三分天下，中國有其一。南昌大學江風益團隊成功研發(fā)硅襯底LED技術(shù)，使中國成為世界上繼日美之后第三個掌握藍光LED自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù)的國家。這項高新技術(shù)和成功產(chǎn)業(yè)化，獲得了2015年度國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。

目前，南昌是全球唯一實現(xiàn)硅襯底LED芯片量產(chǎn)的城市。基于此，江西省政府于2015年制定規(guī)劃，要把南昌打造成全國的LED光谷，建成具有國際核心競爭力的LED全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)、制造和應(yīng)用基地。

“硅襯底LED可以繞開國際五大LED廠商專利聯(lián)盟，讓產(chǎn)業(yè)命運完全掌握在中國人自己手中。”南昌市市長郭安說，“南昌光谷”不僅站到了全球LED產(chǎn)業(yè)的“價值鏈”頂端，而且還有從外延片、芯片、封裝、應(yīng)用等LED全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。

業(yè)內(nèi)人士認為，在產(chǎn)業(yè)全球化分工、國際兼并重組的浪潮下，“南昌光谷”如能抓住戰(zhàn)略機遇，將有望重塑全球LED產(chǎn)業(yè)格局。

“雙創(chuàng)”成功的典范

被稱為第四代光源的半導體發(fā)光二極管(簡稱LED)是綠色照明時代的革新。

早在1962年LED就問世。正式作為照明光源，是日本1993年取得的突破，這項藍寶石襯底LED技術(shù)獲得2014年諾貝爾獎。1995年，美國成功研發(fā)碳化硅襯底LED技術(shù)，獲得2003年美國總統(tǒng)技術(shù)發(fā)明獎。

本世紀初，我國LED上游產(chǎn)業(yè)幾乎空白，下游應(yīng)用剛剛起步，功率型芯片全部依賴進口，日美技術(shù)霸占全球市場。

為搶占新興產(chǎn)業(yè)先機，從“十五”開始，科技部率先支持LED技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，成立國家半導體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導小組，提高中國LED技術(shù)國際競爭力。

1996年，在南昌大學一間40平方米的實驗室里，江風益揣著60萬元貸款開始了追夢，跟蹤日本技術(shù)做中國的LED。四年后，他成功試制出藍寶石襯底藍、綠、紫光LED，其中藍光LED投入量產(chǎn)。

國內(nèi)完全依賴進口LED芯片的歷史改寫，但江風益很快陷入了新的擔憂。國內(nèi)LED下游企業(yè)越來越多。可致命的是，技術(shù)專利都掌握在日美手中，行業(yè)隨時可被扼喉。

江風益決心不做國外技術(shù)的影子，而是自主創(chuàng)新尋找“中國芯”的路徑。2004年，江風益大膽選擇硅襯底氮化鎵技術(shù)路線。

2004年，經(jīng)過數(shù)千次實驗，硅襯底LED取得突破性進展，中國打破日美壟斷，形成全球LED技術(shù)三足鼎立局面。目前其電光轉(zhuǎn)換效率超過60%，獲得授權(quán)專利147項，其中國際專利47項。

躺在實驗室里的“中國芯”沒有生命，真正產(chǎn)業(yè)化才是國際競爭力。2006年，晶能(江西)光電有限公司應(yīng)運而生，開始了硅襯底LED技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化之路。

2009年，晶能光電在全球率先實現(xiàn)硅襯底小功率LED芯片量產(chǎn);2012年，又實現(xiàn)硅襯底大功率LED芯片量產(chǎn)，這標志著硅襯底LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的成熟，國際半導體照明聯(lián)盟將其列為年度新聞事件。我國在硅襯底LED領(lǐng)域因此占據(jù)了技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化兩大高地。

在南昌，如今以硅襯底LED技術(shù)為核心形成了12家企業(yè)的產(chǎn)業(yè)集群，覆蓋外延片、芯片、封裝、應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈，2015年產(chǎn)值超過50億元。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)

“南昌光谷”的建設(shè)目標，是到2020年LED產(chǎn)業(yè)主營業(yè)務(wù)收入超過一千億元，占全國15%，其中硅襯底LED技術(shù)收入達到五百億元。

“硅襯底LED技術(shù)發(fā)光效率與藍寶石和碳化硅襯底LED技術(shù)相當，但硅襯底具有價格優(yōu)勢，而且對于方向性要求高的車燈、隧道燈、礦燈等領(lǐng)域具有明顯優(yōu)勢。”江風益說。

但是與另外兩條技術(shù)路線比，硅襯底LED技術(shù)起步晚，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)。

——產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，市場占有率低。有關(guān)專家介紹，目前全球LED芯片中，約85%是藍寶石LED技術(shù);約13%是碳化硅LED技術(shù);硅襯底LED技術(shù)因起步較晚、產(chǎn)業(yè)化實踐短，只占1%至2%的市場份額。此外，國內(nèi)已有的硅襯底LED產(chǎn)品品牌國際知名度也不高。

——市場環(huán)境差，行業(yè)惡性競爭現(xiàn)象突出。據(jù)相關(guān)行業(yè)人士介紹，國內(nèi)LED市場競爭秩序亂，大部分企業(yè)一味跟蹤模仿，習慣于拼價格、拼規(guī)模、拼投資，不利于創(chuàng)新企業(yè)健康發(fā)展。另外，一些地方的行政區(qū)域壁壘依然存在，“存在知識產(chǎn)業(yè)風險的企業(yè)和產(chǎn)品，地方保護主義保得了一時，但絕不可能長久。”

——海外并購受阻，品牌和銷售渠道拓展整合難度大。

“我們本計劃以晶能光電作為收購Lumileds的產(chǎn)業(yè)承接平臺，這將大幅提升國內(nèi)LED行業(yè)的技術(shù)及制造能力，甚至可能重塑全球LED產(chǎn)業(yè)格局。”金沙江創(chuàng)投聯(lián)合創(chuàng)始人兼董事總經(jīng)理伍伸俊說。

——國際巨頭追趕步伐加快，維持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢難度大。“我國硅襯底LED技術(shù)的先發(fā)優(yōu)勢面臨挑戰(zhàn)。”晶能光電CEO王敏博士說，美國普瑞光、韓國三星、LG、劍橋大學等一大批LED巨頭和研究機構(gòu)也已紛紛“進軍”硅襯底LED技術(shù)。2012年東芝公司投入巨資并收購了美國的普瑞公司的硅技術(shù)部門，曾三次發(fā)布硅襯底LED芯片量產(chǎn)消息。

“南昌光谷”需加大支持

LED照明被公認為最具發(fā)展前景的高新技術(shù)之一。

目前，全球80%的LED產(chǎn)品在中國制造，但核心技術(shù)掌握在日本的日亞和豐田合成、美國的科銳、歐洲的飛利浦和歐司朗等五大LED廠商手中。

伍伸俊介紹說，“這五大廠商之間交叉授權(quán)，形成了牢固的專利聯(lián)盟，我國LED企業(yè)難以繞開其專利鉗制。”2015年，我國半導體照明產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模達到4245億元，但國內(nèi)LED企業(yè)普遍缺少核心技術(shù)與品牌，多為代工廠，受全球經(jīng)濟下行影響，有上千家企業(yè)倒閉。

業(yè)內(nèi)人士認為，將獲得國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎的硅襯底LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，支持擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的硅襯底LED技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)做強，才能徹底改變我國LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、重塑全球LED產(chǎn)業(yè)格局。

——將硅襯底LED技術(shù)納入國家重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。專家建議，在國家“十三五”產(chǎn)業(yè)規(guī)劃編制中，明確將硅襯底LED技術(shù)作為LED產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向，在硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)上給予政策鼓勵，支持硅襯底LED技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)做大做強。在同等條件下，在全國道路照明改造、鐵路、石油化工裝備、汽車制造、特種照明等工程領(lǐng)域中，優(yōu)先使用我國自主研發(fā)的硅襯底LED產(chǎn)品。

——發(fā)揮政策性資金對LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引導作用。業(yè)內(nèi)人士認為，國家要鼓勵并推動集成電路基金和政策性銀行，對硅襯底LED產(chǎn)業(yè)化項目擴產(chǎn)、國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)資產(chǎn)并購的融資需要予以傾斜支持;發(fā)揮國家高技術(shù)開發(fā)專項和節(jié)能專項補貼等政策性資金的引導作用，撬動社會資金加大對硅襯底LED上、中、下游領(lǐng)域的投入，促進硅襯底LED全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)。

——將硅襯底LED產(chǎn)品納入“一帶一路”戰(zhàn)略，幫助拓展國際市場，讓“中國智造”LED照耀“一帶一路”。王敏建議，結(jié)合“一帶一路”戰(zhàn)略，大力支持硅襯底LED產(chǎn)品出口。希望中國進出口銀行像支持華為公司那樣，提供出口信貸，支持幫助國內(nèi)相關(guān)企業(yè)進入全球250個城市照明改造市場，加速將硅襯底LED產(chǎn)品推廣到全世界。同時，希望在中國對外援助工程項目中，優(yōu)先選用硅襯底LED照明產(chǎn)品，在對外工程中充分展現(xiàn)中國技術(shù)的實力和魅力。

——支持海外并購，促進國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)升級。“國際產(chǎn)業(yè)分工的趨勢不可阻擋，海外并購之路必須堅定地走下去。”伍伸俊說，中國市場的力量和扎實的技術(shù)研發(fā)基礎(chǔ)，如果能和國外優(yōu)質(zhì)品牌疊加，必將促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級，推動供給側(cè)改革。