中国半导体照明的历史、现状和未来

　　当前，全球正在步入科技发展，取得革命性突破和产业变革的重要时期，以节能减排和保护环境为主要标志的绿色产业发展，已经成为二十一世纪的主流，处在不同发展阶段的发达国家和发展中国家都在积极应对，特别是当前全球经济面临下行压力，各国政府都在寻求经济发展方式的转变和产业结构的深度调整，在寻找相应的突破口。半导体照明就是全球节能环保发展低碳经济的一个成功突破口，也是在中国节能减排方面的成功突破口。

科技部副部长曹健林

　　科技部分管科技方面的曹健林副部长对中国半导体照明产业有着深入研究，在CHINASSL2012半导体照明市场高峰论坛上曹健林副部长对中国半导体照明的历史、现状以及未来的发展进行了深度剖析。他表示，随着技术进步的推动和市场需求的拉动，半导体照明产业经过本世纪十余年的发展将要进入新一轮增长期，正在朝着更高光效，更低成本，更高可靠性和更广泛的应用方向发展。因为半导体照明是高新技术，战略性新兴产业，具有巨大的发展空间和应用空间，而且半导体照明绩效显著，易于推广，惠及全民，顺应社会发展的需要。到2015年，每年可节电1000亿度，中国产业规模将达到5000亿元。

　　中国半导体照明的历史

　　1962年，Nick Holonyak Jr.——美国伊利诺伊大学校友、美国通用电气公司的一名普通研究人员，研究出了世界上第一颗红光LED，开启了LED的历史。

　　1969年，国内首支GaAsP红光LED在长春物理所诞生。

　　1987年，AlGaInP “高亮度红、橙、黄光LED” 研发863立项

　　1997年，AlGaInP 红橙光：“LED外延材料”863产业化重大专项立项

　　1999年，在自然科学基金等的支持下，中国科学院半导体研究所、北京大学等率先开展氮化物材料的研究。

　　2003年，科技部成立国家半导体照明工程协调领导小组，紧急启动半导体照明科技攻关项目，开启我国的半导体照明新纪元，白光LED流明效率仅有20-30lm/w，蓝光LED芯片实现国产化。产业规模达到90亿元。

　　2004年， 科技部支持成立国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)。

　　2006年，科技部启动863:“半导体照明工程”重大项目白光LED流明效率超过60lm/w。

　　2008年，北京奥运进行示范应用，水立方首次实现了世界最大规模的全彩色可变场景LED景观照明，节电70%。中国开始LED功能性照明应用。

　　2009年，科技部启动：十城万盏“，开展半导体照明应用示范，国庆60周年，天安门广场显示屏，实现从芯片到系统的国产化，产值首次超过1000亿元。

　　2010年，白光LED研发达到130 lm/w，产业化110lm/w。白光OLED 40 lm/w.申请发明专利753项，授权177项，培养研究生950人。芯片国产化率达到50%。世博会实现LED最大规模应用。

　　2011年，启动“十二五”863高效半导体照明重大项目半导体照明联合创新国家重点实验室筹建通过论证。人民大会堂主席台，150wLED灯替代1000W卤素灯，照度提高40%，能耗降低了70%。产业总产值达到1560亿元。

　　2012年，有18家以LED为主营业务上市公司，财政部、发改委、科技部联合启动半导体照明产品财政补贴推广项目，李克强副总理考察半导体照明联盟和联合创新国家重点实验室。

　　中国半导体照明的现状

　　中国半导体照明产业链完整，产业初具规模。截止2011年底，国内LED芯片企业超过60家，亚洲地区MOCVD保有量超过2000台，中国大陆MOCVD保有量超过900台，第一台48寸2英寸生产型MOVCD样机出现。国内封装企业数量较多，产品结构逐渐转向SMD和大功率LED封装，相关企业业务向下游延伸趋势明显，制造力和出口量居全球首位。国内应用企业数量众多，但是产品进入门槛低，集中度不高，缺乏品牌，功能性照明部分应用产品有技术优势，农业、医疗等创新应用方兴未艾。

　　科技部启动“十城万盏”半导体照明试点工程，目前已经批复37个试点城市，已实施示范工程超过2000项，应用LED灯具超过600万盏，年节电超过5亿度。初步形成了有一定能力的产业集群，包括厦门、上海、大连、南昌、深圳、扬州和石家庄等14个产业化基地。珠三角、长三角、环渤海、闽三角产业四大区域，集中了85%以上的半导体照明企业和产值。

　　教育和研究机构的建设。国内27所大学开设与LED相关的学科专业，如清华大学、北京大学、清华大学、南昌大学、山东大学、中山大学、厦门大学、华中科技大学等。23所研究所设立与LED有关的研究机构，如中科院半导体所，长春光机所、物理所苏州纳米所、上海光机所、福建物构所、中电十三所等。国家硅基LED工程技术研究中心，依托南昌大学，研究重点为硅衬底LED材料生长与芯片制造技术，推动具有自主知识产权的技术实现大规模产业化。国家半导体照明应用系统工程技术研究中心，依托于上海半导体照明工程技术研究中心，解决半导体照明应用系统关键共性技术。

　　拓展两岸合作、中外合作。大陆和台湾出版了一本两岸产业发展年鉴，建设了两项示范工程(广州地铁站照明改造示范工程和厦门路灯示范工程)。并签署了三项技术规范和四项意向合作书。与肯尼亚合作成立了中肯半导体照明技术中心，开展太阳能半导体照明系统的职业培训、展示和产品组装功能。同期，半导体照明国家重点实验室与代尔夫特大学签署了“半导体照明国际开放创新中心”和“博士及博士后培养”两个备忘录。中德在半导体照明进行了多方面的合作，包括：检测与计量，光对生物的影响，半导体照明示范工程联合评价，标准与合作对话等。

　　“中国特色”的半导体照明

　　中国是高速发展中的第一人口大国，已打下了牢固的经济、工业、科技基础，有巨大的潜在、新兴、开放的市场。由于我国真处于城市化高速发展时期，城市人口每年净增加1000多万，我国作为建筑业大国，每年新建建筑20亿平方米，相当于全世界一半的新建筑在中国，节能减排意识全社会普及已经形成了强大的需求指引。但是半导体照明产业在中国的发展存在三个方面的问题：

　　可持续发展的技术支撑不够。上游外延材料、核心器件与国外有差距，应用系统集成技术需要加强，下一步需要加强的技术：可靠性、光品质、合适的寿命、高附加值产品、专利支撑的规格、接口、模块化研究等。

　　企业小而散，产业资源不集聚。半导体照明下游应用环节准入门槛低，集中度不高，缺乏龙头品牌企业，产品同质化严重，创新应用市场需要开拓。

　　产业环境需要进一步完善。功能性照明的市场还需要培育，商业模式需要进一步探索，标准检测认证体系建设工作需要进一步加强，产品的质量参差不齐，缺乏市场的监管。

　　中国半导体照明的未来

　　曹健林提出，在此轮经济低迷期，世界各国都将低碳经济作为经济复苏的动力引擎，在外部经济环境不景气并且中国国内经济发展趋势也有下滑现象的背景下，中共财政对节能减排投入‘不降反增“凸显国家对节能减排工作的重视，各级政府特别是地方政府会在将来发挥更加有效的组织作用，为企业创造更好的发展机会，同时扩大对外合作，不仅和发达国家和金砖五国的合作，也包括和发展中国家的合作，和周边国家的合作，完成共同的目标“开放、合作、共赢”。

　　当前有人说这个产业是否过剩 。 曹健林认为，我们应该培育更好的市场环境，使优势的企业能够更快发展。所谓“过剩”与否，最终是由市场决定的。比如说，有人说到中国的光伏产业，认为中国的风能发展得太快太多了，但是科技部从来不认为光伏发展太多了，其实造成“过剩”的重要原因是由于产业技术和智能电网的技术还没有过关，如果我们把储能和智能电网做好，光伏的发展潜力还是非常巨大的。

　　半导体照明是一个全球的机遇，也是全球的挑战，尤其是，半导体照明产业具有巨大的产业经济科技和社会效益，可以说拥有无限创新的潜能，这些创新将改善人民的生活品质、创建绿色和可持续发展的人类社会，让我们凝聚共识，以更高的热情、更积极的作为，共同推动半导体照明的创新发展，共创光明的未来!（李杰）

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