LED芯片產(chǎn)業(yè)鏈全景解析

　　LED芯片是LED產(chǎn)品的關(guān)鍵組成部分。過(guò)去兩年，LED芯片行業(yè)由于產(chǎn)能過(guò)剩、普通照明用LED芯片價(jià)格持續下跌而陷入低潮。而新一代顯示技術(shù)Mini/Micro LED和第三代(化合物)半導體，正在開(kāi)啟LED芯片行業(yè)新一輪的成長(cháng)曲線(xiàn)。這些新興高毛利領(lǐng)域憑借著(zhù)高技術(shù)門(mén)檻帶來(lái)的高毛利也吸引了眾多LED企業(yè)爭相布局。

　　LED芯片行業(yè)表現出較為明顯的周期性，通常4年左右為一個(gè)周期長(cháng)度，行業(yè)景氣度受供需關(guān)系影響。中長(cháng)期維度來(lái)看，LED芯片行業(yè)在“海茲定律”(即LED價(jià)格每十年變?yōu)樵瓉?lái)的十分之一，輸出流明則增加20倍)的驅動(dòng)下整體呈現向上發(fā)展的態(tài)勢。

　　LED芯片產(chǎn)業(yè)鏈

　　LED芯片是LED 生產(chǎn)過(guò)程中最為核心的環(huán)節。它是一種固態(tài)的半導體器件，主要功能是把電能轉化為光能，其優(yōu)劣直接影響終端LED產(chǎn)品的性能與質(zhì)量，技術(shù)發(fā)展水平?jīng)Q定了下游應用的滲透程度及覆蓋范圍。

　　LED產(chǎn)業(yè)鏈由襯底加工、LED外延片生產(chǎn)、芯片制造和器件封裝組成。相對于封裝和應用環(huán)節，LED芯片受到供需關(guān)系影響較大，毛利率呈現波動(dòng)特征。LED芯片約占封裝產(chǎn)品成本的65%，終端產(chǎn)品中(以照明產(chǎn)品為例)LED芯片約占總成本的18%。

　　根據CSA數據，LED芯片制造成本中，襯底晶圓占LED芯片制造成本的比例約50%，折舊及其它占到35% ， 金屬有機反應源占10%，其它約占 5%。

　　LED主要襯底材料：藍寶石

　　藍寶石作為L(cháng)ED最主要的襯底材料，占LED芯片襯底市場(chǎng)份額超過(guò)95%，其漲價(jià)將直接影響LED芯片的價(jià)格。

　　藍寶石是世界上硬度僅次于金剛石的材料，而且從近紫外到中紅外波段均具有很好的透光性，可以作為消費類(lèi)電子產(chǎn)品的窗口材料。

　　藍寶石LED襯底的市場(chǎng)需求容易受LED芯片生產(chǎn)領(lǐng)域的MOCVD設備數量、產(chǎn)能利用率等因素的影響。

　　藍寶石晶片制造流程：

　　藍寶石產(chǎn)業(yè)鏈上游是藍寶石晶棒的生產(chǎn)。藍寶石長(cháng)晶環(huán)節的技術(shù)含量較高、資金需求較大，是最具價(jià)值、進(jìn)入門(mén)檻相對較高的環(huán)節。

　　產(chǎn)業(yè)鏈中游是將藍寶石晶棒進(jìn)行切割、研磨、拋光，制成藍寶石LED襯底或藍寶石消費電子產(chǎn)品等。該環(huán)節對于加工工藝的要求相對較高，也具有一定的進(jìn)入門(mén)檻。

　　產(chǎn)業(yè)鏈的下游則是使用藍寶石LED襯底進(jìn)行外延生長(cháng)、芯片加工或將藍寶石用于消費電子產(chǎn)品。

　　從市場(chǎng)格局來(lái)看，全球藍寶石廠(chǎng)商主要分布在歐、美、日、韓、中國臺灣和大陸。歐、美、日藍寶石長(cháng)晶歷史長(cháng)，技術(shù)領(lǐng)先，偏向產(chǎn)業(yè)鏈上游。

　　中國臺灣廠(chǎng)商主要涉及藍寶石加工、PSS處理。韓國依靠政府支持出現STC、Astek等藍寶石大企業(yè)。

　　中國大陸LED廠(chǎng)商使用的襯底主要是國內廠(chǎng)商供應，國產(chǎn)襯底占據70%份額，進(jìn)口產(chǎn)品占比接近30%。

　　當前主要襯底廠(chǎng)商都在擴大產(chǎn)能，以適應下游不斷增長(cháng)的需求。同時(shí)國內LED芯片廠(chǎng)商也在布局藍寶石業(yè)務(wù)，向上游核心材料滲透，以降低生產(chǎn)成本。

　　2020年初以來(lái)2寸照明白光芯片價(jià)格上漲10-15%，芯片主要的原材料藍寶石去年4月以來(lái)價(jià)格也已上漲50%，有望驅動(dòng)LED芯片價(jià)格進(jìn)一步上漲，驅動(dòng)景氣提升。

　　LED產(chǎn)業(yè)鏈及主要公司：

　　MOCVD設備：LED芯片生產(chǎn)過(guò)程最為關(guān)鍵的設備

　　LED外延片的制備是LED芯片生產(chǎn)的重要步驟。

　　LED外延片的制備目的是在襯底上生成特定的單晶薄膜，MOCVD是LED芯片生產(chǎn)過(guò)程中最為關(guān)鍵的設備，其工藝、技術(shù)極為復雜，也是LED芯片制造環(huán)節中最為昂貴的設備，占據LED外延芯片幾乎一半的成本。

　　國際重要供應商有美國Veeco、德國Aixtron、日本的Nippon Sanso。日本廠(chǎng)商生產(chǎn)的MOCVD向來(lái)是只供應日本企業(yè)使用，不對外出口。而美國Veeco、德國Aixtron面臨中國MOCVD企業(yè)的競爭，優(yōu)勢漸失。

　　從MOCVD設備的保有量及每年新增量來(lái)看，大陸廠(chǎng)商也持續保持全球前列。

　　隨著(zhù)LED產(chǎn)業(yè)開(kāi)始向UV LED、MiniLED以及Micro LED尋求新的增長(cháng)動(dòng)力，MOCVD設備市場(chǎng)規模有望迎來(lái)新的上升趨勢。Market.us預測到2028年，MOCVD市場(chǎng)規模將翻一番，達到16.38億美元，CAGR為8.5%。

　　Mini/Micro LED：新型顯示技術(shù)是未來(lái)LED芯片的發(fā)展方向

　　Mini/Micro LED是小間距LED的發(fā)展產(chǎn)物，具有高密度集成的LED陣列，芯片尺寸在微米量級，能夠大幅提高顯示屏幕的分辨率，在亮度、對比度、色彩還原度和節能等方面都優(yōu)于當下的LCD顯示器，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

　　根據Yole預測，2022年全球Mini/Micro LED產(chǎn)值合計將達到13.8億美元。

　　MiniLED作為背光時(shí)，只是作為光源使用，因此只會(huì )用到幾千或上萬(wàn)個(gè)LED芯片(以電視為例)，而Micro LED/Mini LED直顯用到的LED芯片數目則以十萬(wàn)、百萬(wàn)計。更多的芯片數量對芯片的生產(chǎn)和轉移工藝提出了更高的要求，技術(shù)難度加大、產(chǎn)品重要性進(jìn)一步提升。

　　相比于傳統LED，MiniLED芯片技術(shù)難度進(jìn)一步加大，無(wú)論是作為背光還是直顯，核心難點(diǎn)都在芯片端。

　　終端廠(chǎng)商更加重視MiniLED芯片的產(chǎn)品認證，對產(chǎn)業(yè)鏈的管理也延伸至芯片環(huán)節。因此和傳統LED芯片是與封測廠(chǎng)商對接相比，MiniLED芯片廠(chǎng)商更多地與終端品牌廠(chǎng)商直接合作。目前蘋(píng)果mini LED晶粒已在2020年底開(kāi)始量產(chǎn)品，受限于良品率實(shí)現季度30-40萬(wàn)片的出貨量。國內MiniLED供應鏈也已經(jīng)蓄勢待發(fā)，大規模應用也將給上游藍寶石材料領(lǐng)域帶來(lái)新的發(fā)展空間。

　　LED芯片市場(chǎng)格局

　　近兩年來(lái)LED芯片行業(yè)整體處于下行調整的背景下，隨著(zhù)缺乏競爭優(yōu)勢的玩家開(kāi)始相繼退出市場(chǎng)，LED芯片產(chǎn)業(yè)集中度逐步提高，頭部效應也已開(kāi)始顯現。

　　LED芯片作為L(cháng)ED產(chǎn)業(yè)鏈中門(mén)檻較高的環(huán)節之一，非可見(jiàn)光產(chǎn)品市場(chǎng)一直被海外企業(yè)占據。

　　近年來(lái)海外企業(yè)不斷減產(chǎn)，LED芯片產(chǎn)業(yè)鏈向中國大陸轉移，可見(jiàn)光領(lǐng)域除車(chē)頭燈等大功率產(chǎn)品以外，85%的市場(chǎng)正在被國內芯片企業(yè)加速占領(lǐng)。中下游的封裝和應用環(huán)節已經(jīng)領(lǐng)先芯片環(huán)節一步率先向中國大陸轉移。

　　國內LED芯片產(chǎn)能這兩年也呈現出逐步向頭部廠(chǎng)商集中的趨勢。經(jīng)過(guò)多輪行業(yè)洗牌后，大陸LED芯片廠(chǎng)商也以三安光電、華燦光電、德豪潤達、澳洋順昌、乾照光電等廠(chǎng)商為主。

　　根據高工LED數據，三安光電芯片份額第1，市占率為27.2%，國內主要廠(chǎng)商華燦光電、澳洋順昌、乾照光電等也有較高份額。

　　三安在湖北鄂州的Mini/Micro LED芯片基地將在今年3月投產(chǎn)。三安去年在湖南長(cháng)沙還開(kāi)建了新基地，聚焦第三代半導體碳化硅(SiC)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，擬建設從長(cháng)晶、襯底制作、外延生產(chǎn)、芯片制備到封裝的全產(chǎn)業(yè)鏈，以滿(mǎn)足能源芯片等的需求。

　　另外，三安光電投資建設了Mini/Micro顯示芯片產(chǎn)業(yè)化項目。作為全球首個(gè)大規?；诘谌雽w、代表新型顯示產(chǎn)業(yè)方向的光電芯片項目，總投資120億元。產(chǎn)品主要提供三星、華為、蘋(píng)果等全球知名公司。

　　1月22日，華燦光電公告透露，珠海國企華實(shí)控股已簽約收購華燦光電24.87%的股權，交易完成后將成為華燦光電第1大股東。在Mini/Micro LED市場(chǎng)爆發(fā)的前夜，具有雄厚實(shí)力的國資企業(yè)入主中國大陸第二大LED芯片公司，意味著(zhù)LED芯片業(yè)進(jìn)入新景氣周期，資本戰升級。

　　而鴻利匯智持續擴大Mini/Micro LED的封裝產(chǎn)能，背后是瀘州市國資旗下瀘州老窖集團的全資子公司金舵投資已成新大股東，提供了強大的資金支持。

　　終端廠(chǎng)商的重視以及與終端大B直接合作的商業(yè)模式提升了芯片廠(chǎng)商在MiniLED產(chǎn)業(yè)鏈的行業(yè)地位，加強了芯片廠(chǎng)商的話(huà)語(yǔ)權與議價(jià)能力。因此MiniLED帶來(lái)的增量市場(chǎng)中，芯片廠(chǎng)商將最為受益。在近兩年的LED周期下行中，行業(yè)過(guò)剩產(chǎn)能充分出清，未來(lái)LED芯片格局將繼續向頭部廠(chǎng)商集中。