中国工程院LED产业化及应用国际高层研讨会在太原召开

2013-11-08 05:51本刊通讯员
中国材料进展 2013年8期
关键词:半导体芯片发展

中国工程院LED产业化及应用国际高层研讨会

2013年7月28~30日,由中国工程院化工、冶金与材料工程学部,国家新材料产业发展战略咨询委员会主办的“中国工程院LED产业化及应用国际高层研讨会”于山西太原举行。此次会议由太原理工大学、山西飞虹光电科技集团股份公司承办,国家半导体产业照明工程及产业联盟、《中国材料进展》杂志社、山西省发展和改革委员会、山西省科技厅、山西省经济和信息化工作委员会、山西省教育厅、山西归国华侨联合会、太原市人民政府、临汾市人民政府协办,并得到中国工程院、国家自然科学基金委员会、国家科技部高新司、国家发展和改革委员会高技术产业司、山西省人民政府的大力支持。

出席本次研讨会的有:中国科学院院士薛其坤,中国工程院周廉、沈德忠、李龙土、江东亮、赵连城、范守善、王一德、吴以成、周克菘、姜德生等11位院士,以及来自国内外LED领域的40余家单位的100余位专家、学者。会议主席周廉院士和太原理工大学吕明校长分别致开幕词。会议开幕式由太原理工大学许并社副校长主持。

本次会议共邀请17位国内外著名专家学者及相关企业负责人分别从创新研发、工程产业化、市场化以及投融资等几个方面介绍了国内外LED现状和未来发展重点,希望能推动和促进我国半导体照明产业快速发展。通过本次研讨会,我们可以看到,半导体照明作为我国为数不多的掌握了关键核心技术战略性新兴产业,是我国转变经济发展方式、培育经济新的增长点最现实的选择之一。目前,我国正在增强实施助推LED照明产业发展的有力政策,而国内企业也在这一领域加快布局,以绿色、生态照明为核心的新兴LED照明产业正在我国飞速发展。

低碳经济助力LED照明 半导体照明不仅是一场照明光源的革命,其具备资源能耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好等特征,是节能减排的重要途径,对发展低碳经济也发挥着至关重要的作用,成为21世纪最具发展潜力的战略性新兴产业之一,受到世界各国广泛关注。美欧等国家和地区纷纷积极实施半导体照明发展计划,加紧了LED照明产业布局。

国家半导体照明工程研发及产业联盟秘书长吴玲在报告中指出,第三代半导体材料技术的研究,将引领微波大功率、电力电子、高效光伏、光通信等众多技术领域的基础性研发和推动整体高新技术产业发展,在物联网、智慧城市、低碳经济等各个方面对人类的生活产生巨大的影响。其研究与应用水平,是确定我国在未来世界高科技产业地位的决定性因素之一。结合第一代半导体与第三代半导体,微电子和光电子技术携手并进,将为能源、交通、信息、装备、材料等领域带来全新机遇,衍生巨大商机。第三代半导体可带来超过数万亿的产业规模。

2003年6月,我国由科技部牵头成立“国家半导体照明工程协调领导小组”,拉开了国内LED照明产业的序幕。2009年初,科技部开展了“十城万盏”半导体照明应用工程试点工作,掀起国内LED道路灯具的发展高潮。2009年10月,针对国内LED照明发展的进程,国家发改委联合住建部等六部委出台“LED照明节能产业发展意见”,明确了我国到2015年LED照明产业的发展目标。2013年2月,为引导半导体照明节能产业健康有序发展,促进节能减排,国家发改委等六部委编制了《半导体照明节能产业规划》,提出了LED照明节能产业到2015年的发展目标、任务和措施。随着国家政策的推动,我国LED照明产品的制造成本不断下降,发光效率得到不断提升,LED照明市场需求持续扩大。相关报告指出,到目前为止,我国LED产业链完整,产业已初具规模,2012年产值约2 000亿,2012年国内的MOCVD总数达到980台,截止2012年,外延及芯片厂商约70家,封装厂商约800家,应用厂商约4 000家。具有自主知识产权的硅基LED芯片产业化光效达到130 lm/W,国产芯片进口替代比例逐年上升,2012年达到72%,48~56片生产型MOCVD样机成功开发,中晟首台ProMaxyⓖOMOCVD设备顺利通过客户验收。截止2012年底,我国沪深两市上市公司中业务涉及LED或具有LED概念的企业达到60多家,约为上市公司总数的2.3%,封装应用展57.6%,外延芯片占7.6%,产业综合占15.2%,产业配套占19.7%。此外,在上海世博会、广州亚运会的带动下,大量LED景观照明和室内外照明灯具产品得到了更为广泛的应用和社会认知。

许并社副校长主持开幕式

大会主席周廉院士作总结发言

专家预计,到2015年,LED灯具的光效可达到120 lm/W,LED照明市场占有率达20%以上,照明成本下降50%,功能性照明市场渗透率30%,并突破欧美日专利战略布局;到2020年,LED灯具的发光效率将达到150 lm/W,功能性照明市场渗透率达70%以上。

加强LED技术创新支撑 我国LED产业的中下游已经在国际上具有一定地位,但缺乏核心技术专利,可持续发展的技术支撑不够,研发支持力度不足、力量分散。LED发光效率虽然不断提升,但仍存在电光转换效率低、散热性能差、暖白光LED照明的显色指数和色温控制较难等亟待解决的问题。2012年国产芯片进口替代比例达72%,而剩余的28%大功率市场依然依靠进口,LED芯片、封装、荧光粉技术自动化程度低,国内外延片2寸片为主,国际主流外延片为4-6寸。基于此,会上多位专家分别从自主研发的新一代MOCVD装备、大功率半导体照明外延、芯片、封装及创新应用等方面,重点探讨了我国LED技术的发展现状、研究进展和所取得的新成果。面对我国核心技术竞争力不强、产学研合作松散等问题,应积极策划技术研发联盟,结合不同的优势资源整合研发能力,突破国外技术封锁,实施核心技术赶超,实现联动发展合力提升的目标。

值得我们骄傲的是,中国科学院薛其坤院士的关于探索量子反常霍尔反应的报告。量子反常霍尔效应是我国科学家首次发现,由薛其坤院士领衔,清华大学物理系和中科院物理研究所的研究人员共同攻关。当今信息社会,半导体技术飞速发展,但电脑运行中热量如何散发成为困扰半导体和信息产业发展的一个瓶颈问题,而量子反常霍尔效应的发现将有望解决这一难题,这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由中国科学家独立完成。著名物理学家、诺贝尔奖得主杨振宁称赞这项科研成果是“诺贝尔奖级”的成绩。

完善LED产业链 我国LED产业链已经日趋完善,企业遍布衬底、外延、芯片、封装、应用等各个产业环节。但纵观我国整体产业链,我国本土企业过多注重产业链中间环节的封装生产,上游的芯片研发和下游的技术应用方面的研发很少,下游低利润封装和组装领域重复建设严重等。面对我国产业资源不集聚,产业格局急需整合。企业规模小而散,集中度不高,产业区域分布呈现分散化趋势,高端产品和领军人才缺乏;发展环境亟待优化,政策没有形成合力,标准、检测及认证体系有待完善等问题,在本次研讨会中,特别邀请了多位报告人分别从国内标准化工作模式的探索、近几年值得研发的具备较大市场潜力的LED应用技术、LED行业与私募资本合作的方式等问题进行了报告。

报告建议,在今后几年内,LED照明产业应稳步推进相关技术的规模化、产业化,开拓、培育、发展和完善半导体照明光源的产业链和市场,依靠市场应用来逐步促进技术本身的改良,在这个关系国计民生的高科技战略发展领域内拥有足够的自主知识产权,提升民族半导体工业的整体实力。同时,我国应积极探索新的商业模式、避免产业链低端出现过热、拓宽应用途径来满足社会更广泛的需求,从而实现价值链的优化。其次,加强服务链的建设,比如建立标准及测试方法、建立领跑者制度并加强市场监管、出台新的政策法规予以强有力的约束等。

会议最后,周廉院士作了总结发言,他希望:应从长远、宏观把握LED产业发展,注重整个产业链建设;同时应强化知识产权认识,注重专利申请;最后他希望能整合资源,通过资本力量,建立LED龙头企业,带动LED产业迈步向前。

本次会议探讨了如何加强LED照明产业技术创新链建设,探索LED产业产品研发和新的商业模式,以及如何拓宽应用途径以满足社会更广泛的需求,实现价值链的优化等问题。相信此次高层研讨将在推动和促进我国半导体照明产业化应用的健康、有序、快速发展起到积极作用。

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