LED(半導體光源)優勢日趨明顯，其全面取代傳統光源已為時不遠。但出于技術上的制約，LED產業上下游各環節差異很大，上游產品技術難度極高，而下游的封裝和應用進入壁壘很低，缺乏核心技術的，中國企業只能聚集在產業的末端。

　　隨著制造成本的下降和發光效率、光衰等技術瓶頸的突破，LED(半導體光源)優勢日趨明顯，其全面取代傳統光源已為時不遠。但出于技術上的制約，LED產業上下游各環節差異很大，上游產品技術難度極高，而下游的封裝和應用進入壁壘很低，缺乏核心技術的，中國企業只能聚集在產業的末端。盡管憑借“低成本”優勢，中國迅速變成全球的LED封裝基地，但競爭地位脆弱。2008年第四季度，LED產品價格暴跌，訂單量減少近半，珠三角等產業聚集地區很多企業出局，而龍頭企業的強強聯合以及傳統照明業巨頭們的大舉介入，將使中小企業的生存更加困難，建立核心優勢遠不是一件容易的事。分析顯示，LED上下游發展趨勢迥異，而針對不同的行業特性，投資策略也應不同。

　　尷尬的朝陽產業

　　對LED前景的討論已是老生常談，由于壽命長、耗能少、體積小、響應快、抗震抗低溫、污染小等突出的優點，其應用領域極為廣闊。初步計算，未來中國每年采用LED照明節省的電力相當于三峽電站全年的發電量，同時可減少8000萬噸CO2、65萬噸SO2和32萬噸NO2的排放，稱之為“人類照明史上的革命”并不為過。

　　半導體照明的發展非常迅速。統計表明，自上世紀60年代誕生以來，每隔十年，LED成本下降十倍而發光效率提高十倍。而且技術上的進展總是超出市場的預期。2006年，日本日亞化學(Nichia)實現了150Lm/W的發光效率，比美國光電工業發展協會(OIDA)設定的目標提早了6年。而幾年前市場憧憬2010年才能商業化的瓦級單燈，在2006年就已進入商用，目前已相當普及。

　　中國LED產業起步于上世紀80年代，先后經歷了進口芯片封裝→進口外延片封裝→自制材料和器件等幾個階段。進入21世紀以后，環保和節能成為市場熱點，LED行業也開始升溫。2008年北京奧運會給LED又打了一針興奮劑，開幕式上的“夢幻長卷”被展示在4500多平方米、堪稱全世界最大的單體全彩上，當由45000顆LED編排而成的“夢幻五環”升空時，國人對LED的熱情達到了一個新的高點。

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　　遺憾的是，在不到一年的時間里，中國的LED行業就從興旺走入困境。奧運會后僅兩個月，企業訂單驟減、價格暴跌，現實與想象大相徑庭。

　　產業最發達的珠三角和長三角地區，受創也最為嚴重。在我們調查的幾十家企業中，第四季度產品平均價格環比下降了20%以上，訂單減少了一半，有1/10的企業被迫停產。盡管地方政府極力扶持，如廣東計劃上馬“千里十萬”工程，建設1500公里左右約10萬盞路燈的示范項目，其中東莞計劃增加22100盞LED路燈(原則上供應商選擇限于當地企業)，但還是難阻頹勢。

　　LED無疑是一個空間巨大的朝陽產業，但現實的巨大的反差讓興奮猶存的從業者措手不及，原本樂觀的投入結成了尷尬的苦果。

　　很多人將LED產業出現的問題歸咎于金融危機帶來的經濟衰退，認為全球性的經濟蕭條導致整體需求萎縮，使得市場規模變小、訂單減少。還有人認為，各國LED標準陸續出臺對習慣于非規范性生產的中國企業，尤其是下游企業造成了沖擊，而且LED產品價格偏高，大功率的LED售價幾乎是同等功率節能燈的十倍。

　　對于價格暴跌，有人認為是由于日本日亞化學等行業龍頭調低了白光芯片的價格，引發大家跟風下調，加之中國臺灣的一線大廠在2007年對市場樂觀預期而盲目擴產，最終出現產能過剩。再加上臨近年底，廠家紛紛拋售存貨加快資金回籠。

　　這些外在的影響無疑存在，但只是表象。實際上，制約LED發展的根本因素還是技術，以及由于技術制約造成的產業結構不均衡。而中國特有的盲目決策，也使得多數企業定位于非常不利的產業下游和低端市場。

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　　 下游產能急速擴張導致供求失衡

　　巨大的市場需求具有極大的吸引力，但這并不意味著企業就會有一個舒適的發展空間。供給，或者說競爭，與需求一起決定了企業的盈利水平，而慘烈的競爭恰恰是擠在產業末端的中國企業無法擺脫的困境。

　　中國LED產業的發展歷程與家電業非常相似。巨大的市場激起了市場的投資熱情，可以用狂熱形容，而下游環節由于進入壁壘低，產能擴張容易，這種“短、平、快”的經營模式總是更得中國草根企業家們的青睞。

　　在珠三角地區，特別是在深圳、東莞等LED生產聚集地區，淘幾臺廉價的手動“邦定機”(指焊線機，源于英文BondingMachine)，配上顯微鏡、烤箱等設備，雇幾個人就開始封裝的小作坊隨處可見，有的還走進了應用領域甚至是一些新開發領域。通過向周邊古鎮、高等地密集的小型燈飾廠銷售低價產品，這些小作坊生產模式得以生存，一旦市場發生變化，這些小作坊也最容易被擠出市場。

　　輿論與政策也為這種盲目推波助瀾。近幾年地方政府發展LED產業的興致很高，建立了深圳、上海、廈門、大連、南昌等七個LED產業基地和四個區域產業集群，但這些產業集群特色不突出，模式非常雷同。

　　新企業的快速涌入，使得下游環節產能急速擴張，超過了市場需求的增長，導致供求失衡，而如今的經濟蕭條又導致需求的進一步下降，加劇了這種失衡。不論是激烈的競爭還是技術的革新，都能把企業逼上絕路，更不要說市場需求的驟變。

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　　 產業結構:上下游不均衡

　　在這一輪的LED產業變局中，上游企業受到的沖擊小于下游企業。

　　LED產業具有典型的不均衡產業鏈結構，一般按照材料制備、芯片制備和器件封裝與應用分為上、中、下游，雖然產業環節不多，但其涉及的技術領域廣泛，技術工藝多樣化，上下游之間的差異巨大，上游環節進入壁壘大大高于下游環節(上游外延片制備的投資規模比一些下游應用環節高出上千倍)，呈現金字塔形的產業結構。

　　其中，上游和中游是典型的技術或資本密集的“三高”產業：高難度、高投入、高風險，在某些環節技術難度極大、工藝精度要求極高、對技術和設備的依賴極強，而處于產業鏈下游的封裝和應用環節壁壘很低，屬于勞動密集型產業。

　　襯底材料是LED照明的基礎，也是外延生長的基礎，不同的襯底材料需要不同的外延生長技術，又在一定程度上影響到芯片加工和器件封裝。因此，襯底材料的技術路線必然會影響整個產業的技術路線，是各個技術環節的關鍵。

　　1993年，日本科學家中村修二在GaN基片上研制出第一只藍色發光二極管，實現了高亮發光并間接實現了白光，從此成為應用最廣泛的發光半導體材料。能夠用于GaN的襯底材料主要有藍寶石(Al2O3)、SiC、Si、ZnO、GaN，但只有前兩種得到了較大規模的商業化應用，且能夠提供產品的企業極少。一直以來，日本日亞公司壟斷了大部分藍寶石襯底的供應，而美國Cree公司則是唯一能夠提供商用SiC襯底的企業。用Si作為襯底生長GaN基LED是業界寄予厚望的一個技術路徑，但因為存在材料失配引起龜裂、發光效率低、工作電壓高、可靠性差等諸多難以克服的困難，一直沒有得到真正的商業化。藍寶石是目前主流的襯底材料，但其硬度很高(僅次于金剛石)，加工過程中鉆取、切割、研磨的工藝難度大、效率很低，且因藍寶石襯底片要求表面光潔度在納米級以上，研磨尤其困難。

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　　外延片生長主要依靠生長工藝和設備。制造外延片的主流方法是采用金屬有機物化學氣相沉積(MOCVD)，但即使是這種“最經濟”的方法，其設備制造難度也非常大，國際上只有德國、美國、英國、日本等少數國家中數量非常有限的企業可以進行商業化生產，設備非常昂貴，一臺24片機器的價格高達數千萬元(當前價格約300萬美元)。

　　以往歐美廠商主要包括德國Aixtron、美國Emcore和英國ThomasSwan。1992年，德國Aixtron根據飛利浦(Philips)授權專利生產出第一臺多片式行星式反應室的MOCVD機。此后，Emcore被Veeco收購，ThomasSwan被Aixtron收購。但歐美企業對材料的研究有限，因此設備的工藝參數不夠完善。

　　而行業內最領先的日本企業對技術嚴格封鎖，其中對GaN材料研究最成功的日本日亞化學和豐田合成(ToyodaGosei)的MOCVD設備則根本不對外銷售，另一家技術比較成熟的日本酸素(Sanso)公司的設備則只限于日本境內出售。

　　芯片制造的難度僅次于材料制備，同屬于技術和資本密集型產業，進入壁壘仍然很高。其技術上的難題主要包括提高外量子效率、降低結溫和有效散熱。目前核心技術同樣也掌握在大企業手中，如美國HP、Cree、德國Osram等。

　　封裝技術經歷了整整40年的快速發展已經非常成熟。出于對散熱、白光、二次光學等技術指標的要求，食人魚、PowerTOP、大尺寸、多芯片、UV白光等形式的封裝結構應運而生。用于封裝的焊線機、分選機的價格大幅下降(當前自動焊線機從幾十萬元降至十幾萬元，低檔的手動焊線機甚至已降至幾千元)。此外，為LED封裝的各種配套(如環氧樹脂、金絲、支架、熒光粉等)產品的價格也已不高。

　　LED應用主要指燈具制造和控制系統，技術更多地體現在系統設計、結構設計、散熱處理以及二、三次光學設計，但與中上游產業相比，基本不存在技術難度。

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　　 技術是核心和根本

　　LED全面替代傳統照明必須在成本上取得更大突破，而解決成本最關鍵的因素是技術，包括新材料、新工藝等，因此技術進步是LED最終走進普通照明領域的根本動力。

　　除了成本高之外，光衰、散熱、配件匹配等性能問題也是影響LED應用的重要因素。

　　目前除個別品牌的光輸出比較穩定之外，多數企業產品的光衰非常嚴重，尤其是國產器件。現在能夠符合行業標準的產品很少，例如路燈照明要求3000小時的光衰小于8%，而多數國產LED路燈達不到要求。

　　LED的發熱直接影響光電效率和器件壽命，同時也加劇了光衰，是業界的一大難題。目前比較通行的解決方式是加大散熱片或采用其他更為有利的散熱材料來導熱，但簡單地引入散熱系統又增加了額外的結構和能耗，因此散熱問題的徹底解決要從LED制作本身入手。

　　同時，由于LED壽命長但配套器件壽命短，例如一般LED電源采用低壓直流電源，在實際應用中電源等配件的壽命與LED燈的匹配非常困難。未來交流二極管技術(AC-LED)也許能解決這方面的問題。

　　核心技術到底意味著什么，業內人士心知肚明。從1993年起，日本日亞化學憑借“藍光之父”中村修二的發明長期壟斷藍光LED市場，從一個不知名的小企業迅速躥升為全球半導體照明行業龍頭。2000年之后，中村修二移居美國，在加利福尼亞圣巴巴拉大學任教授并在Cree公司做科學顧問，日本日亞化學認為其泄漏商業機密從而引起專利之爭，二者爭奪藍光LED專利權的訴訟標的高達600億日元，由此可見技術對LED產業的重要程度。

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　　 上下游投資策略不同

　　LED產業上中下游各有不同的核心競爭力和業務模式。

　　中上游產品和業務模式單一，但進入壁壘極高、不確定性大，技術和資本是其核心要素;中游產品有一定的技術含量，但主要依賴于資本實力和管理的精細化;下游的應用是多樣化的，更加依賴企業的經營和管理綜合能力，質量、成本、品牌和渠道較為重要。

　　基于不同的核心競爭力，我們認為對LED上下游的投資策略非常不同：上游的高不確定性更適合風險投資(VentureCapital)，而中下游則更適合PE投資(GrowthCapital)或產業資本。

　　上游:技術制勝，不確定性大

　　技術進步是持續的過程，有些僅僅是改良，有些則是顛覆性的。LED上游環節之所以風險大，就是因為技術還不成熟，而技術上的革命往往意味著現有技術的失敗。

　　截至2007年底，內地擁有的MOCVD數量達到80臺，估計2008年新增約40臺，而據各大廠商投資計劃，2009年可能再增加60臺。盡管設備數量增加，但主要承擔生產任務，企業大多寧愿買設備也不愿意在研發上有更多投入。

　　由于企業不愿意承擔基礎性研究，中國LED材料的基礎研發任務更多由大學和科研院所承擔。單打獨斗的科研單位都想將自己的成果產業化，結果經常是重復建設，效率低下。相比之下，中國臺灣工研院組織集中規劃科研方向和進度，效果顯著。目前國內研究進展較快的是南昌大學和哈爾濱工業大學。

　　南昌大學發光材料與器件教育部工程研究中心，由江風益教授領銜，在GaN基LED的Si襯底開發上取得了突破進展，并組建了晶能光電有限公司，從事外延材料與芯片的生產。公司稱其芯片具有抗靜電性能好、壽命長、承受電流密度高、封裝工藝簡單等特點，863專家組的評價是：“打破了目前日本日亞壟斷藍寶石襯底和美國Cree壟斷碳化硅襯底的局面，形成了藍寶石、碳化硅、硅襯底三足鼎立的局面”。實際上，目前其Si襯底LED產品的輸出功率仍然很低，還無法向藍寶石發出真正挑戰，但晶能光電公司仍然在2006和2007年成功完成了兩輪私募，總融資額5200萬美元。GSR、MayfiELd、AsiaVest、Temasek等投資機構就是把寶押在了技術的進一步突破上。

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　　借鑒前蘇聯專家的技術路線，哈爾濱工業大學復合材料與結構研究所采用冷心放肩微量提拉法(SAPMAC法)，成功制備了大尺寸藍寶石晶體，結束了中國藍寶石襯底片依賴進口的歷史。2006年4月，研發人員與研究所、哈工大實業開發總公司共同創建了奧瑞德光電技術有限公司。2008年6月，該公司又成功地生長出Φ320×300mm、重68.58公斤的光學級藍寶石單晶，這是目前世界上最大的泡生法生長出來的藍寶石單晶。

　　此外，中科院半導體所已研制出了一次生長3片2英寸襯底、適合GaN材料生長的MOCVD樣機，但與國際上已經成熟的24片機還有很大差距。

　　有些中國企業已經認識到技術的重要性，在基礎研發上進行了一些嘗試，上海蘭寶、江西聯創、世紀晶源、廈門三安、方大國科等企業都希望能開發中上游的高端產品。然而，知識產權不是一句空話，各企業的技術之路并不平坦。

　　在奧運會期間大出風頭的大連路明集團(由中國科學院長春物理所畢業的肖志國創立于1992年，是國內領先的蓄光發光和半導體發光企業，中標2006德國世界杯300平方米的戶外全彩和2008北京奧運會“水立方”的LED景觀照明工程)對LED芯片研發非常重視。2003年9月，因為占據80%訂單份額的HP公司突然取消了全部訂單，美國AXT公司光電子事業部(擁有外延片生長與芯片設計技術)陷入虧損，路明集團果斷決定對其進行收購。2004年大連路美建成投產，美國AXT光電部分人員遷到大連，部分人員留在美國組成美國路美。路美由路明控股，主要負責研發外延片、芯片以及終端應用的最新技術與工藝，以期與世界頂級技術同步，用肖志國的話講，“收購AXT光電讓路明最少縮短了10年的技術爬坡時間”。

　　肖志國做的是一個了不起的嘗試，不過，這項跨國并購還是不可避免地帶來巨大的成本壓力和管理上的挑戰，“按美元計算薪酬”的博士就有10多位，路明集團能否利用這次機會，在上游研發中取得真正的進展，還有待檢驗。

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　　 中游:臺企領跑，內地企業跟隨

　　臺灣地區LED產業起始于上世紀70年代，最初十幾年集中于下游封裝，所需的芯片幾乎全部從日本進口。從上世紀80年代開始，臺灣企業積極向中上游拓展并獲得成功，其中上游環節的發展速度明顯快于下游環節。目前，臺灣企業在芯片制造方面已占有絕對優勢，2007年產量將近全球總產量的50%，無可爭議地成為全球LED芯片第一大產地。新晶電、璨圓光電、光磊科技、晶元光電等企業已成為行業龍頭。

　　芯片制造更依賴于設備和管理的精細化，臺灣企業整體制造優勢明顯。與之相比，盡管內地自制芯片產值占總產值中的比重在2006年超過了11%，但產量總和不及臺灣地區的1/4，而且多為低端產品。

　　芯片技術主要方向是提升出光效率，而提高芯片的外量子效率是關鍵，在很大程度上要求設計新的芯片結構來改善芯片的出光效率，如表面粗糙化、倒裝芯片技術等。

　　國內芯片制造廠商主要有大連路明、深圳方大、江西聯創、廈門三安等。2007年國產GaN芯片月產能達960KK，同比增長60%，國產率也提升到了35%，光效已達到80Lm/W,可以取代傳統燈泡或鹵素燈，但與世界先進水平尚有較大差距，主要表現在芯片的可靠性差，尤其是光衰太大，競爭優勢不明顯。

　　下游:整合不斷，傳統巨頭更具優勢

　　國內從事LED封裝和應用的企業主要集中在廣東。表面上看，有些企業都已具備一定的規模，部分企業在2006-2007年的利潤率甚至超過20%，但我們對此并不樂觀。

　　以為例，中國已是世界最大的生產國和出口國，聯創健和電子、艾比森光電等企業已經打入國際市場，可這些企業主要靠低成本而不是性能優勢取勝，進口顯示陣列的價格一般在10000美元/平方米，而國內廠商的價格只有1000-2000美元/平方米，而且多數出口產品是為外國企業貼牌(OEM)。同時，國內企業銷售收入很少能夠突破3億元，平均規模與國際行業龍頭有較大差距，而2007年，美國Daktronics和比利時Barco的銷售收入分別達到4億美元和7.47億歐元。

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　　國內企業所宣稱的“知識產權”大都是價值不高的實用新型專利，主要用于解決大功率LED散熱、二次光學以及白光封裝等簡單的技術問題。

　　特別值得注意的是，與LED行業中小企業的浮躁形成鮮明對比的是，傳統照明行業巨頭們之前一直按兵不動。它們等待的是更好的進入時機，當市場、技術都成熟的時候出手。如今GE、Osram、飛利浦、夏普等企業開始大規模進入LED產業，國內照明龍頭佛山照明(000541,股吧)也加大了對LED產品的投入。大企業紛紛利用品牌、產品質量和手中掌握的客戶資源、渠道優勢，在下游進行大規模滲透。

　　臺灣地區企業在LED封裝等下游領域仍具有優勢，光寶科技、宏齊光電子、億光電子、佰鴻工業等企業為了應付大陸的低成本沖擊，紛紛向大陸轉移產能，同時盡量提高產品附加值。從2004年華上并購勝陽開始，臺灣LED企業就展開了大規模的整合，元砷合并聯銓，晶電與國聯合并，再合并元砷、連勇。

　　這些傳統照明巨頭的進入和LED產業龍頭的強強聯合，給原本弱小的國內企業帶來了巨大的競爭壓力。

　　LED市場的經濟學解釋

　　從經濟學的角度看，一旦成本降至足夠低(初置成本接近傳統燈具)，LED照明市場的增長將是階躍的、爆發型的。

　　雖然使用LED燈具的實際總支出低于普通光源，但多數消費者在選擇時的出發點仍是購置價格。由于LED產品的絕對價格比傳統光源高出一個數量級，成為消費者選擇時的障礙。這一現象與很多其他節能業務頗為相似(如變頻電機、合同能源管理等)。

　　LED市場的動力來自兩方面，一方面是存在巨大的替代性市場，另一方面是技術和成本上的突破速度不斷地超出預期。與新興市場不同的是，從經濟學上看，替代性市場表現出來的效用函數是一條直線(或接近一條直線)，消費者效用最大化時與消費預算線的交點是一個角點解(即最終低價產品完全替代高價產品)。

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