1、衬底材料——日美两国企业垄断市场
LED 照明产业衬底材料的开发影响着整个LED 照明产业的技术路线,是各个技术环节的关键。目前的衬底材料主要有蓝宝石(Al2O3)、SiC、Si、ZnO、GaN,但只有前两种得到了较大规模的商业化应用,其市场则由几乎由日本和美国的两家企业所垄断:日本日亚公司垄断了大部分蓝宝石衬底的供应,而美国Cree 公司(纳斯达克上市公司,CREE.OQ)则是唯一能够提供商用SiC 衬底的企业。
案例:日亚公司设置的技术壁垒
高进入壁垒是超额利润的良好保证。技术壁垒是国内企业无法进入该阶段的主要障碍。以衬底材料龙头企业日本日亚为例,该企业在世界LED 产品的主要生产国均拥有大量的专利,其中在日本拥有640 多项发明专利和近500 项设计衬底材料,全球3~5 家,85%外延片和芯片,国内30~50 家,产值19 亿元发光器件生产和模块封装,国内1000 余家,产值185 亿元LED 照明产品应用,国内3000 余家,产值450 亿元专利;在美国230 多项发明专利和160 多项设计专利;在韩国和我国均分别拥有100 多项发明专利和设计专利。超强的技术能力使得日亚几乎涉足所有与GaN-LED 相关的领域都有其产品,特别是在户外全彩色大屏幕方面(对LED 要求最严格的领域),几乎被日亚公司垄断。
同时,日亚公司所设置的技术壁垒也给其他企业造成了巨大压力。2009 年8 月台湾地区高等法院认定台湾LED 龙头企业之一的亿光电子侵害了日亚在台湾地区的专利,应负担新台币8000 万元的赔偿;2009 年11 月,日亚公司在美国对中国深圳嘉伟(Shenzhen Jiawei Industries Co.)等三家公司提出专利侵权诉讼,要求立即停止继续损害拥有专利权的日亚以及做出相应的损害赔偿。
2、外延片生长——欧美企业主导工艺和设备
外延片生长主要依靠生长工艺和设备,其中设备更是成为了进入的最大门槛。LED 照明产业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),其设备制造难度非常大,价格昂贵,一台24 片机器的价格高达数千万元人民币,业内常常以拥有的MOCVD 设备作为衡量企业规模和实力的重要指标。目前国际上只有德国、美国等少数国家的个别企业可以进行MOCVD的商业化生产,如德国的AIXTRON 公司(法兰克福上市公司和纳斯达克上市公司)和美国的Veeco 公司(纳斯达克上市公司,VECO.OQ)。
案例:德国 AIXTRON 公司的影响力
尽管德国的 AIXTRON 公司并不生产LED 相关的任何产品,但是作为目前全球规模最大和市场占有率最高的化合物半导体外延设备供应商,AIXTRON 公司在LED 照明产业的地位无可撼动。目前AIXTRON 公司在全世界安装了千余台MOCVD 设备,在近20 个国家有常驻代表,在全球拥有超过60%的生产占有率。德国AIXTRON 公司还是我国“国家半导体照明研发及产业联盟”的唯一客座会员单位,可见其对LED 照明产业的影响力。
AIXTRON 公司1983 年诞生于德国亚琛工业大学,1997 年公司在法兰克福上市。上市之后开始进行全球收购,1999 年收购英国THOMAS SWAN 公司,2000 年收购法国J.I.P 公司股份,2001 年收购瑞典EPIGRESS 公司70%的股份,2005 年反向收购美国Genus 公司并实现在纳斯达克的上市。