極爭取政府采購,支持示范工程,如星光的示范項目和國慶60周年的幾項活動;第二、依托聯盟,向政府提出建議,在政府的科技項目上支持LED研發及產業發展;第三,推動標準工作的開展;第四,LED產業聯盟會為“十城萬盞”的工程盡最大的努力提供服務和支持,來配合“十城萬盞”工作的順利進行,以此來推進北京LED節能照明產業的發展。
沈光地:中國LED照明有著巨大的市場空間,如何把握好這一應用市場,關鍵是要完善整個LED產業鏈,具備自主知識產權,擺脫外延片和芯片依賴進口的現狀,目前,在中低檔芯片上我國具備一定的生產能力,但是高端芯片由于沒有技術和知識產權,只能依靠進口,而產業鏈70%的利潤集中在上游,導致我國目前LED產業的發展很不全面。因此,關鍵還是發展上游的外延片和芯片,具備自主知識產權,從而推動和促進中下游的發展,形成符合中國發展現狀的半導體LED照明產業。
中國科技財富:就整個LED 產業來講,當前北京工業大學北京光電子技術實驗室的主要著力點在哪里?形成了哪些核心的技術或產品樣態?相較國內LED研究機構而言,貴實驗室的獨特性體現在哪?
沈光地:北京工業大學北京光電子技術實驗室主要進行的是LED外延片和芯片的研究,包括紅光、藍綠光和白光,已經申請國內外的發明專利近100項。目前,紅光LED技術已達到產業化的水平,完全具備自主知識產權,產品性能經專家鑒定和對比測試分析,處于國內領先,國際先進水平。而藍綠光和白光的研究,均提出了獨特的物理結構,目前,已經完成了實驗的驗證工作,正在開展更多的實驗來完善和優化器件的結構和工藝。
北京工業大學北京光電子技術實驗室隸屬于北京工業大學及北京市科委,成立于1993年,是首批組建的北京市高技術實驗室,是教育部和北京市聯合共建的教育部重點實驗室, 是國內較早從事光電子器件技術研究的國家科研實體。現有固定資產5000萬元,擁有國際上先進的材料生長、芯片制備和測試分析設備,如MOCVD系統、鍍膜機、解理機、光刻機、X射線雙晶衍射儀、PL光熒光掃描系統和霍耳測試系統等,擁有超凈實驗室600平米。在高效大光腔大功率半導體激光器件,高效高亮度發光器件、新型大光電流中遠紅外探測器件,SiGe/Si異質結器件和超高速SiGe/Si集成電路技術研究中,對器件的物理工作機理、新型器件結構和工藝制備方法均提出了創新的思想,實驗上獲得了性能優異的處于國際先進水平的成果。現在該室已掌握了其中的設計規范、研究方案、關鍵技術、技術路線、工藝制備和測試技術。
中國科技財富:中關村LED產業聯盟近期工作計劃說:“在未來三年,聯盟將致力于培育6至8家行業龍頭企業,促進形成高端產業集群,實現產業規模50億元,推動建設3至5項標志性示范應用工程”請問此前的立足點在哪,有哪些代表性企業?
萬榮:聯盟鼓勵和培育龍頭企業,現有LED顯示屏和照明企業如利亞德、世紀澄通、良業照明、申安集團等。并且還有兩個大的龍頭企業也已初見端倪,一個是同方股份,一個是太時芯光。(同方光電和太時芯光公司正在建設LED外延材料和芯片制造項目將在北京形成上游高端產業。預計3年內將形成外延片20萬片,芯片30億粒以上生產能力,年產值30億元以上。)同時,在LED驅動芯片等產業上也開始發展。
中國科技財富:我國LED產業聯盟一直以來都是在默默探尋著各省市自身的實際解決方案,但是都共同呼吁國家在該領域的標準出臺,您覺得我國的LED領域的國標將在哪些領域進行規范?因為這體現了我國LED市場的待完善性。同時,我國LED產業的發展還需要哪些配套條件?
萬榮:北京會在標準上大力推進,科技部支持LED檢測標準上的進展。聯盟會積極推動支持標準制定工作,并力爭在一些具體產品標準上有所突破。LED產業發展還需要配套的條件有:政府的引導、類似一元節能燈的補貼用于LED路燈或LED照明燈光電產品。
中國科技財富:廣東省LED的標準作為我國的第一個省市地方行業標準,您覺得這對于我國的LED產業發展將起到怎樣的先導意義?
萬榮:廣東省的標準制定有一定的先導意義,但要成為國標仍需要國家和個地方的認可,各地都意識到標準的重要性,北京在標準制定上具有全國獨有的優勢。
北京區別于其他地區的地方不太一樣在于,產業群體。北京不適合做傳統的普通的制造業。比如LED封裝,占地大。在北京就很難做。北京地價、人員成本高。封裝在被北京基本上沒有、很少。所以基本不適合。珠三角、長三角,做的最多的就是封裝企業。封裝是很簡單的,我從國外或者臺灣買回芯片,或者國產的低端芯片,拿過來一封裝就變成產品了,就可以拿到中端市場上去賣。體現出來好像是,他們那邊做LED做得很多,企業數量也很多,但是他們沒有掌握研發高端和產品的高端,另外是應用的高端。他們都不掌握。而這兩個高端恰恰是在北京市最有優勢的。
中國科技財富:中關村產業聯盟將在哪些方面開展工作?據了解,聯盟計劃未來3年形成自主知識產權50項、國家或行業標準10項,請問這些項目和標準將在怎樣的政策環境下進行?
萬榮:將從6個方面開展工作:
一、在LED外外延材料和芯片制造方面,通過產學研合作,加快形成產業化能力,(中科院半導體所、中科院物理所、清華集成光電子學國家重點實驗室、北大寬禁帶半導體中心、北京工業大學光電子技術實驗室等研發機構在高亮度LED的外延生長和芯片制造技術領域處于國內領先地位,依托中科院半導體所建設的國家半導體照明研發平臺積極研發130ml/w白光技術。)
二、在重大裝備國產化方面,通過爭取國家和北京市支持,進一步研發MOCVD生產裝備。(中科院半導體所已開發出7片型MOCVD重大裝備樣機,有開發20片型以上裝備的技術基礎。下一步將爭取國家經費的支持,同時積極吸引產業資本投資,促進重大裝備國產化。)
三、在LED照明標準創制方面,通過標準合作,提高北京對LED產業發展的主導能力。(北京電光源研究所(國家電光源質量監督檢驗中心)、中國建筑科學院建筑物理所(國家建筑工程質量監督檢驗中心采光質檢部 )等北京檢測機構已經編制了十余項LED照明技術和產品相關標準,聯盟將聯合檢測機構、行業組織和重點用戶,在芯片制造、檢測、封裝器件、高端LED產品應用方面推動建立一批國家和行業標準。
四、在LED背光源應用領域,推動具有較強實力的企業進行研究和產業化投資。(LED背光源是具有很大產業潛力的LED新應用形式,已經得到眾多跨國公司的重視和研發投入,京東方、同方股份等企業在背光源產品研發上已經具有一定的基礎,聯盟將推動北京市啟動該應用產品的研發和產業化進度,加快形成產值 和新的產業增長點。
五、在大屏幕全彩現實和景觀照明應用的高端領域,積極支持企業承擔一批重大師范工程,擴大北京優勢企業的市場影響力。(以利亞德、世紀澄通等企業為代表的20多個LED顯示屏生產企業通過奧運會等重大項目的建設,已形成較強的研發實力和一定的產業規模。良業照明公司在景觀照明設計方面具有很高的知名度,下一步將通過幫助企業對接京內外重大工程和示范項目,提升北京企業品牌知名度。擴大市場容量和份額。
六、在智能交通、太陽能LED燈、高亮度照明等新應用領域,爭取政府采購等方式,促進新技術新產品的應用。(北京相繼完成了四環路內交通LED現實系統、郊區縣4萬盞太陽能路燈、首都國際機場和金融街高桿燈項目建設。四通智能、申安集團等企業在上述領域擁有一定的優勢,聯盟將向市政、交通、建設等主管部門推薦北京企業自主創新LED應用產品,通過政府采購的方式,幫助企業提升產品性能和質量,為替代傳統照明奠定應用基礎。