LED项目可研报告

年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 1 页 共 81 页目 录第一章第一章 总总 论论.51.1 项目及项目单位综述 .51.1.1 项目名称及项目单位.51.1.2 项目单位概况.51.1.3 可行性研究报告编制的依据、原则和范围.101.2 项目提出的背景及改造的必要性 .111.2.1 国家节能、照明产业政策规划和公司发展战略的需要.111.2.2 适应市场发展需求.131.2.3 激烈的市场竞争对企业提出了更高的要求.131.3 项目概况 .141.3.1 项目总资金.141.3.2 建设内容与规模.151.4 可行性研究的主要结论及建议 .151.4.1 主要技术经济指标.151.4.2 主要结论.17第二章第二章 市场分析市场分析.182.1 项目产品及行业隶属 .182.2 产品市场供应分析 .192.2.1 产品市场供应现状.192.2.2 产品市场供应预测.202.3 产品市场需求分析 .202.3.1 产品市场需求现状.202.3.2 产品市场需求预测.232.4 市场竞争力分析 .24第三章第三章 建设规模与产品方案建设规模与产品方案.263.1 建设规模 .263.2 产品方案 .26年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 2 页 共 81 页第四章第四章 建设条件建设条件.294.1 建设用地 .294.2 交通运输 .294.3 外部配套协作条件 .29第五章第五章 技术、设备及工程方案技术、设备及工程方案.305.1 技术方案 .305.1.1 技术改造主导思想.305.1.2 技术改造后工艺流程分析.315.1.3 项目采用的关键技术.335.1.4 项目技术创新点.385.2 主要设备方案 .395.3 工程方案 .41第六章第六章 主要原材料和能源供应主要原材料和能源供应.426.1 主要原材料供应 .426.2 能源供应 .426.3 主要原材料、能源价格及年需要量 .42第七章第七章 总图运输与公用辅助工程总图运输与公用辅助工程.447.1 总图布置 .447.1.1 总图布置原则.447.1.2 场内外运输.447.2 公用辅助工程 .447.2.1 给排水.447.2.2 供电.467.3.3 通风及降温.477.2.4 维修及检验.47第八章第八章 节能分析节能分析.498.1 用能标准和节能规范 .498.2 能耗状况和能耗指标分析 .498.2.1 能源供应状况分析.49年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 3 页 共 81 页8.2.2 能源消耗种类和数量.508.2.3 能耗指标分析.508.3 节能措施和节能效果分析 .51第九章第九章 环境影响评价环境影响评价.539.1 厂址环境条件 .539.2 项目建设和生产对环境的影响 .539.3 环境保护措施方案 .539.3.1 编制依据.539.3.2 项目环境影响分析及治理对策.539.4 环境保护投资 .549.5 环境影响评价 .54第十章第十章 劳动安全卫生与消防劳动安全卫生与消防.5510.1 危害因素及危害程度 .5510.2 安全措施方案 .5510.2.1 基本原则.5510.2.2 职业安全防护措施.5610.2.3 装置个人卫生设施.5710.3 消防措施 .5710.4 安全卫生与消防投资 .57第十一章第十一章 企业组织机构和人员配置企业组织机构和人员配置.5811.1 组织机构 .5811.2 人员配置 .5911.3 人员培训 .59第十二章第十二章 项目实施进度项目实施进度.6012.1 总则 .6012.2 项目实施进度安排 .60第十三章第十三章 投资估算投资估算.6113.1 投资估算范围与依据 .61年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 4 页 共 81 页13.2 投资估算 .61第十四章第十四章 融资方案融资方案.6414.1 资本金筹措 .6414.2 债务资金筹措 .6414.3 融资方案分析 .64第十五章第十五章 财务评价财务评价.6515.1 财务分析方法及说明 .6515.1.2 投资估算.6515.1.3 资产形成.6515.1.4 成本费用估算.6515.1.5 收入和税金估算.6715.1.6 财务效益分析.6815.1.8 不确定性分析.6915.2 财务效益评价结论 .72第十六章第十六章 国民经济评价国民经济评价.8316.1 经济效益分析.8316.2 宏观经济影响分析.85第十七章第十七章 风险分析风险分析.8717.1 经营风险分析 .8717.2 管理风险分析 .8717.3 技术风险分析 .8717.4 防范和降低风险对策 .88第十八章第十八章 可行性研究结论可行性研究结论.89第十九章第十九章 附件和附图附件和附图.90年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 5 页，共81页第一章第一章 总总 论论1.11.1 项目及项目单位综述项目及项目单位综述1.1.11.1.1 项目名称及项目单位项目名称及项目单位项目名称：年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目项目单位名称：注册资本：项目单位地址：项目单位法定代表人：项目负责人： 联系电话：项目建设地址：可研报告编制单位：1.1.21.1.2 项目单位概况项目单位概况1.1. 企业概况企业概况2.2.经济实力经济实力3.3.技术实力技术实力4.4.项目实施主体概况项目实施主体概况1.1.31.1.3 可行性研究报告编制的依据可行性研究报告编制的依据、原则和范围、原则和范围1.1. 编制依据编制依据（1） 产业结构调整指导目录(2005 年本) （国发改委第 40 号令） ；（2） 关于建设国家电子信息产业基地和产业园的意见 （信部规2003219 号） ；年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 6 页，共81页（3） 投资项目可行性研究指南（试用版） （中国电力出版社2002 年 3 月出版） ；（5） 关于加快推进广东新型工业化的意见 （粤府办200344号） ；（6）国家及地区的有关政策、法令和法规；（7）广东省 A 企业集团有限公司提供的部份资料；（9）广东省 A 企业集团有限公司关于委托广东省机电设备招标中心编制年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目可行性研究报告的委托合同。2 2、编制原则、编制原则根据原国家计委委托中国国际工程咨询公司编制的投资项目可行性研究指南 ，进行可行性研究工作并编写可行性研究报告。1）认真总结国内外 LED 绿色照明领域的先进技术和工艺，做到技术先进可靠、方案优化合理，保证长周期稳定、高效益运行。2）企业运营要遵守环境保护法，以期实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。3）充分利用广东省 A 企业集团有限公司现有的各种设施和人力资源，以节省投资，提高经济效益。3 3、可行性研究报告编制的范围、可行性研究报告编制的范围本可行性研究报告编制的范围包括：总论、市场分析、建设规模与产品方案、厂址选择、技术方案、设备方案和工程方案、主要原材料和能源供应、节能措施、环境影响评价、劳动安全卫生与消防、组织机构与人员配置、项目实施进度、投资估算、融资方案、财务评价、国民经济评价、社会评价、风险分析以及研究结论与建议。年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 7 页，共81页1.21.2 项目提出的背景及改造的必要性项目提出的背景及改造的必要性1.2.11.2.1 国家节能、照明产业政策规划和公司发展战略的需要国家节能、照明产业政策规划和公司发展战略的需要1.1.国家节能环保战略规划的需要国家节能环保战略规划的需要LED 作为一种新型的照明技术，具有耗电量少，发光效率高，显色性好，可靠性高，体积小重量轻，节能环保，使用寿命长等优点，被业界认为是未来照明技术的主要发展方向。由于 LED 是冷光源，半导体照明自身对环境没有任何污染，与白炽灯、荧光灯相比，节电效率可以达到 90以上。在同样亮度下，耗电量仅为普通白炽灯的 1/10，荧光灯管的 1/2，其节能效益十分可观。为应对半导体照明产业的发展趋势，日本、美国、韩国和欧盟都将 LED 产业作为前沿产业或战略性产业给予高度重视，相继出台了各自的国家半导体照明计划，投入巨额资金进行研发。日本通产省在 1998 年制定了“21 世纪光计划” ，在 19982002 年投资 50 亿日元用于开发白光 LED 照明光源；美国 2000 年启动“国家半导体照明研究计划” ，在 20002010 年耗资 5 亿美元发展半导体照明产业；2000 年 7 月，欧盟设立“彩虹计划” ，通过欧盟补助金委托 6 个大公司和 2 个大学推广 LED 的应用；2002 年韩国产业资源部推出“GaN 半导体开发计划” ，在 20042008 年投入 1 亿美元用于支持LED 的研究。我国于 2003 年启动“国家半导体照明工程” ，在“十五”期间，累计投入引导经费一亿人民币。 国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年） 将高效节能、长寿命的半导体照明列入第一重点领域（能源）的第一优先主题（工业节能） ，在国内外引起广泛关注。预计 2010 年，我国发电量将达到 2.7 万亿度，照明用电量约3000 亿度；如果 2010 年半导体照明进入 1/3 的照明市场，可节电年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 8 页，共81页30，即年节电 1000 亿度，这就至少相当于一个三峡工程的发电量。2.2.我国照明产业发展的需要我国照明产业发展的需要目前，我国已经成为全球半导体照明产业发展最快的区域，已成为全球重要的 LED 器件封装基地，约占世界市场的 15。同时，国内芯片的生产能力和品质都有了长足进步，国产化率已达到46，2007 年全球 GaN 芯片新增产能的 25%在中国。2007 年我国半导体照明应用产品产值已超过 300 亿元，成为 LED 全彩显示屏、太阳能 LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国，新兴的半导体照明产业正在形成。值得指出的是，我国是全球最大的传统照明生产、消费和出口国，但照明工业大而不强。半导体照明的发展为我国传统照明创造了极好的产业提升机遇，结合太阳能、风能等新能源的利用，我国完全可以成为未来照明产业的强国；我国在北京奥运和上海世博会工程、以及道路照明中的半导体照明示范应用全球瞩目，也将大大推动国内产业的发展，预计 2010 年我国半导体照明及相关产业产值将达到 1000 亿元人民币。正是在上述背景下，广东 A 集团积极组织技术力量对 LED 大功率 LED 半导体绿色照明系列产品的科技攻关，提出实施年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目。项目的实施将推动广东 A 集团产业转型和升级，同时能够使项目单位企业发展战略规划与国家节能战略规划以及我国照明产业发展趋势相一致。项目的实施符合关于组织申报 2009 年资源节约和环境保护备选项目的通知中“一、节能方面”中“LEDLED 照明产业化示范项目照明产业化示范项目” 。年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 9 页，共81页本项目同时符合产业结构调整指导目录产业结构调整指导目录(2005(2005 年本年本) （国发（国发改委第改委第 4040 号令）号令）鼓励类项目（第一类鼓励类项目（第一类 鼓励类鼓励类 第二十四款信息产业第二十四款信息产业第第 2323 条条“新型电子元器件新型电子元器件 光电子器件光电子器件 制造制造”的政策条款范畴。本次项目的成功实施将有利于加快我国半导体照明产业的发展，有利于国家建设环保节约型社会的宏观战略的实施，经济和社会效益明显。1.2.21.2.2 适应市场发展需求适应市场发展需求大功率 LED 产品覆盖了整个 LED 应用领域约 75%的市场份额。2010 年我国半导体照明及相关产业产值预计将达到 1000 亿元，大功率 LED 照明产品市场销售额预计约 450 亿元。未来大功率 LED 将成为 LED 照明应用的主体，并将在背光源、汽车、景观装饰、特种工作照明、通用照明等领域全面取代传统照明光源，其在手机和中大尺寸 LCD 面板背光都有广泛的应用，市场潜力巨大。1.2.31.2.3 激烈的市场竞争对企业提出了更高的要求激烈的市场竞争对企业提出了更高的要求在大功率 LED 照明行业中，日、美、德大型厂商处于领导地位，如日本的日亚、丰田合成、东芝，美国的 Lumileds 、 Cree ，德国的 Osram 公司等。但随着近年的电子信息产业的迅猛发展，在亚洲的韩国、台湾等国家和地区，大功率 LED 照明产品也得到了较快发展，生产厂家规模不断扩大，市场竞争变得激烈。虽然目前广东 A 集团已经掌握了大功率 LED 封装的核心技术，但由于缺乏与之配套的关键电子制造设备以致目前仍无法大批量生产该型产品，面对国际 LED 照明行业的快速发展，公司急需对原有大功率 LED 半导体照明产品生产线进行升级改造，以确实提高产品规格档次，全面提高产品市场竞争能力。近年来，LED 照明产品市场需求量不断加大。国外及我国台湾年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 10 页，共81页地区的 LED 厂商为降低生产成本，纷纷到我国内地投资办厂。日本、台湾等外资和台资公司在国内所设的生产企业规模已迅速形成，在国内外市场均对项目单位形成一定的竞争威胁，项目单位如不对原有大功率 LED 半导体照明产品生产线进行快速升级改造，将有可能丧失市场竞争优势。而通过对该生产线的技术改造，将有利于增强以技术创新为支撑的核心竞争力，加快实现集团“做大、做强、做优”的发展战略。1.31.3 项目概况项目概况1.3.11.3.1 项目总资金项目总资金项目总资金 6000 万元，其中建设投资 4500 万元，铺底流动资金 1500 万元。详见表 1-1 投资估算表。表 1-1 投资估算表单位：万元序号序号项目项目金额金额1建设投资45001.1主体工程费用42001.1.1机械设备40001.1.1.1进口设备27301.1.1.2国产设备12701.1.2厂房改造2001.2辅助配套工程费用851.2.1给排水61.2.2供配电91.2.3通风降温201.2.4安全消防151.2.5环保绿化35年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 11 页，共81页1.3预备费用215建设投资合计45001.3.21.3.2 建设内容与规模建设内容与规模1.1. 建设内容建设内容项目拟新增 2 条大功率芯片自动封装生产线，3 条高亮度白光生产线；3 条背光源及模组生产线，1 条公共照明（路灯、隧道灯）灯具及模组生产线；1 条特种照明及装饰灯灯具及模组生产线。2.2. 建设规模建设规模根据市场导向以及企业原有各种生产要素条件，确定本项目建成后生产能力：大功率 LED 芯片封装 2.4 亿只/年，包含大功率 LED 光源、高亮度白光 LED、背光源模组；公共照明灯具及模组 5 万只/年；特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只/年。1.41.4 可行性研究的主要结论及建议可行性研究的主要结论及建议1.4.11.4.1 主要技术经济指标主要技术经济指标表 1-4 主要技术经济指标一览表序号指标和数据名称单位指标和数据备注1项目总投资万元60001.1建设投资万元4500其中用汇万美元3901.2建设期利息万元01.3铺底流动资金万元15002资金来源2.1企业自筹万元60002.2投资借款万元03新增产品产量3.1大功率 LED 光源万只1000单价元/只8.553.2高亮度白光万只18000单价元/只0.26年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 12 页，共81页3.3背光源模组万只5000单价元/只1.033.4公共照明（路灯隧道灯）灯具及模组万只5单价元/只427.353.5特种照明及装饰灯灯具及模组万只20单价元/只260.684销售总收入(不含税)万元25641达产年5销售税金及附加万元170.33达产年6总成本费用万元20163.14达产年7利润总额万元5308达产年8所得税万元1327达产年税后利润万元3981达产年10税收总额万元3234达产年10.1增值税万元1703.34达产年10.2销售税金及附加万元170.33达产年10.3所得税万元1327达产年10.4堤围费万元33.33达产年11财务盈利能力分析11.1财务内部收益率全部投资所得税前%46.987全部投资所得税后%37.83311.2财务净现值全部投资所得税前%9420.956IC=10%全部投资所得税后%6038.198IC=10%11.3静态投资回收期不含建设期全部投资所得税前年2.663全部投资所得税后年3.18311.4动态投资回收期不含建设期全部投资所得税前年3.401全部投资所得税后年4.28211.5总投资收益率%88.4611.6资本金净利润率%66.3511.7销售净利润率%15.5312资产负债率%32.86最大值13盈亏平衡点%46.11达产年14厂区物料供应达产年14.1运进量吨5000014.2运出量吨4800015原材料消耗达产年15.1芯片万只4000015.2支架万只4000015.3透镜万只100015.4其他配件及辅料16能源消耗万只达产年16.1水万吨216.2电万千瓦时30017能耗指标年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 13 页，共81页17.1能源消耗折标煤量吨370.4217.2万元产值能耗千克标煤/万元14.4518项目定员人48419全员劳动生产率万元/人/年52.981.4.21.4.2 主要结论主要结论项目通过国内外市场分析、技术方案和工程方案论证、环境影响评价、投资估算和财务评价等专题分析，认为该项目符合国家产业政策和广东省 A 企业集团有限公司持续发展的需要。项目总投资 6000 万元，本项目完成后正常运营年份销售收入25641 万元，相当于实现利润 3981 万元。项目税后财务内部收益率为 37.83%，动态投资回收期为 4.29 年(不含改造期)，经济效益和社会效益明显。因此，本项目符合国家及地方的有关政策和发展方针,在环保、技术、工程、经济效益和社会效益上均可行。第二章第二章 市场分析市场分析2.12.1 项目产品项目产品及行业隶属及行业隶属本项目产品为大功率 LED 半导体绿色照明系列产品，具体为：大功率 LED 芯片、LED 公共照明灯具和 LED 特种照明灯具。项目同时隶属于光电子器件及其他电子器件制造业（行业代码：4059）和照明灯具制造业（行业代码：3972） 。根据国民经济行业分类与代码 （GB/T 47542002）确定。项目产品应用市场领域：手电筒、矿灯、航标灯等均为大功率LED 的重要应用范围。车用市场将是白光 LED 的高成长领域，汽车内外部照明均会采用到大功率 LED。手机、数位相机用的闪光灯，将会进一步提高高率 LED 的利用率。路灯照明、灯饰、景观年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 14 页，共81页灯将会用高功率 LED 产品取代霓虹灯，可被视为重要市场。广东 A 企业集团已掌握项目实施相关的多项专利及专有技术，技术成熟并处于国际领先地位。图 2-1 大功率 LED 封装光、热、电、结构与工艺2.22.2 产品市场供应产品市场供应分析分析2.2.12.2.1 产品市场供应现状产品市场供应现状经过 30 多年的发展，中国 LED 产业已初步形成了较为完整的产业链。目前已经实现了自主生产外延片和芯片。现阶段，从事该产业的人数达 5 万多人，研究机构 20 多家，企业 4000 多家，其中上游企业 50 余家，封装企业 1000 余家，下游应用企业 3000 余家。特别是 2003 年中国半导体照明工作小组的成立标志着政府对于 LED 在照明领域的发展寄予厚望，LED 作为光源进入通用照明市场成为日后产业发展的核心。在“国家半导体照明工程”的推动下，长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国 LED 产业发展的聚集地。 目前，我国具有一定 LED 封装规模的企业约 600 家，各种大大小小封装企业已超过 1000 家，2007 年，国内 LED 器件封装能力约600 亿只/年，超高亮度及白光 LED 封装产量约 50 亿只。功率型白年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 15 页，共81页光 LED 的发光效率从 2003 年的 20 lm/W 提高到现在的 80100 lm/W，基本达到照明要求（日光灯为 70 lm/W） 。从分布地区来看，主要集中在珠江三角洲、长江三角洲、江西、福建、环渤海等地区。 但是，我国大功率 LED 封装产业由于发展时间短，仍存在一些问题，发展现状是：从研发到生产，大多厂家只有一至两年时间，最长的不超过五年。厂家多、规模小，自动化程度低，技术水平低。大多数厂家停留于 50K 以下的产量，以手工化/半自动操作为主；自动化程度高、技术相对成熟、实际产量达 500K/月以上的内资厂屈指可数。产品品种多，没有形成标准化的、公认的主流产品。专业技术人才缺乏，研发进展慢，产品设计和技术多流于模仿抄袭，缺乏自主研发和核心专利技术。产品品质参差不齐，性价比偏低，没有统一的检验标准。市场竞争异常惨烈。除了内资厂商之间的竞争之外，还屡屡被实力雄厚国外大品牌和外资厂打压。2.2.22.2.2 产品市场供应预测产品市场供应预测在大功率、高亮度 LED 方面，国内企业的技术水平与国外相比还有相当大的差距，特别是大功率 LED 及高性能 LED 芯片仍需进口，有自主知识产权的技术还不多，产业化规模偏小等，这些因素将制约我过 LED 产业的进一步发展。考虑目前大功率 LED 照明行业厂商数量、规模、装备技术水平等因素，预计未来 5 年，我国大功率、高亮度 LED 照明产品供给增长速度将保持在 12%-15%之间，2013 年，我国大功率 LED 照明产品年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 16 页，共81页供给量将达到 100 亿只以上。2008-2015年我国大功率LED照明产品供应量预测 单位：亿只50586676871011131260204060801001201402008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年供给量2.32.3 产品市场需求产品市场需求分析分析2.3.12.3.1 产品市场需求现状产品市场需求现状目前国内 LED 较为成熟的应用领域为建筑景观照明，大屏幕显示，交通信号灯，指示灯，手机及数码相机等用小尺寸背光源，太阳能 LED 照明，汽车照明，特种照明及军用等，其中建筑景观照明是我国 LED 最大的应用领域。我国大功率LED照明应用市场结构图44%2%18%11%18%7%建筑景观照明交通信号灯显示屏LCD背光源汽车太阳能LED照明（1）建筑景观照明由于 LED 光源具有节能环保、轻巧耐用、色彩丰富、简单易控、年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 17 页，共81页低压安全等一系列优点，在景观照明中具有广泛的应用市场，国内景观照明市场规模约在 200 亿元以上。厦门、重庆、上海、广州、沈阳和哈尔滨等城市已建成一批 LED 景观照明示范工程。在奥运和世博 LED 示范工程带动下，北京、青岛、上海等地将继续建设一批LED 景观照明工程，这些工程扩大示范效应将进一步促进其他中小型城市采用 LED 景观照明，从而加快我国 LED 景观照明在不同地区与城市的大面积使用。（2）交通信号灯交通信号灯的市场规模达 10 亿元以上。目前，我国高亮度 LED城市交通信号灯也已广泛应用。如上海市明确规定新上交通信号灯一律采用 LED 作为光源。另外，LED 在铁路信号机上也有广阔的应用前景。传统信号机以双灯丝白炽灯泡为光源，灯泡寿命只有 1000小时。我国政府计划未来平均每年新建 1700 公里铁路线，至 2020年我国铁路线总长将达到 10 万公里，高可靠性、安全性及少维护的高亮 LED 将会大有作为。并且，手持信号灯、客车床头阅读灯、安全标志灯等铁路信号及照明产品也开始使用 LED。我国处于高速发展的公路、机场、海港等领域的信号、标识类用灯，也是 LED 应用很有潜力的市场。（3）显示屏显示屏市场规模达 50 亿元。我国 LED 显示屏起步较早，市场上出现了一批具有较强实力的生产厂商，已经形成了一个配套齐全的成熟行业。目前我国 LED 显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院、体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等公共场所。国内 LED 显示屏市场的国产率接近 100。此外，随着智能交通系统的发展与成熟，信息的及时全面发布成为交通领域面向社会公众服年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 18 页，共81页务的重要内容，各类信息显示设备成为机场、火车站、码头、公交车站、高速公路、城市道路、停车场等发布信息的主导手段。LED显示屏以其高亮度、高可靠性等优点成为主要显示产品。（4）小尺寸 LCD 背光源国内小尺寸（7 寸以下）背光源市场约 50 亿元。LED 已在手机、MP3、MP4、DC/DV 及 PDA 等小尺寸 LCD 面板领域取得了成熟广泛的应用与普及。随着彩屏手机，以及高像素拍照手机、大屏幕音影手机、多功能 3G 手机的盛行，预计每部手机所需 LED 颗数高达 12-18颗。因此，预计未来几年国内生产的手机所需 LED 颗数高达 60 亿颗左右。国内封装企业正在积极开展技术研发或引进设备，以提高生产能力和产品品质。特别是近年日本、韩国小尺寸液晶背光厂正在向中国转移。（5）汽车应用国内 LED 汽车灯具市场已超过 20 亿元。2006 年中国汽车产销达 727.97 万辆和 721.60 万辆，同比增长 32.76和 30.02。随着LED 发光组件技术水平的提高，产品价格的下降，LED 组合尾灯、LED 刹车灯、LED 转向灯等将会成为我国轿车车灯的主流配置。预计2010 年我国 LED 前装市场（OEM 配套市场）,LED 组合尾灯、LED 中央高位刹车灯、汽车仪表背光以及其它 LED 灯的配套将达到 60 亿元。车用 LED 的下一应用趋势将是汽车前大灯。（6）太阳能 LED 照明国内太阳能 LED 照明产值超过 30 亿元。LED 是低压、直流供电，与太阳能光伏电池低压、直流供电的方式非常匹配，两者结合不需要交流逆变器，真正实现新能源与新光源的结合。太阳能半导体照明草坪灯、庭院灯、信号指示灯等已开始在国内的小区、园林建设、年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 19 页，共81页农村地区道路照明中使用。2.3.22.3.2 产品市场需求预测产品市场需求预测大功率 LED 产品覆盖了整个 LED 应用领域约 75%的市场份额。2010 年中国 LED 照明产业市场销售额预计将达到 1000 亿元，大功率 LED 照明产品市场销售额预计约 450 亿元。未来大功率 LED 将成为 LED 照明应用的主体，并将在建筑景观照明、汽车照明、太阳能LED 照明、显示屏市场、LCD 面板背光源等领域全面取代传统照明光源。在这些细分市场中，建筑景观照明、汽车照明、太阳能 LED 照明、显示屏市场市场需求增长将保持 20%以上的增长速度,市场潜力巨大。2010 年到 2015 年我国大功率 LED 照明市场规模预测见下页图。2.42.4 市场竞争力分析市场竞争力分析1.1. 生产经营方面生产经营方面年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 20 页，共81页（1 1）产业链优势）产业链优势现代企业竞争已经从个别企业之间的竞争转变至各个核心集团之间的产业链竞争，已由传统的成本与质量的竞争演变为信息、资本、技术、经营模型、成本等等方面综合实力的竞争。在这场竞争中，拥有完整产业链的企业，能够调配更大范围的经济资源，具有明显的竞争优势和抗风险能力。相对于我国大功率 LED 封装产业厂家多、规模小这种竞争结构。广东 A 集团资源整合能力较强，下属各子公司之间已初步形成了具有互补性的 LED 照明产品产业链，具备显著的产业竞争优势。（2 2）先进工艺与有效管理的结合）先进工艺与有效管理的结合面对激烈的市场竞争，项目单位极为重视技术创新在企业发展中的重要性，投入大量资金，联合了一批国内顶级研究机构，致力于产品的更新换代和技术水平的不断提升。广东 A 集团技术力量雄厚，关键带头人由数位回国创业的留美博士和硕士以及国内在 LED光电、封装、热学、材料等领域有丰富经验高级人才组成。2.2. 市场采购与销售市场采购与销售（1 1）市场采购体系）市场采购体系项目产品使用的原材料来源通过国内外市场采购。原材料主要是芯片（约占材料成本的 60-70%） 、支架及透镜（约占材料的 20-30%） 。芯片以美国 CREE、BRIDGELUX、SEMILEDS，德国 orsram、台湾晶元，国内三安、路美、晶能、士兰、华光等生产商为主；支架、透镜、钢材及其他原材料以国内采购为主，有相对稳定的渠道体系。预计在未来一段时期内，汇率制度改革、人民币升值趋势有利于降低本项目原材料采购成本。（2 2）市场销售体系）市场销售体系年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 21 页，共81页项目产品目前正处于国际国内市场的快速发展时期，市场需求和市场发展潜力巨大，项目产品市场定位于高端专业照明市场。项目单位致力于凭借产品性价比优势国内外市场开拓，提高市场占有率。广东省 A 企业集团有限公司已在国内外市场建立了稳定的分销体系。第三章第三章 建设建设规模与产品方案规模与产品方案3.13.1 建设规模建设规模1.1. 建设内容建设内容项目拟新增 2 条大功率芯片自动封装生产线，3 条高亮度白光生产线；3 条背光源及模组生产线，1 条公共照明（路灯、隧道灯）灯具及模组生产线；1 条特种照明及装饰灯灯具及模组生产线。2.2. 建设规模建设规模根据市场导向以及企业原有各种生产要素条件，确定本项目建成后生产能力：大功率 LED 芯片封装 2.4 亿只/年，包含大功率 LED 光源、高亮度白光 LED、背光源模组；公共照明灯具及模组 5 万只/年；特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只/年。表 3-1 产品生产纲领计划表产品名称单位2010 年2011 年2012 年2013-2019 年大功率 LED 光源 万只 4008001,0001,000高亮度白光 万只 7,20014,40018,00018,000背光源模组 万只 2,0004,0005,0005,000公共照明（路灯隧道灯）灯具及模组 万只 2455特种照明及装饰灯灯具及模组 万只 8162020年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 22 页，共81页3.23.2 产品方案产品方案1. 项目典型产品技术规格表 3-2 项目典型产品-白光系列技术规格白光系列产品亮度（mcd）光通量（lm）色温（k）电压（v）3528系列10000105050系列1200020大功率1W 系列2000060-110直插 LED 120024000 4 月 10 日2.8-3.8大功率 3W 系列 30000 1802800-80003.0-4.2 表 3-3 项目典型产品-红光系列技术规格红光系列产品亮度（mcd）光通量（lm）波长（nm）电压（v）3528系列800/5050系列1200/大功率1W 系列3000/直插LED100-5000/大功率3W 系列30000/620-6501.8-2.5表 3-4 项目典型产品-绿光系列技术规格绿光系列产品亮度（mcd）光通量（lm）波长（nm）电压（v） 3528 系列 1000 / 5050 系列 3000 / 大功率 1W 系列 10000 / 直插 LED 200020000 / 大功率 3W 系列 15000 / 510-530 2.8-3.8 表 3-4 项目典型产品-蓝光系列技术规格蓝光系列产品亮度（mcd）光通量（lm）波长（nm）电压（v） 3528 系列 600 / 5050 系列 800 / 大功率 1W 系列 3000 / 直插 LED 2003500 / 大功率 3W 系 6000 / 455-475 2.8-3.8 年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 23 页，共81页列 目前 LED 原件暂时无国家标准可遵循，LED 企业都以行业标准执行或参照 LED 领先企业标准。2.2. 项目产品大功率项目产品大功率 LEDLED 照明光源的特点照明光源的特点（1）工作寿命长：LED 作为一种半导体固体发光器件，较之其他发光器具有更长的工作寿命。其亮度半衰期通常可达到十万小时。如用 LED 替代传统的汽车用灯，那么它的寿命将远大于汽车本体的寿命，具有终身不用修理与更换的特点。（2）耗电低：LED 是一种低压工作器件，因此在同等亮度下，耗电最小，可大量降低能耗，只有普通照明灯泡能耗的十分之一。随着今后工艺和材料的发展，将具有更高的发光效率。到 2010 年，我国照明用电估计就需 3000 亿度以上。三峡水电站三期工程全面完工以后，年平均发电量 846.8 亿度。如果照明用电节约三分之一，则可节电 1000 亿度，相当于再建一座三峡电力工程。照明节电对环境保护十分有利。（3）响应时间快：LED 一般可在几十毫微秒(ns)内响应，因此是一种高速器件，这也是其他光源望尘莫及的。采用 LED 制作汽车的高位刹车灯在高速状态下，大大提高了汽车的安全性。（4）体积小、重量轻、耐抗击：这是半导体固体器件的固有特点。采用 LED 可制作各类清晰精致的显示器件。（5）易于调光、调色、可控性大：LED 作为一种发光器件，可以通过流过电流的变化控制亮度，也可通过不同波长 LED 的配置实现色彩的变化与调节。因此用 LED 组成的光源或显示屏，易于通过电子控制来达到各种应用的需要，与 IC 电脑在兼容性无丝毫困难。另外，LED 光源的应用原则上不受空间的限制，可塑性极强，可以任意延伸，实现积木式拼装。目前超大屏幕的彩色显示屏非 LED 莫年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 24 页，共81页属。（6）用 LED 制作的光源不存在诸如水银、铅等环境污染物，不会污染环境。因此人们将 LED 光源称为“绿色”光源。第四章第四章 建设条件建设条件4.14.1 建设用地建设用地本项目拟在广东省 A 企业集团有限公司原有厂区基础之上实施，完全能够满足项目建设用地需求，不需要另外新征土地。该项目选址于佛山市南海区平洲沙尾桥工业西区（集团三家项目实施主体都位于该工业区内） 。利用广东 A 企业集团下属三家项目实施主体原生产面积 5 万平方米。4.24.2 交通运输交通运输项目所在地处于珠江三角洲腹地，毗邻港、澳，紧连广州，区内有直通香港的客运港集装箱码头及广佛高速公路、京珠高速公路、铁路等主要交通网络，交通便利。4.4.3 3 外部配套协作条件外部配套协作条件该项目选址得当，外部交通便利，电力等外部配套设施能满足该项目需要。珠三角地区有约三千家照明灯具厂，已经形成了大规模的产业集群，为大功率 LED 半导体绿色照明系列产品提供了较为广阔的市场；物流、信息流快捷方便。年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 25 页，共81页第五章第五章 技术、设备及工程方案技术、设备及工程方案5.15.1 技术方案技术方案5.1.15.1.1 技术改造主导思想技术改造主导思想（1）针对原半导体照明产品生产线缺少生产大功率 LED 照明产品的关键自动固晶机、自动焊线焊接机、泛用型高速固晶机、点胶机、高速 LED 铝线焊机、自动测试机、自动包裝机等装备的现状，进行相应的改造，使之达到能进行大批量生产大功率 LED 半导体绿色照明系列产品。（2）基于上述前提，本次技改则要求高起点、高水平，采用先进的生产工艺，配备先进适用的工艺装备，建立合适的生产环境和管理制度。（3）通过技术改造，强化企业自身的产品开发技术平台，扩大产品的生产能力，进一步提高产品质量，使项目产品向技术含量更高、效益更好的方向发展。（4）项目在广东省 A 企业集团有限公司下属广东 A 光电科技有限公司、广东 A 金属制品有限公司、佛山市南海平洲电子厂有限公司原有生产场地内实施，形成大功率 LED 半导体绿色照明系列产品产业链。利用现有生产面积 5 万平方米，本次技改除购置所需工艺装备外，还需根据工艺生产要求进行水、电、气、汽及通风除尘、生产环境等方面的相应改造。（5）生产线按年产 2.4 亿只大功率 LED 光源和公共照明灯具及模组 5 万只、特种照明及装饰灯灯具及模组 20 万只的生产能力进行。（6）本着新增生产装备应与原有装备相适应的原则，项目中的关键设备拟进口国外的先进设备，以保证项目产品质量。年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 26 页，共81页（7）技术改造中依法执行消防、环境保护设施及职业安全卫生与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”原则。5.1.25.1.2 技术技术改造后工艺流程分析改造后工艺流程分析项目主导产品大功率 LED 光源工艺流程如图 5-1。图 5-1 大功率 LED 光源封装工艺流程广东 A 集团针对不同的产品使用要求和不同的光电特性，主要采取以下几种 LED 封装工艺形式：软封装(主要应用于 COB 产品)芯片直接粘结在特定的PCB 印制板上，通过焊接线连接成特定的字符或阵列形式，并将 LED芯片和焊线用透明树脂保护，组装在特定的外壳中。这种软封装常用于数码显示、字符显示或点阵显示的产品中。引脚式封装（主要应用于 LAMP 产品）常见的有将 LED 芯片固定在 2000 系列引线框架上，焊好电极引线后，用环氧树脂包封成一定的透明形状，成为单个 LED 器件。这种引脚或封装按外型尺寸的不同可以分成 3、5 直径的封装。这类封装的特点是控制芯片到出光面的距离，可以获得各种不同的出光角度：15、30、45、 60、 90、120等，也可以获得侧发光的要求，比较易于自动化生产。微型封装即贴片封装（主要应用于 SMD 产品）将 LED 芯片粘结在微小型的引线框架上，焊好电极引线后，经注塑成型，出光面一般用环氧树脂包封。贴片式封装便于规模化生产，但加工设年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 27 页，共81页备投人较引脚式昂贵。双列直插式封装（主要应用于食人鱼产品）用类似 IC 封装的铜质引线框架固定芯片，并焊接电极引线后用透明环氧包封，常见的有各种不同底腔的“食人鱼”式封装和超级食人鱼式封装，这种封装芯片热散失较好，热阻低，LED 的输入功率可达01w05w 大于引脚式器件，但成本较高。功率型封装（主要应用于大功率 POWER LED 产品）大功率 LED 的封装形式也很多，它的特点是粘结芯片的底腔较大，且具有镜面反射能力，导热系数要高，并且有足够低的热阻，以使芯片中的热量被快速地引到器件外，使芯片与环境温度保持较低的温差。常见的功率 LED 的封装结构如图 5-2 所示，在这种封装结构中将LED 功率芯片用合金法“烧结”在铜质碗腔内加以固定，引线经焊接将 LED 正、负电极与覆铜铝基板上的焊点连结起来，再用透明硅胶(白光则用荧光粉)覆盖芯片和引线，最后将根据要求的出光角度的透镜安装在铝基板上，构成一个功率 LED 器件。铝热沉的厚度与面积视 LED 功率大小的确定，可以有各种不同的尺寸和形式。图 5-2 图 5-3由于用 PC 树脂作透镜，可以根据发光的要求的不同，设计出聚光型，发散型，侧光型等透镜。年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 28 页，共81页集成多芯片封装（主要应用于超高亮度面光源产品）这种封装形式就是将多个 LED 芯片组装在同一个基板上，根据使用要求用印刷技术使各个芯片连接成一定的串并结构，可以用多个使每个芯片出光角度为一定的小透镜，组成一个大尺寸的出光面，结构的实样示意图如图 5-4。尽管 LED 芯片的封装流程视不同封装结构略有不同，但原则上为如图（5-1）所示的封装流程图。5.1.35.1.3 项目采用的关键技术项目采用的关键技术本项目将 IC 和 MEMS 封装技术应用于 LED 封装，提出其工艺力学框架，解决新的技术问题。围绕封装中的共性技术难点，本项目在封装材料、封装工艺、封装结构和可靠性测试四个方面开展了卓有成效的研究工作，对封装中的关键问题有了初步的研究成果。先后发表研究论文 10 余篇，申请国内外专利 24 项，在国内外具有广泛的影响。主要研究成果包括：1.1.单芯片高光效单芯片高光效 LEDLED 封装结构模拟设计封装结构模拟设计通过理论研究，提出大功率 LED 封装必须在芯片设计和封装设计过程中，尽可能采用工艺较少的封装形式（Package-less Packaging） ，同时简化封装结构，尽可能减少热学和光学界面数，以降低封装热阻，提高出光效率。同时，利用光学软件，对反光杯的尺寸，荧光粉厚度、配比、位置，光学透镜的形状进行了优化设计，并开展了实验进行验证。所封装出的大功率白光 LED 色温50007000K，显色指数 85，光效国内领先，如图 5-4。年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 29 页，共81页图图 5-45-4 单芯片单芯片 LEDLED 封装模块光谱图封装模块光谱图2.2.多芯片低热阻多芯片低热阻 LEDLED 封装材料和封装工艺研究封装材料和封装工艺研究采用基于共晶键合的芯片固晶工艺，研究了在多芯片 COB 封装技术中采用铝基、铜基 MCPCB 板和陶瓷基板的 LED 封装工艺，如图5-5 至 5-7。 图图 5-55-5 封装好的封装好的 2222 LEDLED 阵列模块阵列模块 图图 5-65-6 带散热器的带散热器的 LEDLED 模块照明系模块照明系统统图图 5-75-7 带散热器的带散热器的 25W25W 多芯片多芯片 LEDLED 模组模组3.3.应用于集成照明技术的高效散热系统应用于集成照明技术的高效散热系统A 光电公司研发中心开发了大功率 LED 封装散热技术，该技术基于微加工和气密封装的双层微喷冷却系统，解决了超大功率 LED光源的散热难题。参见超大功率 LED 微喷射流主动散热技术专利 200520047169.9 ，该专利主要是通过微喷主动散热技术有效解硅胶反光杯LED 芯片年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 30 页，共81页决超大功率 LED 散热问题，系统采用冲击换热，换热系数大，换热效果好，特别对高密度 LED 组能有效降温，系统采用主动系统，封闭的内循环冷却方式，控制比较灵活，可根据需要任意方向设置，适用在 LED 工况经常变化的场合进行冷却。大幅度降低 LED 芯片结温和材料老化速度，延长光衰时间。图 5-8 为超大功率 LED 光源的散热系统原理图和试验装置。研究过程中 LED 结点附近温度采用 T 型热电偶测量，并对上述散热系统进行了大量的实验研究，部分实验结果如图 5-9 所示。图图 5-85-8 本项目组提出的封闭微喷散热系统本项目组提出的封闭微喷散热系统图图 5-95-9 实验测试部分结果实验测试部分结果在上述专利技术的基础上，前期研发中心的专家将该高效散热系统应用于研制的 220W 大功率 LED 光源和 1500W 超大功率 LED 超强光源，如图 89。其中，1500W LED 光源为目前世界上最大功率年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 31 页，共81页的 LED 光源，由于其良好的性能和超大功率，央视等主流媒体曾进行了专门报道。图图 8 8 220W220W 大功率大功率 LEDLED 光源光源 图图 9 9 1500W1500W 超大功率超大功率 LEDLED 光源光源此外，与广东 A 集团合作的武汉光电国家实验室所属的材料研究与测试中心，拥有高倍率光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）等测试仪器，可满足研究过程中微观结构分析的需要。该实验室已经建成光电测试中心，包括光电子材料与器件、光通信系统与网络、激光器与激光器应用系统、半导体照明器件与系统、光存储器件与系统和光电子产品环境与可靠性等 6 个测试平台，能满足半导体照明器件性能测试的需要。4.4.可靠性实验及失效分析可靠性实验及失效分析开展大功率 LED 可靠性研究，对全球著名半导体照明企业(Lumileds、CREE、Seoul Semiconductor 等)、国内领先的 LED 企业（Everlight、量子光电等）和实验室自己研制的大功率 LED 进行了 700mA/1000 小时强化老化测试、85/85RH 加速实验、700mA/65/65RH 加速实验等可靠性实验（如图 5-10 所示） ，建模年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 32 页，共81页分析了不同失效模式对 LED 性能的影响（包括湿热在复杂环境中的应力扩散模型） ，初步探究了 LED 中产生各种失效的物理机理，并针对性地对大功率 LED 封装制造中的关键工艺提出了改进。 图图 5-105-10 各种大功率各种大功率 LEDLED 模块强化老化评估模块强化老化评估本项目组建立了 LED 热应力、湿应力、光传输和热传导耦合模型，利用有限元分析和蒙特卡罗（Monte Carlo）光线追迹的模拟方法，对各种缺陷情况进行了模拟分析，模拟结果发现在 LED 芯片与散热基座连接界面局部区域存在应力集中点，容易产生脱层或空隙，这将会大大增加整个 LED 封装模块的热阻，当空隙达到 30%时，热阻将达到原来的 5 倍以上，芯片区域温度升高，从而降低 LED 芯片的内量子效率，减少出光（如图 5-11 所示） 。同时，在 LED 芯片表面与荧光粉层界面或荧光粉层与硅胶界面的局部区域受湿气影响也存在应力集中点，会产生脱层或气泡，这会对 LED 的光能量输出产生影响，使输出光能量不到原来的 80%（如图 5-12 所示） 。年产 2.4 亿只大功率 LED 半导体绿色照明系列产品技术改造项目 第 33 页，共81页图图 5-115-11 LEDLED 芯片与基座间脱层大小与热阻的关系芯片与基座间脱层大小与热阻的关系图图 5-125-12 LEDLED 封装模块不同位置产生脱层大小与出光效率的关系封装模块不同位置产生脱层大小与出光效率的关系5.1.45.1.4 项目技术创新点项目技术创新点大功率白光 LED 封装技术是广东 A 集团大功率 LED 照明产业化最关键的技术，涉及光学、热学、电学、力学、机械、材料、半导体等多学科。该技术的目的是实现白光 LED 照明低热阻、高光效、长寿命的关键等影响封装性能的各种因素，通过模拟、设计、实验验证、工艺改进等手段，突破大功率白光 LED 封装的关键技术。基于以上认识，本项目主要关键技术包括：（1）运用光学技术，利用透镜原理实现光斑控制，同时确保出光效率；（2）对热阻进行优化设计，确保散热效果；（3）运用机械结构设计分析和工艺技术，提高产品安全度和水密封效果。年产 2.