半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的瓶頸

        記者：陳院士您好，請問我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸是什么？
        陳良惠：目前中國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)面臨的瓶頸很多，主要是生產(chǎn)設(shè)備受制于國外，從事半導(dǎo)體照明研究的人才奇缺。十年前中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所開始從事高亮度LED的產(chǎn)業(yè)化研究，LED是發(fā)光二極管的簡稱，從那時起我開始進(jìn)入以LED為代表的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)。
        目前，半導(dǎo)體照明器件的發(fā)光效率是妨礙大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸，這主要取決于器件的材料、襯底和封裝等諸多因素。內(nèi)量子效率和外量子效率共同決定了整個器件的發(fā)光效率。提高效率的辦法很多，我現(xiàn)在帶的研究生已經(jīng)開始從光子晶體角度開展半導(dǎo)體照明器件的研究，希望能夠提高光子發(fā)光的效率。盡管高亮度LED的發(fā)光效率還有待進(jìn)一步提高，但是已經(jīng)可以取代白熾燈，若要取代日光燈和國家倡導(dǎo)的節(jié)能燈，還為時尚早。LED照明的總成本太高，這是普通老百姓難以承受的主要原因。
        我們在半導(dǎo)體照明領(lǐng)域與國際水平有相當(dāng)大的差距。半導(dǎo)體照明要進(jìn)入千家萬戶，首先要求住宅實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體照明燈具電源和接口的標(biāo)準(zhǔn)化，這樣才能保護(hù)中國半導(dǎo)體照明企業(yè)的發(fā)展。

        集中力量開展高端器件研究

        記者：半導(dǎo)體照明如何實(shí)現(xiàn)市場化？
        陳良惠：LED照明器件的價(jià)格“雪崩”是半導(dǎo)體照明進(jìn)入千家萬戶的一個前提。但我現(xiàn)在很擔(dān)心企業(yè)盲目進(jìn)入LED產(chǎn)業(yè)鏈，造成供過于求。前不久，科技部要求各省都要搞半導(dǎo)體照明器件的生產(chǎn)，可是市場在哪里？
        我們說市場很大，那是誰都吃不準(zhǔn)的未來的市場。我對很多想要進(jìn)入半導(dǎo)體照明器件市場的人，既點(diǎn)火，又潑冷水，說的就是“要冷靜”！市場的競爭異常激烈，低成本競爭的壓力很大，我們只能向高端和深層次發(fā)展半導(dǎo)體照明器件。尤其需要政府支持搭建一個平臺，集中全國的力量開展高端器件的研究和產(chǎn)業(yè)化。我們有很強(qiáng)的技術(shù)后盾，只要應(yīng)用跟得上，就有能力做高端的、有自主知識產(chǎn)權(quán)的器件和應(yīng)用產(chǎn)品，要避免在低端產(chǎn)品上開展競爭。 
        目前，在半導(dǎo)體照明器件領(lǐng)域，德國OSRAM公司、日本日亞、美國CREE公司對中國持技術(shù)封鎖的態(tài)度，因?yàn)楦吡炼群统吡炼萀ED器件的制造和封裝過程本身，就涉及到諸多的專利技術(shù)。德、日、美等國家不愿意看到中國企業(yè)掌握先進(jìn)的封裝工藝和技術(shù)。搭建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合開發(fā)平臺對促進(jìn)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很有必要。

        把握LED綠色照明產(chǎn)業(yè)的商機(jī)

        記者：為什么說半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個趨勢？
        陳良惠：中國目前能源主要來自火力發(fā)電，而火力發(fā)電采用石油和煤，石油價(jià)格不斷飆升，造成發(fā)電成本增加，而燃煤會產(chǎn)生大量的二氧化碳，造成溫室效應(yīng)。在能源危機(jī)和溫室效應(yīng)日趨嚴(yán)重的當(dāng)今社會，節(jié)能環(huán)保已成為照明產(chǎn)品的主題。傳統(tǒng)光源的能源利用效率較低，只能將所收到電能的5％轉(zhuǎn)換成光能，能源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。因此，禁用傳統(tǒng)能耗光源，推廣綠色節(jié)能照明勢在必行。在今年歐盟春季首腦會議上，歐盟各國達(dá)成一項(xiàng)共識，決定逐步用節(jié)能新光源取代白熾燈，以減少溫室氣體排放。各國也擬通過立法從2009年開始禁止能耗光源的生產(chǎn)，傳統(tǒng)能耗光源首次遭遇全球禁令。 
        在我國，2007年7月，國務(wù)院辦公廳下發(fā)的《關(guān)于建立政府強(qiáng)制采購節(jié)能產(chǎn)品制度的通知》（國辦發(fā) [2007]51號）明確指出，各級政府機(jī)構(gòu)使用財(cái)政性資金進(jìn)行政府采購活動時，在技術(shù)、服務(wù)等指標(biāo)滿足采購需求的前提下，要優(yōu)先采購節(jié)能產(chǎn)品，對部分節(jié)能效果、性能等達(dá)到要求的產(chǎn)品，實(shí)行強(qiáng)制采購。8月，建設(shè)部又明令要求，各城市不得再在城區(qū)主干道大范圍使用多光源裝飾性庭園燈，景觀照明嚴(yán)禁使用強(qiáng)力探照燈、大功率泛光燈、大面積霓虹燈、彩泡、美耐燈等高亮度高能耗燈具。11月，國務(wù)院又下發(fā)文件規(guī)定從2008年起，中國地方省級官員將開始向中央上交節(jié)能答卷，如果成績單未能及格將面臨問責(zé)和“一票否決”。2008年1月，財(cái)政部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布《高效照明產(chǎn)品推廣財(cái)政補(bǔ)貼資金管理暫行辦法》，確保實(shí)現(xiàn)“十一五”期間通過財(cái)政補(bǔ)貼方式全面推廣高效節(jié)能照明產(chǎn)品。 
        目前，市場上的節(jié)能照明產(chǎn)品眾多，而技術(shù)比較先進(jìn)且環(huán)保的要算LED燈。LED燈即半導(dǎo)體照明燈，在同樣的亮度下，比白熾燈省電80％，比熒光節(jié)能燈省電50％。只要目前1/3的白熾燈被半導(dǎo)體燈所取代，每年就可為國家節(jié)省用電1000億度，相當(dāng)于三峽工程一年的發(fā)電量。
        目前白熾燈的壽命為1000～2000小時，LED燈的理論壽命長達(dá)10萬小時。因其是一種固態(tài)冷光源，具有工作電壓低、耗電少、發(fā)光效率高、壽命長等特點(diǎn)，成為節(jié)能照明領(lǐng)域的主流。 
        記者：在國內(nèi)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)中，哪些企業(yè)發(fā)展突出？
        陳良惠：在LED照明領(lǐng)域，真正將LED應(yīng)用到普通照明且實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)的勤上光電公司無疑走在了前列。據(jù)了解，勤上光電聯(lián)合清華大學(xué)在大功率LED路燈上取得了重大突破，有明顯的創(chuàng)新性，已獲國際國內(nèi)發(fā)明專利和實(shí)用新型專利100多項(xiàng)，先后承擔(dān)了北京綠色奧運(yùn)道路照明工程，廣東科學(xué)中心廣場及周邊道路照明工程，清華大學(xué)內(nèi)奧運(yùn)場館道路照明工程，深圳、中山以及東莞常平、石排、石龍的照明全面改造工程。 
        記者：未來幾年這一新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況會怎樣？
        陳良惠：根據(jù)“十一五”規(guī)劃，未來我國將開展十大節(jié)能工程，其中，推廣高效節(jié)電的綠色照明系統(tǒng)將是一個重要內(nèi)容。因此，作為繼明火和白熾燈之后的第三次照明革命，半導(dǎo)體照明（LED）將會成為未來幾年的發(fā)展趨勢。
        受2008年北京奧運(yùn)會和2010年上海世博會的推動，我國LED行業(yè)未來幾年市場增速將進(jìn)一步加快，在“國家半導(dǎo)體照明工程”的推動下，目前已形成上海、大連、南昌、廈門和深圳等國家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。預(yù)計(jì)到2010年，我國半導(dǎo)體照明及相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1500億元。而LED作為光源進(jìn)入通用照明市場將成為日后產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心。 
        隨著LED行業(yè)和技術(shù)的不斷成熟，加上國家政策的支持和導(dǎo)向，目前國內(nèi)外眾多傳統(tǒng)照明巨頭紛紛投入到半導(dǎo)體照明的開發(fā)中。行業(yè)洗牌進(jìn)一步加劇，傳統(tǒng)照企產(chǎn)業(yè)升級迫在眉睫?？梢灶A(yù)見，未來幾年內(nèi)LED會像現(xiàn)在的熒光燈一樣，從商業(yè)場所照明應(yīng)用開始，逐漸飛入尋常百姓家。

        爭搶產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)

        記者：請問，現(xiàn)在全球半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢如何？
        陳良惠：2008年，全球LED的產(chǎn)值從2004年的125億美元提高到500億美元，市場規(guī)模巨大，競爭也將越來越激烈。而美國能源部的研究報(bào)告分析，到2010年，美國將有55%的白熾燈和熒光燈被半導(dǎo)體燈替代，每年節(jié)約電費(fèi)可達(dá)350億美元，半導(dǎo)體燈有望形成500億美元的大產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)誘人的商機(jī)，吸引了許多世界級企業(yè)的投資，使LED產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展。
        目前，美國GE、荷蘭飛利浦、德國OSRAM三大世界照明生產(chǎn)巨頭紛紛與半導(dǎo)體公司合作組建半導(dǎo)體照明公司，搶占產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)；我國臺灣地區(qū)也出臺了新世紀(jì)照明光源開發(fā)計(jì)劃，大力發(fā)展半導(dǎo)體發(fā)光二極管產(chǎn)業(yè)；日本則提出，2006年起用半導(dǎo)體燈大規(guī)模替代傳統(tǒng)的白熾燈。我國內(nèi)地在產(chǎn)業(yè)扶持、臺商加入及國際巨頭三方推動下，LED產(chǎn)業(yè)已初步形成。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2004年，我國內(nèi)地已有各類LED企業(yè)3500余家，LED器件年產(chǎn)量400億只以上，實(shí)現(xiàn)年市場規(guī)模300多億元。國內(nèi)企業(yè)并購是增強(qiáng)競爭力的“快捷鍵”，對于半導(dǎo)體照明企業(yè)來說，并購對象必須具有與世界大廠抗衡的能力和策略結(jié)盟實(shí)力。
        近年來，發(fā)達(dá)國家甚至紛紛啟動國家項(xiàng)目，希望搶占新興產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。美國能源部設(shè)立了半導(dǎo)體照明國家研究項(xiàng)目，計(jì)劃到2010年有過半的白熾燈、熒光燈被取代。2025年使美國照明用電比目前減少一半，這必須由屆時每年500億美元的光源產(chǎn)業(yè)來支持；日本則計(jì)劃通過半導(dǎo)體燈，節(jié)約相當(dāng)于一兩座核電站的發(fā)電量。
        在我國，中科院早在上世紀(jì)60年代就已開展相關(guān)研究，但產(chǎn)業(yè)推進(jìn)步伐卻嚴(yán)重滯后。固態(tài)照明技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正在崛起，投資者反應(yīng)積極，令人鼓舞。目前我國的LED技術(shù)與國際先進(jìn)水平差距并不大，但固態(tài)照明尚處發(fā)展技術(shù)、沖破專利封鎖階段。我國大功率LED已有突破，但尚需實(shí)現(xiàn)工程化和產(chǎn)業(yè)化。我個人認(rèn)為，目前還未到大贏利的好時期，產(chǎn)業(yè)投入應(yīng)謹(jǐn)慎理智，不宜過熱，只要整體推進(jìn)得當(dāng)，就會形成一個有核心競爭力的固態(tài)照明產(chǎn)業(yè)。