國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng) 吳玲
半導(dǎo)體照明亦稱(chēng)固態(tài)照明,因其具有高效、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、易維護(hù)等顯著特點(diǎn)，正在成為照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一場(chǎng)照明光源的革命，被公認(rèn)為是21世紀(jì)最具發(fā)展前景的高新技術(shù)領(lǐng)域之一。
技術(shù)創(chuàng)新體系初步建立公共技術(shù)平臺(tái)初具雛形
為搶占新興產(chǎn)業(yè)的先機(jī)，提高新一代半導(dǎo)體材料與技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，科技部、原信息產(chǎn)業(yè)部、中科院、教育部、原建設(shè)部、輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)等單位，聯(lián)合成立了國(guó)家半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，2003年10月緊急啟動(dòng)了“半導(dǎo)體照明工程”攻關(guān)項(xiàng)目，以近期解決特殊照明市場(chǎng)急需的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，中遠(yuǎn)期培育白光普通照明產(chǎn)業(yè)為目標(biāo)，以應(yīng)用促發(fā)展，促進(jìn)中國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的形成。
2006年8月，根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》工業(yè)節(jié)能優(yōu)先主題中“研究開(kāi)發(fā)高效節(jié)能、長(zhǎng)壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品”的部署和“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃，國(guó)家啟動(dòng)了“十一五”“863”計(jì)劃新材料領(lǐng)域“半導(dǎo)體照明工程”重大項(xiàng)目，安排經(jīng)費(fèi)3.5億元，對(duì)半導(dǎo)體照明核心技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)等進(jìn)行了全產(chǎn)業(yè)鏈部署，并明確了“十一五”的戰(zhàn)略目標(biāo)：通過(guò)自主創(chuàng)新，突破白光照明部分核心專(zhuān)利，解決半導(dǎo)體照明市場(chǎng)急需的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)，建立完善的技術(shù)創(chuàng)新體系與特色產(chǎn)業(yè)集群，完善半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)鏈，形成我國(guó)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的半導(dǎo)體照明新興產(chǎn)業(yè)。通過(guò)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程和“十一五”“863”重大項(xiàng)目以及電子專(zhuān)項(xiàng)基金等計(jì)劃的實(shí)施，我國(guó)在LED外延材料、芯片制造、器件封裝、熒光粉等方面均已掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的單元技術(shù)，且部分核心技術(shù)具有原創(chuàng)性，初步形成了從上游材料、芯片制備，中游器件封裝及下游集成應(yīng)用的比較完整的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系。
基礎(chǔ)研究方面有了可喜的苗頭。在探索性、前沿性材料生長(zhǎng)和器件研究方面，非極性氮化鎵LED、深紫外LED的外延生長(zhǎng)技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；在國(guó)際上首次研制出類(lèi)太陽(yáng)光全譜白光LED器件。
產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)取得較大突破。功率型芯片從無(wú)到有，光效已經(jīng)超過(guò)80流明/瓦，國(guó)產(chǎn)芯片替代進(jìn)口比例逐年增長(zhǎng)，截至目前已達(dá)到49%。功率型白光LED封裝接近國(guó)際先進(jìn)水平，已成為全球重要的LED封裝基地，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功率型硅襯底LED芯片封裝后光效超過(guò)60流明/瓦。
公共技術(shù)平臺(tái)初具雛形，正在探索創(chuàng)新的體制、機(jī)制。初步建成了采用產(chǎn)業(yè)化設(shè)備，可開(kāi)展產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開(kāi)發(fā)的“柔性”工藝平臺(tái)，該平臺(tái)正在探索與聯(lián)盟產(chǎn)業(yè)研發(fā)基金互動(dòng)、企業(yè)化運(yùn)作的管理模式。
完整產(chǎn)業(yè)鏈基本形成部分地區(qū)形成產(chǎn)業(yè)集群
隨著半導(dǎo)體照明技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)開(kāi)發(fā)了指示、信號(hào)與顯示，背光，照明三大類(lèi)數(shù)百種照明產(chǎn)品。目前我國(guó)已成為全球LED全彩顯示屏、太陽(yáng)能LED、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品最大的生產(chǎn)和出口國(guó)。2008年7月海信首款42英寸LED背光液晶電視正式上市，預(yù)示著占世界產(chǎn)量接近40%的中國(guó)消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品已開(kāi)始使用LED技術(shù)。此外，通用照明的發(fā)展比預(yù)測(cè)提前了兩年，已有十幾個(gè)城市實(shí)施了半導(dǎo)體照明應(yīng)用與路燈改造試驗(yàn)工程。
到2008年底，我國(guó)共有LED企業(yè)3000余家。其中，上中游的外延及芯片生產(chǎn)商有25家左右，中游封裝企業(yè)約有1000家，下游應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)2000家。民營(yíng)和合資企業(yè)占到企業(yè)總數(shù)的75%。
上游外延、芯片，中游封裝，下游應(yīng)用各環(huán)節(jié)均已進(jìn)入量產(chǎn)階段，2008年國(guó)內(nèi)行業(yè)總產(chǎn)值近700億元，其中芯片產(chǎn)值19億元，芯片國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到49%，已成為全球第三大GaN(氮化鎵)芯片生產(chǎn)基地；封裝產(chǎn)值185億元，成為全球重要的封裝生產(chǎn)基地；應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值450億元，年增長(zhǎng)率接近50%。隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體照明技術(shù)日漸成熟和產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大，我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)及國(guó)外企業(yè)開(kāi)始大量向我國(guó)大陸轉(zhuǎn)移，我國(guó)大陸地區(qū)已經(jīng)成為半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快、潛力最大的地區(qū)。預(yù)計(jì)2010年我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過(guò)1000億元，如背光市場(chǎng)啟動(dòng)，2015年有望達(dá)到5000億元。
目前我國(guó)已初步形成珠三角、長(zhǎng)三角、北方地區(qū)、江西及福建地區(qū)四大半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)域，每一區(qū)域都初步形成了比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，全國(guó)85%以上的LED企業(yè)分布在這些地區(qū)?？萍疾吭趶B門(mén)、上海、大連、南昌、深圳、揚(yáng)州和石家莊批準(zhǔn)建立了7個(gè)產(chǎn)業(yè)化基地。
規(guī)?；到y(tǒng)集成與重大應(yīng)用成效顯著
以北京奧運(yùn)會(huì)示范工程為代表的規(guī)?；到y(tǒng)集成技術(shù)的實(shí)施，促進(jìn)了半導(dǎo)體照明產(chǎn)品集成創(chuàng)新與示范應(yīng)用，顯示了節(jié)能、環(huán)保的效果，提高了國(guó)際社會(huì)的認(rèn)知度。
2008年8月，北京奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式及場(chǎng)館采用的LED景觀照明、全彩顯示屏等產(chǎn)品，開(kāi)創(chuàng)了奧運(yùn)會(huì)歷史上大規(guī)模使用LED照明技術(shù)的先例。節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)的LED成為支撐“綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn)”的重要力量。據(jù)測(cè)算，僅水立方5萬(wàn)平方米的LED景觀照明，與熒光燈相比，即可節(jié)能70%以上。
功率型LED已開(kāi)始在支干道路、隧道、停車(chē)場(chǎng)、加油站等通用照明領(lǐng)域應(yīng)用，節(jié)電40%左右，采購(gòu)與運(yùn)行綜合成本約3年左右與傳統(tǒng)光源持平，這使以功率型LED進(jìn)行市政照明示范成為可能。
國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以及相關(guān)學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)在促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作，提高技術(shù)創(chuàng)新的效率與水平等方面發(fā)揮了重要的作用。自2004年成立以來(lái)，聯(lián)盟通過(guò)建立產(chǎn)業(yè)研發(fā)基金、組織奧運(yùn)會(huì)重大示范工程、舉辦創(chuàng)新大賽、建立專(zhuān)利池、標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)調(diào)推進(jìn)等工作，推動(dòng)了重大項(xiàng)目的實(shí)施，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)化環(huán)境的完善。12項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和7項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在審批過(guò)程中，應(yīng)對(duì)美國(guó)“337調(diào)查”專(zhuān)利訴訟工作也取得階段性進(jìn)展。
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