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山东省半导体照明产业发展规划(2008-2010)
时间:2017-05-11 10:19 作者:admin 来源:未知
 

  采用半导体材料进行光电转换的半导体照明技术是继微电子技术之后推动信息产业迅猛发展的又一核心技术。基于半导体照明技术在节能、减排、环保等方面的独特优势,半导体照明被誉为人类照明的第三次革命,其应用领域也正在被快速拓展。受应用带动,最近几年全球半导体照明产业正以高于微电子等其他产业的发展速度,成为带动信息产业快速发展的新兴力量。我省半导体照明产业发展规划,是全省国民经济和信息产业“十一五”发展规划的重要组成部分,实施好规划,对于指导我省半导体照明产业又好又快发展,贯彻落实科学发展观、推动全省节能减排和经济结构优化提升,增强产业综合竞争力具有十分重要的意义。

  一、产业发展形势

  (一)国内外产业发展形势

  作为一种全新的照明技术,半导体发光二极管(以下简称LED)使用低压电源,能效高,节能效果显著。以第三代半导体材料氮化镓作为LED照明光源,在同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/10。使用寿命在5万小时至10万小时之间,远远超出普通光源。LED是全固体发光体,可以承受高强度机械冲击和震动,不易破碎。LED光源本身不含汞、铅等有害物质,无红外和紫外污染。LED光源使用低压电源,便于使用太阳能电池供电。作为低压灯具,安全性能突出。

  为了抢占全球半导体照明新兴产业的制高点,美国、日本、欧盟、韩国等纷纷推出半导体照明计划,以加大研究开发力度。美国能源部设立了12个国家重点实验室、公司参与的半导体照明国家研究项目,欧盟则于2007年启动了“彩虹计划”,日本“21世纪光计划”,韩国“GaN半导体发光计划”也纷纷启动。与此同时,通用电器、飞利浦、奥斯拉姆集团都启动了大规模商用开发计划,纷纷进军半导体照明领域。

  我国十分重视LED产业的发展,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将半导体照明产品明确列为“重点领域及优先主题”,提出“重点研究高效节能、长寿命的半导体照明产品”。根据国家“十一五”规划,未来我国将开展十大节能工程,推广高效节电绿色照明系统是一个重要内容,国家将对半导体照明产业给以更大的支持。预计到2010年,整个中国LED产业产值将超过1000亿元。

  (二)我省产业发展现状

  我省半导体照明技术研究和产业化发展起步较早,目前产品涉及衬底材料、外延片、芯片、器件封装和应用产品等领域,在高亮度LED、LD外延片及芯片制造、大功率器件封装和LED显示屏、路灯、景观照明等已形成一定的产业优势,并具有较强的自主研发能力。在碳化硅衬底材料、高亮度红/蓝光外延片及芯片等领域,我省在技术研发和产业化方面也都处在全国先进行列。

  山东大学设有晶体材料国家重点实验室,拥有蒋民华院士率领的由一批长江学者、泰山学者和高层科技人员组成的国内一流研发队伍,在晶体材料、半导体发光器件、固体激光器等领域拥有一大批科研成果,将为我省开展半导体照明技术研究和实现产业化发展提供有利的技术依托。山东华光光电子有限公司自主研制的LED和LD外延材料及管芯已达到国际先进水平,是国内第一家率先实现产业化、规模化生产的企业,其LD外延片及管芯已占领了70%以上的国内市场,也为我省半导体照明技术的产业化摸索出了一条成功经验。

  目前,半导体照明产业已在我省济南、潍坊、威海、滨州、济宁、烟台、青岛等地形成了一定的产业聚集。济南高新区依托山东华光光电子公司形成了外延片及管芯制造基地;潍坊高新区形成了大功率发光器件芯片及封装和路灯、景观照明和普通照明等应用产品生产聚集地;威海的荣成、文登等地依托大批韩资和日资企业,形成了光电子产业聚集区;滨州依托部分南方投资者形成了有几十家企业的初具规模的LED显示屏产业聚集区。另外,我省在高亮度GaN蓝色发光二极管研发、SMD/功率LED生产、LED矿灯、LED信号灯以及众多LED/LD应用产品领域聚集了众多企业。

  但与国内先进省市相比,我省在衬底材料的产业化、外延材料和管芯制造的规模化、大功率器件的封装等方面还有一定差距,应用产品的产业规模也还很小,发展中存在的不足和问题主要有:政策支持力度不够,缺乏系统支持半导体照明产业发展的专项政策;企业小而散,缺少龙头企业和产业化领军人才带动,尚未形成规模优势和聚集效应;产业链不完善,应用产品研发生产能力薄弱,上下游配套能力尚未形成;资金投入不足,基础研究、应用研究和产业化资金短缺,风险投资机制不健全;产学研结合不够,高校科研机构的科研优势未能充分发挥出来,很多基础研究、应用研究成果不能及时产业化。

  二、发展思路和目标

  (一)指导思想

  认真贯彻党的十七大精神,全面落实科学发展观,以科学发展、和谐发展、率先发展为指导,坚持有所为有所不为的原则,加强基础研究,推动产业化,拓展应用领域,以市场拉动发展、以研发带动发展、以应用促进发展,努力提高我省半导体照明产业的科技创新能力和核心竞争力,为节能减排和创新型、节约型社会建设做贡献。

  (二)发展思路

  “十一五”期间,要抓住半导体照明产业发展的重大机遇,充分发挥我省在半导体照明产业研发和生产方面的比较优势,以重点企业为龙头,以优势领域为基础,以科技创新、技术改造、合资合作、产学研联合为手段,以集群化、规模化、产业化为发展方向,加强规划指导,明确发展重点,培育龙头企业,抓好技术研发,鼓励产业聚集,巩固基础、疏通瓶颈、完善产业链、促进应用,与上下游产业发展有机结合,形成技术水平高、生产规模大、配套能力强、区域特色明显的具有国际竞争力的绿色照明产业,成为我省高新技术新亮点,建成全国重要的半导体照明产业基地。

  (三)发展目标

  到2010年,在功率型SiC衬底材料、LED和LD外延片等半导体照明上游产业领域,技术研发和产业化方面达到世界先进、国内领先水平;在管芯制作、器件封装等中游产业领域,培育5家以上规模化生产企业,产业规模达到国内前列;在应用产品等下游产业领域,培植规模以上企业达到100家以上,销售收入过亿元的企业20家。

  促进化合物单晶、管壳框架、封装材料、荧光粉、化学试剂、激光晶体、固体激光器制造及其他相关制造业发展,形成完善的半导体照明产业链。

  自主创新能力显著增强,建设10家省级企业技术开发中心,3-5家国家级企业技术开发中心,2家省级工程研究中心或工程实验室。

  LED和LD产品在手机、电脑、汽车、家电等电子产品指示,以及背光源、显示屏、普通照明、通讯、指示、存储、游戏、军事、医疗等方面得到广泛应用。

  到2015年,在产业关键技术上有新的更多突破,形成比较完整的高端产业链和创新链,建成具有国际水平的技术研发平台,掌握一批核心技术,培育一批具有国际竞争力的公司,建成我国半导体照明产业重要的产品科研开发、生产制造基地。

  三、发展重点

  (一)产业布局

  根据我省当前半导体照明产业的发展现状和产业分布,按照有利于发挥优势,突出特色,产业合理分工,优化配置资源,上、中、下游产业合理承接,促进产业聚集的原则,“十一五”期间,充分发挥我省已形成的大企业带动优势、主导产品与技术研发和生产优势、产业相对聚集优势,以SiC衬底材料及LED、LD外延片研发生产和各类LED、LD管芯制作及封装生产为重点,培育济南衬底和外延片的生产基地;潍坊LED管芯制造基地;青岛背光源生产基地;滨州LED显示屏生产基地,带动烟台、威海、东营、济宁等市以LED、LD封装及各类应用产品的生产为主体的外围产业群。

  1、济南半导体照明产业基地

  以济南高新区为依托,以山东华光光电子为龙头,以山东大学晶体材料所为技术依托,完善发展环境,拓展融资渠道,积极吸收外来企业和外资进入,壮大规模,形成产业聚集,将其建设成为我国最大的SiC衬底材料和多种LED、LD外延片研发生产基地。实现SiC衬底材料产业化,LED外延片由目前红、黄外延片生长,扩展到红、黄、蓝、绿各种颜色的外延片生长,产量由现在的每年9万片扩大到60万片,SiC衬底的生产达到每年20万片。通过投资建设,使济南成为全国最大的光电子上游产品衬底和外延片的生产基地。

  2、潍坊半导体照明产业基地

  以潍坊高新区为依托,以瑞森华光、中微光电子、潍坊华光新能等企业为主体,不断提高产业聚集度,在产业链上以各类LED、LD管芯制造为主体,逐步促进向上游产业外延片研发生产发展,加快下游LED、LD封装及半导体照明灯产业发展,形成规模优势,建设潍坊半导体照明产业基地。

  3、青岛半导体背光源生产基地

  以青岛海信为主体,组建山东半导体背光源有限公司,背光源产能达到20万套以上,产品不仅满足海信、海尔等显示器厂家自身对背光源的需求,同时努力扩大省外市场,使青岛成为我国重要的半导体背光源生产基地。

  4、滨州LED显示屏生产基地

  以滨州现有企业为基础,整合资源,培植龙头企业,提高研发能力,扩大生产规模,将其建设成为全国重要的LED显示屏产业化基地。

  (二)技术发展重点

  SiC单晶衬底材料生长及其加工技术研发及产业化;功率型LED、LD管芯制备技术;蓝、绿、紫外GaNLED外延材料生长技术;大功率芯片规模化封装技术;大功率LED封装材料和工艺;MOCVD等外延生长、芯片加工设备及原材料;LED灯具系统设计及应用集成技术;太阳能/LED结合技术研究。

  (三)产业发展重点

  “十一五”期间,重点打造一个产业技术依托,培育一个龙头企业,突破三个产业化关键技术,发展四大产业领域,加快完善LED/LD产业链。在碳化硅衬底材料方面形成技术优势,在红、黄、蓝LED外延及管芯和LD芯片制作方面形成技术和规模优势,在大功率器件封装方面形成产业化优势,大力发展和广泛应用半导体照明应用产品。进一步拓展半导体照明产业链,带动太阳能光伏、封装材料等产业发展。

  1、打造一个技术依托,培育一个龙头企业

  山东大学晶体材料所和山东华光光电子公司要进一步发挥技术优势和产业龙头作用,实行更紧密的合作关系,瞄准国际技术发展前沿,加强创新能力建设,攻克瓶颈制约技术,实施一批产业化项目,加快规模膨胀,抢占国内半导体照明产业发展制高点,力争到2010年建成国内一流的半导体照明产业研发和生产基地,成为国际光电子产业的重要组成部分。

  2、突破三个产业化关键技术

  进一步加大投入,巩固我省在半导体照明材料和外延片制造方面的研发和产业化优势;重点突破碳化硅衬底材料及蓝光二极管的产业化技术,突破高亮度发光管外延片规模化生产技术,突破大功率发光管管芯制造及封装的大规模流水线生产技术。

  3、发展四大产业集群

  以山东大学晶体材料所的现有技术和人才为依托,以山东华光光电子公司为基础,加大政府投入,吸引社会投资,扶持发展衬底及外延材料产业。

  以华光光电子、瑞森华光、英克莱等企业为基础,加强引导,支持发展大功率半导体发光管/激光器外延材料、管芯制备,形成产业化、规模化的芯片制造业。

  以潍坊新能、威海东星、天一光电、英克莱等企业为基础,跟踪先进技术,贴近应用产品,加大研发和产业化投入,加强招商引资,引导发展大功率发光器件封装产业。

  大力发展应用产品。随着技术的进步和价格的降低,半导体照明产品的应用领域将从高端市场如汽车外信号灯、大屏幕显示等向中低端市场如交通信号、路灯、草坪灯室内照明等扩展,我们要抓住发展机遇,在政府采购、资金扶持等方面制定优惠政策,引导发展半导体照明应用产品,重点支持背光源、汽车、照明三大领域的应用,在路灯、景观照明、LED大屏幕显示、白光照明等领域形成特色产业集群。

  四、政策措施

  (一)加强政府引导

  把半导体照明作为引领未来增强经济竞争力的产业,纳入全省经济和社会发展战略,加强组织领导,建立扶持政策,推动发展。省级信息产业、制造业强省、节能节水、产业技术研究和技术创新开发、高新技术自主创新工程、资源节约型社会科技支撑体系建设、科技型中小企业发展等专项资金,要优先支持我省半导体照明产业,疏通产业发展瓶颈,引导产业发展。以奖励、补助、贴息等形式实施产业化专项,在外延材料及管芯制造、大功率发光器件封装、应用产品开发、应用项目等领域分别实施2-3个产业化示范工程,引导和促进半导体照明产业链的完善和发展。各有关部门都要把半导体照明产业作为发展重点,建立联动机制,集中资金和力量,形成发展合力。制定政府采购,城市、社区、公益设施应用示范,价格补贴政策等,促进半导体照明的推广应用。省建设部门研究出台我省半导体照明产品推广应用的强制性政策措施,财政部门出台应用半导体照明产品的补贴办法,各市、县逐年提高在道路交通照明、综合环境等亮化工程中半导体照明产品的应用比例,地级以上城市,每年要安排不少于5项半导体照明示范工程,十一届全运会场馆和配套设施的室内照明,要部分采用半导体照明。在满足技术要求的前提下,省内各级半导体照明工程,要优先采用我省企业生产的产品。

  (二)完善风险投资机制

  半导体照明产业是高技术产业,可以获得高利润,但也伴随着高风险,因此必须引进新体制,吸引社会资金的投入。半导体照明上游产业,产业带动作用强,但又存在高风险,以吸引风险投资为主,有条件的市可设立创业投资引导资金进行引导。在下游产业,政府要创造优良的投资环境,以吸引金融机构和社会投资为主,并通过政策优惠和政府采购等引导下游低端产品的生产,推动应用,从而带动高端产品发展。根据高技术产业的特点,适当增加技术股所占比例,保证各级技术人才能够充分发挥自己的聪明才智。

  (三)提高创新和产业化能力

  加强产学研联合,建立企业研发中心,提高产业创新能力。充分利用我省高校以及全国高校和科研院所的技术人才优势,积极吸引省外、国外大企业、高等院校和科研机构在我省半导体照明企业设立实验室、研究机构和技术转化基地,推动产学研紧密结合,提高研发能力。对晶体材料、碳化硅衬底材料等比较成熟的技术,加大政府投入,创新体制机制,吸引社会资金,尽快使其产业化,发挥出应有效益。

  (四)加强人才队伍建设

  支持省内高等院校开设半导体照明专业和专业技能课程,加强师资队伍、课程和教材建设,为我省培养光电子专业人才和高级技工。对目前省内的半导体照明高级人才实施特殊保护政策,采取积极措施,凝聚省内的高技术人才,为我省半导体照明的发展提供不竭之源。抓紧智力引进工作,重点是LED专业技术带头人和高级管理人才,在引进国际先进水平的LED产业项目的同时,鼓励以项目带技术和人才。落实对职务技术成果完成人和在科技成果转化中做出突出贡献的人员的报酬及奖励政策,充分发挥他们的积极性与创造性。

  (五)加强半导体照明标准化工作

  为统一解决产业化中的共性问题,解决产品生产和销售中的匹配问题,要采用开放式原则,联合产学研用各环节,研究制定一些密切联系生产实际、实用先进的标准,主要组织开展材料、芯片、器件及模块的测试方法、名词术语和符号、可靠性实验等方面的标准和相关产品规范的研究制定以及技术标准体系的制定。企业应注重自身标准体系建设,注意和国际标准接轨。一些实验性质的标准可以先作为企业、行业标准试行,待成熟后申请成为国家标准。

  (六)加快相关配套产业发展

  加快太阳能综合利用,大力发展太阳能光伏产业,形成从太阳能发电到半导体照明完整的绿色照明生态产业链。大力发展荧光材料、金丝/硅铝丝封装材料等新型电子材料产业以及模具制造等配套产业,相互促进,共同发展。

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