如今,在能源紧缺、环境恶化的国际大背景之下,“节能减排”成了各国政府的主要任务之一,中国也不例外。
LED照明技术凭借其效能高、寿命长等优点在“节能减排”的东风吹拂下成为众人热捧的“超级明星”。各级政府为了“节能减排”政策不惜重金支持它;各路投资及民间资本冲着其“巨大市场”纷纷掏腰包投资它;各种研究机构纷纷“凑热闹”将研究方向调整瞄准它;各类民间社团、组织也迫不及待将它纳入业务范围。特别是发生全球金融危机之后,随着美国奥巴马新政府的新能源计划及中国政府的庞大的扩大内需计划的出台,在其它多数高科技产业受危机冲击的时候,LED照明产业更是显得“风景这边独好”。
然而,在中国LED产业这个“新宠儿”如此风光的同时,我们更应该冷静地思考那些被繁荣表面所掩盖的根本性问题。
一、什么是中国LED照明产业的核心问题?
从应用角度上看,LED的主要市场在于照明、显示和背光源。目前,显示方面的应用市场已经基本成熟,背光源方面的市场也正在走向成熟。
这两方面市场受金融危机的影响都比较大。然而,不论是从政府“节能减排”意义上说,还是从潜在市场规模上看,或是从技术发展方向上考察,照明应用都当之无愧是LED市场的重中之重。这也是为什么欧美各国重视LED技术的根本原因。因此,本文中所谈的LED也侧重于照明市场。
LED产业链可以分为上游的外延片及芯片、中游的封装器件、下游的应用产品。
目前,我国各级政府正在如火如荼地支持LED产业的方式,比如“城市亮化工程”、各种示范工程、公共检测平台等,实质上都主要使得产业的中下游受惠,而上游芯片得到的资金不仅少而且分散。其中的客观原因在于,上游芯片的投资需求很大而且风险高,而中下游的投资需求相对较少且容易很快达到推广效果。
但是,在关注这些示范工程的同时,让我们看看一些背后的景象:
中国本土芯片厂家的大功率照明芯片计划的纷纷下马。尽管国内有一些厂家可以提供显示及背光源应用所需的小功率LED芯片,但是面对巨大的照明应用市场,目前中国尚无一家企业能提供可量产的大功率照明LED芯片。尽管有些本土芯片商试图研发大功率照明LED芯片,但研发计划却纷纷受阻或者下马:
· 大连路明原计划用于研发芯片的3亿元贷款由于政府的不愿担保而无法落实,致使芯片研发计划下马,再加上面临第2批“337”调查和全球金融危机,目前公司的境况比较糟糕,已经无力再投资研发计划。
· 上海蓝光在彩虹集团参股控股之后,目前彩虹集团对于金额庞大且风险很高的芯片研发计划持保持甚至否定的态度。
· 杭州士兰在受到第二批“337”调查后,企业的芯片研发计划严重受阻,其不少关键研发人员已流向其它相关企业。
· 深圳方大国科在市场萎缩、成本升高的压力之下,已放弃对芯片研发的巨额投资,而转向中下游的封装及应用。
· 厦门三安的优势市场在于显示方面,尽管最近有意进军大功率照明芯片研发,但是在金融危机的影响下,受资金及市场定位等因素影响下,已暂缓此研发计划。
· 江西联创的报表已经显示其财务状况堪忧,面临被收购兼并的危险,已不可能再投入芯片研发。国外LED芯片巨头垄断中国照明市场的趋势加强。与中国本土芯片企业的暗落趋势形成鲜明对照,以Cree、Osram、Philip等五大LED芯片巨头为代表的国外企业进军中国市场的形势咄咄逼人,他们欲垄断中国LED照明市场的意图明显加强:
· Cree在保持2008年全年增长率达24%的情况下,积极为进军中国市场布局。2007年并购华刚(COTCO)的LED封装事业部,将其产业链延伸至中游的封装阶段,进一步扩大其在芯片方面的优势地位。目前,Cree正在积极推动与韩国显示器巨头LG Display在中国合资建造LED封装厂
· Osram面对未来3年内中国巨大的照明市场,也积极在中国各个照明重镇设立研发、生产等分立机构,扩张其在中国的版图,如在佛山及绍兴建立照明应用及封装子公司,在上海、武汉及深圳等地设立研发机构等。
· Philip旗下的Lumileds则是利用Philip在中国已有的品牌优势及芯片优势在全国各地大力打造大型LED照明工程,积极推广其LED照明解决方案。
国内封装及应用厂家不得不忍受国外芯片昂贵的价格。由于国内高端芯片的缺失,而台湾代工厂的芯片也因实质上被五大巨头专利控制而没有定价权,再加上美国针对LED产业“337”调查案的威胁,因此,国内的封装及应用厂家只能选择国外芯片。由于垄断,国外芯片厂商始终为了攫取最大化利润始终不肯降低芯片价格,这对于国内封装及应用厂家来说,为了保持尚已较低的产品利润,不得不降低其它方面的成本,从而造成了许多封装及应用厂家只得将生产基地从成本较高的沿海城市,如深圳,转移至成本较低的内陆地区。深圳方大国科迁移至东北就是明证。
这些事实很明显地告诉我们,LED照明产业的核心问题并非在于中下游的封装及应用,而是在于上游的高端芯片。可以想象,如果未来中国一直缺失高端的LED芯片,即便政府在示范工程上投入十倍百倍的资金,那也只是为外国芯片厂商在中国赚取更丰厚的利润,中国本土的封装及
应用企业永远只能获得微薄的“辛苦费”,中国的LED产业必将步入悲哀的DVD产业的后尘。
二、为什么说高端芯片是中国LED照明产业的核心?
1. 当今高科技产业发展的规律。
LED产业属于半导体相关的高科技产业。纵观如今的高科技产业,特别是半导体相关的高科技产业,如集成电路、通信、激光等,处于上游的芯片往往是整个产业的关键。这种关键作用不仅仅体现在上游芯片的性能和价格决定了中下游产品的性能和价格,还体现在芯片供应商往往控制着整个产业的专利及标准。
尽管LED封装阶段的散热问题和应用阶段的光学设计问题对最终产品的性能有一定的影响,但是必须承认,LED照明芯片的性能很大程度上决定了整个产品的性能。比如说,如果芯片的光效不能达到100 lm/W以上,芯片本身的稳定性及可靠性不好,即便散热再好,光学设计再优良,都很难达到照明的要求。
更重要的是,对中国LED产业来说,芯片层面的竞争是差异化竞争,而封装和应用层面的竞争更多偏向同质化竞争。也就是说,和国外厂商相比,中国高端LED芯片仍是空白,两者存在质的差别,因此,国外芯片厂商很容易利用差异化战略在中国获取高额的利润。而散热及光学设计问题尽管比较重要,但是整个全球范围内都尚未出现本质上的突破性解决方案。换句话说,在目前的散热和光学设计方面,中国与国外之间,以及国内不同厂家之间不存在质的差别,各种解决方案大同小异,效果相近,相对应的专利影响力及约束力也较小,因此,封装和应用厂商只能通过各自微小的改进来赚取很低的差异化利润,这也是为什么封装及应用厂商聚集在中国的主要原因之一。
其实,高科技的半导体产业的一个重要特点就是,通过半导体微加工技术,将整个产品的技术核心尽可能地“浓缩”在上游的芯片端,而留给中下游的技术空间很小。而且,随着集成度的不断提高,这种趋势在半导体产业将愈来愈明显。也就是说,半导体相关的高科技产业的核心将愈来愈集中在上游的芯片阶段。
在这种趋势的推动下,处于中游的LED封装将很难“独善其身”,而必将成为上游芯片的自然延伸和附庸者。这是因为,纯粹的LED封装不仅受到上游芯片性能和价格的制约,而且还受到下游应用市场所需求的数量规模的影响。因此,LED封装企业大体只有两种出路:其一是被上游芯片厂商垂直整合控制,成为芯片的封装载体,Cree收购COTCO就是典型事例;其二是成为专业代工厂,靠规模效应降低成本和增强谈判力,
很多台湾LED厂商就是这种模式,而这种模式同样受到上游芯片的制约,只不过程度减轻罢了。
对于中国本土LED产业来说,如果缺失高端芯片,那么产业链中的封装环节必将脱节。原因很简单,首先,由于中国大陆仿造能力很强且专利保护制度尚无法与国际接轨(这其中也有民族保护因素),因此,国外芯片主流厂商不可能将封装代工放心地交给大陆企业,而台湾企业不仅精细化生产能很好控制生产成本,而且其专利保护制度相对更透明,更愿意被外企接纳,所以,代工厂主要聚集在台湾地区或是研发人才缺乏的东南亚。此外,纯粹的代工厂模式从长远上看也不利于中国未来自主创新的规划目标。其次,在LED封装企业的另一条主要出路中,就像COTCO被Cree收购那样,封装环节必将控制在外国人手中。一旦封装环节也落入外国人手中,那么中国残存的应用环节很明显就成了“空中楼阁”,整个LED产业也将如同DVD、家电产业那样被空心化。这显然不是我们所愿意看到的。
此外,如果没有自主的LED高端芯片,对于国内LED公共检测机构来说也是沉重的打击。如果真是如此,根据高科技产业的规律,整个产业的各个环节的标准都只能按照国外标准实行,那么检测机构也只能通过国外标准组织认定才能赚取少量的“检测费”,而毫无能力自主地自立标准、规范市场。
总之,当今的高科技半导体相关产业发展的规律就是,上游芯片是产业的核心和关键,只有掌握了上游芯片,才能控制整个产业的各个环节。
2. 粉碎“337”调查令的威胁。
当今欧美经济模式占据世界经济的主导地位。以美国为代表的西方国家制定的经济游戏规则就是,尽可能消灭每一个潜在的主要竞争对手;而一旦竞争对手冲破封锁,成为可与之抗衡的力量,那就将试图将其纳为利益共存的朋友,共同对付其余的潜在对手。
LED产业就是美国这种游戏规则的活生生的游戏场所。Cree、Osram、Philip、Nicha等五大LED芯片巨头在初期阶段在各自政府或企业的支持下成长,在全球化的共同市场面前,他们也曾为了利益而大打出手,但时至今日,他们却已经形成了事实上的联盟,来对付来自中国等新兴国家中的竞争者。
美国的“337”条款就是这种霸王规则的生动实例。在针对中国LED产业的“337”调查令中,美国哥伦比亚大学的老太太利用一个约束力并不强的LED芯片专利挑战中国LED产业。在第一批名单中,她们选择的都不是芯片厂家,而是封装应用厂家。可是,为什么在与第一批封装厂家谈判的和解条款中,却指名要求购买那五大LED芯片厂的芯片呢?又为什么在第二批的名单中,就直接将矛头指向像大连路明、杭州士兰等中国LED芯片厂商呢?很明显,“337”的舞剑,意却在中国的本土芯片厂商,而这一切的背后支持者不得不让人想象就是那五大LED芯片厂。
所以,综合起来,不难看出,针对LED产业的“337”调查令的实质就是,除了利用市场规律限制中国本土LED芯片发展之外,欧美主流LED厂商联合起来利用已建成的游戏规则再次打击中国本土LED芯片厂商,从而最终达到控制整个中国LED产业之目的。
3. 中国自主创新的需要。
中国作为新兴经济实体,到目前为止都在为欧美等发达国家“打工”,这是一个不争的事实,也是我们的必经之路。但是我们不能永远这么走下去。随着经济实力的提高,国内的生产成本必将也随之增高(包括人民币升值),因此,在高科技领域,原来靠低廉劳动力成本等优势生存的低端制造业必将被东南亚等其他发展地区所代替。中国高科技产业的未来出路只能靠自主创新,只能靠具有自主创新产品的高端制造业。
遗憾的是,据我所知,在半导体相关的高科技产业(其它产业我不熟悉),中国还没有一个产业能拥有自主创新的高端上游芯片(包括龙芯)。中国LED产业是一个具有巨大市场而技术落差相对较小的产业。如果在LED产业上中国仍然最终缺失高端上游芯片,那么今后中国半导体相关的高科技产业怎么谈自主创新?中国又怎么谈自主创新呢?中国的未来之路又在何处呢?
三、怎样实现中国LED照明产业在核心高端芯片上的突破?
突破核心瓶颈,时不我待。
其实政府在LED芯片研发方面也曾给予大力支持,但一直收效甚微。究其原因,主要有三:一是没有真正意识到高端芯片在LED产业中的核心和关键地位,总体资助力度仍嫌不够;二是资金投入过于分散,芯片研发是资金高密集项目,过少的投入不会有实质性的进展;三是整个LED产业,包括高校和科研院所,未能联合起来,未能实现研发资源的集中化和共享机制。
我个人认为,为了从现在开始实现中国LED照明产业在核心高端芯片上的突破,必须注意以下几方面:
1. 高度重视、集中资助。
不可否认,政府已经高度重视LED产业了。但是,对于LED产业的核心——高端芯片研发,却很少有真正意义上的重视。尽管政府试图通过重大专项、产学研项目等方式针对性地扶持芯片研发,但是时至今日,在与国外芯片厂商具有较大技术差距的事实面前,这些分散式的资助方法已经难以奏效。
国外芯片厂商在初始阶段受到国家政府的资助,在良好的创新体制的保障下,很快得以快速发展并现已形成一定的影响力。而在我国,由于创新体制的不健全,本来可以在初始阶段以较少资金扶持即可快速成长的孵化机制不能有效发挥作用,致使到如今,国家必须要付出更多的资金才可能帮助产业提升到与国外可抗衡的水平。这对我们来说是个沉痛的教训。
因此,首先我们必须意识到上游芯片对于LED照明产业的极端重要性,其次我们不能按照以前的做法以分散的资助方式将有限的资金提供在分散的研发实体,这样做对芯片研发来说效果几乎是零。因为芯片研发是高投入、高风险、但也是高收益的项目,资金和技术不累计到一定程度很难有质的突破。
我建议,在国家集中资金的资助下,在全国范围内选择研发实力最强的1~2家高校及科研院所,以及1~2家工艺水平及产业化实力最强的大型企业,再吸纳产业内的顶尖人才,共同组建一个由国家政府直接控制的研究机构,倾全国之人力、物力,共同为突破高端LED芯片而奋斗。
2. 正视差距、客观抉择。
我们的目标就是,企业和高校院所精诚团结,共同突破中国LED产业核心的高端LED照明芯片。一旦成功,这些参与单位将自然在国内形成一定的核心知识产权,并形成国内联盟,以抗衡国外五大巨头的事实联盟。
但是,在制定目标时,我们应当正视我们和国外的差距,客观的进行抉择。打个比方说,在大功率LED照明芯片领域,国外芯片厂商各自通过政府资助和自身的努力,已经从初始时期的“地面跑”阶段成功起飞,实现“天上飞”阶段,到现在他们已经在天上飞得很远了。而我们目前仍是在“地面跑”。我们不可能在3年内立刻赶上他们,但是我们希望通过联合开发,能实现中国LED产业从“地面跑”阶段跨越到“天上飞”阶段,然后再同样在天上追赶他们。
具体地说,我们虽然无法短期内达到国外的性能指标,但是对于未来3年内,如果我们的芯片能满足LED照明基本要求,且又有一些核心专利,我们的目标就可以说达到了。
3. 改革创新体制。
在利益面前,人人为我自己,乃本性使然。在联合开发的过程中,我们需要尝试改革创新体制,打破原有的保护主义,以灵活的激励机制和严格的监督保障机制将全国最好的人力、物力以尽可能高的团队效率发挥出来。
4. 时间是重要因素。
时间是个重要因素。按照目前的预测,LED照明进入普通照明约在2011~2013年。也就是说,对中国LED照明产业来说,决定命运的时间只有3~5年。我们必须在此之前拿出我们自主创新的芯片,才能避免整个产业被外国控制。
考虑到研发周期,留给我们决策的时间真的不多了。
四、后记
其实,LED产业只是中国高科技产业的一个缩影,也是中国高科技产业的一次机遇。
我宁愿希望本文的观点是错误的。
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