书城经济长三角科技创新合作与发展战略研究
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第12章 长三角若干产业集群协同创新对策研究(1)

一、半导体照明产业

半导体照明技术是21世纪最具发展前景的新兴高技术领域之一。作为新型高效固态光源,半导体照明光源具有节能、安全、绿色环保、长寿命、色彩丰富、微型化等显着优点,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次标志性的飞跃,是世界照明工业的一次全新的革命。世纪之交,美国、日本、欧盟、韩国、台湾等国家和地区相继推出了半导体照明国家或地区发展计划,大力培育和发展本国或本地区的半导体照明产业。在微观层面,以美国GE、荷兰PHILIP、德国OSRAM三大世界照明生产巨头为代表的跨国公司,纷纷与上游半导体公司合作组建半导体照明公司,积极创造竞争优势,并正在中国抢占专利制高点,对我国的半导体技术发展形成了合围之势。因此,长三角作为中国半导体照明产业化的重要基地,有责任形成产业联盟,通过产业集群协同创新,共同应对跨国公司的竞争。

(一)长三角区域半导体照明产业发展概况

1、总体概况:半导体照明产业发展迅速

从国内的发展态势来看,一些的大型企业纷纷涉足,在科技部牵头组织启动“国家半导体照明工程”后,国内上市公司和大型企业集团对该行业给予了充分的关注。经初步统计,在国内约有13家上市公司涉足该领域,这些上市公司多以参股的方式间接介入半导体照明领域,个别企业以控股的方式直接介入半导体照明领域。国内该产业的结构现状是:上游产业技术相对落后,中游产业正在蓬勃发展,下游产业正在兴起。从产业布局上看,目前国内半导体照明产业已初步建成六大产业化基地,分别为大连、北京、厦门、江西、长江三角洲(以上海和杭州为代表)和珠江三角洲(深圳和佛山)为主的LED生产基地,其中下游封装厂商数量众多,且主要分布在长三角和珠三角地区。

长江三角洲地区的LED产业集中在上海,江苏的南京、扬州和无锡,以及浙江的杭州等地,开始呈现向园区聚集的发展趋势,且整个半导体照明产业链的投资都比较活跃。长三角的半导体照明产业规模约占国内总体规模的40%左右。中国半导体照明联盟共有73会员中,长三角地区的半导体照明企业和机构有26家为中国半导体照明联盟的会员,占总数的三分之一。同时,长三角拥有中国六大半导体照明基地之一的上海基地和扬州基地。其中,上海已经在半导体芯片制造和封装应用等方面呈现出良好的产业发展态势,并形成了比较完整的产业链和企业群;江苏在LED封装及应用方面已经初具规模;宁波具有良好的产业基础和经济区位优势,是国内主要的特种照明灯具生产基地,发展潜力巨大。

在人才培养方面,复旦大学电光源研究所、浙江大学、杭州师范大学有机硅化学及材料技术教育部重点实验室、中国科学院上海光学精密机械研究所、南京大学光电信息功能新材料实验室、南京工业大学电光源材料研究所、南京农业大学等高校和研究机构不断在半导体照明领域积累研究基础,申请相当数量的专利。同时,还培养了大批本科生和高级研究型人才,为半导体照明产业可持续发展打下坚实基础。可以说,长三角地区雄厚的技术基础和技术及商业人才,产业经验比较丰富,这些也是长江三角洲半导体照明产业发展的优势。

同时,长三角地区的各市地方政府丌始重视半导体照明产业的发展,并着手制定发展规划,支持半导体照明产业的发展。上海制定了半导体照明产业发展规划,提出要围绕上海世博会,积极推进半导照明的示范应用和展示;立足于上海的优势基础,对关键技术进行重点攻关;突出重点,有的放矢加强产业链建设;理顺产业布局,形成良性互动格局;加大基地建设,突出上海产业化基地特色,并依托上海产业化基地,建设半导体照明公共服务平台。宁波制定了《宁波市半导体照明产业发展规划纲要(2008-2020年)》,将LED与半导体照明产业列入宁波“十一五”期间五大优势产业科技专项,并设立2000万元专项资金,支持半导体照明产业的发展。南京规划打造半导体照明产业群。

此外,在专利申请方面,国内申请各产业链专利的主要省、市及地区为台湾、北京、广东、上海、浙江及江苏等。综合实力排名前3位为台湾,北京和广东。近年来,我国的一些研究院所和大学在LED半导体照明上取得了一定的成绩,如浙江大学、中国科学院半导体研究所及南京大学在产业链中外延环节专利数分别居该环节的第3、4、10名。从具体技术来看,上海在衬底方面的技术领先于全国,而在外延生长方面不如北京、浙江、台湾等地,在外延设备方面上海处于空白,明显落后浙江省,该领域专利基本集中于浙江、上海和辽宁,其中浙江省占总量的一半以上,其申请量是第二位上海申请量的三倍多。在应用领域的中国专利中,中国申请了绝大部分的专利,其中国内实力较为雄厚的省市分别为:台湾、广东、上海和北京,上海在车灯应用技术方面领先全国。

2、上海市:产业发展迅速,服务体系初步形成

发展概况:发展迅速,状态良好。自2004年3月被科技部批准为国家级半导体照明工程上海产业化基地以来,上海产业化基地已初步形成了自己的特色和优势。几年来,上海基地已拥有136家LED相关半导体照明企、事业单位,其中生产制造企业62家、工程与设计单位20家、研发7家、贸易47家,产业规模约35亿元人民币。同时,上海在半导体照明高端技术的研发取得了显着的成绩,在国内同行业中占据重要地位。上海的研究机构和高校比较多,在半导体照明外延材料、芯片制造等高端技术领域开展了一系列卓有成效的研究,取得了显着的成绩。同时,成立了上海半导体照明工程技术中心和应用中心,以及半导体照明公共研发和服务平台,下设半导体照明公共检测和评估中心、半导体照明系统设计与研发中心、半导体照明服务与培训中心。

产业构成:产业链完整,产业布局初步形成。上海己初步形成了比较完整的半导体照明产业链。从上游的外延材料(如衬底、气体)、外延片研发生产到中游芯片的制造,再到下游封装及应用,以及为封装和应用作配套的模具、支架、电镀等配套材料一条比较完整的产业链。在产业链中的外延材料、芯片制造、封装和应用各主要环节上也已逐步形成有一定规模的领头企业。初步形成了上海半导体照明产业的合理布局。全市贯彻落实“聚焦张江”战略,近几年张江高科技园区在光电子领域,特别是在半导体照明、光通讯、光显示等方面发展比较迅速,已有四十余家相关企业、研发机构和事业单位入驻张江高科技园区。上海正在形成以张江高科技园区为核心,辐射徐汇、闵行、嘉定、松江等区域的半导体照明产业群,通过发挥各自优势,初步形成了合理的产业布局。上海在半导体照明产品应用市场规模上在国内具有一定的优势。在LED交通信号灯、显示屏、汽车照明等下游应用领域,其技术和规模上处于国内领先地位。交通信号灯已经成为国内最大的研发和生产基地之一。

龙头企业:范围广,缺乏上市公司。

(1)外延衬底材料制造公司,上海中科嘉浦光电子材料有限公司、上海的波赛康科研有限公司、上海通用硅晶体材料有限公司;

(2)外延材料生长企业,上海蓝光科技有限公司、上海蓝宝光电材料有限公司、上海华亿光电子有限公司:

(3)半导体照明LED芯片制造企业,上海金桥大晨光电科技有限公司:

(4)半导体照明封装企业,上海汇虹电子有限公司、上海起鼎光电有限公司、上海嘉龙电子有限公司、上海新港半导体器件厂;

(5)为封装和应用配套的模具、框架、电镀企业;三井高科技(上海)有限公司(MHT)、上海柏斯高微电子有限公司(PASCON)、上海惠亚电镀有限公司;

(6)半导体照明应用公司,上海三思科技发展有限公司、上海信茂新技术有限公司、上海燎原技术开发有限公司、上海三晟经济发展有限公司、上海小糸车灯有限公司、上海汽车电子工程中心、上海南北机械有限公司、上海华翔电子光源有限公司。

可以说,上海的半导体照明涵盖了从研发设计、生产到销售和工程应用。但是,总体来看,上海的半导体照明企业缺乏有规模龙头企业的带动,也就很难以某个大企业为核心,在其周围形成产业聚集。由于没有上市公司,这也在客观上制约企业进一步做强做大。

领军人才:高校资源丰富,研究力量雄厚。上海在半导体照明领域的技术研发和人才培育机构有:上海技术物理研究所、上海光学仪器研究所、上海光机所、复旦大学材料科学系、复旦大学国家微电子材料与元器件微分析中心等机构。其中复旦大学光源与照明工程系为了适应我国经济建设和科技发展的需要,推动“绿色照明工程”的深入实施,本着拓宽专业口径、培养复合型人材、增强学生工程技术和工程实践能力的目的,教育部于2003年3月批准将“光源与照明专业”拓宽为“电气工程与自动化专业”,并保留光源与照明工程研究方向的特色,该专业的设立,将为该系开辟更广阔的发展前景。同济大学视觉与照明艺术研究中心主要开展和承担视觉环境与照明艺术的教学、科研及工程实践工作。组建了研究中心,并建成了目前国内高校第一个专业照明演示室,成为此国内研究领域条件最好的科研和教学基地,解决城市与室内的光环境理论与实践中的技术问题,加强照明艺术在建筑、城市、室内规划与设计方面的应用。

专利情况:在大陆排第三,集中在外延和应用环节。作为国家五大半导体照明工程产业化基地之一,上海不仅初步形成了较完整的产业链,而且在核心的外延片研发、芯片制造、大功率封装等环节,已有蓝宝、蓝光、大晨光电等重量级企业掌握多项精密的技术和工艺,规避国外现有技术路径,在提高LED灯的色彩鲜亮度、稳定性方面颇有心得。截至2006年底,上海己拥有120项LED相关专利,制定了100多项光学行业的国家标准、行业标准和内部标准。

3、江苏省:照明应用发展迅速,联盟发展初步形成

发展概况:市场主体活力在不断增强。从总体情况看,江苏省半导体照明产业的市场主体活力在不断增强,下游产品在市场应用开发方面不断扩大。其主要特点有以下几个方面:具有了较强的下游应用领域产业基础,中游的芯片生产能力正在扩大,科研开发具有了一定基础。同时,成立了江苏省半导体照明产业联盟和扬州市半导体照明产业联盟,其中江苏省半导体照明产业联盟现有成员17家,包括江苏奥雷光电有限公司、江苏省光电信息功能材料重点实验室、扬州华夏集成光电有限公司等。

产业构成:产业链完整,产业布局初步形成。经过近几年的发展,江苏省已初步形成了集科研、芯片生产、封装、产品应用等相对完整的半导体产业链。这些企业主要分布在南京:半导体照明产业上游,如材料代表企业有南京汉德森科技股份有限公司、南京大学光电信息功能新材料实验室、南京工业大学电光源材料研究所、南京农业大学;镇江:半导体照明产业中游,如封装,代表企业有江苏稳润光电有限公司、江苏奥雷光电有限公司;扬州:扬州华夏集成光电有限公司、无锡:半导体照明产业下游,如应用等,代表企业有江苏江旭电子有限公司、无锡来德电子有限公司;苏州:江苏南大光电材料股份有限公司。

龙头企业:集中在产业中游和下游,规模不大。在智能信息显示领域,南京的LED显示屏在国内的市场份额中属于领先地位,已形成年销售4亿元的规模。南京洛普股份有限公司是国内最早从事大型公众信息显示系统、交通电子信息系统研发的专业公司。南京汉德森科技股份公司专门从事证券行情显示系统,利汇率显示系统,LED多媒体显示系统,网络数码显示系统,体育竞赛综合管理系统等产品的开发。扬州川崎光电公司以生产7-10英寸的LCD面版为主,与之配套的背光源年需求超过10亿只。镇江雷登光电有限公司专业从事景观灯、车灯、矿灯和电子仪表显示器。江苏稳润光电有限公司在LED封装的序列化生产能力上己达到国内的先进水平。常州易昕光电科技有限公司主要从事大功率高亮度LED封装及相关应用产品的设计。南京华鼎电子有限公司专业生产LED封装产品,年销售收入1.8亿元。

芯片的制作与生产是LED产业链中重要节点。目前省内仅有少数企业能够掌握芯片生产技术。较具规模的企业有扬州华夏集成光电有限公司,主要开发与生产应用于LCD背光源与LED白光照明高亮度半导体发光二极管芯片,一期已建成一座三五族半导体芯片超净生产线,同时引进了MOCVD设备6台作外延生长,月产2英寸GaN系列10000片。远期目标将形成月产600KK芯片和高亮度、散热好的LED光源模组,三至五年内有望成为中国半导体光电器件产业界前3名。