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未来MOCVD国产化道路
2014/1/2 17:11:29 中华LED在线

临近年末,各大LED论坛都在总结过去展望未来,对于日渐升温的LED芯片行业,2014年是否会显现期望中的“井喷”奇观,我们只能试目以待;但LED芯片装备的国产化前景,似乎与如火如荼的LED芯片市场似乎毫无汇点。

时间倒回2010年,国内数十家LED芯片厂商向Veeco和Aixtron抛出上千台MOCVD订单,一度让两家设备巨头产能告急。然而,时过境迁。随着2011年国内大量MOCVD设备的相继上马投产,市场对于LED上游芯片产能过剩的疑虑迅速蔓延。近期,关于MOCVD的国产化的消息也从业内频频传出。有人认为,如果进口替代的效应被激活,不仅将大大降低LED芯片的制造成本,改善企业的盈利环境,同时也有利于中国企业在LED产业拥有更大的话语权。然而,MOCVD的国产化并不会如外界想象的那样顺利。

 

序号

国产设备开发单位部分名录

1

广东昭信

2

广东省中科宏微

3

广东东莞中镓半导体

4

山东青岛杰生

5

山东潍坊绿种子

6

江西南昌黄绿照明

7

浙江海盐光达光电

8

北京北方微电子公司

9

北京思捷爱普

10

辽宁中国科学院沈阳科仪

11

上海理想新能源

12

上海中微半导体

13

上海中晟光电

国外巨头垄断市场 核心技术仍需突破

当前,美国的VEECO和德国的Aixtron公司垄断了全球近95%的市场,而全世界70%左右的MOCVD均销往中国。在过去的6~7年中,中国用于进口MOCVD设备的经费大约15亿美元,约合100亿元人民币,其中各地方政府补贴经费高达70亿元左右。为了半导体照明产业的发展,花费巨资购买所需要的关键设备本来无需质疑,可惜的是,我们花了这么多的钱,最后还是没有属于自己的核心设备技术和关键零部件。

当已有的设备和技术落后了,不再有竞争优势了,甚至被淘汰了,或是我们需要更多设备的时候,我们还是要继续花费巨资向外国公司购买新的设备。当我们需要做些改进或者要加入自己的技术和想法时,原厂“敲诈勒索”要求付出高额的费用才配合我们做些有限的变动和修改,通常他们所要的费用是我们一般国内公司所无法承受的,最后结果是不了了之,保持原貌。所以说,这么多年来,中国应该是他们最大的客户,或者是一流的客户,但是得到的却是三流的待遇。在这种境况下,中国MOCVD的用户很难开发出属于自己的真正的核心技术和知识产权,因为真正重要的工艺技术一定是与设备捆绑在一起的。国家主管部门看到了MOCVD的重要性,因此在“十二五”规划中明确提出,到2015年实现MOCVD设备的国产化。

2013年,国内在MOCVD设备国产化方面向前迈进了一大步,并且在市场推广方面取得了阶段性的成果。光达光电、中微半导体、中晟等公司所研制的MOCVD设备先后得到了各自用户的认可和验证,并得到了很多正面的评价,一扫过去的阴霾。大家从大量的实验结果中看到了MOCVD设备国产化的希望。正是这些公司最近几年来不懈的努力,将多年来人们对于MOCVD是否能够国产化的疑云驱散,使得MOCVD国产化逐步成为现实。从技术的角度,在初期,国产的MOCVD主要是在现有的成熟的平台上进行尝试和开发,有的采用高速旋转技术,有的以喷淋头技术为主,还有的是采取水平层流式,或是以上3种技术中某2种技术的嫁接与组合。不论如何,事实证明,现有国产设备在基本工艺和产出的外延片芯片的性能指标上都已经达到了现有进口设备的水平。所以说,MOCVD国产化在技术开发和技术落地上已经取得了初步的成功,并完成了第一阶段的目标。但是,在大批量生产、可靠性、重复性、成本降低、关键零部件国产化,进一步的创新和各项指标优化等方面还有大量的工作要做。

市场切入困难 生存形式严峻

一度被资本热炒的LED上游正在为曾经的狂热付出代价。数据显示,LED 行业上游严重供过于求,开工率不足五成。有业内人士分析指出,预计明年LED 上游领域仍将面临库存压力,洗牌在所难免。

来自美国市场调研机构指出,根据MOCVD设备产能模式估算,目前已布局或下单的MOCVD设备足以满足未来几年的需求。而随着更高生产效率的MOCVD出现,可能会在不久出现MOCVD产能过剩或设备闲置的状况。到底我们真正需要多少台MOCVD?闲置的MOCVD怎么办?它会给过热的市场疯狂的报复吗?

2011年末开始,部分国内芯片厂商延迟或退订MOCVD的情况开始频繁被曝出,此时Veeco和Aixtron这两家占据全球90%以上市场份额的MOCVD设备厂商库存也开始由降转升。仅仅两年时间,这个被称为“摇钱树”的MOCVD市场迅速由爆发期转至冰冻期,库存、甩卖、低开工率等词汇频繁出现于相关媒体报道中。

目前,MOCVD的利用率也被人们看作是市场回暖与否的晴雨表。据Aixtron销售公司相关人士透露,整体上看,头两年时间,中国的产业投资者几乎接收了全球80%以上的MOCVD设备。如今,面对上游产能结构性过剩的危机,如此庞大数量的设备如何去让未打开的市场消化这些产品似乎仍是无解,而事实上,已经有一部分企业开始出售并未开封的“二手设备”。

现实情况是,多数企业短期内不敢对国产MOCVD设备寄予过多期待,因为LED照明设备平均的使用年限都在5-7年左右,对MOCVD有很高的要求,目前LED市场竞争又非常激烈,产品质量是企业的生命,如果短期内大面积使用国产MOCVD设备,可能给产品质量带来较大的不确定性,且MOCVD设备需要不断地维护更新,对设备提供方的实力要求也较高。

目前国内企业拥有LED外延片核心设备MOCVD的总数大致为1000台,其中有350台停产,650台利用率约为80%,也就是说总体利用率约50%。各大论坛对明年市场最乐观的判断是LED芯片市场需求较今年提升6成。那我们就此可以判定明年MOCVD的国内市场需求在100台以上。虽然国内已有十多家企业在研发MOCVD,但还没有一家形成小规模生产使用;而美国科易威和德国爱思强对国产化MOCVD已有戒备,据说将会有大幅价格调整对策。因此可以推断,即使明年市场景象繁荣,国内任何一家芯片厂家也不可能大量购置国产MOCVD设备。

我们再来设想一下:MOCVD国产化即使明年顺利出样机,再经历至少一年的验证与整改,小批量生产应该到2015年年底;即使产品自行消化,那么现行研制的MOCVD与两年之后的LED外延片制作工艺是否会有出入?进口设备的性能提升与价格大幅下降是否会使自制设备就经济成本角度意义不大?国产化设备的研制,似乎更多的是具有产业战略意义,需要政府更多的强劲支撑。因此,国产化设备要切入的LED上游设备市场不是一件容易的事。

MOCVD国产化之地利与人和

2012年的下半年到2013年,中国LED照明行业也出现了类似于“三年自然灾害”的现象,产业一片萧条。中国的市场需求没有那么大,欧洲、美国、日本的经济又不景气,MOCVD的外延芯片产能远远大于实际市场应用需求,造成了中国LED行业从来没有过的低迷。最严重的时候,MOCVD的使用率只有30%左右,大部分设备闲置。正是在这样的大环境下,国产MOCVD横空出世。所以,有人感叹说“中国的MOCVD设备生不逢时”。由于取消的订单和一些LED芯片厂扩产计划的改变,造成了国际那2家公司有大量存货。他们在财务账目处理完后,进行了“半价”处理,这使得MOCVD市场环境更加恶劣。

另外,从关税的角度讲,目前,完整的MOCVD设备进口是免税的,而国产MOCVD制造过程中需要进口的一部分关键零部件是需要缴纳关税的。这一免一减一缴,使得现阶段国产MOCVD在成本和价格上几乎无法与进口的设备竞争。更加严重的是,原来有些地方政府对于MOCVD的补贴政策还没有执行完,按照原来计划,他们手里还有100~200台MOCVD的补贴额度没有用完,还可以使用。也就是说,按照原来的方案,如果买进口MOCVD设备可能每台能得到500万~1000万元的补贴,但是如果买国产的,可能要支付全额。这叫国产的MOCVD如何进行竞争?

国产MOCVD面临上述的困境,政府还没有明确的解救措施和方案。地方政府补贴也好,关税政策也好,某种意义上阻挡了MOCVD国产化。国外公司正是借助于这些政策在中国实施“倾销”,从而继续占领中国市场。我们呼吁中央和各地相关政府部门采取行动,帮助解决这些问题,避免MOCVD的国产化被扼杀在摇篮之中。只有MOCVD实现了国产化,中国的LED照明产业才会有根基,才会在国际上真正有话语权,其他光电产业及电力电子、通讯、电动汽车等行业也会从中大大受益。

然而,MOCVD设备研发不仅技术难度大,而且从研发到试产评估及市场接受的周期长,投入大、成本高,同时企业生存压力大,市场竞争激烈度高,因此要实现设备国产化,MOCVD厂商必须敢于突破、不断创新,为产业提供质量过硬、成本竞争优势明显的国产化设备。另外,国产设备与技术的发展壮大必须得到客户的支持,产业的全面帮助和政策的有力支持,特别对于政府而言,应该立足长远,支持设备国产化,各级政府给予更有效的产业政策与补贴支持,如明确国产化设备的采购比例、采用率和普及率。

良好的基本工艺性能是设备具备产业化能力的基础。随着国产化MOCVD设备的不断崛起,不仅给LED产业带来新的发展机遇,而且对中国整体设备制备与产业政策支持有很好的借鉴意义。总之,MOCVD要实现国产化,中国设备厂商任重道远。

[责任编辑:yawei]



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