
中國工程院LED產業化及應用國際高層研討會
2013年7月28~30日,由中國工程院化工、冶金與材料工程學部,國家新材料產業發展戰略咨詢委員會主辦的“中國工程院LED產業化及應用國際高層研討會”于山西太原舉行。此次會議由太原理工大學、山西飛虹光電科技集團股份公司承辦,國家半導體產業照明工程及產業聯盟、《中國材料進展》雜志社、山西省發展和改革委員會、山西省科技廳、山西省經濟和信息化工作委員會、山西省教育廳、山西歸國華僑聯合會、太原市人民政府、臨汾市人民政府協辦,并得到中國工程院、國家自然科學基金委員會、國家科技部高新司、國家發展和改革委員會高技術產業司、山西省人民政府的大力支持。
出席本次研討會的有:中國科學院院士薛其坤,中國工程院周廉、沈德忠、李龍土、江東亮、趙連城、范守善、王一德、吳以成、周克菘、姜德生等11位院士,以及來自國內外LED領域的40余家單位的100余位專家、學者。會議主席周廉院士和太原理工大學呂明校長分別致開幕詞。會議開幕式由太原理工大學許并社副校長主持。
本次會議共邀請17位國內外著名專家學者及相關企業負責人分別從創新研發、工程產業化、市場化以及投融資等幾個方面介紹了國內外LED現狀和未來發展重點,希望能推動和促進我國半導體照明產業快速發展。通過本次研討會,我們可以看到,半導體照明作為我國為數不多的掌握了關鍵核心技術戰略性新興產業,是我國轉變經濟發展方式、培育經濟新的增長點最現實的選擇之一。目前,我國正在增強實施助推LED照明產業發展的有力政策,而國內企業也在這一領域加快布局,以綠色、生態照明為核心的新興LED照明產業正在我國飛速發展。
低碳經濟助力LED照明 半導體照明不僅是一場照明光源的革命,其具備資源能耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好等特征,是節能減排的重要途徑,對發展低碳經濟也發揮著至關重要的作用,成為21世紀最具發展潛力的戰略性新興產業之一,受到世界各國廣泛關注。美歐等國家和地區紛紛積極實施半導體照明發展計劃,加緊了LED照明產業布局。
國家半導體照明工程研發及產業聯盟秘書長吳玲在報告中指出,第三代半導體材料技術的研究,將引領微波大功率、電力電子、高效光伏、光通信等眾多技術領域的基礎性研發和推動整體高新技術產業發展,在物聯網、智慧城市、低碳經濟等各個方面對人類的生活產生巨大的影響。其研究與應用水平,是確定我國在未來世界高科技產業地位的決定性因素之一。結合第一代半導體與第三代半導體,微電子和光電子技術攜手并進,將為能源、交通、信息、裝備、材料等領域帶來全新機遇,衍生巨大商機。第三代半導體可帶來超過數萬億的產業規模。
2003年6月,我國由科技部牽頭成立“國家半導體照明工程協調領導小組”,拉開了國內LED照明產業的序幕。2009年初,科技部開展了“十城萬盞”半導體照明應用工程試點工作,掀起國內LED道路燈具的發展高潮。2009年10月,針對國內LED照明發展的進程,國家發改委聯合住建部等六部委出臺“LED照明節能產業發展意見”,明確了我國到2015年LED照明產業的發展目標。2013年2月,為引導半導體照明節能產業健康有序發展,促進節能減排,國家發改委等六部委編制了《半導體照明節能產業規劃》,提出了LED照明節能產業到2015年的發展目標、任務和措施。隨著國家政策的推動,我國LED照明產品的制造成本不斷下降,發光效率得到不斷提升,LED照明市場需求持續擴大。相關報告指出,到目前為止,我國LED產業鏈完整,產業已初具規模,2012年產值約2 000億,2012年國內的MOCVD總數達到980臺,截止2012年,外延及芯片廠商約70家,封裝廠商約800家,應用廠商約4 000家。具有自主知識產權的硅基LED芯片產業化光效達到130 lm/W,國產芯片進口替代比例逐年上升,2012年達到72%,48~56片生產型MOCVD樣機成功開發,中晟首臺ProMaxy?OMOCVD設備順利通過客戶驗收。截止2012年底,我國滬深兩市上市公司中業務涉及LED或具有LED概念的企業達到60多家,約為上市公司總數的2.3%,封裝應用展57.6%,外延芯片占7.6%,產業綜合占15.2%,產業配套占19.7%。此外,在上海世博會、廣州亞運會的帶動下,大量LED景觀照明和室內外照明燈具產品得到了更為廣泛的應用和社會認知。

許并社副校長主持開幕式

大會主席周廉院士作總結發言
專家預計,到2015年,LED燈具的光效可達到120 lm/W,LED照明市場占有率達20%以上,照明成本下降50%,功能性照明市場滲透率30%,并突破歐美日專利戰略布局;到2020年,LED燈具的發光效率將達到150 lm/W,功能性照明市場滲透率達70%以上。
加強LED技術創新支撐 我國LED產業的中下游已經在國際上具有一定地位,但缺乏核心技術專利,可持續發展的技術支撐不夠,研發支持力度不足、力量分散。LED發光效率雖然不斷提升,但仍存在電光轉換效率低、散熱性能差、暖白光LED照明的顯色指數和色溫控制較難等亟待解決的問題。2012年國產芯片進口替代比例達72%,而剩余的28%大功率市場依然依靠進口,LED芯片、封裝、熒光粉技術自動化程度低,國內外延片2寸片為主,國際主流外延片為4-6寸。基于此,會上多位專家分別從自主研發的新一代MOCVD裝備、大功率半導體照明外延、芯片、封裝及創新應用等方面,重點探討了我國LED技術的發展現狀、研究進展和所取得的新成果。面對我國核心技術競爭力不強、產學研合作松散等問題,應積極策劃技術研發聯盟,結合不同的優勢資源整合研發能力,突破國外技術封鎖,實施核心技術趕超,實現聯動發展合力提升的目標。
值得我們驕傲的是,中國科學院薛其坤院士的關于探索量子反常霍爾反應的報告。量子反常霍爾效應是我國科學家首次發現,由薛其坤院士領銜,清華大學物理系和中科院物理研究所的研究人員共同攻關。當今信息社會,半導體技術飛速發展,但電腦運行中熱量如何散發成為困擾半導體和信息產業發展的一個瓶頸問題,而量子反常霍爾效應的發現將有望解決這一難題,這是國際上該領域的一項重要科學突破,該物理效應從理論研究到實驗觀測的全過程,都是由中國科學家獨立完成。著名物理學家、諾貝爾獎得主楊振寧稱贊這項科研成果是“諾貝爾獎級”的成績。
完善LED產業鏈 我國LED產業鏈已經日趨完善,企業遍布襯底、外延、芯片、封裝、應用等各個產業環節。但縱觀我國整體產業鏈,我國本土企業過多注重產業鏈中間環節的封裝生產,上游的芯片研發和下游的技術應用方面的研發很少,下游低利潤封裝和組裝領域重復建設嚴重等。面對我國產業資源不集聚,產業格局急需整合。企業規模小而散,集中度不高,產業區域分布呈現分散化趨勢,高端產品和領軍人才缺乏;發展環境亟待優化,政策沒有形成合力,標準、檢測及認證體系有待完善等問題,在本次研討會中,特別邀請了多位報告人分別從國內標準化工作模式的探索、近幾年值得研發的具備較大市場潛力的LED應用技術、LED行業與私募資本合作的方式等問題進行了報告。
報告建議,在今后幾年內,LED照明產業應穩步推進相關技術的規模化、產業化,開拓、培育、發展和完善半導體照明光源的產業鏈和市場,依靠市場應用來逐步促進技術本身的改良,在這個關系國計民生的高科技戰略發展領域內擁有足夠的自主知識產權,提升民族半導體工業的整體實力。同時,我國應積極探索新的商業模式、避免產業鏈低端出現過熱、拓寬應用途徑來滿足社會更廣泛的需求,從而實現價值鏈的優化。其次,加強服務鏈的建設,比如建立標準及測試方法、建立領跑者制度并加強市場監管、出臺新的政策法規予以強有力的約束等。
會議最后,周廉院士作了總結發言,他希望:應從長遠、宏觀把握LED產業發展,注重整個產業鏈建設;同時應強化知識產權認識,注重專利申請;最后他希望能整合資源,通過資本力量,建立LED龍頭企業,帶動LED產業邁步向前。
本次會議探討了如何加強LED照明產業技術創新鏈建設,探索LED產業產品研發和新的商業模式,以及如何拓寬應用途徑以滿足社會更廣泛的需求,實現價值鏈的優化等問題。相信此次高層研討將在推動和促進我國半導體照明產業化應用的健康、有序、快速發展起到積極作用。