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杭州加快半导体照明产业发展 |
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| http://cn.newmaker.com
2/8/2006 11:43:00 AM
佳工机电网
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半导体光源是一种光电转化率极高的冷光源，能耗只有白炽灯的1/5-1/10，而使用寿命可达10万小时，并且该光源还具有发光纯度高、使用安全、免维护、无污染等优点，在提倡绿色环保、高效节能的今天，得到了世界各国的大力推广。目前，半导体照明已经开始应用于城市、景观地的亮化和美化，预计不久将取代白炽灯，从而终结“爱迪生照明时代”，应用前景非常广阔。据专家分析，氮化镓(GaN)材料的半导体发光二极管( 简称为LED)将引起的继计算机后的另一项技术革命。
目前全中国占有世界灯具出口市场的60%，浙江省占据出口量的60%，成为中国民用灯具的核心产区。如果抓住发展半导体照明这一历史性的契机，在发展第三代照明上全力以赴，半导体照明产业将成为杭州乃至浙江的支柱性产业，反之，错失机遇，对于浙江经济的打击是非常沉重的。
一、诱人的市场前景
1.发展半导体白光照明有利于缓解杭州乃至浙江省电荒。
白光LED与传统的照明和显示光源相比较，有很多明显的优势，应用前景十分广阔。首先是节能和寿命长，传统的白炽灯泡采用的是热发光技术，它浪费了90%的能源。而发光二极管将给长达上百年历史的钨丝灯泡时代划上句号，它的效能转换率非常高，大大节省了用电量。普通灯泡只能用1000小时，白光LED灯可用100000小时。 其次是环保，由于只用3伏的电压，并且是直流电，没有电磁干扰。而且寿命长，产生的废物少，不像日光灯点亮后会产生汞蒸汽等污染物。同时使用的荧光粉仅为普通荧光灯的十分 之一，利于稀土资源的可持续利用。
2002年我国照明用电约占我国1.65万亿度总发电量的12%，约2000亿度，相当于三峡总发电量的2倍多，照明节电的潜力很大。如果采用“半导体灯”替代传统光源，按节能45%计，可少建一个三峡电站，在一定程度上缓解国民经济发展的资源紧缺所带来的不利因素。
2.第三代半导体技术新产品蓝色LED的问世，丰富了杭州的都市夜景。
2003年是杭州市在亮灯工程上力度最大的一年，仅仅在西湖一带，除了让杨公堤、新湖滨地区“亮”起来外，苏堤、白堤、小瀛洲、湖心亭、阮公墩以及西湖东侧由43栋建筑构成的城市天际线在夜晚都“旧貌换新颜”。延安路、河坊街、武林路、全国旅交会广场、中河高架路以及几大入城口等主要街道广场也都披上了夜的盛装。目前杭州已基本形成以西湖为核心，由城市重点建筑群落构成的城市夜间景观框架。接下来的3-5年内，杭州将继续梳妆夜晚城市景观，通过道路灯光、建筑照明、广告灯箱等多种城市照明元素构筑一个富有杭州特色的大都市夜景照明体系。大多LED产品主要是以红色、黄色和绿色为主。而GaN新产品蓝光LED的出现，不仅丰富了LED家族的色彩，有了红橙黄绿青蓝紫全彩，更丰富杭州特色的大都市夜景照明体系，有力促进杭州旅游经济的发展。
3.发展半导体照明产业，为杭州带来巨大的经济效益
据预测，到今年为止我国白光灯市场规模将达270亿美元。每年的成长率超过三成。估计到2010年，全球将有1/2的钨丝灯泡和 全部日光灯将由白光LED取代。如果该项目成功实施，那将会是一场与人类生活、生产息息相关的照明领域的巨大变革，将成为杭州经济新的增长点和突破口之一。据权威人士分析，到2006年，杭州LED产业将实现销售额15-20亿元人民币，出口创汇1亿美元。到2010年，杭州半导体照明产业将实现100-120亿元人民币，出口创汇3-5亿美元。杭州将因此成为我国LED与光电产业示范区，半导体产业技术创新示范区和产业集聚区。
二、杭州的基础和优势
目前国内在发展半导体照明产业上存在的问题主要是：其一，封装企业数偏多，企业规模偏小，几个有一定实力的企业，年封装能力也只有2亿～4亿只。而只有年封装能力达到每年10亿只以上，才能参与国际市场竞争。其二，目前超高亮度LED芯片主要依靠进口，高档次、性能较好的芯片很难购进。大功率LED封装刚处于开发阶段，主要是苦于没有大功率LED芯片，很难在封装上有所突破。其三，对于封装白光LED来说，目前几种荧光粉性能有待尽快提高。
LED照明产业链是：原材料-装备-衬底材料-外延材料-LED芯片＋荧光材料-应用。在整个产业链中，关键技术是氮化镓基外延材料的制备、大尺寸芯片制造和封装技术。而杭州在发展半导体产业上具有一定的优势，在半导体照明产业链上芯片设计-荧光粉-封装-应用等各个环节具有较好的基础。
1.芯片设计
中科院半导体所在大功率芯片设计上已经取得突破，以杭州士兰微电子股份有限公司为代表的一些企业在集成电路和光电子产业方面具有较好的基础，在芯片的研发、消化吸收和生产能力将会很快赶上国内其他地区。
2.荧光粉行业
杭州大明荧光材料有限公司依托浙江大学的科技力量，专业研制稀土三基色发光材料，在荧光粉行业具有较强的技术创新能力。并承担了国家级火炬项目--低光衰稀土三基色荧光粉，
3.封装技术
富阳新颖电子有限公司已投入300多万元研发经费，取得国家科技部十五攻关的支持。公司低热阻功率型LED研究成果已基本克服了目前功率型LED封装和功率型LED芯片倒装技术二大技术壁垒，并申请了10项专利和一项PCT专利申请。
4.人才资源
杭州具有得天独厚的人才优势，依托中科院半导体所、浙江大学丰富的人力资源，进行技术研发。拥有国家照明工程的倡导者和国家半导体照明攻关计划的管理中科院半导体所，和一大批海内外长期从事大功率LED封装技术和LED照明技术的学者。
三、抓住机遇 加快发展
1.在政策、资金加以扶持，降低企业各方面风险。
半导体照明产业成长过程中亟须的相关配套产业政策，政府要进一步加以调
研，出台扶持利于产业发展的政策，并成立专项资金。在税收优惠、资金担保、财政补贴等方面引导资金流向半导体照明产业，同时，也可建立半导体照明产业发展证券，为其募集资金，减轻企业承担过多的资金风险，使半导体照明产业能够进入良性循环。
2.成立产业合作联盟，做强做大半导体照明产业。
利用中科院半导体所的平台、聚集众多优秀人才针对共性技术难题联合攻关，形成一批专利技术，避开技术性壁垒，以利于该产业良性持续发展。“攻关联合体”的成员单位以“合约”形式确定责任、义务、权利和利益；攻关成果由联合体成员共享，而面对全行业实行优惠有偿共享等。
目前中科院与杭州企业已经达成初步意向，在中科院杭州科技园建立一个新公司(孵化器)和杭州市半导体照明产业发展中心(战略联盟)。新公司由各方面共同出资，充分利用中科院无形资产品牌，整合各公司的资源，对各公司进行技术指导，实行管理分开，经营管理相互督促，各公司产品统一品牌，在联合体内消化。
3.寻求合适的切入点，以点带面，重点突破。
根据地方特色，杭州在发展半导体照明产业上要以景观照明、工程照明为突破口，特别是以西湖夜景照明体系作为半导体照明的形象工程，打开品牌。照明企业向专业化、精品化、经济效益型方向发展，生产高品质产品参与国内外市场竞争，增强企业经济实力。
4.扬长避短，重点发展产业中心环节，加快建设半导体照明产业基地。
根据杭州产业特点，在产业链上进行合理的分工，实现产业上的大突破。半导体产业发展的产业链中心环节—封装技术作为杭州重点，连接半导体照明的上下游产业。上游以中科院半导体所为技术依托，实现芯片的国产化，下游则是封装材料、荧光粉、外形设计等方面的性能优化和产业化。
对半导体照明产业发展进行区域整体规划，充分利用中科院半导体所雄厚的半导体照明科研实力、富阳新颖电子有限公司的半导体发封装技术的产业基础、大明荧光的行业优势以及下游的应用端企业等在半导体发光照明行业进行广泛的产、学、研紧密结合，创新研发机制，促进科研成果的转化，不断推出具有自主知识产权的新的科研成果，实现可持续发展，提升我市光电子产业的技术水平，使之成长为我市半导体照明产业的科技成果的辐射源和产业聚集区域。
5.联合产、学、研各界，共建国家级创新平台
联合产学研各界，共建国家级的半导体照明工程中心，加强半导体所的大功率芯片向产业化转化的中心环节，缩短半导体照明走向产业化应用周期。同时，面向企业规模生产的实际需要，提高现有大功率芯片的成熟性、配套性和工程化水平，加速企业生产技术改造，促进半导体照明产品更新换代，为企业引进、消化和吸收国外先进技术提供基本技术支撑。
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