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[导读]最近,照明市场因为CO2减排的巨大潜能以及大量资本的涌入而倍受关注,各大研究机构出版了多种专业的产业研究报告,同时,各协会、联盟也陆续发表了对市场的乐观预测以及对行业分工的建议,但是,真正来自产业自己的声

最近,照明市场因为CO2减排的巨大潜能以及大量资本的涌入而倍受关注,各大研究机构出版了多种专业的产业研究报告,同时,各协会、联盟也陆续发表了对市场的乐观预测以及对行业分工的建议,但是,真正来自产业自己的声音却很小。毋庸置疑,未来十年,半导体照明的发展将引导整个照明产业。本文尝试对整个照明市场、半导体照明路线图、LED光源技术、以及整个半导体照明价值链作一综述,以产业特点为基础,以独立视角分析中国的半导体照明发展方向。

一、半导体照明的CO2减排的巨大潜力

气候变化是本世纪人类面临的最重大的生存和发展问题之一,为了应对全球性气候变暖,必需将大气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平,进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害——这是《京都议定书》的目标。至今已有超过170个国家签署了该协定,虽然作为参与国之一的美国至今未签署该协定,加拿大也在2011年退出该协定,但民智已开,发达国家的反对已阻挡不了全球性碳减排运动的浪潮。中国作为全球第二大经济体,建设投资市场份额全球第一,2005年《京都议定书》正式生效,中国成为全球主要的国际碳排放资源提供国,碳权供应量占全球61%的市场份额。据英国政府测算,到2012年全球碳交易市场容量为1400亿欧元,有望超过石油市场成为世界第一大市场。据英国瑞碳有限公司介绍分析,中国已批准碳减排项目中,80%以上集中在水电、风电、余热发电等再生能源项目。

 


图1 国际能源总署(IEA)分析报告

从图1国际能源署(IEA)分析看,到2050年,中国基准碳排放量将达到159亿吨,而全球基准碳排量达570亿吨,中国碳减排贡献占27%。模型还显示能源使用端效率对碳减排贡献达38%,而照明行业作为占用电量五分之一的用电大户,节能潜力超过75%,将在碳减排运动中发挥主要作用。

作为碳减排贡献19%,重要性排第二的“碳捕获和封存”,现阶段除了二氧化碳减排的功能外,仍存在许多制约其发展的突出问题。包括能耗和成本过高、长期封存的安全性和可靠性有待验证等,总体上仍处在研发和示范阶段;发电效率和最终燃料转换效率的提供也未看到突破性的进展;核能发电在经历了日本核泄露事件后,世界各国对核利用的安全性将持更谨慎态度;在可再生能源利用方面,太阳能光伏产业比半导体照明更早受到风险资金的追捧。麦肯锡温室气体减排活动的分析研究揭示了到2015年,用LED照明取代白炽灯,每减少一吨CO2排放将会增加140欧元的经济收益;其他已知的减碳技术都是所谓的减碳不省钱,环保不节能,报告中提到利用太阳能达到同样的CO2减排效果,一吨CO2将耗资80欧元,从经营总成本的角度看,每减少一吨CO2排放,LED照明将比太阳能产业增加经济收益220欧元——合1800人民币(以2012年4月汇率换算)。若2016年中国的LED照明灯具使用量达到20%,照明市场收益约500亿人民币,而对社会总收益将增加3万亿人民币。

二、照明市场的三大领域

照明市场主要包括普通照明、汽车照明和背光源三大领域。背光源应用领域亮度、寿命要求不高,消费产品更换周期快,从2004年以来一直是LED市场发展的主动力。2011年至2016年,LED背光源产品需求增长幅度将与LED光效趋于同步,背光源市场将相对稳定地保持在330亿人民币。随着LED本光源替换市场的消失,LED光效提升,预期到2020年背光源市场收益将减半。由于LED设计的灵活性,随着世界范围内汽车照明行业对LED技术的认可,LED汽车照明在未来十年将持续升温,成为汽车照明市场收益增长的引擎。

普通照明市场份额占总照明市场份额的75%,传统照明市场分为照明光源和照明灯具。LED进入普通照明,必先开拓替换市场。根据美国能源部对北美光源市场分析预测(如图2),2011年至2015,CFL(节能灯)和LED光源数量将快速成长,填补白炽灯淘汰的市场空缺。

 

 

可以预见的是,中国2012年10月1日起逐步分阶段禁止白炽灯以后,由于价格的原因,消费者对于LED照明光源的接受度会低于CFL。图3 CFL价格的趋势引用了因创(ITRON)于2008年关于美国CFL价格的分析模型,美国的白炽灯销售价格为0.5$~1.2 $,CFL价格于2000年降至10$,达到市场甜蜜点,销售快速起量,持续8年复合增长率达50%。LED光源现在的销售量还不到照明市场的1%,DOE SSL市场分析及各大研究机构都预测了2015年替代60W白炽灯800lm的LED光源OEM价格将达到10$,LED光源销售量达到普通照明五分之一,市场收益占比超过40%。

 


图3 CFL 价格与销售量趋势图

DOE根据2010年LED性价比,在2011年作了LED封装器件性价比的最新预测,描绘了性价比路线图,如图4显示。DOE同时给出了替代市场最大份额的60W白炽灯相当的LED光源OEM价格趋势图,如图5所示,预测2015年,60W相当的LED光源OEM价格将达到10$,接近13W白炽灯的价格区间。

 


图4 LED封装器件性价比路线图(@350mA/mm2)

 


图5 LED照明光源价格路线图

三、中国的普通照明市场

中国普通照明市场于2010年占据全球市场总量的14%,亚洲已经成为全球最大的普通照明市场,已经占据35%的市场总量。由于中国经济高速增长,建设投资占全球35%的市场份额,新增人口、新增家庭也带来新增市场,加之政府对节能照明的财政补贴,将推动普通照明市场快速成长。亚洲另一照明大国日本,由于电费高昂,以及地震核泄漏后节能意识高涨,在消费补助政策的刺激下,带来强大的光源替代市场。估计2016年至2020年间亚洲的普通照明将占全球市场份额的55%~60%。

 


图6 普通照明市场的地理分布

四、中国的LED照明市场

中国LED照明市场规模庞大,这是基于中国总体照明市场的规模基数直观推测,但是中国的LED照明产业能否保持传统照明产业的市场份额呢,目前还不能加以肯定。中国CFL生产量占全球80%,白炽灯占全球70%,中国的LED照明产量有多大,中国的LED照明发展遇到哪些障碍,中国的LED照明产业出路到底在何方?

LED作为人类历史上的第四代照明技术,必将改变照明行业——这是整个产业界的共识。有人认为LED模块(光引擎)必将替代传统光源(灯泡、灯管),毋庸置疑,但是光引擎标准制订过程中,中国的LED照明产业有没有话语权?国际非盈利的LED生产商组织 ZHAGA联盟,由九家企业发起,但是发起者没有中国企业;同时,ZHAGA联盟有正式会员58个,中国企业只占了5个;在125个普通会员中,中国企业也仅占据11个席位。中国企业能否承担光引擎接口标准的起草,并在产业化过程中占领先机,这是一个值得思考的问题。

中国的LED白光产品出口面临专利障碍;而背光源照明市场趋于饱和,汽车照明市场供应链密难插针,而在开拓普通照明市场时,也会发现中国的LED照明市场甜蜜点不在OEM光源10美金。随着2011年韩系中功率LED封装器件带头降价,台系芯片厂和封装厂及时联动,中功率封装报价也策略性跟进,并修正性价比路线图。到2012年,供应链整合能力较强的LED照明企业拿到的这颗LED性价比都能达到2$/klm,熟悉的同业清楚这颗LED在2700K色温、显色指数80的规格,光效大于100lm/W,部分企业也可以拿到光效大于115lm/W的档位;对应6500K色温、显色指数75的规格,光效大于130lm/W~150lm/W。对于优秀的LED光源应用设计,暖白LED光源光效达到70lm/W~80lm/W(优于CFL光效63lm/W的平均水平)、冷白LED光源光效达到90lm/W~100lm/W,OEM价格低于10$/klm(klm指LED封装器件总光通量,对应LED光源光通量为800lm)。

反思传统照明,中国的白炽灯售价在0.1$~0.3$,欧美市场售价在0.5$~1.2$,所以中国的白炽灯占了全球70%的总产量。中国的CFL售价略低于2$,但对于政府财政补贴的规格,消费者能以1$的价格买到,中国的CFL占了全球80%的总产量;替代60W白炽灯的LED光源OEM价格低于10$,2012年Q1《高工LED》报道最新价格平均达29$,国际上LED光源确实到了市场甜蜜点,虽然光效没比DOE SSL技术路线图提前,但是价格已经达到DOE预测2015年的目标,提前3年实现。而同规格LED光源在中国的价格也在20$~30$,这个价格是白炽灯的100倍,是财政补贴节能灯价格的20倍,可以预见的是中国LED照明的市场甜蜜点在5$左右。若LED照明能得到政府推广CFL的支持力度,LED光源售价10$,消费者只要支付5$,可见若有政策性财政补贴消费者购买,中国LED照明的市场甜蜜点距离也很近。

售价10美金,OEM价格要低于5$,这个目标对于LED照明产业的今天是挑战,但跨过这个障碍,中国LED照明产业的出路才能清晰。中国LED照明市场规模化速度必须超过DOE预测的路线图,若是国内市场规模小,急于开拓国际市场,就算中国的照明企业跨越了专利障碍,反倾销的大棒也在等着我们,传统节能灯企业都有切肤之痛。只有整个LED照明产业链有效整合,中国LED照明市场快速规模化,中国LED芯片企业在2010年、2011年增加的设备嫁动率才能保障,若急于找国外出海口,中国政府及地方的财政补贴就未能受惠于国民,也会使LED照明产业畸形发展。中国LED照明市场快速规模化,中国LED照明企业才能立足国内市场,主导LED照明行业标准,中国的LED照明标准与国际标准对接时,中国的市场份额将更有话语权,LED照明的标准也将是普通照明的未来标准。

五、中国LED照明产业现状

目前,国际照明大厂相继在中国设厂,抢食中国普通照明市场。韩国大企业的目标不仅如此,它定位2013年做到中国第一,2015年做到全球第一。韩企的动作也不止如此,它把LED公司并入半导体公司,动机很明显,隐藏利润信息、实现市场目标。而同期中国LED照明产业链上的多数企业还在纠结于如何取得市场的高利润。2011年12月“高工LED”杂志发表了篇文章《LED上游利润占70%系误导,国内不足一成》,很认真分析了各种盈利模型,批评和纠正了无实证经验的谣传,也呼吁国内企业放弃对上游芯片领域的大规模投资。LED产业、研究机构、政府已正确意识到2011年在建项目已备案的MOCVD数量产能将过剩,下半年开始急刹车。同时LED照明产业同仁也要意识到金字塔式的产业链,截至2010年,中国的LED外延、芯片企业达80家;截至2011年,LED封装企业达1600家;应用企业达6000家(GLII 2012年发布)。对于金字塔式的产业链有正确认识,就不至于被幼稚的谣传蛊惑,但是从近两年大量资金扎堆上游蓝宝石衬底、LED外延、芯片项目,上游强劲的吸金能力源于高毛利的驱动,政府的财政扶持也起到推波助澜的作用。这样的背景下,更应该联动性地引导LED照明产业良性发展。

六、中国LED照明产业链的盈利能力

本文列举在LED照明产业链中具有行业代表性的上市企业的财务数据,如表格1,乾照光电的产品毛利率稳定于60%;三安光电芯片产品毛利介于40%~46%,由于快速扩产,设备产能未能及时释放,设备折旧比重较大,同时LED芯片价格快速下行,降低了2011年芯片产品的毛利率,但是应用产品毛利依然达到40%~63%;士兰微虽然MOCVD设备规模化优势不佳,但产品毛利率依然达到35%~48%,但行业不景气对其营业表现影响较大。值得注意的是芯片企业产品毛利率还可以高达60%,这在中国上市企业中只有白酒行业和高速公路企业才能达到此指标。扩产的芯片企业在保持产品高毛利率的同时,营业外收入占比很高,得益于MOCVD财政补贴收益。

中下游企业财务数据参考表格2,国星光电保持其封装企业龙头地位,直插式LED毛利率从14%降到6%,SMD毛利率从30%降到19%,应用产品毛利率从46%降到28%;鸿利光电和勤上光电的产品毛利率保持在34%。由于传统照明企业如阳光照明、佛山照明,在本文成稿日未发布2011年度报,统计中未予列入,但从历年会计数据看,阳光照明主营产品毛利率介于16%~24%;佛山照明主营产品毛利率介于23%~27%,传统照明企业的LED照明产品毛利率同样介于16%~20%,各大企业的毛利率表现也反映了企业对于产业发展的不同认识。在今后四年,LED照明产业链上的企业能否驻足于现有营业规模、维持高毛利率?韩国企业的做法是隐藏毛利抢占市场份额,中国LED照明产业如何应对,保住并增加家门口的市场份额应是当务之急。

 

 

 

 

七、中国LED照明产业链未来发展

台湾LED产业在2011年有很好的示范,上中游联合开发,修订并加快性价比路线图的步伐。中国的LED照明产业能否联合开发,产品快速达到中国市场的甜蜜点,个人认为是可行的。LED光源OEM材料成本结构已达到LED封装器件、结构光学、驱动电源各占三分之一,设计方案着眼于改善材料成本的三大块,只要市场规模打开,制造管理费用、人工和折旧费用比例就能降低,体现规模效益。

第一、以现在国内蓝光芯片定价比台企低10%;若芯片企业下修毛利率至40%,芯片价格可以再降10%以上;外延片设备折旧费用在外延片成本中占30%以上,而衬底在芯片成本中占50%~60%,芯片设备折旧费在芯片成本中占10%以上,若是政府对设备的财政补贴,换算成设备折旧费用减少,若国内MOCVD嫁动率达到60%,整体可以体现芯片制造成本再降10%以上,只要国内LED照明产业联动,国内芯片价格比台系低30%,芯片企业盈利表现依然很好。国际大厂中国大陆设厂动作频繁,中国LED照明产业的风险意识应该尽快转化为行动。

第二、若上下游产业链联合开发,上游订制开发照明需求的芯片波长、尺寸,封装成COB或光引擎模块,封装和光源结构综合成本将可以大幅降低,COB封装在行业中推行多年,性价比未表现出优势,最根本的原因是没有结合光引擎模块设计,未体现结构成本改善。铝基板COB热阻依然偏大;陶瓷COB的成本偏高。新基板材料技术的引进,并结合光引擎模块进行设计,才能真正体现LED模块的未来趋势。国内LED照明产业的光引擎模块的标准化应该加快推动,没有国内标准,而跟随国际标准必失去发展先机。

第三、若采用高压芯片,驱动电源的成本可以减少50%以上。高压芯片、高压恒流驱动是LED照明的趋势,从现在看是快速降低LED光源成本的有效手段。

以改善LED照明光源成本结构开展上下游联合项目攻关,就以上分析的成本降幅,使LED照明光源OEM价格达到市场甜蜜点,快速打开中国LED照明市场。只有开拓LED照明市场,中国芯片厂才能排除过度投资带来设备嫁动率低的风险,中下游企业才能在家门口找到市场突破口,并且在LED照明标准提高发言权。只有在替代市场上找到生存空间,才有机会在后续个性化的LED照明灯具市场形成竞争优势、保持良性发展。

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