打造阵地 [北京:打造中国 高端阵地]

来源:工程科技 发布时间:2019-05-19 05:37:17 点击:

     北京,在此次“十城万盏”工程的21个试点城市之外。但北京的优势也是明显的,在外延片和芯片上具备强大的优势,是全国其他任何地方都不能比的。北京的科研机构最多,比如中科院半导体所和微电子所、清华大学、北工大等等。
  几个月前中关村半导体照明产业技术联盟宣告成立,标志着北京此次强势介入LED产业,北京新材料发展中心作为该联盟的秘书单位。日前,本刊记者走访了该中心的负责人万荣和北京工业大学北京光电子技术实验室负责人沈光地。
  在“十城万盏”火热开展的形势下,我们期待北京能够充分发挥自己的优势,在构造属于北京市LED产业影响力上,形成自己的高端声音。
  
  嘉宾席:
  万荣中关村半导体照明产业技术联盟秘书处秘书长、北京新材料发展中心主任
  沈光地我国著名半导体和光电子学专家、北京工业大学北京光电子技术实验室负责人
  
  中国科技财富:外界一致认为:中关村LED产业联盟的成立,标志着北京此次强势介入LED产品市场。您作为该联盟的负责人,怎么看待外界的这种评判?
  万荣:确实如此,2003年和2004年间半导体照明产业发展明显具有技术导向型的特点,而奥运会以后,由于奥运的示范推动作用使得半导体照明产业发展具有市场导向型特点。
  沈光地:我认为中关村LED半导体照明产业技术联盟的成立,表现了北京对LED产业的高度重视,提供另一个发展产业和加强产业之间交流的平台,这是一个很好的时机,如何把握好这个时机对发展北京地区的LED产业至关重要。
  中国科技财富:中关村在此时成立该联盟是基于怎样的考虑,或者说是在怎样的背景下的思考?此次进入该市场是否晚了?
  万荣:由于前几年北京的优势单位主要集中在机构,北京的支持政策主要是科技项目支持关键技术研发。近几年随着下游企业的崛起和发展,需要产学研合作推动行业发展的机遇 已经到来。应该说中关村现在成立这个联盟不算早,但肯定不晚。
  成立中关村LED产业联盟目的是要推动LED产业发展:通过成立产学研用相结合的LED产业联盟,凝聚产业链上下游资源,推动制定LED技术和产品标准,形成LED自主核心技术,推动LED高端应用实现产业化,在国内LED产业发展中有所作为。
  中国科技财富:我国在LED半导体照明产业的发展可谓是有目共睹的,您怎么评价中国LED产业近年来发展的现状以及在国际市场中的地位?中关村的发展情况如何?
  万荣:近年来,中国LED产业保持快速增长。2008年,国内LED产业应用产品产值已经超过450亿元。国家相关部门通过政策引导及“十城万盏”等应用示范工程启动,加速LED产业的培育和照明节能技术的应用。
  LED产业是一个新兴的产业,将会带来一个新兴的市场。北京LED产业发展具有独特优势,呈现哑铃型发展结构,在上游研发和下游高端应用方面拥有很好的基础,涵盖了装备、外延材料、芯片、标准和高端应用产品等产业链。
  沈光地:LED的特点是上游技术含量高,劳动力少,中下游技术含量较低,劳动力密集,因此目前,长三角、珠三角和闽三角发展的中下游产业具备相当强大的地理优势,北京地区同样需要发展LED产业,尤其是上游的外延和芯片产业,发挥北京地区科研集中的优势力量,使得更多的科研成果能够转化为产品,形成生产力。
  中国科技财富:当前,我国LED照明技术含金量如何?整体来讲,实验室水平和产业化之间的距离有多远?基于全球LED照明产业背景,我国技术研发和应用状况处于怎样位置?
  沈光地:我国LED照明有着巨大的应用市场,但是,由于芯片本身存在发光效率不高,发热较多的现象,导致LED照明的应用领域受到一定的限制,目前,主要是提高LED的发光效率,从材料与工艺方面来改进和提高。
  目前,我们北京工业大学北京光电子技术实验室实验室的红光LED技术已经完全具备大规模生产的能力,正在组织相应的人力、物力向大规模产业化的转移,另外,实验室在蓝绿光、白光LED方面均有一定的技术储备,正在加速研发,逐渐完善并进行产业化。
  中国LED照明有着巨大的发展前景,是一件利国利民的大事。目前,我国LED技术研发的主要力量集中在北京,普遍存在经费不足,设备不完善的现象,导致高端产品的研发受到很大的限制。而且高科技研发人员的外流比较严重,研究单位的研发工作与应用结合不密切,很多研究单位只负责技术的研发,并没有条件完成产品应用的研究;而公司的研发虽然直接与应用挂钩,但是,公司的研发基础和研发力量不强,导致研发水平不高。
  从整个发展形势来看,半导体LED照明是一场照明的革命,随着LED技术的不断发展,其应用领域也将逐渐扩大。目前,LED照明的应用主要集中在特殊的照明领域,如:指示灯、交通灯、汽车灯、大屏幕显示等等,2009年主要是往应用领域广阔的背光源和大功率的路灯发展,液晶电视和电脑显示屏成为主流。随着技术的成熟,LED必将走进千家万户,替代所有的通用照明。
  中国科技财富:技术上,我国LED的产品系列主要集中在哪些技术群?我国LED照明体系上是否完善?有哪些产品样态?您觉得这些产品样态是否是理想的终端产品?有哪些优势和劣势?
  
  万荣:技术群包括显示屏、路灯及信号灯等交通产品,景观照明及工程(庭院灯各种灯具)以及目前还在发展的LED背光灯、汽车灯等。我国在LED照明体系上不完善的。比如说没有标准,在一些大功率照明领域的LED产品还有待开发。
  沈光地:从目前的发展形势来看,我国LED产品主要集中在半导体产业链的中游封装和下游的应用领域,上游的外延及芯片技术还主要掌握在美国、日本及中国台湾地区,其中台湾地区的芯片产量居世界第一,国内芯片厂家很少,规模也较小,技术处于中、低档水平。但是,中国的封装和应用厂家很多,技术含量低,劳动力较密集,这些厂家大部分靠进口芯片加工,产品满足国内外市场的需求。所以,中国的LED产业要想更快地发展,必须在上游的外延片和芯片方面加速研发,掌握核心和关键技术,从而带动中、下游产业的发展。
  中国科技财富:作为一项新兴产业的代表,LED相关产品为什么没有被纳入政府采购的范围?
  万荣:这种说法其实是不正确的。LED相关产品已经纳入政府采购的范围,据我们掌握的情况是;1)申安集团的LED路灯已经列入了政府首购自主创新产品目录;2)天安门国庆60周年的庆典以政府采购的形式使用LED自主创新产品;3)奥运会上水立方、玲珑塔等所有的LED工程都是科技部直接支持的。
  中国科技财富:相关人士指称:LED产业如不吸取我国新能源领域的教训,诸如光伏产业,将很难走出自己的节奏,您怎么看?
  万荣:我不这么认为。对其他城市的情况不是很了解,北京主要支持有自主创新的高端产业的产品,产业发展具有可持续性。
  沈光地:LED是一个朝阳产业,同样是一个节能环保的产业,但是,我国要发展自己的绿色照明产业,就必须实现和完善整个产业链的发展,从上游的芯片、中游的封装和下游的应用,在提高技术的同时,结合我国发展和应用的国情,来发展中国自己的LED照明产业。
  中国科技财富:谈到LED产业领域的技术创新,在照明领域,我国目前的现实是怎样的?在原始创新、二次创新、集成创新等概念辐射下的我国LED照明产业的实际出路在哪里?
  沈光地:LED产业的技术创新在中下游的封装和应用领域表现明显,但是上游的关键技术还有待开发,目前主要的技术受到国外专利的封锁,给技术的研究带来了很大的障碍,因此我们只有增强研发的力量,集中对LED芯片的开发才能更好的推动和发展我国的LED产业。
  中国科技财富:“十城万盏”已全面启动,中关村LED产业联盟将如何迎接这样一个机遇期?在构建我国LED自主创新照明体系上,中关村联盟将发挥怎样的作用?
  万荣:第一,依托联盟,积极争取政府采购,支持示范工程,如星光的示范项目和国庆60周年的几项活动;第二、依托联盟,向政府提出建议,在政府的科技项目上支持LED研发及产业发展;第三,推动标准工作的开展;第四,LED产业联盟会为“十城万盏”的工程尽最大的努力提供服务和支持,来配合“十城万盏”工作的顺利进行,以此来推进北京LED节能照明产业的发展。
  沈光地:中国LED照明有着巨大的市场空间,如何把握好这一应用市场,关键是要完善整个LED产业链,具备自主知识产权,摆脱外延片和芯片依赖进口的现状,目前,在中低档芯片上我国具备一定的生产能力,但是高端芯片由于没有技术和知识产权,只能依靠进口,而产业链70%的利润集中在上游,导致我国目前LED产业的发展很不全面。因此,关键还是发展上游的外延片和芯片,具备自主知识产权,从而推动和促进中下游的发展,形成符合中国发展现状的半导体LED照明产业。
  中国科技财富:就整个LED 产业来讲,当前北京工业大学北京光电子技术实验室的主要着力点在哪里?形成了哪些核心的技术或产品样态?相较国内LED研究机构而言,贵实验室的独特性体现在哪?
  沈光地:北京工业大学北京光电子技术实验室主要进行的是LED外延片和芯片的研究,包括红光、蓝绿光和白光,已经申请国内外的发明专利近100项。目前,红光LED技术已达到产业化的水平,完全具备自主知识产权,产品性能经专家鉴定和对比测试分析,处于国内领先,国际先进水平。而蓝绿光和白光的研究,均提出了独特的物理结构,目前,已经完成了实验的验证工作,正在开展更多的实验来完善和优化器件的结构和工艺。
  北京工业大学北京光电子技术实验室隶属于北京工业大学及北京市科委,成立于1993年,是首批组建的北京市高技术实验室,是教育部和北京市联合共建的教育部重点实验室, 是国内较早从事光电子器件技术研究的国家科研实体。现有固定资产5000万元,拥有国际上先进的材料生长、芯片制备和测试分析设备,如MOCVD系统、镀膜机、解理机、光刻机、X射线双晶衍射仪、PL光荧光扫描系统和霍耳测试系统等,拥有超净实验室600平米。在高效大光腔大功率半导体激光器件,高效高亮度发光器件、新型大光电流中远红外探测器件,SiGe/Si异质结器件和超高速SiGe/Si集成电路技术研究中,对器件的物理工作机理、新型器件结构和工艺制备方法均提出了创新的思想,实验上获得了性能优异的处于国际先进水平的成果。现在该室已掌握了其中的设计规范、研究方案、关键技术、技术路线、工艺制备和测试技术。
  中国科技财富:中关村LED产业联盟近期工作计划说:“在未来三年,联盟将致力于培育6至8家行业龙头企业,促进形成高端产业集群,实现产业规模50亿元,推动建设3至5项标志性示范应用工程”请问此前的立足点在哪,有哪些代表性企业?
  万荣:联盟鼓励和培育龙头企业,现有LED显示屏和照明企业如利亚德、世纪澄通、良业照明、申安集团等。并且还有两个大的龙头企业也已初见端倪,一个是同方股份,一个是太时芯光。(同方光电和太时芯光公司正在建设LED外延材料和芯片制造项目将在北京形成上游高端产业。预计3年内将形成外延片20万片,芯片30亿粒以上生产能力,年产值30亿元以上。)同时,在LED驱动芯片等产业上也开始发展。
  中国科技财富:我国LED产业联盟一直以来都是在默默探寻着各省市自身的实际解决方案,但是都共同呼吁国家在该领域的标准出台,您觉得我国的LED领域的国标将在哪些领域进行规范?因为这体现了我国LED市场的待完善性。同时,我国LED产业的发展还需要哪些配套条件?
  万荣:北京会在标准上大力推进,科技部支持LED检测标准上的进展。联盟会积极推动支持标准制定工作,并力争在一些具体产品标准上有所突破。LED产业发展还需要配套的条件有:政府的引导、类似一元节能灯的补贴用于LED路灯或LED照明灯光电产品。
  中国科技财富:广东省LED的标准作为我国的第一个省市地方行业标准,您觉得这对于我国的LED产业发展将起到怎样的先导意义?
  万荣:广东省的标准制定有一定的先导意义,但要成为国标仍需要国家和个地方的认可,各地都意识到标准的重要性,北京在标准制定上具有全国独有的优势。
  北京区别于其他地区的地方不太一样在于,产业群体。北京不适合做传统的普通的制造业。比如LED封装,占地大。在北京就很难做。北京地价、人员成本高。封装在被北京基本上没有、很少。所以基本不适合。珠三角、长三角,做的最多的就是封装企业。封装是很简单的,我从国外或者台湾买回芯片,或者国产的低端芯片,拿过来一封装就变成产品了,就可以拿到中端市场上去卖。体现出来好像是,他们那边做LED做得很多,企业数量也很多,但是他们没有掌握研发高端和产品的高端,另外是应用的高端。他们都不掌握。而这两个高端恰恰是在北京市最有优势的。
  中国科技财富:中关村产业联盟将在哪些方面开展工作?据了解,联盟计划未来3年形成自主知识产权50项、国家或行业标准10项,请问这些项目和标准将在怎样的政策环境下进行?
  万荣:将从6个方面开展工作:
  一、在LED外外延材料和芯片制造方面,通过产学研合作,加快形成产业化能力,(中科院半导体所、中科院物理所、清华集成光电子学国家重点实验室、北大宽禁带半导体中心、北京工业大学光电子技术实验室等研发机构在高亮度LED的外延生长和芯片制造技术领域处于国内领先地位,依托中科院半导体所建设的国家半导体照明研发平台积极研发130ml/w白光技术。)
  二、在重大装备国产化方面,通过争取国家和北京市支持,进一步研发MOCVD生产装备。(中科院半导体所已开发出7片型MOCVD重大装备样机,有开发20片型以上装备的技术基础。下一步将争取国家经费的支持,同时积极吸引产业资本投资,促进重大装备国产化。)
  三、在LED照明标准创制方面,通过标准合作,提高北京对LED产业发展的主导能力。(北京电光源研究所(国家电光源质量监督检验中心)、中国建筑科学院建筑物理所(国家建筑工程质量监督检验中心采光质检部 )等北京检测机构已经编制了十余项LED照明技术和产品相关标准,联盟将联合检测机构、行业组织和重点用户,在芯片制造、检测、封装器件、高端LED产品应用方面推动建立一批国家和行业标准。
  四、在LED背光源应用领域,推动具有较强实力的企业进行研究和产业化投资。(LED背光源是具有很大产业潜力的LED新应用形式,已经得到众多跨国公司的重视和研发投入,京东方、同方股份等企业在背光源产品研发上已经具有一定的基础,联盟将推动北京市启动该应用产品的研发和产业化进度,加快形成产值 和新的产业增长点。
  五、在大屏幕全彩现实和景观照明应用的高端领域,积极支持企业承担一批重大师范工程,扩大北京优势企业的市场影响力。(以利亚德、世纪澄通等企业为代表的20多个LED显示屏生产企业通过奥运会等重大项目的建设,已形成较强的研发实力和一定的产业规模。良业照明公司在景观照明设计方面具有很高的知名度,下一步将通过帮助企业对接京内外重大工程和示范项目,提升北京企业品牌知名度。扩大市场容量和份额。
  六、在智能交通、太阳能LED灯、高亮度照明等新应用领域,争取政府采购等方式,促进新技术新产品的应用。(北京相继完成了四环路内交通LED现实系统、郊区县4万盏太阳能路灯、首都国际机场和金融街高杆灯项目建设。四通智能、申安集团等企业在上述领域拥有一定的优势,联盟将向市政、交通、建设等主管部门推荐北京企业自主创新LED应用产品,通过政府采购的方式,帮助企业提升产品性能和质量,为替代传统照明奠定应用基础。

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