汽車工程師面臨的智能設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

　　LED產(chǎn)業(yè)上游企業(yè)（襯底、外延、芯片）產(chǎn)能過剩問題凸顯，加之下游LED應(yīng)用產(chǎn)品價(jià)格不斷下降，使得上游LED企業(yè)的毛利率不斷走低。相對于下游應(yīng)用，LED產(chǎn)業(yè)上游是投資高度密集的領(lǐng)域，利潤率一直處于較高水平。但是近年來國內(nèi)LED市場迅速發(fā)展帶動(dòng)了上游企業(yè)的銷量快速增長，在市場環(huán)境和政府補(bǔ)貼的雙重刺激下，LED上游企業(yè)產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，競爭也日益激烈。大多數(shù)企業(yè)通過擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來攤薄生產(chǎn)成本，以壓低價(jià)格來換取市場份額，導(dǎo)致LED芯片價(jià)格不斷下降。

　　價(jià)格競爭的升級促使LED芯片企業(yè)通過不斷減小LED芯片尺寸來壓縮成本，不僅使得產(chǎn)能過剩的問題更加嚴(yán)重，進(jìn)一步導(dǎo)致價(jià)格下行，而且誘發(fā)更上游的外延企業(yè)和藍(lán)寶石襯底企業(yè)產(chǎn)能過剩，形成價(jià)格與產(chǎn)能的惡性循環(huán)。面對由激烈的價(jià)格競爭帶來的成本壓力，LED上游企業(yè)為了保持競爭力，可以從以下幾點(diǎn)突破價(jià)格與產(chǎn)能的惡性循環(huán)。

　　通過整合產(chǎn)業(yè)鏈來“抱團(tuán)取暖”

　　市場下行帶來的競爭壓力使得眾多LED企業(yè)掀起了整合并購的浪潮。2015年，LED產(chǎn)業(yè)已發(fā)生了近40起并購整合案例，平均每月就有超過3起并購案例發(fā)生，涵蓋LED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)。激烈的市場競爭使得中小LED外延芯片企業(yè)難以為繼，期待被其他外延芯片企業(yè)橫向整合。2009年時(shí)，大陸上游外延芯片企業(yè)達(dá)到60多家，然而今年已下降到20家以下，實(shí)際正常運(yùn)轉(zhuǎn)的只有15家左右。破產(chǎn)的企業(yè)迫切期待能被龍頭企業(yè)整合并購，如2013年，圓融科技并購了江西睿能科技，改組為圓融光電。橫向整合對于小企業(yè)來說無疑是“背靠大樹好乘涼”，而對于大企業(yè)也不失為以較小成本擴(kuò)充產(chǎn)能，保持自身市場地位的一種方式。

　　LED上游企業(yè)也可以通過縱向整合，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)。LED外延芯片企業(yè)可以通過向上游藍(lán)寶石襯底和化學(xué)氣體等原材料延伸，縱向整合相關(guān)企業(yè)，從而降低采購成本，形成協(xié)同效應(yīng)，提升自身的競爭力。如三安光電在今年花費(fèi)1.26億元收購空氣化工產(chǎn)品（蕪湖）有限公司100%股權(quán)和空氣化工產(chǎn)品（上海）有限公司11臺(tái)ISO容器，進(jìn)一步加強(qiáng)上游原材料供應(yīng)能力；華燦光電出價(jià)10.8億元收購云南藍(lán)晶科技100%股權(quán)，有效整合了藍(lán)晶科技的藍(lán)寶石襯底產(chǎn)能。

　　通過加大研發(fā)投入提升產(chǎn)品競爭力

　　在市場毛利率持續(xù)被擠壓的情形下，通過不斷降價(jià)來取得競爭優(yōu)勢并非長久之計(jì)。為了應(yīng)付價(jià)格競爭，芯片企業(yè)會(huì)通過將外延片切割成更多的小尺寸芯片來攤薄成本。但是隨著芯片尺寸的減小，為了達(dá)到相同的發(fā)光功率就必須提高注入電流，提高發(fā)光的功率密度，這就對LED的性能提出了更高的要求。

　　一方面隨著功率密度加大，LED的發(fā)光效率在下降，這就需要在LED外延時(shí)使用性能更加優(yōu)越的結(jié)構(gòu)來抵消光效的下降。

　　另一方面，大功率密度下LED光效下降也意味著產(chǎn)生了更多的熱量，這就對LED芯片的散熱性能及可靠性提出了更高的要求。如果企業(yè)只是一味的縮小芯片尺寸而不輔之以配套的外延和芯片設(shè)計(jì)研發(fā)，不僅會(huì)失去產(chǎn)品的競爭力，也會(huì)使產(chǎn)品存在超功率工作的情況，產(chǎn)生潛在的安全隱患。

　　通過特定應(yīng)用市場走高端產(chǎn)品路線

　　面對價(jià)格戰(zhàn)愈演愈烈的LED“紅海”市場，LED外延芯片企業(yè)應(yīng)該勇于沖出“紅海”，進(jìn)入細(xì)分高端領(lǐng)域的“藍(lán)海”中。汽車用照明市場是典型的LED新“藍(lán)海”。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，截至2015年上半年，我國汽車保有量達(dá)到1.63億輛。如此龐大的汽車市場為汽車用零部件市場帶來可觀的發(fā)展空間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年，中國市場共有24.5萬套LED前大燈，預(yù)計(jì)2016年將增加到90.75萬套，而汽車尾燈中LED的滲透率也非常高。

　　然而，汽車用LED市場并非想進(jìn)就進(jìn)。目前國內(nèi)汽車LED照明市場一半以上的份額被外資企業(yè)把持，尤其是芯片端，幾乎被歐司朗和飛利浦包攬。而國內(nèi)在汽車前大燈這一產(chǎn)品領(lǐng)域缺乏從芯片到模組的全產(chǎn)業(yè)鏈配套。歐司朗和飛利浦兩家巨頭在車燈市場深耕多年，擁有豐富的車燈產(chǎn)品線，并與世界級汽車企業(yè)長期合作，從而確立了自身的高端定位。而大陸LED芯片技術(shù)在LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期還難以勝任LED前大燈的性能要求，所以錯(cuò)失了進(jìn)入這一市場的時(shí)機(jī)。近年來國內(nèi)LED芯片不論是光效還是可靠性均有了長足的進(jìn)步，在國內(nèi)市場的占有率迅速提升。2014年，國內(nèi)LED芯片企業(yè)的市場占有率達(dá)83%。以三安、華燦等龍頭企業(yè)為代表的LED芯片企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，已有能力沖擊汽車LED前大燈市場。另外，智能手機(jī)用LED-FLASH閃光燈，植物照明用特種波長LED燈等其他高端應(yīng)用也都是國內(nèi)LED上游企業(yè)亟需進(jìn)入的LED應(yīng)用“藍(lán)海”。

　　通過“走出去”積極開拓海外市場

　　中國政府提出的“一帶一路”戰(zhàn)略為國內(nèi)LED上游企業(yè)“走出去”提供了有利的政策環(huán)境。目前國內(nèi)LED替換市場日趨飽和，LED芯片產(chǎn)能過剩，中小LED企業(yè)普遍經(jīng)營困難，而印度、東南亞和俄羅斯等新興市場則進(jìn)入了LED照明替代的需求旺盛期。“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施將帶動(dòng)沿線國家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，LED照明產(chǎn)品屆時(shí)將有廣闊的市場。

　　以俄羅斯市場為例。2014年，俄羅斯LED照明市場大幅增長，滲透率約為30%，而2016年，其市場規(guī)模將超過50億美元，滲透率將近5成，將成為全球第四大LED市場。而且俄羅斯優(yōu)惠的政策也為國內(nèi)LED上游企業(yè)開拓海外市場提供了便利條件。另外，大陸LED產(chǎn)業(yè)鏈條完善，能彌補(bǔ)上述地區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈不完整的缺陷，從而有機(jī)會(huì)獲得巨大的市場份額。LED在積極開拓海外市場的同時(shí)需要加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量控制、完善技術(shù)專利儲(chǔ)備、提升售后服務(wù)水平、樹立企業(yè)品牌形象、使中國的LED照亮“一帶一路”。

　　利用LED技術(shù)積累發(fā)掘潛力市場

　　國內(nèi)藍(lán)寶石襯底企業(yè)作為LED產(chǎn)業(yè)的最上游，不論是技術(shù)水平還是產(chǎn)能都具有國際競爭力。然而，此波LED降價(jià)熱潮使藍(lán)寶石企業(yè)也不能幸免，藍(lán)寶石產(chǎn)能出現(xiàn)了嚴(yán)重過剩，4英寸藍(lán)寶石平片襯底的價(jià)格已經(jīng)降低至18美元以下。

　　為應(yīng)對產(chǎn)能過剩和價(jià)格下跌，藍(lán)寶石企業(yè)紛紛謀求非LED襯底的應(yīng)用市場，如消費(fèi)電子產(chǎn)品的屏幕、光學(xué)窗口等。目前藍(lán)寶石產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能過?？梢苑謨煞矫娼庾x：一是如果藍(lán)寶石只作為LED的外延襯底材料，其產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)過剩，僅靠國內(nèi)的奧瑞德一家的產(chǎn)能就幾乎可以滿足目前的市場需求；二是如果藍(lán)寶石用于智能手機(jī)屏幕，其產(chǎn)能又是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。粗略的估算，奧瑞德約5500萬片/年的產(chǎn)能即使全部用于生產(chǎn)6英寸手機(jī)屏幕，其也只能滿足大約600萬部手機(jī)，不及iPhone出貨量的1/10，所以未來藍(lán)寶石在消費(fèi)電子領(lǐng)域有很大的市場空間，是上游藍(lán)寶石企業(yè)可以考慮的轉(zhuǎn)型方向。

　　而對于外延芯片企業(yè)，可以涉足具有廣闊應(yīng)用前景的紫外LED領(lǐng)域。紫外光LED理論上可以替代所有的水銀燈紫外光源，且具有高光效、環(huán)保、節(jié)能、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。280nm以下的深紫外光具有殺菌消毒的功能，可應(yīng)用于健康領(lǐng)域。最近，圓融光電收購了在深紫外LED芯片及MOCVD設(shè)備深耕多年的青島杰生電氣，并與MOCVD裝備制造企業(yè)中晟光電合作開發(fā)用于外延深紫外LED材料的MOCVD設(shè)備，正式進(jìn)軍大健康產(chǎn)業(yè)，成為新三板為數(shù)不多的“健康中國”概念股。

　　國內(nèi)LED外延芯片企業(yè)還可以涉足化合物半導(dǎo)體功率器件領(lǐng)域?；衔锇雽?dǎo)體是以GaAs、GaN、SiC等為代表的半導(dǎo)體材料，其不僅可用于光電產(chǎn)品，也可以用于目前應(yīng)用廣泛的功率半導(dǎo)體器件，如肖特基勢壘二極管、MOSFET、IGBT等?；衔锇雽?dǎo)體相對于Si具有高頻率、高抗輻射能力和高溫特性，是未來功率半導(dǎo)體器件的發(fā)展方向。并且化合物半導(dǎo)體器件的制造也是基于MOCVD技術(shù)、與現(xiàn)有的GaN-LED外延技術(shù)具有相似性，所以發(fā)展化合物半導(dǎo)體器件既有國內(nèi)外延企業(yè)多年積累的技術(shù)基礎(chǔ)，又能充分利用國內(nèi)過剩的外延設(shè)備產(chǎn)能。