中国热处理行业发展现状与投资方向分析报告 2024-2030 年
报告编号(No):441677 中研智业研究网
【报告目录】
第 1 章：热处理行业界定及数据统计标准说明
热处理行业的界定与战略地位分析
热处理的定义
（1）热处理的概念
（2）热处理的工艺与分类
热处理的主要用途
热处理行业的定义
热处理行业的战略定位
热处理行业专业术语介绍
热处理行业归属国民经济行业分类
本报告主要数据来源及统计标准说明
第 2 章：中国热处理行业 PEST（宏观环境）分析
中国热处理行业政治（Politics）环境
行业监管体系及机构介绍
（1）热处理行业主管部门
（2）热处理行业自律组织
热处理行业标准体系建设现状
热处理行业发展相关政策规划汇总及解读
“十四五”规划对热处理行业发展的影响分析
（1）热处理行业“十四五”的整体规划方向
（2）热处理行业“十四五”重点发展方向
“碳中和、碳达峰”战略对热处理行业的影响分析
政策环境对热处理行业发展的影响分析
中国热处理行业经济（Economy）环境
宏观经济发展现状
（1）宏观经济现状
（2）中国产业结构
（3）固定资产投资规模
（4）工业增加值增长情况
宏观经济发展展望
行业发展与宏观经济相关性分析
中国热处理行业社会（Society）环境
环保监管局势趋严，对热处理行业企业污染废弃物处理能力提出较高要求
热处理生产对环境的危害
（1）废水
（2）废气
（3）废渣
（4）噪声
适龄劳动人口持续下降
社会环境对行业发展的影响分析
中国热处理行业技术（Technology）环境
热处理核心关键技术分析
（1）可控气氛热处理
（2）真空热处理
（3）感应热处理和离子氮化热处理技术
（4）淬火介质与冷却技术
（5）采用新的表面强化技术和推广氮基气氛的热处理
热处理行业相关专利的申请及公开情况
（1）专利数量分析
（2）主要专利申请人分析
（3）技术领域统计
热处理行业新技术分析
技术环境对行业发展的影响分析
第 3 章：全球热处理行业发展现状及趋势前景预判
全球热处理行业发展动态
全球热处理行业需求现状及市场规模测算
全球热处理行业需求现状
全球热处理行业市场规模测算
全球热处理行业市场竞争格局
全球热处理行业下游应用市场结构
全球热处理行业区域发展格局
全球主要经济体热处理行业发展状况
美国热处理行业发展状况
日本热处理行业发展状况
全球热处理行业代表性企业发展布局案例
英国鲍迪克 Bodycote
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业经营状况分析
（3）企业热处理业务布局
（4）企业热处理业务销售网络
奥地利 Aichelin
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业经营状况
（3）企业热处理行业产品布局类型
德国易普森 Ipsen
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业经营情况分析
（3）企业热处理业务布局
全球热处理行业发展趋势及市场前景预测
全球热处理行业发展趋势预判
全球热处理行业市场前景预测
第 4 章：中国热处理行业发展现状与市场痛点分析
中国热处理行业发展历程
中国热处理行业技术发展历程
热处理行业产品发展历程
中国热处理行业节能减排历程
中国热处理行业市场特征
中国热处理设备制造行业市场特征
（1）行业的经营模式系以销定产
（2）行业的周期性、季节性特征
中国热处理加工服务行业市场特征
（1）热处理加工服务与客户长期合作的特征
（2）热处理加工服务行业的周期性、区域性特征
中国热处理行业参与者类型及规模
中国热处理行业参与者类型及入场方式
中国热处理行业企业数量规模
中国热处理行业从业人员规模
中国热处理行业市场供需状况
中国热处理行业市场供给分析
（1）行业加工设备整体供给情况
（2）高端热处理装备得到应用推广
（3）真空热处理技术得到快速发展
中国热处理行业市场需求分析
（1）中国热处理加工行业市场需求分析
（2）中国热处理技术装备市场需求分析
中国热处理行业企业主要经营指标分析
中国热处理行业市场规模测算
中国热处理行业市场痛点分析
企业创新的驱动力不强
数字化技术和高端热处理装备制造存在短板
（1）热处理数字化技术存在短板
（2）航空航天关键零件用大型真空热处理装备尚需进口
（3）高档齿轮感应淬火机床依赖进口
（4）用于电站转子、高铁机车车轴和风电齿圈的井式热处理炉明显落后
（5）大型零件正火、退火使用保护气氛加热装备占比远低于工业先进国家
高端热处理装备核心部件和材料国产化率低
热处理专用产品标准和特殊产品检验检定机构不完善
专业热处理企业进入产业园区门槛较高
热处理环保设施仍然落后，绿色制造任务艰巨
热处理企业技术人员和技能人才短缺问题仍然严峻
第 5 章：中国热处理行业竞争状态及市场格局分析
中国热处理行业波特五力模型分析
现有竞争者之间的竞争
关键要素的供应商议价能力分析
消费者议价能力分析
行业潜在进入者分析
替代品风险分析
竞争情况总结
中国热处理行业市场格局及集中度分析
中国热处理行业市场竞争格局
中国热处理行业国际竞争力分析
中国热处理行业市场集中度分析
中国热处理行业区域市场发展解析
第 6 章：中国热处理产业链梳理及上游市场深度解析
热处理产业链梳理及成本结构分析
热处理产业结构属性（产业链）
（1）产业链结构梳理
（2）产业链生态图谱
热处理产业价值链
（1）热处理行业利润水平
（2）热处理行业成本结构
中国热处理行业上游原材料市场分析
中国热处理行业上游原材料概述
中国热处理行业上游原材料市场分析
（1）钢材市场分析
（2）耐火材料
中国热处理行业上游通用配件市场分析
中国热处理行业上游通用配件市场概述
中国热处理行业上游通用配件市场分析
（1）机电配件
（2）控制元器件
第 7 章：中国热处理行业中游细分市场发展现状与前景预测
中国热处理设备制造行业发展现状与前景预测
热处理设备产品分类及介绍
（1）热处理设备分类
（2）主要热处理设备优缺点分析
中国热处理设备制造行业进出口情况
（1）中国热处理设备进出口概况
（2）中国热处理设备进口状况
（3）中国热处理设备出口状况
中国热处理设备制造行业市场规模
中国热处理设备制造行业细分产品发展情况
（1）真空热处理设备
（2）真空渗碳热处理设备
（3）控制气氛热处理设备
（4）感应热处理设备
中国热处理设备制造行业竞争情况
中国热处理设备制造行业发展趋势与前景分析
中国热处理加工服务行业发展分析
中国热处理加工服务行业发展概况
中国热处理加工服务行业市场规模
中国热处理加工服务行业竞争情况
中国热处理加工服务行业发展趋势与前景分析
第 8 章：中国热处理行业下游主要应用领域需求前景分析
中国热处理行业下游应用领域概况
汽车零部件市场对热处理行业的需求前景分析
中国汽车行业发展情况
（1）汽车产量情况分析
（2）汽车销量情况分析
（3）汽车保有量规模
（4）汽车保有量车型结构
中国汽车零部件市场发展情况
中国汽车零部件市场对热处理行业的需求分析
中国汽车零部件市场对热处理行业的需求前景分析
机械基础件市场对热处理行业的需求前景分析
中国轴承制造行业发展情况
中国模具行业发展情况
紧固件行业发展情况
中国机械基础件市场对热处理行业的需求分析
中国机械基础件市场对热处理行业的需求前景分析
航空航天零部件市场对热处理行业的需求前景分析
中国航空航天制造业发展情况
（1）中国民航全行业运输飞机数量
（2）中国通用航空器数量及结构
（3）民用直升机发展状况
中国航空航天零部件市场发展情况
中国轨道车辆零部件市场对热处理行业的需求分析
中国航空航天零部件市场对热处理行业的需求前景分析
轨道车辆零部件市场对热处理行业需求前景分析
中国轨道交通市场行业发展情况
（1）中国轨道交通行业发展历程
（2）中国轨道交通运营情况分析
中国轨道车辆零部件市场发展情况
（1）中国轨道车辆供给情况分析
（2）轨道车辆零部件市场分析
中国轨道车辆零部件市场对热处理行业的需求分析
中国轨道车辆零部件市场对热处理行业的需求前景分析
电力装备制造零部件市场对热处理行业需求前景分析
中国电力行业发展情况
（1）发电装机容量状况
（2）发电量状况
（3）全社会用电状况
中国电力装备制造零部件市场对热处理行业的需求分析
中国电力装备制造零部件市场对热处理行业的需求前景分析
第 9 章：中国热处理代表性企业案例研究
中国热处理代表性企业对比
中国热处理代表性企业案例（排名不分先后）
金财互联控股股份有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业经营情况分析
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务运营及市场影响力
（5）企业热处理业务布局的优劣势分析
广东世创金属科技股份有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业经营情况分析
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务运营及市场影响力
（5）企业热处理业务布局的优劣势分析
浙江佳尔达热处理有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
应达工业（上海）有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
爱协林热处理系统（北京）有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
沈阳佳誉真空科技有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
易普森工业炉（上海）有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
天龙科技炉业（无锡）有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
上海热处理厂有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
盐城科奥机械有限公司
（1）企业发展历程及基本信息
（2）企业发展状况
（3）企业热处理业务布局及产品介绍
（4）企业热处理业务布局的优劣势分析
第 10 章：中国热处理行业市场前瞻及投资策略建议
中国热处理行业发展潜力评估
行业发展现状总结
（1）热处理市场市场发展迅速
（2）工艺技术进步明显，设备逐步实现国产替代
（3）真空热处理技术得到快速发展
行业影响因素总结
行业发展潜力评估
（1）行业生命发展周期
（2）行业发展潜力评估
中国热处理行业发展前景预测
中国热处理行业发展趋势预判
向规范化、规模化和连锁经营方向发展
信息化、智能化技术的加速应用
工艺技术向节能化、绿色化方向发展
中国热处理行业进入壁垒
中国热处理行业投资机会分析
中国热处理行业投资风险预警
中国热处理行业投资策略与建议
图表目录
图表 1：热处理的分类
图表 2：汽车需热处理的部件示意图
图表 3：飞机需热处理的部件示意图
图表 4：热处理行业关键术语解释
图表 5：国家统计局《国民经济行业分类（2021 版）》中本行业所属类别及编号
图表 6：本报告主要数据来源及统计标准说明
图表 7：热处理行业主管部门
图表 8：热处理行业自律组织
图表 9：截至 2024 年热处理行业标准（部分）
图表 10：截至 2024 年热处理行业发展政策汇总
图表 11：2017-2024 年中国国内生产总值及实际同比增长（单位：万亿元，%）
图表 12：2016-2024 年中国三次产业增加值占国内生产总值比重（单位：%）
图表 13：2017-2024 年中国全社会固定资产投资及其增长速度（单位：万亿元；%）
图表 14：2018-2024 年中国工业增加值及增速（单位：万亿元，%）
图表 15：2024 年中国主要经济指标增长预测（单位：%）
图表 16：热处理生产排放废水种类
图表 17：热处理生产过程中产生的废气类型
图表 18：热处理生产产生废气来源
图表 19：热处理噪声来源
图表 20：2018-2024 年劳动力人口变化情况（单位：万人）
图表 21：2016-2024 年热处理行业专利公开数量（按申请日统计）（单位：件）
图表 22：2016-2024 年热处理行业专利公开数量（按公开日统计）（单位：件）
图表 23：截至 2024 年中国热处理行业专利申请人 TOP 10（单位：件）
图表 24：截至 2024 年中国热处理行业专利技术领域分布（单位：件，%）
图表 25：热处理行业新技术工艺简介
图表 26：全球热处理行业发展动态
图表 27：2021-2024 年全球热处理行业市场规模（单位：亿美元）
图表 28：国际热处理行业主要参与企业热处理业务分析
图表 29：2021-2024 年 Bodycote 热处理业收入结构（按行业划分）（单位：%）
图表 30：2024 年美国热处理行业下游应用市场结构（单位：%）
图表 31：全球热处理行业区域发展格局（单位：%）
图表 32：2017-2024 年美国涂层、雕刻、热处理和相关活动行业收入（单位：十亿美元）
图表 33：2020-2024 年日本金属热处理加工量（单位：万吨）
图表 34：日本金属热处理加工分类（按加工工艺）（单位：%）
图表 35：日本金属热处理加工量及加工金额（按加工工艺）（单位：吨，百万日元）
图表 36：日本金属热处理加工量原料、燃料、电力消耗情况（单位：千升，吨，千 kWh，百万
日元）
图表 37：2021-2024 年鲍迪克营收及净利润（单位：百万英镑）
图表 38：鲍迪克热处理业务简介
图表 39：2024 年鲍迪克热处理业务收入来源分布（单位：%）
图表 40：鲍迪克热处理业务销售区域分布地图
图表 41：AICHELIN 集团热处理设备
图表 42：Ipsen 国际业务布局
图表 43：易普森热处理产品及应用
图表 44：全球热处理行业发展趋势研判
图表 45：2024-2030 年热处理行业市场规模预测（单位：亿美元）
图表 46：中国热处理行业技术发展历程
图表 47：中国热处理行业产品发展历程
图表 48：中国热处理行业节能减排历程
图表 49：2021-2024 年中国金属表面处理及热处理加工企业数量（单位：家）
图表 50：2020-2024 年中国热处理行业从业人员规模及人均劳动生产率（单位：万人，万元/人）
图表 51：中国热处理加工行业需求市场分析
图表 52：中国热处理技术设备市场需求分析
图表 53：中国金属表面处理及热处理加工企业主要经营指标（单位：家，亿元）
图表 54：中国热处理行业对下游议价能力分析表
图表 55：中国热处理行业潜在进入者威胁分析表
图表 56：中国热处理行业五力竞争综合分析
图表 57：中国热处理行业主要企业热处理业务分析
图表 58：2024 年中国金属表面处理与热处理加工企业区域分布（单位：家）
图表 59：中国金属表面处理与热处理加工企业区域分布图
图表 60：2024 年中国金属表面处理与热处理加工企业区域分布（单位：家，%）
图表 61：热处理产业链结构
图表 62：热处理产业链生态图谱
图表 63：热处理设备成本结构（单位：%）
图表 64：日本金属热处理加工成本结构（单位：%）
图表 65：2020-2024 年中国钢材生产及其增长速度（单位：万吨，%）
图表 66：2020-2024 年中国钢材进出口量及进出口总量的增长速度（单位：万吨，%）
图表 67：2020-2024 年我国钢材表观消费量变化趋势（单位：万吨）
图表 68：2012-2024 年国内钢材价格指数走势（单位：点）
图表 69：2020-2024 年中国耐火材料产量（单位：万吨，%）
图表 70：2021-2024 年中国真空泵产量及占泵产量比重（单位：万台，%）
图表 71：2018-2024 年中国减速机产量（单位：万台，%）
图表 72：2020-2024 年中国 PLC 产品市场规模（单位：亿元，%）
图表 73：2017-2024 年中国变频器行业市场规模及增长（单位：亿元，%）
图表 74：热处理设备的分类
图表 75：热处理设备的优缺点
图表 76：2021-2024 年中国热处理设备进出口概况（单位：万美元，台）
图表 77：2021-2024 年中国热处理设备进口金额及数量（单位：万美元，台）
图表 78：2021-2024 年中国热处理设备进口单价（单位：万美元/台）
图表 79：2024 年中国热处理设备进口结构（单位：%）
图表 80：2021-2024 年中国热处理设备出口金额及数量（单位：万美元，台）
图表 81：2021-2024 年中国热处理设备出口均价（单位：万美元/台）
图表 82：2024 年中国热处理设备出口结构（单位：%）
图表 83：2020-2024 年中国热处理设备制造及工艺材料行业市场规模（单位：亿元）
图表 84：2020-2024 年中国真空热处理设备数量（单位：台）
图表 85：中国热处理设备制造行业企业竞争格局
图表 86：2024-2030 年中国热处理设备制造行业市场规模预测（单位：亿元）
图表 87：2020-2024 年中国热处理加工服务行业市场规模（单位：亿元）
图表 88：热处理行业各加工方式的比例（单位：%）
图表 89：中国热处理加工主要企业业务对比
图表 90：2024-2030 年中国热处理设备制造行业市场规模预测（单位：亿元）
图表 91：中国热处理行业下游行业应用情况
图表 92：2016-2024 年中国汽车产量走势图（单位：万辆，%）
图表 93：2016-2024 年中国汽车销量变化趋势图（单位：万辆，%）
图表 94：2017-2024 年中国汽车保有量变化（单位：亿辆）
图表 95：2020-2024 年中国小型载客汽车和私家车保有量情况（单位：亿辆）
图表 96：2017-2024 年我国汽车零部件行业市场规模变化趋势（单位：亿元，%）
图表 97：汽车需要热处理的零部件示意图
图表 98：汽车需要热处理的零配件
图表 99：2020-2024 年中国汽车零部件热处理加工需求量测算（单位：万辆，t，%，万 t）
图表 100：2020-2024 年中国汽车零部件热处理加工需求量（单位：万吨）
图表 101：2024-2030 年中国汽车零部件热处理加工需求量预测（单位：万辆，t，%，万 t）
图表 102：2024-2030 年中国汽车零部件热处理加工需求量预测（单位：万吨）
图表 103：2020-2024 年轴承制造行业产量及增长率走势图（单位：亿套，%）
图表 104：2020-2024 年中国轴承行业营业收入（单位：亿元，%）
图表 105：2020-2024 年我国模具行业销售收入（单位：亿元，%）
图表 106：2020-2024 年我国紧固件产量（单位：万吨，%）
图表 107：“十四五”期间中国机械基础件热处理需求分析
图表 108：截至 2024 年民航全行业运输飞机期末在册架数（单位：架）
图表 109：2019-2024 年中国通用航空在册航空器数量及增长趋势图（单位：架，%）
图表 110：航空零部件制造行业发展主要特点
图表 111：航空零部件制造行业发展主要特点
图表 112：不同航天材料热处理技术
图表 113：中国铁路行业发展历程分析
图表 114：中国高铁发展历程
图表 115：中国城市轨道交通发展历程
图表 116：2020-2024 年中国轨道交通客流量变化情况分析（单位：亿人次，%）
图表 117：2020-2024 年中国铁路营业里程走势图（单位：万公里，%）
图表 118：2020-2024 年中国轨道交通运营里程走势图（单位：公里，%）
图表 119：2020-2024 年国铁路机车产量（单位：辆）
图表 120：2020-2024 年中国铁路客车整体产量走势图（单位：辆）
内容参考
第 1 章：发展综述篇
中国半导体硅片、外延片行业发展概述
半导体硅片、外延片行业概述
（1）半导体硅片、外延片定义及分类
在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片，目前 12 英寸硅片的出货量占
比超过 60%，是目前主流的硅片尺寸。18 英寸晶园世代的技术和机台设备有不少方针已开
始确立，但依目前半导体业的态势观察，现在还很难取得实质性的进展。
硅片是生产集成电路的主要原材料。硅片尺寸越大则每片硅片上可以制造的芯片数
量就越多，从而制造成本就越低。硅片尺寸的扩大和芯片线宽的减小是集成电路行业技术进
步的两条主线。目前 12 英寸硅片的出货量占比超过 60%，是目前主流的硅片尺寸。
半导体硅片通常由高纯度的多晶硅锭釆用查克洛斯法（CZ Method）为主拉成不同电阻
率的硅单晶锭，然而经过晶体定向→外园滚磨→加工主、副参考面→切片→倒角→热处理→
研磨→化学腐蚀→抛光→清洗→检测→包装等工序。
根据硅纯度的不同要求，可分为太阳能等级 6 个“9”纯度，以及半导体等级 11 个“9”纯
度。
（2）半导体硅片、外延片市场结构分析
1）行业产品结构分析
在半导体制造业中广泛使用各种不同尺寸与规格的硅片，通常包括 4 英寸、5 英寸、6
英寸、8 英寸及 12 英寸，它们的基本规格如下表所示。
图表 1 半导体硅片分类情况(单位:毫米,微米,平方厘米,克,英寸)
图表来源：本研究中心整理
由于缺乏统一定义，硅片尺寸的过渡时间无法达成共识，其中有一种观点认为累积硅
片的出货量超过 100 万片时，表示该硅片尺寸应进入下一阶段。实际上如英特尔等总是领先
其他业者，率先采用更大尺寸的硅片。
现将 SEMI 于 2006 年的说法，全球硅片尺寸的过渡时间表列于如下：4 英寸硅片于 1986
年；6 英寸于 1992 年；8 英寸于 1997 年及 12 英寸于 2005 年。而如果依英特尔的芯片生产
线建设（见 intel’s all fab list），它的 3 英寸生产线建于 1972 年 FAB2；4 英寸生产线建于 1973
年 FAB4；6 英寸生产线建于 1978 年 FAB5；8 英寸生产线建于 1992 年 FAB15；第一条 12
英寸生产线建于 2002 年 FAB12 in Hillsboro，与 IBM 同步。
业界较为公认的说法是，1980 年代是 4 英寸硅片占主流，1990 年代是 6 英寸占主流，
2000 年代是 8 英寸占主流，到 2002 年时英特尔与 IBM 率先建 12 英寸生产线，到 2005 年 12
英寸硅片已占总硅片的 20%，到 2008 年占 30%，而那时 8 英寸硅片占比已下降至 54%，6
英寸硅片下降为 11%。
多晶硅的原材料即高纯度的石英，目前已知的全世界储量中中国最多，品质最好，但
是我国之前却是将石英矿沙在高温下还原成金属硅后低价外销，再高价进口多晶硅，并且石
英还原成金属硅的阶段是高度污染的。好在近些年光伏产业带动了国内多晶硅产业的发展，
目前太阳能等级的多晶硅，我国的产量已居全球第一。
2）行业区域结构分析
从区域结构来看，2017 年，拥有大规模晶圆代工和封装基地的台湾地区贡献了全球
%的市场份额，稳居全球半导体材料市场第一；紧随台湾地区之后，中国大陆位居全球
半导体材料市场第二；除中国大陆之外，全球其它主要半导体材料市场均实现了一定幅度的
增长。韩国、日本、北美、欧洲，分别贡献了全球 %、%、%、%的市场份
额。
从成长性来看，台湾、中国大陆、欧洲和韩国的半导体材料市场销售额成长最为强劲，
而北美，世界其他地区和日本的半导体材料市场经历了温和的个位数成长。
图表 2 2017 年全球半导体材料市场区域结构情况
图表来源：本研究中心整理
自 2010 年以来，台湾地区连续 8 年稳居全球半导体材料市场第一。2011-2017 年，台
湾地区半导体材料市场销售额呈现波动增长的态势；2017 年，台湾地区买家依旧开启买买
买模式，以超过 100 亿美元的规模再度居冠，年成长率达 12%。
图表 3 台湾地区半导体材料市场销售额统计
图表来源：本研究中心整理
……
第 3 章：外延片行业篇
外延片行业发展综述
LED 产业链结构及价值环节
（1）LED 产业链结构简介
LED 元件按照其制作过程分为上游单晶片与磊晶片制作，中游晶粒制作（将单晶片
经过光刻、腐蚀等程序切割出 LED 晶粒），下游则通过封装制成 LED 成品，详见下图：
图表 4 LED 产业链
图表来源：本研究中心整理
（2）LED 产业链价值环节
位于产业链中、上游的芯片制作及晶圆材料的制作由于技术难度较高，且西方对中
国的技术封锁，该领域的为美国、欧洲（主要是德国）及日本的企业所垄断，有少数台湾企
业具备这个领域的核心技术，有竞争力的本土企业较少，特别是在大功率 LED 方面，几乎
没有本土企业。
我国 LED 封装企业总体上以民营企业为主，从业人员年轻化，文化程度参差不齐，
企业增长较快，对外来产品、技术的模仿能力极强。企业注重短期效益，忽视品牌建设，缺
乏长期的战略规划。
位于下游的 LED 封装企业，60%分布在中国大陆地区，且臣不断上市的趋势，所
以，中国大陆地区是名符其实的世界 LED 封装基地。
（3）LED 产业链投资情况
LED 行业具有比较长的产业链（包括上游、中游、下游及应用产品），每一领域的技术
特征和资本特征差异很大，从上游到中游再到下游，行业进入门槛逐步降低。上游外延片具
有典型的“双高”（高技术、高资本）特点，中游芯片技术含量高、资本相对密集，下游封装
在技术含量和资本投入上要低一些，而应用产品的技术含量和资本投入最低。仅从投资规模
看，LED 产业链各环节的情况大致如下：
图表 5 LED 产业链各环节投资规模
（4）LED 产业链竞争格局
从我国国内来看，上游和中游的外延/芯片领域受到资本实力强大的企业的关注，这些
企业有上市公司（如江西联创、长电科技等），也有资本雄厚的民营企业（如深圳世纪晶源、
厦门三安、大连路美等），目的是通过上游和中游高端切入，力争在 LED 领域占据主导地位；
但该领域投资额度大，专业技术人才比较匮乏，投资风险比较大，已投资企业的回报率还不
高。
下游封装领域近期也受到投资者的高度关注，相对于外延芯片“双高”的特点，投资
封装领域不但可以降低技术风险，且投资规模适中，更加接近于应用市场而降低市场风险，
故受到投资者的青睐，尤其是对功率型封装更加充满期望。
应用产品的市场准入门槛最低，是直接面对终端市场的领域，技术风险小、投资额低
而且回收快，是小额资本进入 LED 行业的首选，如圣诞灯、草坪灯、手电筒、指示灯、信
号灯等产品，这类企业在深圳、广州、厦门、宁波等地已经形成了产业集聚；但因该领域进
入门槛低，市场竞争日益激烈，定单对企业的生存与发展致关重要，多数厂商采取低价竞争
策略，产品品质缺乏基本保证。
LED 外延发光材料的选择
（1）LED 发光技术的基础
1）半导体自发发射跃迁
在光电子学中，一切与光有关的现象都可以认为是量子现象，或者说是物质中有关量
子相互作用和能量相互转化的结果，其表观结果通常显示为量子跃迁。在半导体中，与光有
关的量子（电子或空穴）跃迁绝大部分是发生在导带和价带之间，根据其跃迁性质可以分为
三类：
A． 受激吸收：当适当能量的光子与半导体相互作用，将能量传递给价带中的电子使
之跃迁到导带，从而在半导体中出现电子-空穴对，这就是受激吸收。光电导、光探测器、
光伏电池都是基于这个原理。
B． 自发发射：在一定外部环境下（例如一定的外加电压），如果导带中的电子和价带
中的空穴以一定的几率复合，并以光子的形式放出复合的能量，则称这一过程为自发发射跃
迁。这就是 LED 的工作原理。
C． 如果上述导带电子和价带空穴复合过程不是自发的，而是在适当能量的光激励下
进行的，那么复合产生的光子就与激发该过程的光子具有完全相同的特性。这种跃迁过程成
为受激发射。这就是半导体激光器（LD）的工作原理。
图表 6 在半导体中与跃迁有关的三种光效应
2）半导体自发发射跃迁特点
正是由于半导体中的量子跃迁不是发生在分立、有限的电子态（气体发光器），而是发
生在非局部能级的导带与价带之间，因此半导体在自发发射（发光）工作状态中具有一些重
要特点：
A． 能带中电子态密度高，因而具有很高的量子跃迁效率。
B． 半导体中同一能带内处在不同激励状态的电子态之间存在强烈的相互作用，这种
相互作用过程的时间常数与辐射过程的时间常数比是很短的，因此每个带内激励态之间的准
平衡始终得以维持。这就为半导体发光器带来很高的量子效率和很好的高频响应特性。
C． 半导体中的电子可以通过扩散或者传导在材料中传播，可以将载流子直接注入
LED 的有源区，因而能量转换效率高。
目前红光 LED 量子内效率已接近 100%，蓝绿光 LED 量子内效率也达到了 50%
（2）半导体能带特征和外延材料选择
1）可见光波长与外延半导体禁带宽度的关系
从波矢空间中观察，半导体的能带通常不是平直的，而是连续弯曲的，因此导带中存
在一个能级最低、最靠近价带的点，称为导带底，而价带中也存在一个能级最高、最靠近导
带的点，称为价带顶。所谓禁带宽度，指的就是导带底和禁带顶之间的距离。因此，从导带
底与价带顶之间电子-空穴复合所放出的光子，其能量（波长）基本上对应于该半导体禁带
宽度。显然，禁带宽度和半导体释放的光子能量（波长，色彩）存在对应关系。理论计算表
明，在直接跃迁中，半导体对光子的吸收系数对光子能量与禁带宽度之差呈现平方根关系，
即
图表 7 不同外延半导体的禁带宽度以及对应的光子波长
从上图可以看出，GaP、CdSe、CdS、SiC 等是位于禁带宽度位于可见光范围的常见半
导体。
2）直接跃迁与间接跃迁
如果导带底和价带顶位于同一个波矢，则我们称这是发生的跃迁为直接跃迁。反之，
如果导带底和价带顶并不总是处于同一个波矢，则称之为间接跃迁。如果间接跃迁发生，则
自发发射跃迁的过程还需要声子的参与（即获得一定动量），这样，跃迁就成了一个二级过
程，跃迁的概率大大缩小。
图表 8 直接和间接跃迁
一般来说，间接跃迁的光吸收系数为 1—103cm-1 数量级，而直接跃迁的光吸收系数为
104—106cm-1 数量级，二者相差三个数量级。所以，发生直接跃迁的半导体，其光发射系数
和转化效率都要远远高于发生间接跃迁的半导体。导带底和价带顶位于同一波矢，一开始便
发生直接跃迁的半导体称为直接带隙半导体，砷化镓、磷化铟等 III-V 族半导体都属于这
种类型，而导带底和价带顶位于不同波矢，一开始发生的是间接跃迁的半导体称为间接带隙
半导体，元素半导体硅、锗等都属于这一类。
另外，有一部分半导体中只存在电子或者空穴一种载流子，这种半导体中出现发射跃
迁的概率比具有两种载流子的半导体要小得多。
3）外延材料选择
结合禁带宽度、跃迁类型和载流子类型，可以发现唯有 III-V 族化合物半导体和部分
具有双载流子的 II-VI 族化合物半导体具有 LED 应用的潜质。
图表 9 半导体材料特性比较
由于可以在 GaAS 衬底上容易的实施外延工艺，AlGaInP 四元系化合物半导体在 90
年代之前一直是 LED 商业化生产的不二选择。该四元化合物由 AlP、GaP、InP 三种 III-V
族化合物组成，由 In 在 III 族元素的比例决定晶格常数，而由 Al 与 Ga 的比例决定禁带
宽度。但由于 AlP 与 GaP 本身的禁带宽度上限限制，这种四元化合物只能发出红黄光。
90 年代后蓝宝石衬底上 GaN 结构的横空出世，使 LED 商业化生产突破了蓝绿光的
局限，并使得 LED 彩色显示屏及 LED 交通灯等应用得以问世。GaN 目前已是制造高亮
度蓝绿光元件最成功的外延基础材料。
GaN 外延材料依赖于在发光层中掺入适量 AlN 以调节禁带宽度，形成不同颜色的蓝
绿光。AlN 具有 III-V 族材料中最大的禁带宽度 ( eV)。 AlN 一般掺杂量在 5%左右。
LED 芯片行业发展现状分析
（1）全球 LED 芯片行业市场分析
1）全球 LED 芯片市场规模
近年来，LED 芯片市场规模、产值及企业数量都保持着增长态势。根据统计数据显示，
2017 年全球 LED 芯片市场规模将达 510 亿元，同比增长 ％。
图表 10 全球 LED 芯片市场规模（亿元）
2）全球 LED 芯片竞争格局
自 1993 年 1 月以来，英特尔一直是世界上最大的芯片制造商，其销售的 386 和 486 处
理器有力冲击了日本芯片企业，比如 NEC 和东芝。1993 年发布的第一个代奔腾 CPU 以及
之后十年 Windows95 和 98 个人计算机的蓬勃发展，将英特尔推上了业界龙头地位。目前，
英特尔的年营收率仍然在继续增长——无论是从 PC、数据中心服务器，还是物联网芯片。
2016 年英特尔仍是全球最大芯片供应商，全年芯片销售额达 540．9 亿美元，较 2015
年增长 4．6％，市场份额达 15．7％；第二位是三星电子，2016 年芯片收入达 401 亿美元，
较 2015 年增长 5．9％，占 11．7％市场份额；高通排名第三，芯片收入达 154 亿美元，较
2015 年下降 4．4％；SK 海力士排名第四，销售额为 147 亿美元，较 2015 年下降 10．2％。
值得注意的是，2016 年芯片销售额排名第五的博通，去年排名仅 17 名，一下子跃升 12
个名次，2016 年芯片销售额达 132 亿美元，较 2015 年的 45 亿美元增长 191．1％。
3）全球 LED 芯片区域分布
目前，全球 LED 芯片市场主要分为三大阵营：以日本、欧美厂商为代表的第一阵营；
以韩国和中国台湾厂商为代表的第二阵营；以中国大陆厂商为代表的第三阵营。
LED 芯片产业主要以广东、福建为主。其中，广东芯片厂主要分布在深圳、东芝、广
州以及江门等四个城市。福建是中国 LED 芯片生产重地，主要芯片城市为厦门、泉州以及
福州。
日本：日亚、丰田合成、东芝、Genelite、昭合电工、大阳日酸等；
欧美：Cree、惠普、欧司朗、飞利浦、Apollo（收购 lumileds）、旭明、普瑞等；
韩国：安萤、首尔半导体等；
台湾：晶元光电、光宏、光磊、华上光电、新世纪、亿光、璨圆光电、泰谷光电等；
大陆：夏门三安光电、华灿光电、杭州士兰明芯、晶科电子、方大国科光电、夏门晶
宇光电、夏门明达光电、东莞洲磊电子、武汉迪源光电、厦门乾照光电、广东德豪润达、澳
洋顺昌、圆融光电、上海蓝光科技、湘能华磊光电、大连路美、晶能光电、聚灿光电、方大
集团、普光科技、南昌欣磊光电等。
4）全球 LED 芯片前景分析
近年来，全球 LED 芯片产业的新格局出现了两个明显的趋势：
第一个趋势是产能向中国大陆转移的趋势。随着国内技术与国际大厂技术差距越来越
小，因生产成本等方面的因素，再加之国内政策的积极推动，国外企业放慢扩产的脚步，甚
至有些企业在逐步收缩产能，国内 LED 芯片产能占比越来越高。
第二个趋势是 LED 芯片制造的行业集中度越来越高。LED 行业技术、规模优势非常重
要，产品价格会不断下降，渗透率不断提升，直接材料的成本下降已经非常有限，主要靠技
术进步加规模优势带动成本下降，从而抵消产品价格下降稳定毛利率。
而现阶段，能明显看到的技术重要体现就是在新应用领域，如 MiniLED、MicroLED
在显示产品的应用。在乾照光电未来显示研究院执行院长柯志杰看来，“MicroLED 可视为半
导体产业和显示产业的结合体，对于工艺精度、工艺集成度等都有不同档次的技术需求，就
连 MiniLED 也已属于集成封装的范畴。因此，从技术层面来说，MicroLED 一定是一种产业
升级；另外，显示市场具有近万亿美金规模，而且会越来越大，未来将会达到无处不显示的
地步，而照明市场则只有千亿美金的级别，两者相差近 1 个数量级。所以从市场角度来看，
MicroLED 也是一种产业升级。”
产业升级必然会给原有行业秩序带来变化，某种程度而言，Mini LED/Micro LED 的发
展也是 LED 芯片行业的一次洗牌过程。在 LED 照明和显示两个领域，未来是否能够“弯道
超车”，改变现在的大者恒大格局，Micro LED 将是一个重要的契机！
晶元光电董事长李秉杰也认为，“今年 LED 出现产能过剩现象，一季度市场需求不强，
二季度市场需求虽然会升温，但产能过剩导致的价格压力仍在。因此，目前大家重点关注
的 MiniLED、MicroLED 等新技术，将成为行业景气翻转的关键。”
“针对芯片需求的变化，乾照光电首先会应对已经日渐明晰的 MiniLED 需求，目前已
具备量产能力。而对于 MicroLED，时下主要还是以研发为主，随着技术逐渐成熟，乾照光
电也会随之做出相应布局。”柯志杰告诉高工 LED。
值得注意的，相比传统 LED，MiniLED 和 MicroLED 在产品应用方面将带来革新；而
在设备端，MiniLED 和 MicroLED 对于设备的要求也更加严苛。
从设备端来看，MiniLED 和 MicroLED 都属于 LED 范畴，其生产设备和传统 LED
生产设备大致相同，但技术却是一个质的跨越，对稳定性和一致性等要求都非常高。
就 MiniLED 而言，外延芯片厂商的机台变化相对较小，主要是测试机的需求，其余部
分基本都是倒装芯片所需的设备，只需要随着市场需求增加即可。而对于 MicroLED 来说，
挑战则相对较多，从 EPI 的均匀性、机台选型，到现在还没有成熟方案的小芯片测试、巨量
转移、高精度 bonding 等都会有很多挑战，包括激光剥离设备的需求等。
值得一提的是，MicroLED 很可能是 TFT 面板结合，或者是与 CMOS 基板结合。因此，
是否能有设备厂商跨界来设计整合相关的设备也是一件值得期待地事情。
从产品的应用角度来看， 无论是清晰度、画质、厚度、反应速度等方面，MiniLED
和 MicroLED 都是优秀的解决方案，特别是 MicroLED 解决方案是其他应用方案无法比拟
的，一旦规模化应用，将会成倍放大需求空间。
因此，在李秉杰看来，今年 MiniLED 有机会，但真正在使用量有显著贡献估计会落在
明年；至于 MicroLED 今年的可能性不高，即使有数量也不多，主要是技术待突破，预计
MicroLED 的放量应该会到 2020 年以后。
相信大家也都注意到了，近两年来晶元光电一直在积极布局 MiniLED 和 MicroLED，
尤其是 Mini LED，现已成为晶元光电今年较为看好的产业之一。据了解，晶元光电可能会
在 2018 年第三季度开始生产用于智能手机背光照明的 MiniLED，并计划在 2018 年底前开
始生产用于液晶电视和游戏显示器背光的 MinLED，同时还会生产 Mini LED 精细像素间距
显示器。
其实除了晶元光电，国内大陆 LED 芯片厂商三安光电、华灿光电、乾照光电等也已开
始了对 MicroLED 和 Mini LED 技术的研发布局。据业内人士透露，三星电子几乎订购了三
安光电位于厦门的全部 Mini LED 产能，以确保其将在 2018 年第三季度推出的大尺寸高端
液晶电视背光芯片供应。
再看华灿光电，作为国内市场规模第二的 LED 芯片厂商，很早就对 MicroLED 做了研
究。截止目前，华灿光电在背光应用的 Mini 蓝光芯片到显示应用的 Mini-RGB 芯片上已经
推出较为成熟的芯片产品，大约有几百 KK 的出货量。
针对 LED 在显示方面的新应用，乾照光电也表现的较为积极踊跃。据悉，乾照光电已
新成立了“未来显示研究院”，并与下游合作伙伴配合开发 MiniLED 和 MicroLED 新产品。
据柯志杰透露，“乾照光电在 MiniLED 方面，已经开始接到客户订单，未来会随着客户需求
的增加相应地增加产能，这将在营收方面成为一个重要的补充。”
总体而言，通过以上几家 LED 芯片大厂的布局来看，随着 MiniLED、Micro LED 市场
逐渐发酵，芯片端扩产将重回正常轨道，就 2018 年一季度而言，整体供需相对平衡。那么，
接下来 MiniLED、Micro LED 究竟能否成为下一个芯片的新乐章呢？
（2）中国 LED 芯片行业市场分析
1）中国 LED 芯片市场规模
图表 11 中国 LED 芯片市场规模（亿元）
2017 年中国大陆 LED 芯片全球产能占比达 58%。随着 LED 芯片价格和毛利率的下跌，
LED 芯片投资回报率逐渐降低，国外 LED 芯片大厂扩产趋于谨慎，国外芯片供给增长有限，
中国 LED 芯片借助地方政府的支持政策，依靠资金、规模等方面的优势积极扩产，全球 LED
芯片产能逐渐向中国大陆转移。LED 下游应用领域主要可分为通用照明、背光应用、景观
照明、显示屏、信号指示、汽车照明，其中通用照明最为主要，2016 年占应用市场份额达
到了 %。
2）中国 LED 芯片竞争格局
截至 2017 年底，中国 LED 芯片行业产能为 860 万片/每月，其中前四大厂商占据了超
过 70%的市场份额。居前四位的分别是三安光电（产能为 280 万片/每月）、华灿光电（产
能 170 万片/每月）、澳洋顺昌（产能 100 万片/每月）和乾照光电（产能 55 万片每月），占
比分别为 %、%、%和 %。总体来看，我国 LED 芯片行业集中度较高。
图表 12 2017 年中国 LED 芯片产能总量（单位：万片/每月）
图表 13 2017 年中国 LED 芯片厂商产能占比（单位：万片/每月）
结合目前我国主要 LED 芯片制造商的规划目标，到 2018 年底，国内厂商规划 LED 芯
片产能进一步提高。三安光电 2018 年底将达到 360 万片/每月，继续占据国内 LED 芯片龙
头地位。
图表 14 2018 年中国 LED 芯片厂商最新产能规划（单位：万片/每月）
3）中国 LED 芯片区域分布
经过几年的发展，中国 LED 芯片产业初步形成了以长三角、珠三角、北方地区、福建
江西地区和其他南方地区为主的五大产业聚集区。
其中，长三角地区是中国 LED 芯片企业的主要集中地。
4）中国 LED 芯片前景分析
结合行业发展本身，前瞻产业研究院对背光、照明、显示三大 LED 传统应用领域 2018
年 LED 芯片发展趋势预测如下：
1、液晶屏背光
LCD 本身不发光，需要在液晶面板底层加上背光源照射才能显示出画面。最初彩色显
示屏大规模商用时背光源为 CCFL（冷阴极荧光极管），随后被 LED 取代，用于手机等消费
电子产品的 LED 背光源引领了高亮度 LED 需求的第一波高速增长。虽然 OLED 正在取代
LCD，但是大尺寸 TV 领域将还是以 LCD 为主，在大尺寸、高亮度的趋势下对背光 LED 的
需求逐渐增长。
2、照明
LED 在照明领域的应用具体可以分为通用照明（室内照明、室外照明）、汽车照明、景
观装饰照明等细分领域。LED 光源由于灯具结构简单、使用寿命长、色彩丰富纯真、能耗
低等优点，得以迅速取代传统照明手段。目前照明是 LED 规模最大的应用领域，通用照明、
景观照明持续渗透，汽车照明等细分领域呈高增长状态。
3、显示
LED 显示屏具有高亮度、可实现超大尺寸等特点，因此在户外超大屏显示领域具有独
特的优势。近年来技术进步使得小间距（间距在 以下的）LED 显示屏成本迅速下降，
小间距 LED 显示屏在大屏显示、商用市场出现了爆发式的增长，目前是 LED 的第二大细分
应用领域。
综合来看，LED 芯片下游应用不断拓宽，使得相对应的 LED 芯片未来的需求量保持高
速的增长。
（3）LED 芯片细分产品市场分析
我国 LED 上游外延芯片产品主要分为蓝绿芯片和红黄芯片，另外还有少量的紫外等其
他芯片。
四元系红黄光主要应用于显示屏、消费电子、家电、信号灯、汽车及景观装饰等领域，
由于四元系产品的技术已经比较成熟，应用市场也发展的比较成熟，近两年，随着 LED 显
示屏快速崛起以及在农业禽类养殖中的应用，红黄光市场容量处于较快增长阶段。
GaN 芯片则在显示及照明应用领域的优势更加明显，除通用照明外，景观照明和显示
市场对其推动明显，GaN 芯片产量一直保持高速增长势头，在整个芯片市场的占比也不断
提升。
从芯片类型看目前我国国产芯片中 GaN 蓝绿芯片产量占比超过 80%，而以 InGaAlP 基
芯片为主的四元系芯片的产量占比约为 15%，GaAs 等其他基材的芯片占比仅为 5%左右。
此外，紫外、红外等也在近两年成为关注热点。
从应用结构来看，国内不少企业技术和产品性能正在快速提升。国内芯片企业的产品
目前不仅大范围应用于室内中小功率照明，在室外大功率、背光、显示、汽车照明领域都已
经开始占有一席之地，其中，三安、华灿、德豪等企业在积极向 LED 显示屏、汽车照明、
紫外应用、农业照明等市场突破。
目前 LED 芯片产品在手机、景观装饰、显示屏、NB 背光、Monitor 背光等领域的应用
已经成熟，市场空间增长趋缓。TV 背光的渗透率 2016 年底渗透率已基本达到饱和，以后
的增长空间将逐渐缩小，市场带动作用有限。
未来 LED 芯片产业的驱动力仍然主要来自于照明应用领域，目前通用照明应用市场已
全面启动，带动了整个 LED 芯片产业进入下一轮的快速增长期，LED 照明智能化、网络化
推动、新型显示市场的加速爆发，成为新一轮 LED 行业增长的主要驱动力。
国内外外延片行业发展状况分析
全球外延片行业发展现状分析
（1）全球外延片行业发展概况
外延片处于 LED 产业链中的上游环节，包括原材料、衬底材料及设备这三大领域。在
LED 外延片生长、芯片、芯片封装这三个环节中，外延片生长投资要占到 70%，外延片成
本要占到封装成品的 70%。
外延片生长主要依靠生长工艺和设备。制造外延片的主流方法是采用金属有机物化学
气相沉积（MOCVD），但即使是这种“最经济”的方法，其设备制造难度也非常大。国际上
只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量非常有限的企业可以进行商业化生产。
外延片材料主要是硅，硅外延片也是当前外延片的主体。世界多晶硅、硅单晶及硅片
等外延片制造材料几乎全部为信越（本部在日本，马来西亚、美国、英国）、MEMC（本部
在美国，意大利、日本、韩国、马来西亚、台湾）、Wacker（本部在德国，美国、新加坡）、
三菱（本部在日本，美国、印度尼西亚）等公司所控制，这四家公司的市场占有率近 70%。
这些公司除了本部之外，都在其它国家和地区设厂，是跨国生产与经营的公司。
国内外延片市场的基本格局是外资企业产品技术占据主导，本土厂商逐步崛起。近年
来，下游应用市场的繁荣带动了我国 LED 产业迅猛发展，外延片市场也迎来发展良机。国
内 LED 外延片产能快速提升，技术水平不断进步，产品已开始进入中高档次。
（2）全球外延片产能统计情况
从 LED 上游看，集中度加速提升，形成较高行业壁垒，扼制无序产能扩张；同时下游
应用创新驱动产业链发展。从目前情况看，LED 照明加速渗透，LED 照明智能化、网络化
推动小间距显示市场加速爆发，成为新一轮 LED 行业增长的主要驱动力。据机构测算，到
2017 年年底，LED 芯片有效产能约 8328 万片，需求约 9235 万片。业内人士认为，LED 芯
片产能仍低于需求。考虑到 2017 年需求稳定增长，LED 芯片将处于供不应求的状态。而随
着 LED 芯片供不应求，相应地 LED 外延片也将“水涨船高”。此次特奉上相关机构的 LED
外延片产业发展相关报告，希望给业内一个参考。
外延片处于 LED 产业链中的上游环节，包括原材料、衬底材料及设备这三大领域。在
LED 外延片生长、芯片、芯片封装这三个环节中，外延片生长投资要占到 70％，外延片成
本要占到封装成品的 70％。LED 原材料包括砷化镓单晶、氮化铝单晶等，它们大部分是
III—V 族化合物半导体单晶，生产工艺比较成熟，其他材料还有金属高纯镓。衬底材料是 LED
照明的基础，也是外延生长的基础，不同的衬底材料需要不同的外延生长技术，并影响到芯
片加工和器件封装。因此，衬底材料的技术路线会影响整个产业的技术路线，是各个技术环
节的关键。
（3）全球外延片市场规模分析
外延片处于 LED 产业链中的上游环节，包括原材料、衬底材料及设备这三大领域。在
LED 外延片生长、芯片、芯片封装这三个环节中，外延片生长投资要占到 70％，外延片成
本要占到封装成品的 70％。LED 原材料包括砷化镓单晶、氮化铝单晶等，它们大部分是
III—V 族化合物半导体单晶，生产工艺比较成熟，其他材料还有金属高纯镓。衬底材料是 LED
照明的基础，也是外延生长的基础，不同的衬底材料需要不同的外延生长技术，并影响到芯
片加工和器件封装。因此，衬底材料的技术路线会影响整个产业的技术路线，是各个技术环
节的关键。
目前，能作为衬底材料包括 Al2O3、SiC、Si、GaN、GaAs、ZnO 等，但目前商用最广
泛的是 Al2O3、SiC。外延片生长主要依靠生长工艺和设备。制造外延片的主流方法是采用
金属有机物化学气相沉积（MOCVD），但即使是这种“最经济”的方法，其设备制造难度也
非常大。国际上只有德国、美国、英国、日本等少数国家中数量非常有限的企业可以进行商
业化生产。
由于经济的全球化，LED 产业的发展也在逐步形成国际分工，国际 LED 产业链企业数
量分布梯度明显，产业链上游的外延生长是半导体照明产业技术含量最高、对最终产品品质、
成本控制影响最大的环节。
外延片材料主要是硅，硅外延片也是当前外延片的主体。世界多晶硅、硅单晶及硅片
等外延片制造材料几乎全部为信越（本部在日本，马来西亚、美国、英国）、MEMC（本部
在美国，意大利、日本、韩国、马来西亚、台湾）、Wacker（本部在德国，美国、新加坡）、
三菱（本部在日本，美国、印度尼西亚）等公司所控制，这四家公司的市场占有率近 70％。
这些公司除了本部之外，都在其它国家和地区设厂，是跨国生产与经营的公司。
LED 产业的核心技术之一是外延生长技术，其核心是在 MOCVD 设备（俗称外延炉）
中生长出一层厚度仅有几微米的化合物半导体外延层。MOCVD 设备是 LED 产业生产过程
中最重要的设备，其价值占整个产业链（外延片—芯片—封装和应用）的 70％。目前，作
为上、中游外延片和芯片技术，国际上有严格的技术壁垒，只有美、日、德等国的少数企业
掌握。目前，世界范围内能够生产 MOCVD 设备的企业，主要有德国爱思强（Aixtron，70％
国际市场占有率）、美国维易科（Veeco，20％国际市场占有率）、日本大阳酸素（Sanso，7％
国际市场占有率）等。当前，国际上GaN 研究和生产最成功的企业是日本日亚公司（Nichia）
和丰田合成（Toyota Gosei），均使用自行研发的 MOCVD 设备。韩国企业在政府的支持下，
已通过引进英国 Thomas Swan 的技术，仿制出 MOCVD 设备并开始销售。目前，行业内最
领先的日本企业对技术严格封锁，其中对 GaN 材料研究最成功的日本日亚化学和丰田合成
（Toyoda Gosei）的MOCVD设备则根本不对外销售，另一家技术比较成熟的日本酸素（Sanso）
公司的设备则只限于日本境内出售。
技术上，日本、美国、德国的公司掌握了目前国际上最先进的高亮度 LED 照明外延生
长技术，并且各有不同的特点，但都利用各自原创性核心专利在世界范围内设立了专利网，
仅与 GaN 相关的专利就有 4000 多项，美国、日本 GaN 蓝、绿光 LED 照明专利有 500 多项。
在外延技术上，目前大量的专利集中在对 GaN 基 LED 的讨论，缓冲层的出现使得在衬底材
料上的 GaN 生长质量更加优良。
（4）全球外延片竞争格局分析
从整体来看，随着欧盟、美国、日本和韩国的企业在 LED 领域近两年均呈现收缩战略。
日本与欧美的芯片生产量已经较少，主要由台湾和大陆地区代工，但技术上仍然引领全球行
业发展。日本与欧美是外延芯片行业的传统强势地区，Nichia、Toyoda Gosei、Cree、Philips
Lumileds 和 Osram 等技术领先、资金雄厚的代表性厂商目前仍主导全球市场，引领行业技
术的发展，但从产量规模上来看，已经低于大陆企业。
（5）全球外延片区域分布情况
全球范围内，LED 产业链各环节参与企业数量呈金字塔型分布。LED 外延生长与芯
片制造环节技术门槛高，设备投资强度大，具有规模化生产能力的企业数量相对较少，主要
分布在美国、日本、欧盟、中国台湾等国家或地区，其中一部分企业同时开展 LED 外延片
及芯片的生产，一部分企业只拥有芯片生产能力，外延片的供应依靠上游企业提供；LED
封装环节设备投资强度一般，具有技术与劳动密集型特点，参与企业数量较多，主要分布在
中国大陆、中国台湾及日本等国家或地区，部分国际大型 LED 外延芯片企业也将业务延伸
至封装环节；LED 应用环节是整个产业链中规模最大的领域，其产品的开发与生产分散在
各个行业领域，此环节参与企业数量最多，分布最广，重点领域包括背光源、显示屏、照明、
信号灯、仪表、家电等。
全球 LED 产业呈现出一定的区域分布特征：日本、欧美的 LED 产业主要依托于
产业链完整、生产规模大、技术垄断性强的集团化企业；台湾地区 LED 产业相对集中，各
环节分工明确，产业链供销稳定；我国大陆企业数量众多，产业链初步形成，并已形成若干
产业集聚区，但企业单体规模较小，尚处于快速发展早期阶段。
图表 15 全球 LED 产业链分布
地
区
外延芯片 封装及应用
Nichia 、Rohm 、Toyoda Gosei
日本
Citizen 、Stanley 、Kagoshima、Toshiba
Osram、Philips Lumileds 、Cree
欧美
GelCore Avago 、Luminus
韩国 三星 LED、LG、Seoul Semiconductor
晶电、璨圆、广镓、新世纪、洲磊、
泰谷
中国台
湾
光磊、鼎元、汉光
亿光、光宝、宏齐、东贝、佰鸿
三安光电、华灿光电、士兰明芯、
乾照光电、上海蓝光、同方光电、
晶能光电、真明丽、德豪润达、大
连路美
中国大
陆
扬州华夏、广州晶科
国星光电、雷曼光电、上海三思、瑞丰光电、鸿
利光电、聚飞光电、路升光电、四川柏狮、深圳
锐拓、厦门华联、浙江中宙、洲明科技、奥拓电
子、联建光电、丽晶光电
（6）全球外延片产品结构分析
从应用结构来看，国内不少企业技术和产品性能正在快速提升。国内芯片企业的产品
目前不仅大范围应用于室内中小功率照明，在室外大功率、背光、显示、汽车照明领域都已
经开始占有一席之地，其中，三安、华灿、德豪等企业在积极向 LED 显示屏、汽车照明、
紫外应用、农业照明等市场突破。
（7）全球外延片市场前景预测
近十年来，全球 LED 市场规模年复合增长率超过 20%，未来随着技术的不断进步以及
成本的进一步降低，必然促进市场的快速增长，特别是照明市场领域的渗透率将快速提升。
根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的预测，2015 年，全球 LED 芯片需求折合 2 英吋
外延片将达到 1，875 万片/月，约为 2010 年的 9 倍;国内 LED 芯片需求折合 2 英吋外延片将
达到 555 万片/月，约为 2010 的 11 倍，中国照明市场需求强劲，成为主要生产与内需市场
之一，2013 年中国 LED 市场规模达 亿美元，由于产能与需求市场规模逐渐提升，2014
年中国 LED 市场规模达到 亿美元，大幅增长 34%，其中，以中国厂商主要为内需供
给，达 66%的市场占有率，台湾厂商多出口至中国封装厂商，供应市场需求，达 34%的市
场占有率。因此，项目实施具有非常广阔的市场前景。业内专家均认为随着近两年 LED 产
品的大幅降价，激发了更多更广的应用，半导体照明将进入成长期，必将再现爆发式的高速
增长。
中国外延片行业发展现状分析
（1）中国外延片行业发展概况
中国 LED 产业由封装起步发展，初期芯片主要依赖进口，近年来，在下游旺盛需求的
拉动及各地政策的支持下，国内主要 LED 外延芯片企业加大研发投入，积极制定扩产计划，
市场对于外延芯片环节的投资力度不断提升，使得国内 LED 外延芯片行业加速发展。
LED 外延及晶片制造环节在 LED 产业链中，技术含量高、设备投资强度大，同时
产值也相对较高，是典型的资金、技术密集型行业，在 LED 产业链中占据重要地位。近年
来受到下游需求的拉动，LED 在背光、照明等领域的渗透率将不断提高。
中国 LED 产业从封装及应用开始起步，初期 LED 晶片主要依赖进口，近年来在
下游旺盛需求的拉动及各地政策的支持下，中国 LED 外延晶片厂商加大资金和研发投入，
大量购置 MOCVD 机台，中国 LED 外延晶片行业加速发展。
（2）中国外延片行业供给情况
中国 LED 芯片龙头厂三安光电和华灿光电于近日陆续调降部分 LED 芯片价格，宣告
持续长达一年半的 LED 芯片涨价周期正式结束。集邦咨询 LED 研究中心（LEDinside）认
为本次 LED 芯片价格出现松动，标志着全行业性的 LED 芯片供不应求的情况已经反转，2018
年 LED 芯片市场将恢复供需平衡，但随着 LED 芯片大厂的新产能持续投放，未来两年不排
除再次出现阶段性供过于求。
LEDinside 首席分析师王飞表示，2015 年中国 LED 芯片价格大跌，加速了全球 LED 芯
片订单向中国转移，导致中国厂商 2016 年订单剧增，纷纷扩大资本支出来因应。对比全球
其他区域的厂商逐渐减少投资，甚至退出 LED 产业的趋势，中国厂商对 LED 产业的投入仍
然最为积极。2017 年主要的 MOCVD 设备扩产即来自中国厂商三安光电、华灿光电及澳洋
顺昌。
若以 2 寸外延片产能来计算，三安、华灿、澳洋顺昌分别净增加 130 万片、100 万片
与 83 万片，成为中国前三大 LED 芯片厂。随着 2017 年底新增产能逐渐开出，LED 芯片市
场供需逐渐恢复平衡，也因此三安、华灿等厂商选择在近期针对竞争较为激烈的照明和显示
用芯片做出策略性的价格调整。在此之前，芯片价格已经持续一年半居高不下，经过本轮调
整，LED 芯片价格有望进入稳定或小幅调整的平台期。
图表 16 中国主要 LED 芯片厂 2017 年月产能增加值
经过本轮的芯片厂商大扩产，三大龙头厂商产能将逐步跨过 100 万片/月的门槛，LED
芯片产能集中度显著提升，有望形成较好的供给结构，避免价格过度竞争。此外，新增产能
的生产效率比上一代机台（K465i 世代）更高，约能降低 30%的生产成本，将会强化三安、
华灿等主导厂商的成本竞争力，而无力更新设备的芯片厂商将加速被边缘化。
图表 17 中国 GaN LED 外延片产能分布
（3）中国外延片行业需求情况
近十年来，我国 LED 外延芯片环节与 LED 产业基本保持了同步增长趋势。但因我
国 LED 外延芯片环节起步相对封装、应用等较晚，其增长率略高于 LED 产业整体增长幅度，
根据国家半导体照明工程研发及产业联盟的统计，2006 年到 2016 年期间，LED 外延芯片环
节产值从 10 亿元增长至 182 亿元，年复合增长率达 %。
在上游外延芯片端，过去显示屏企业几乎都采用 cree、日亚等国外厂商的芯片或
者其芯片封装成的的灯珠，然而，近年来随着国内三安光电、华灿光电等芯片厂商的崛起，
国内显示屏企业开始大量使用国产产品。
图表 18 中国外延芯片行业产业规模（亿元）
图表 19 2006-2017 年中国 LED 照明产业发展情况
中国外延片行业竞争格局分析
（1）中国外延片行业竞争格局
1）中国外延片市场份额
行业洗牌，两极分化显著，外延芯片企业减少到 20 家内，竞争回归理性。过去几年，
由于 LED 芯片行业新增大规模投资产能释放导致价格大幅下跌。2013 年国内从事 LED 外
延芯片生产的企业有 60 多家（拥有 MOCVD），而截至 2017 年规模化生产的 LED 外延芯片
企业不足 20 家，加上欧美企业纷纷退出，日韩收缩，台湾减产，行业竞争开始回归理性，
市场供需关系正在改善，已形成相对稳定的市场供给局面。
规模成为竞争行业竞争关键要素。未来上游芯片产能将进一步集中：三安光电、华灿
光电的业绩保持稳定快速增长；合肥蓝光等企业紧随其后，加紧发展；华磊光电、苏州新纳
晶、聚灿光电、澳洋顺昌正在寻求稳重求进。未来，国内芯片市场还将进一步集中到 5-10
家企业手中。
2）主要企业外延片产能
截至 2017 年底，我国 MOCVD 设备保有数量超过 1700 台，2017 年国内外延芯片月供
给量超过 1000 万片（2 寸计）。
从全球 LED 供应区域看，中国大陆目前已拥有全球最多的 MOCVD 机台，研究机构
DIGITIMES 的数据表明，到 2017 年，中国 LED 外延晶圆和芯片制造商的产能占全球总产
量的 50％以上，随着产能的不断释放，中国厂商的市场份额将持续提升，未来供应量将超
过日本和台湾地区。
从企业层面来看，MOCVD 设备进一步向大企业集中，国内 15%左右的企业装机数量
超过 50 台，18%的企业装机数量在 20-50 台之间。据 CSA Research 数据，2017 年上游前 10
大企业产能占比达到 82%，特别是前三大企业 2017 年的扩产使得上游集中度显著提升。
图表 20 2017 年我国企业 MOCVD 保有量分布情况
（2）中国外延片行业五力分析
1）行业现有竞争者分析
产业内部的竞争根植于其基础经济结构，并且远远超越了现有竞争者的行为范围。一
个产业内部的竞争状态取决于五种基本竞争作用力——进入威胁、替代威胁、买方侃价能力、
供方侃价能力、行业内竞争，这些作用力汇集起来决定着该产业的最终利润潜力。一个产业
的竞争大大超越了现有参与者的范围。顾客、供应商、替代品、潜在的进入者均为该产业的
“竞争对手”，并且依具体情况会或多或少地显露出其重要性。
图表 21 外延片产品行业环境“波特五力”分析模型
行业内竞争：现有竞争对手以人们熟悉的方式争夺地位，战术应用通常是价格竞争、
广告战、产品引进、增加顾客服务及保修业务。发生这种争夺或者因为一个或几个竞争者感
到有压力，或者因为它们看到了改善自身处境的机会。在大多数产业中，一个企业的竞争行
动对其竞争对手会产生显着影响，因而可能激起竞争对手们对该行动进行报复或设法应付。
在外延片产品行业，国外企业的竞争力主要体现在品牌优势。国内企业的恶性竞争十
分严重，企业之间相互抄袭仿冒。一个好的产品被众人仿冒之后，价格、质量都直线下降，
直到产品做烂、企业做倒。面对这种不健康的成长环境，我们认为企业应该注重自主创新，
树立自身品牌价值。
2）行业潜在进入者威胁
潜在竞争对手指那些可能进入行业参与竞争的企业或公司。新的进入者将带来新的生
产能力和对资源与市场的需求，其结果可能使行业的生产成本上升，市场竞争加剧，产品售
价下跌，行业利润减少。潜在竞争对手的可能威胁，取决于进入行业的障碍程度及行业内部
现有企业的反应程度。进入行业障碍程度越高，现有企业的反应越激烈，潜在竞争对手就越
不易进入或不想进入，从而对行业构成的威胁也就越小。进入行业障碍有：
⑴规模经济。规模经济效益包括产品生产、研制开发、市场营销和售后服务诸方面。
它是潜在竞争对手进入行业的重要障碍，行业的规模经济是要求新进入的生产厂家具有与现
有厂家同等的生产与经营规模，否则将面临生产成本或营销成本上的竞争劣势。
⑴品牌忠诚。通过长期的广告宣传或顾客服务等方式建立起来的企业产品形象或品牌
忠诚，是潜在竞争对手进入行业的主要障碍之一。特别是饮料行业、药品行业或化妆品行业，
新进入行业的生产厂家不得不花费大量的投资与时间，来克服原有的顾客品牌忠诚，建立起
自己的产品（或品牌）形象。
⑴资金要求。进入行业的资金要求，不仅包括厂房设备等固定资本投资，还包括消费
信贷、产品库存及开业损失等流动资金需要；不仅需要生产性资金，而且还需要大量的经营
资金，用于产品研制开发、广告宣传及企业公关活动等方面。对于采矿、石化、钢铁或汽车
等行业来说，资金要求是进入行业的主要障碍。
⑴分销渠道。分销渠道也可成为进入行业的重要障碍。比如，一个新的医疗器械生产
进入威胁
卖 方
侃 价
能 力
买 方
侃 价
能 力
替代威胁
外延片产品行业内竞
争
商，他必须通过价格折让、广告宣传或大量营销推广活动，才有可能挤掉现有竞争者的产品，
可资利用的分销渠道越少，或现有竞争者对分销渠道控制越紧，进入行业的障碍越高，新进
入行业的厂商甚至不得不另起炉灶，从头开始建立自己的分销渠道。
⑴政府限制。为了保护本国的工业与市场，或为了维持本国消费者的利益，当地政府
可以通过项目审批或控制外商进入某些行业，也可以利用环境污染控制或安全标准限制等措
施来限制或控制外商进入某些行业。政府限制通常是最难逾越的行业障碍。
⑴其他方面的行业障碍。新来竞争对手在进入行业之初，与行业内原有厂家相比，可
能在下述方面处于竞争劣势。比如，经验曲线的效益、生产专利的拥有、重要原材料的控制、
政府所给予的补贴，甚至良好的地理位置，等等。这些竞争劣势也可能使潜在竞争对手在进
入行业之前知难而退。
由于外延片产品是半导体的产品，一些生产商看到了外延片产品行业的利润，争相进
入，导致行业竞争激烈。
3）行业替代品威胁分析
替代产品是指具有相同功能，或者能满足同样需求从而可以相互替代的产品。比如，
石油与煤炭，铜与铝，咖啡与茶叶，或天然原料与合成原料等互为替代品。随着经济的发展，
技术的提高，市场上也有可能会出现比外延片产品的替代品。
LED 外延片不存在替代品。
4）行业供应商议价能力分析
供货厂商的议价能力，表现在供货厂商能否有效地促使买方接受更高价格、更早的付
款时间或更可靠的付款方式。供货厂商的议价能力受到下述因素的影响：
⑴对货源的控制程度。若货源由少数几家厂商控制或垄断，这些厂商就处在有利的竞
争地位，就有能力在产品价格、付款时间或方式等方面对购货厂家施加压力，索取高价。
⑴产品的特点。若供货厂商的产品具有特色，或购买厂家转换货源供应需要付出很大
的代价或很长的适应时间，则供货厂商就处于有利的竞争地位，就有能力在产品上议价。
⑴用户的特征。若购货厂家是供货厂商的重要客户，供货厂商就会采取各种积极措施
来搞好与用户的关系。比如，合理的定价水平、优惠的付款条件、积极的产品开发活动或各
种形式的产品服务，争取稳定的客户关系或长期的供货关系。
5）行业购买者议价能力分析
行业顾客可能是行业产品的消费者或用户，也可能是商业买主。顾客的议价能力主要
表现在能否促使卖方降低价格，提高产品质量或者提供更好的服务。行业顾客的议价能力受
到下述因素的影响：
⑴购买数量。如果顾客购买数量多，批量大，作为买方的大客户，就有更强的讨价还
价能力。如果顾客购买的是重要的原辅材料，或者顾客购买的支出比重大，这样，顾客就必
然会广泛寻找货源，货比三家，从而拥有更强的议价能力。
⑴产品性质。若是标准化产品，顾客在货源上有更多的选择，可以利用卖主之间的竞
争加强自己的议价力量。如果是日用消费品，顾客并非那么注重产品的质量，而是更关心产
品的售价。如果是工业用品，产品的质量和可能提供的服务则是顾客关注的中心，价格就显
得不那么重要了。
⑴顾客的特点。消费品的购买者，人数多而分散，每次购买的数量少；工业品购买者
人数少且分布集中，购买数量多；经销商不仅大批量长期进货，而且还可直接影响消费者的
购买决策。因此经销商或工业用户相对消费品购买者而言具有更强的议价力量。
⑴市场信息。如果顾客了解市场供求状况、产品价格变动趋势，并掌握卖方生产成本
或营销成本等有关信息，就会有很强的讨价还价能力，就有可能争取到更优惠的价格。
外延片行业前景预测与投资建议
外延片行业发展趋势与前景预测
（1）行业发展因素分析
1）有利因素
（1）国家产业政策鼓励 LED 产业发展
无论是 LED 显示产品，还是 LED 照明产品，和其各自应用领域的传统产品相比，节
能环保优势十分显著。我国政府高度重视 LED 行业的发展，近年来推出多项相关产业政策
和发展规划，对推动整个 LED 行业发展和产业结构优化升级起到了至关重要的作用。特别
是 2010 年 9 月，国务院发布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出：
“重点培育和发展节能环保等七大战略性新兴产业，积极培育市场，营造良好的市场环境，
并加大财税金融政策扶持力度，引导和鼓励社会投入。”国家产业政策为 LED 行业的快速持
续发展奠定了坚实的基础。
（2）技术不断进步推动 LED 应用产业发展
LED 上游产业的技术进步对 LED 应用产业的发展促进作用明显。自上世纪 60 年代
以来，每隔十年，LED 成本下降百分之九十而发光效率提高十倍。技术进步及成本下降提
高了 LED 照明等应用产品的经济可行性，其市场替代效应得到更大程度释放。同时，我国
LED 应用行业在新技术、新产品开发方面具有良好基础，经过多年发展，业内优势企业在
生产工艺、产品设计等方面已达到或接近国际先进水平。LED 发光效率的不断提高以及成
本的持续降低，促使 LED 应用市场迅速扩大，产品渗透率大幅提升。
（3）LED 产品应用领域广泛，具有广阔市场空间
LED 光源相对于传统光源具有节能环保等优势，在国内政策引导与国际市场需求增加
的影响下，已逐渐在通用照明、背光源、景观照明、显示屏、交通信号、车用照明等领域获
得了较好应用和推广，同时，光通讯、可穿戴电子以及航天航空等领域的应用也显示出巨大
的发展潜力。LED 下游应用市场的繁荣，促进了 LED 芯片的需求，为行业发展提供了广
阔的发展空间。
（4）产业集群效应逐步显现
从国内 LED 产业的发展来看，地域上出现以长三角、珠三角、环渤海经济圈及闽赣
地区为主的四大产业聚集区域。四大产业区域涵盖了整个 LED 产业链，每一区域定位于产
业链不同环节，在技术研发、人才及产品市场定位等方面各具特色，逐步显现出区域集群化
效应。
2）不利因素
（1）关键生产设备依赖进口
MOCVD 设备是生产 LED 外延片最关键的设备，价格昂贵，市场上的 MOCVD 设备
大多生产自欧美国家及日本，制造厂商主要有美国的 Veeco、德国的 Aixtron，以及日本的
Nippon Sanso 和 Nissin Electric。其中日本企业以供应本国为主，对外出口较少。目前，Veeco
及 Aixtron 已占据全球 MOCVD 设备超过 90%的市场份额。由于国产 MOCVD 设备在稳定
性上略有不足，造成芯片企业对国产设备信心不足，仍依赖于进口品牌，这将对国内外延芯
片厂商扩充产能、降低成本造成一定影响，从而制约行业发展。
（2）行业集中度有待提升
相比海外外延芯片制造企业，目前国内大多数外延芯片企业规模较小，尚不具备规模
化生产能力，行业集中度亟待提升。自 2012 年以来，外延芯片行业并购、整合案例日渐增
多，有助于提升行业集中度。另外，企业规模较小导致研发投入受限，技术提升缓慢，工艺
水平与国际同行存在较大差距，产品主要面向于中低端市场。未来 3-5 年内，国内低端 LED
芯片市场竞争将继续加剧，而高品质 LED 芯片的供应仍将处于紧缺状态，不利于行业发展。
（3）高端技术人才的缺乏
LED 外延芯片行业对从业人员的专业素质要求较高，技术人员需对光电材料性能有深
入的研究，并具有丰富的半导体生产工艺经验，能有效地对生产过程进行控制，并能及时发
现和解决产品中存在的问题，保证最终成品的稳定可靠。
国内 LED 行业起步较晚，人才储备相对不足，同时近年来行业发展迅速，造成高端技
术人才短缺。
（2）行业发展趋势预测
外延芯片需求不断增长，空间依然广阔。从全球来看随着 LED 技术的不断进步，LED
在消费电子、照明、景观装饰等方面的应用获得快速普及，汽车、医疗、农业等超越照明领
域的市场应用也越来越广泛，给 LED 外延芯片带来了巨大的市场需求。
出口方面，我国是全球最大的 LED 应用产品生产国和出口国，仅 LED 照明产品出口
每年对上游芯片的需求量就达到 3000 万片。未来随着 LED 照明产品渗透率进一步提高，国
内的 LED 照明出口中对芯片需求还有较大增长空间。
国内市场，预计至 2020 年，芯片需求量将超过 10000 万片（折合成 2 寸），其中 LED
照明需求将超过 5000 万片，这意味着到 2020 年我国国内市场对 MOCVD 的需求量总体将
超过 1800 台（以 50 片 2 英寸计）。
（3）行业发展前景预测
LED 外延片是指在一块加热至适当温度的衬底基片（主要有蓝宝石、SiC、Si 等）上
所生长出的特定单晶薄膜。外延片处于 LED 产业链中的上游环节，是半导体照明产业技术
含量最高、对最终产品品质、成本控制影响最大的环节。
近年来，下游应用市场的繁荣带动我国 LED 产业迅猛发展，外延片市场也迎来发展良
机。国内 LED 外延片产能快速提升，技术水平不断进步，产品已开始进入中高档次。在芯
片市场供货偏紧和各地政策支持力度加大的背景下，2011 年我国 LED 外延片产能继续扩张。
在区域分布上，我国 LED 外延片企业主要集中在闽三角地区、环渤海湾地区和珠三角地区。
外延片是 LED 核心器件中的前端高技术产品，我国在这一领域的企业竞争目前仍处于
“蓝海”阶段。国内外延片市场的基本格局是外资企业产品技术占据主导，本土厂商逐步崛起。
为进一步完善 LED 产业链，“十三五”期间各级政府将继续加强对上游外延片领域基础研究
的投入，中下游企业也在积极向上游拓展，国内 LED 外延片市场发展前景乐观。
外延片行业投资现状与风险分析
（1）行业投资现状分析
由于近几年国内大部分地方政府均不再对企业购买 MOCVD 进行补贴，在 2015
年 LED 芯片价格大幅下跌后，国内 LED 芯片企业购置 MOCVD 的预期大大降低，2016
年，我国国内基本没有新增 MOCVD 设备，三安光电终止了 47 台德国 AIXTRON 的
MOCVD 设备采购计划，另外我国台湾地区晶元光电、美国科锐芯片业务也多次减产，芯
片供给过剩得到有效缓解。随着通用照明、显示屏等下游应用端需求继续放量，2016 年我
国 LED 外延芯片环节逐步回暖，产值增长率达 %，已基本回升至行业平均发展增速。
此外，MOCVD 设备采购期和调试期均在半年左右，在行业景气度回升后，短时间内难有
大量新增产能释放，并且外延芯片行业是规模效应显著的技术密集型行业，LED 芯片行业
现有领先企业不仅具有规模优势，经过多年经营磨合，技术和管理上也具有明显优势，未来
也很难有新进入者进入该行业参与竞争，因此，未来几年内我国 LED 外延芯片环节整体将
保持供需平衡状态，持续与 LED 行业整体同步快速发展趋势。
（2）行业进入壁垒分析
1、技术壁垒
LED 外延生长及芯片制造过程需要多项专门技术，涉及光学、电学、材料学、表面物
理、检测技术、光刻技术等多专业学科知识，以及物理分析、结构设计、参数设置、设备调
控等多个生产环节，生产过程中需调控的工艺参数多达百余个，这不仅需要深厚全面的理论
知识，更需要长期的实验测试及海量的实验数据作为基础。尤其在 LED 外延生长过程中，
MOCVD 设备在温区设置、变温变压过程调节、生长速率控制、自动化程度、载气与气源
配比等方面需要与外延生长技术精确匹配，且每台 MOCVD 设备由于自身固有差异在工艺
参数设置上均有所不同，需要长期的生产经验作为指导，对于技术人员的知识背景及操作经
验积累提出了很高的要求。因此，新进入企业很难在短时间内开展 LED 外延片及芯片的批
量化生产。
2、工艺管理壁垒
LED 外延生长及芯片制造过程属于精细生产过程，需要严格的工序流程管理及生产控
制。LED 下游产品对于芯片的生产良率要求很高，在批量生产时，少量芯片的不合格将会
导致终端产品的整体报废，因而对 LED 芯片的稳定性及可靠性提出了较高的要求。在规模
化生产的同时确保芯片质量稳定，并能有效控制成本的工序流程管理，须通过长时间、规模
化生产经验的积累。因此，产品制造工艺管理将成为新进入企业面临的主要障碍。
3、规模壁垒
LED 外延芯片行业前期投入大，产品固定成本高，需要形成规模优势、提高设备利用
效率才能有效控制成本，强化企业竞争实力。同时，下游封装厂商通常希望所选定的芯片供
应商能够充分匹配其产能需求，以保证所采购芯片产品的稳定性及一致性，因而只有具有规
模生产能力的外延芯片厂商才能与下游大客户建立起稳定的合作关系。新进入的企业缺乏规
模化生产管理的经验，难以在短时间内形成成本、规模方面的优势，因此构成进入壁垒。
4、品牌壁垒
LED 芯片质量是决定 LED 终端产品的关键因素，因而下游厂商对 LED 芯片供应商
所提供的产品可靠性和稳定性要求很高，LED 芯片产品通常需要半年以上的认证过程才能
最终被下游厂商所接受，而下游厂商选定供应商后也会形成一定的稳定性和延续性，通常不
会轻易变动。现有的主流外延芯片厂商有着良好的品牌声誉，并通过与下游厂商建立长期合
作关系保证稳定的供销关系，新进入的公司必须要能长时间稳定和批量化地提供高质量的芯
片才能获得下游厂商的认可。因此，在激烈的市场竞争中，LED 外延芯片厂商的品牌和市
场声誉对新进入者形成一定的壁垒。
5、资金壁垒
LED 外延生长及芯片的生产需要购买昂贵先进的生产设备，且每个制造环节涉及诸多
工序，均需专业甚至定制的设备及测试仪器。例如用于外延生长环节的 MOCVD 设备单台
售价需人民币 1000 至 2000 万元，加上辅助设备、洁净厂房等，建立一条上规模的 LED
外延片生产线通常需要数亿元资金，因此资本进入门槛较高。此外，LED 外延芯片行业作
为新兴的高科技行业，技术进步日新月异，公司需要持续大规模的研发投入以保证技术更新
及产品升级，从而巩固公司在市场中的竞争力。因而，LED 外延片及芯片制造所需资金投
入较大，也对行业新进入者构成较高壁垒。
（3）行业经营模式分析
LED 外延生长及芯片制造环节在 LED 产业链中技术含量高，设备投资强度大，同
时利润率也相对较高，是典型的资本、技术密集型行业，其技术及发展水平对各国 LED 产
业结构及各公司的市场地位起着决定性影响。近年来，LED 在背光、照明等领域的渗透率
不断提高，受下游需求拉动影响，LED 外延芯片需求呈现快速增长趋势。
（4）行业投资风险预警
近年来，LED 产业链中各环节的技术发展和工艺改进，推动了 LED 成本大幅下降，
促进了 LED 应用全面发展。LED 外延生长和芯片制造是 LED 生产过程中最为核心的环
节，其技术发展水平决定了 LED 应用的渗透范围。提高发光效率（lm/W）和降低单位成
本（元/lm）是 LED 外延芯片行业技术发展的主要目标。
发光效率是 LED 产品的标志性技术指标，发光效率除了影响 LED 芯片的亮度及能
耗外，也影响着 LED 芯片的成本及可靠性。近年来，为了提高发光效率，研究人员在提升
LED 内量子效率及光提取效率方面做了大量的研发工作，提出了 PSS 衬底外延片、粗化
外延表面、金属键合剥离、倒装芯片结构、垂直芯片结构等技术，使得 LED 发光效率得到
了大幅提升。LED 光源器件的封装暖白发光效率已达到 140lm/W 左右、封装冷白发光效
率已达到 170lm/W 左右，国际主流实验室水平已达到 230lm/W。2014 年 3 月发布了发光
效率为 303lm/W 的 LED，实现 LED 技术发光效率进一步提升。
近几年，由于我国政府政策支持及企业研发资金密集投入，并伴随大量我国台湾地区
和韩国 LED 产业技术专家和团队加入本土企业，国内 LED 外延芯片企业的平均技术水平
有了长足发展，已经达到国际先进水平。
降低外延、芯片成本对推广 LED 应用至关重要。近年来，研究人员从新技术、新结
构、新工艺着手，通过技术创新，不断降低外延、芯片生产成本。白光 LED 封装的成本将
从 2009 年的 25 美元/klm 降至 2020 年的 美元/klm，LED 成本的终极目标为 美
元/klm，平均每年的成本下降在 30%以上。
除发光效率及单位成本外，在 LED 显示屏、背光源等应用领域，LED 芯片的光衰、
亮度、色度一致性以及抗静电能力也是关系 LED 应用的关键技术指标。
从用户体验及经济性考虑，降低光衰、保证芯片的均匀性、提高芯片抗静电能力以及
在恶劣环境下的可靠性也是 LED 外延芯片行业技术发展的重要方向。
外延片行业投资机会与热点分析
（1）行业投资价值分析
LED 芯片领域技术门槛较高，LED 封装领域竞争较为激烈，行业集中度不断提升；LED
应用领域行业渗透率不断提升，传统应用增速放缓，新兴应用增速超过传统应用。
（2）行业投资机会分析
LED 是继白炽灯、荧光灯后的第三代主要照明技术，LED 优点众多，具有节能（比白
炽灯节能 80%，比荧光灯节能 15%）、环保、显色性好、寿命长（LED 寿命在 5 万-10 万小
时之间，远高于白炽灯和荧光灯，维护成本极为低廉）等优点。
中国的 LED 产业起步于上世纪 80 年代，先由下游封装做起，再逐步进入上游外延片
生产；2000 开始加大对高亮度四元芯片和 GaN 芯片的投资，通过启动多项重点工程支持半
导体照明技术的研发和产业化，初步形成了完整的产业链，在下游集成应用方面形成了一定
发展优势。
LED 产业链各环节价值差异较大，产业价值链附加值曲线呈现“长尾型”特征：上游的
发光材料外延加工及芯片制造要求的设备投入资金量很大，且加工技术复杂，由于高技术和
高投入，企业赚取的利润约占整个产业链的 70%；中游封装和下游应用领域技术难度相对
较低、缺乏核心技术、进入门槛低、竞争激烈，利润也比较少，企业专区的利润在整个产业
链之中大约各占 10%-20%。LED 产业属于高新技术产业，其高技术含量特点一定程度上决
定了 LED 外延片、LED 芯片设计研发及加工环节的高附加值。
目前我国 LED 产业链上游的外延/芯片领域受到资本实力强大的企业的关注，这些企业
有上市公司（如江西联创、长电科技等），也有资本雄厚的民营企业（如深圳世纪晶源、厦
门三安、大连路美等）。目的是通过上游高端切入，力争在 LED 整个产业占据主导地位；但
该领域投资额度大，专业技术人才比较匮乏，投资风险比较大。
（3）行业投资热点分析
近年来，我国集成电路工业发展迅速。我国硅外延片行业在受国内市场需求不断扩大
之际，全球硅外延片市场在中国硅外延片企业的吸引力也在增大。中国已经成为全球硅外延
片的重要生产基地，外资企业加速向中国转移生产，同时开展本土化研发，因此，未来几年，
我国本土化硅外延片企业将面临急剧化挑战。
（4）行业投资策略分析
得益于我国经济的高速发展，近年来硅外延片行业总体保持了较好的增长势头，尤其
是我国扩大内需而出台的一系列经济刺激政策，为硅外延片行业带来难得的机遇。
硅外延片产业发展的一些新的特点：一是硅外延片产业发展更趋成熟 和理智。二是无
论从全球来看，还是从中国来看，硅外延片技术进步的速度比预计的要快，主要指标看来有
可能提前实现。三是国内基于新技术路线的逐步成熟并进入量产，将对硅外延片产业发展产
生新的推动作用。四是应用市场启动的速度之快，基地建设示范项目的作用之大，目前已涉
及的范围之广，也已超过预期，对硅外延片业的规模水平提升提出了更高要求。五是国外和
我国港台资本以及 民营资本介入硅外延片产业的力度明显加大。 六是研发及产业联盟，硅
外延片及相关行业协会学会的作用以及从全 行业看一批管理和技术精英队伍的作用，都已
不容忽视。七是行业发展所必需的标准建设、专利建设、检测平台建设的实际推进也产生了
较大作用。
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