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产业深圳城市以LED城市照明节能减排整体解决方案实现深圳LED产业升级

能源危机、温室效应以及生态环境日益恶化的现实,促使人们寻找能源替代品。LED(Light Emitting Diode)照明作为一种全新的照明技术,具有高亮度,低能耗,长寿命、色彩丰富、安全环保等特性,是近年来全球最具发展前景的高技术领域之一,LED在照明领域的应用将孕育和催生新的光源革命。

未来5-10年,是现代LED技术产业化应用大规模展开、分工格局快速形成的重要阶段。凭借全国改革开放窗口和信息产业发展的前沿阵地,深圳市LED产业起步较早,已形成“衬底材料—外延片—芯片—封装—应用”完整的产业链,为产业发展奠定了良好的基础。当前,如何形成推动LED产业快速发展的有利条件,如何促使深圳LED产业在现有的基础上做大做强,抢占国内乃至国际LED产业发展的制高点,成为当务之急。

一、 深圳LED产业发展现状与形势

1、 LED产业已形成良好的基础。

自2003年6月科技部联合信息产业部、建设部等启动“国家半导体照明工程”后,国家相关部门、行业和地方政府非常重视LED产业的发展。2008年,LED照明在奥运场馆、城市景观照明上的出色表现,对于北京奥运会实现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念,起到极好的展示作用,在国内外引起广泛关注。在全球能源短缺、环保要求不断提高的情况下,2008年北京奥运会和 2010年上海世博会都不约而同地以围绕绿色节能为主题,这给中国LED照明产业的发展带来了巨大的历史机遇。

我国LED产业已经形成了四大片区(珠三角、长三角、闽三角、北方区)、七大基地(大连、上海、深圳、南昌、厦门、扬州、石家庄)的产业格局。深圳作为国家LED产业基地之一,在四大片区、七个基地中具综合竞争优势。自2000年,深圳市政府先后推动了深圳大学光电子研究院、北京大学深圳研究生院信息工程学院、清华大学深圳研究生院半导体照明实验室、中国科学院深圳先进技术研究院、化合物半导体研究院/半导体照明工程技术研究中心、LED外延片的技术中心、LED检测等技术服务平台建设,诸多科研机构在LED应用和基础研究上渐入佳境,形成了“产、学、研”相结合的构架,形成了发展这一产业的关键。

行业协会、商会等社会组织逐步熟悉国际专利与知识产权的法律保护和游戏规则,企业也在国际市场竞争中探索适合我国国情的自主创新之路。据不完全统计,目前深圳企业开发的技术水平居国内外领先的重大自主创新成果已有 1200多项。深圳市LED专利申请在科技部批准的LED产业化基地中,以1121件位居第一,上海紧随其后,北京位居第三。申请项目涉及到了上中下游整个产业链,其中上游产业专利以芯片结构为主。

2、深圳LED产业优势有待进一步提升。

深圳LED产业与其他地区比,已形成产业链完整、企业结构相对合理、产业规模较大、产业特色突出等先发竞争优势。但与国外企业相比,还存在着技术水平不高、自主创新能力较弱;行业领跑者少,缺少龙头企业;产业布局缺乏整体规划,产业配套体系不尽完善;产业整体分布较分散,集群化程度低;产业缺少抱团抗风险的机制和组织等诸多问题。

深圳LED产业企业自主创新能力弱,主要基于如下限制性因素:

一是产学研雏形虽已形成,但缺乏有效的沟通和组织,拖延了诸如大功率芯片、灯具优化设计,芯片散热等重大技术问题的攻克的宝贵时间;

二是虽然出台了LED产业发展规划,但尚未解决组织实施问题,产业资本、金融资本和技术资本的有机结合;

三是行业和国家标准没有形成,阻碍了产品进入市场的速度、深度和广度;

四是缺乏为企业服务的公共技术平台和高水准的实验室检测中心;

五是沿用传统照明经营的理念和模式,使得第四代光源、光景设计与示范工程尚未实现有效衔接;

六是缺乏与企业无缝对接、高效传达的行业组织协调、服务和整合资源,政府和企业的沟通平台尚未建全,企业和政府有效沟通机制尚未成熟。

为此,我国要加快发展 LED产业,应从政府应引导和调控产业发展、加强基础研究开发和扩大LED产品应用三方面来推进。

3、十一五期间深圳LED产业的发展环境

(1)LED孕育着能源战略的革命

英国布赖恩·爱德华兹在其编写的《可持续性建筑》中指出,在英国消耗的全部能源当中,大约有一半与建筑有关,而建筑的人工照明耗能则占其建筑耗能总量的15%~50%;在我国照明用电约占全国总用电量的12%,而且我国每年的照明用电增速(保守估计)大约为5%。从上面的数据我们可以看出,照明耗能已经成为了各国能源消费的重要组成部分,而在全球能源危机、环保要求不断提高的情况下, LED 照明已被世界公认为一种节能环保的重要途径。

半导体灯采用发光二极管作为新光源,同样亮度下,耗电仅为普通白炽灯的 1/10,使用寿命可以延长 100 倍。我国是电子制造业大国,国内的手机、汽车等产业是LED 发展的巨大推动力,而且随国家半导体照明工程的发展,国内 LED产业具有广阔的发展前景。LED具极强的产业关联度,应用领域广泛性(显示、照明、背光源),具牵一发而动全身的功能。由于其蕴藏着巨大商机,正成为群雄逐鹿的新战场。

LED作为第四代光源,在全球金融危机和能源短缺威胁人类文明的大背景下,蕴含了重大的发展机遇和挑战,据美国《自然》杂志即将披露的数据显示,如果世界全面推广LED应用,在其他条件不变的情况下,可以提升全球GDP5%增长率。因此,这或许是工业革命以来,能源替代的又一次革命,是人类历史上又一次技术的飞跃。在当前世界各国普遍能源紧缺的情况下,寻找石油替代品及走节能减排之路,成为各国发展战略和基本国策的可能性很大。2008年中央经济工作会议中明确提出,以拉动内需促进经济平稳增长的决策,支持和发展LED产业已成为各级政府和社会各界关注的焦点。

(2)我国LED产业有望实现跨越式发展

首先,我国已经抓住了LED产业发展的有利时机,且正在实施“全面规划、突出重点、扬长避短、市场推动”的跨越式发展。当前,世界LED产业发展处于成长期,在国内市场,LED产业已形成了一定的产业聚集,区域发展特性突出,为我国LED产业发展在局部领域实现跨越式发展提供了机遇。

其次,我国有望发挥资源优势、市场优势,广泛参与国际分工交流与合作,利用全球化加速和经济周期交替,迅速推进我国LED产业发展。而美国奥巴马政府已将公共设施照明改造作为复兴美国经济措施之一,日本也计划在2012年全面完成LED的应用。

我国政府一直强调,刺激经济的计划必须以民生为核心,才能真正有效地拉动内需,因此传统照明被LED取代具有巨大的市场。国家“十城万盏”、广东“千里十万盏”计划已实施,深圳LED照明示范工程市场已启动,这必将带动LED产业的全方位的提升和发展。国内和国际市场的巨大资源必将凸现在发展中促进国际合作,在合作中助推产业发展的格局。技术创新是科技企业的命脉所系,也是国家交给企业的重要使命之一。因此,走自主创新之路,实现由成本价格优势向技术优势转变必然是我国LED产业发展的方式。

第三,我国有望把发展信息技术、知识经济和循环经济有效结合起来,走新型化工业化道路。LED产业具知识经济和循环经济特征,我国可充分利用LED技术改造传统照明产业,把发展LED产业与产业升级结合起来,实现经济社会全面协调可持续发展。

历史经验反复证明,科技革命是后发国家实现跨越发展的历史契机。19世纪,美国在第一次产业革命中抓住纺织、钢铁等新兴产业发展机遇,率先进入工业化时代。德国、意大利在19世纪末20世纪初抓住第二次产业革命的化工、电气、汽车等新兴工业形成的机会,推进工业化,迅速超过英法成为新的工业化强国。日本和中国抓住信息产业革命的机遇,实现对西方发达国家的超越,缩小与发达国家的差距。据统计,我国电子信息产值占GDP1/4,且每年高速的增长发展,LED产品的数字化、智能化等必定是未来产业的发展方向。

(3)深圳技术产业结构的战略性升级迫切需要发展LED产业。

建立现代产业体系是提高深圳区域竞争优势的必然途径。在全球经济一体化背景下,国家与区域的竞争优势已不单纯取决于比较优势,即已不单纯来源于劳动力、自然资源、金融资本等物质禀赋的投入,创造良好的经营环境和支持性制度,以确保投入要素能够高效地使用和升级换代,也成为问题的关键。深圳作为国家创新型城市试点,其本质是如何创造提升产业竞争优势的经营环境,即改善诸如信息、激励、竞争压力,到达支持性公司的途径、制度与协会、基础设施和人力与技能库等。

A、衡量产业现代化的六个标准是竞争力、开放性、关联度等,绿色LED产业具备现代产业体系的基本元素。国内外产业发展的经验表明,产业集聚与创新和产业生产率增长有直接关系,深圳LED产业的集聚发展是提高区域竞争力的产业基础。

B、深圳是国家级LED产业化基地,应当以创新的理念来运作这一产业基地。既关注基地建设的物质和技术层面的问题,更重要的是要关注产业化基地制度性层面的问题,产业集聚不仅仅有利于降低交易成本,提高效率,而且改进激励方式,创造出信息,专业化制度,赢得名声等集体财富,更为值得注意的是集聚能够改善创新的条件,加速生产率的成长,也更有利于新产业的形成。

C、深圳是国家创新型城市试点。《深圳市建设国家创新型城市整体规划》对创新城市进行了全方位的描述,应当把国家LED产业基地、建立现代产业体系和国家创新型城市试点有机结合起来,以LED产业发展为基础,探索产业发展、产业集聚和产业创新的一般性规律,这是践行科学发展观的重大举措。

深圳从经济特区到国家创新型城市是一个历史性的根本性的转变,我们应当把谋求发展的目光投向自主创新,创新的根源则在于在政府、市场和企业的相互依存的关系上。依据经济和社会发展的规律加以重新认知,创造适于企业发展的经营环境和市场规则,实现制度创新。我们可以用创新的方式建设国家LED产业园区,为建设国家创新型城市提供产业基础,把深圳LED产业基地建设成为一个创新型的产业化基地,用制度创新推动产业发展,以产业发展完善制度创新,在四大片区和七大基地的竞合中凸现深圳特色和竞争优势。

二、深圳LED产业发展的策略及重点

抓住照明产业革命的历史机遇,坚持政府引导以企业为主体和市场化运作原则,以技术创新为核心,机制创新为保障,在解决市场急需的产业化技术的同时,加大对重大关键技术的投入,集中力量,重点突破,实现跨越式发展。通过在全球范围内资源的整合,基地建设和龙头企业的培育,形成有自主知识产权和有国际竞争力的支柱型产业。

1、市场带动战略

市场需求是LED产业发展的关键,应紧紧抓住全球性拉动需求的宝贵时机,采取市场拉动的战略,让深圳LED企业立足本地市场,渗透内地市场,占领国外市场。应对深圳本土LED企业开放市场.通过政府引导的LED示范工程,进一步加快LED产品替代传统照明的深度、广度和速度,用市场换发展;利用特区优势,在扩张性产业转移的过程中,渗透内地市场,用产业转移换市场;加快深圳LED企业品牌提升,创造中国驰名商标和中国品牌,以品牌战略助推企业进一步占领国际市场。

2、技术创新战略

深圳应依据全球LED产业发展的趋势和深圳的实际,选择技术发展重点,应当在大功率LED制备技术(包括结构优化,降低热阻和改善散热);Si基衬底GaN基材料生长和低成本器件制造技术;通过发展紫外光LED、GaN衬底、光子晶体技术等多种途径,大幅度提高LED发光效率。功率型高亮度蓝、绿光外延片及芯片产业化技术、四元系InGaAlP高亮度红黄绿光外延片及芯片产业化技术。LED应用产品关键技术、智能信息显示技术及相关产品的开发、自动化封装设备和功率型LED固晶、分检测试量产设备关键技术。

3、资源整合战略

在战略层面,资源整合是系统论的思维方式。就是要通过组织和协调,把彼此分离的职能整合成整体系统,取得1+1>2的效果。资源整合,彻底解决资源匮乏,多角度多层面的资源整合提高企业抗风险能力。

(1)把光源和景观设计纳入LED产业发展一盘棋。深圳是联合国教科文组织列定的“中国工业设计之都”,LED的应用离不开光源和景观设计,设计是建筑的基本元素,也是关键。建立光景设计创意园,集群设计力量,打造Light show。

(2)整合研究、测试、标准化资源。整合已有研发技术资源,借鉴台湾工业研究院经验,以设计、研发、技术和工艺元素重组方式尽快建立公共技术平台。参与行业和国家标准制定,建立国家级实验室,创建测试平台。重点突破大功率半导体芯片,灯具优化设计和芯片散热等重大技术和工艺。

(3)盘活存量,加大增量投入。

靠挖潜和推动LED企业重视制程技术的提升提高生产率。加大增量投入,多元化融资渠道的创建。在EMC,“企业+银行+用户”的商业模式基础上,摸索新型商业模式,熨平传统照明体制与LED体制的鸿沟,实现价值创新,价值创新是总成本领先战略和差异化战略的有效结合。

(4)建立交易平台

借鉴中国华强电子第一街的经验,尽快建立LED产品交易和展示平台,整合会展资源,打造中国LED产品专业展。建立LED电子商务网,实现交易平台的组织化支撑。规划LED产业园区,实现设计、制造、销售、展示、服务、公共技术平台、社会服务平台、中介组织、标准化组织的有机结合和内在联系。此外,可从产品和市场入手,立足本地市场,拉动企业增长。利用特区优势,利用扩张性转移渗透和开拓国内市场。同时树立深圳品牌优势,与国外知名品牌叫板,争夺国际市场,在LED产业,尽快打造中国驰名商标和中国名牌。市中小企业引导基金也可适度助推LED企业进入资本市场。

(5)推动LED示范工程

为迅速推广LED产品在深圳的应用,政府推动示范工程,示范工程的启动应用有利于产业发展,有利于助推自主创新,有利于拉动社会投资,有利于推动节能减排。可选择深圳标志性①会展中心②大运会③地铁④高速公路⑤光明新区。

(6)筹划LED产业发展基金

以深圳市中小企业引导基金为基础,动员企业、民间、投资机构国外资金筹划LED产业发展基金,积极争取国家、省有关政策的支持,用于LED产业整合、联合、兼并和资源集中。同时,申报国家重大专项。

(7)旗帜鲜明地提出城市照明节能减排整体解决方案。

所谓LED城市照明节能减排整体解决方案是基于城市节能减排的系统性解决思维,把城市规划建设和城市照明有机结合起来,依据城市的实际,从城市照明设计、光源及其组合、售后及技术支持等方面实施细则,提出最优的城市照明节能解决方案。根据城市照明实际使用情况,结合节能减排的要求,为城市道路照明设计高效节能的解决方案。具体内容包括:

①LED产品照明解决方案。包括产品选择、材料选择、加固方法、生产方法等方面。

②LED照明产品组合及其低成本路线。将城市路灯、景观照明、地下照明、公共照明、公路照明等,有效的降低市政服务的成本。城市照明整体解决方案的目的就是为了提高效率,降低能耗,降低安装成本。

③城市美化与亮化工程。城市的发展离不开城市的整体规划,而城市道路照明系统是整体规划中不要或缺乏的重要组成部分,城市照明的目的就是利用合理的光源安装配置,起到保障市民出行安全和美化城市的作用。

④减少二氧化碳排放量

合理高效的城市照明节能减排整体解决方案不仅可为城市节省数万吨发电标准煤,更可为城市减排二氧化碳数千万吨。如今,城市道路照明已成为节能的重要领域之一,通过对城市道路照明现状的分析及城市具体规划需求,提出适应节能减排形势下的道路照明节能减排解决方案,达到节能40%以上的节能效果,完成在十一五期间城市照明节电目标。

三、深圳LED产业发展的具体措施

加快深圳国际一流LED产业基地建设,实现LED产业集群。

1、发挥深圳LED产业联合会等行业组织的作用。联结政府和企业,强化产业资本、金融资本和技术资本融合,支持LED产业的发展。创建国际一流的LED专业园区。后发园区,以创新理念建设园区,集国内外产业集聚之经验,打造闻名中外的深圳LED产业园(美国硅谷经验、德国汽车配件模式)。充分利用现有存量,改造闲置厂房,形成合理布局。推进公共技术平台建设。以现有的存量资源为基础,以资源重整的方式,把研究院、研发中心、企业、国外研究机构联系起来,共同组建有影响力的公共技术平台。

2、发动企业、科研、政府等资源建设国家级实验室。同时鼓励有基础、有条件的建立企业技术中心。利用产业联盟生成资源共享机制,建设公共信息中心。依托现在企业标准,积极参与行业和国家标准的制定,加快建设产业化支撑平台。并建立完善的社会服务体系、大型公共设备和仪器中心、培训教育服务网络、中介服务机构、商务服务平台等机构。

3、优化政策环境平台。

(1)呼吁国家采取差异化发展战略,提升产业优势。四个区域,七个基地互相封闭,产品同构,价格竞争,应从宏观角度进一步加强产业基地建设的宏观指导,加强市场机制开放,地方政府应实现从注重项目到注重环境建设的转变,进一步形成相对合理的产业布局和不同特色的基地建设。

(2)实施和落实深圳市LED产业发展中的问题,政府以及相关部门应当发挥重要作用,例如产业发展规划的制订,扶持政策的出台、攻关项目的确定,引进技术项目的审批等等,都离不开政府各部门的支持。

(3)LED专项资金,应采取产业适度倾斜政策,在现有投融资和科技基金体制下,单列LED产业专项资金,用于重大攻关企业和项目,集中有效地使用。

(4)建立两岸三地LED产业创新圈。建立两岸三地LED产业创新圈,弥补深圳自身在资源、技术、工艺、经验等方面的短板。

4、加快解决LED产业化过程中的技术和工艺问题。

制约LED产业化的诸多因素中(政策、知识产权、集聚化、制程技术管理、公共平台),LED自身的大功率芯片,灯具优化设计,芯片散热均匀度、成本高于传统光源,国家标准等,都应当有针对性,有时间表,有责任人解决诸多问题。只有在LED产业市场化过程中,精心组织,严格把关,才不能让质量问题影响整个产业的发展。

5、高度重视LED知识产权问题。

与WTO事务中心紧密合作,运用DVD产业知识产权问题等已有经验积极应对。同时,我们应当建立良好的知识产权管理体系,完善知识产权管理制度,这是LED创新型企业知识产权管理之本,也是实现自主知识产权创新的根本。

6、精心梳理LED产业链。

重视设计、芯片、设备、制造、销售、市场格局诸多元素,汲取整体大于部分之和,结构决定功能的产业发展规律。用系统观点,删除制约LED产业发展的元素,提升有利于LED产业发展的因素,用蓝海战略的思路避免LED进入红海。

7、以人为本是LED产业发展的关键。

政府引导、市场化为导向,商会联结和非银行金融机构、标准化组织参与。共同为LED产业发展出谋划策。利用全球金融危机带来的机会,吸引更多的LED产业高端技术人才和团队来深圳工作,鼓励企业建设高效的经营和管理团队,并积极挖掘和培养高端的资本和基金专业人员,解决LED产业化运作中的资本运营问题。

8、注重LED产业集聚的制度文化建设。

产业集聚有植根性,集聚的形成与发展是建立在该区域的制度文化基础上的,培育区域内企业家形成创新制度文化氛围,创新是企业文化重要组成部分。政府作用的重点则放在促使产业链建立,加强经济、市场管理、公共服务和社会管理,大力发展产业集聚中的各类中介机构,特别是技术信用管理的中介服务机构,企业要提升组织的学习能力,逐步建立政府、商会和行业协会等中介组织、企业之间的新型关系,这有利于园区制度文化的创新,从而提升集聚整体能力。

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