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LED 晶片行業:產業鏈高毛利環節,行業邁向寡頭壟斷

LED 滲透率提升, 供需改善催生行業高景氣度

LED 性能優異, 成本降低推動滲透率提升

LED 照明具有多項優異的性能, 發光效率高達 80-120 lm/W, 壽命長達 2.5-5 萬小時, 具有快速的反應速度和優異的顯色指數, 相比其他光源具備明顯優勢。

LED 晶片的價格已通過光效的提升得以降低。 晶片生產的成本主要有可變成本和固定成本兩部分, 可變成本包括襯底、金屬有機反應源和氣體等約占 65%, 固定成本包括折舊及其它約占 35%。

廠商技術的提升帶來 LED 光效的提高, 單位面積外延片上可切割的晶片數量增加, 晶片成本下降, 晶片價格亦逐年下降。

晶片作為 LED 產品的重要組成部分, 占產品成本的比例高。 以通用照明為例, 晶片占通用照明產品成本的 18%。

晶片價格的下降直接促使 LED 燈泡產品價格的下降(價格約是節能燈的 1.3 倍),

較低價格推動LED 照明滲透率的快速提升。

從 2011 年開始 LED 照明滲透率迅速提升, 到 2016 年, 全球 LED照明滲透率接近 30%, 預計到 2020 年將超過 60%。

海外轉移及下游增長帶來國內龍頭高增長

供給端收縮引發並驅動 LED 晶片行業景氣轉好。

2014 年以來 LED 晶片的產能明顯過剩, LED 晶片的價格被不斷壓低、利潤空間被擠壓等導致企業虧損, LED 晶片龍頭晶元光電以凍產和漲價的方式扭轉虧損的局面。

2016 年年初, LED 晶片龍頭晶元光電率先關閉藍光 LED 晶片產能的20%-25%。 作為龍頭企業, 晶元光電佔據市場份額大, 其供給端收縮促使 LED 晶片供需結構得以改善。

2016 年 5 月晶元光電又將部分藍光晶片價格調漲, 幅度最高達 15%, 隨後三安、華燦等LED 主流廠商提價, 行業供給過剩的格局被打破。

LED 晶片高端產能緊缺, 國內三安光電、華燦光電等龍頭廠商受益。

2017 年國內主流晶片廠轉向高端產能並進行擴產, 三安光電預計 2017 年擴產 30%-40%, 華燦光電將擴產翻倍以上,由於多年持續佈局高端產品並進行大額的研發投入, 華燦光電和三安光電在高端晶片的性能已達國際領先水準。

下游需求增長是新增產能消化的途徑之一。 LED 照明行業是 LED 應用比重最大的部分, 占整體應用市場的比重達 48%, 其需求也將帶動 LED 市場發展。

2016 年全球 LED 照明行業的市場規模約為 350 億美元, 到 2020 年有望提高至 650 億美元,將拉動新增產能的消化。

受到需求增長的影響,2017-2020 年 LED 晶片產值年複合增長率將達到 8%,到 2020 年全球 LED 晶片產值將超過80 億美元。

中國 LED 晶片在全球的市占率持續提升,海外訂單轉移將是消化新增產能的另一重要途徑。

經過LED 行業洗牌,海外 LED 晶片企業減產,三星、LG 關停部分產能,Cree 在高功率晶片上減產 25%,國外晶片企業將部分產品移交至國內企業進行代加工,2016 年國內晶片出口占國內晶片總產值的9.6%,同比提高 1.6 個百分點,同時國內產能增速為 24%,超過全球增速 13 個百分點,2017 年國外外延晶片減產、訂單轉向國內的局面仍將延續。

海外訂單轉移主要由於海外 LED 晶片企業競爭力已不如國內,國內 LED 晶片廠商的成長更為可期。

國內 LED 晶片企業相對更強的盈利能力將有利於規模擴張。與晶元光電相比,華燦光電、三安光電的毛利率、淨利率等盈利指標都更好。晶元光電雖然營業收入規模大,但由於生產成本高,其盈利能力不佳。

海外 LED 晶片廠多與晶元光電有類似的盈利問題,競爭力大不如國內企業,而海外的晶片產能仍占比較高,因此海外產能轉移帶來的訂單仍有持續增長空間。

在海外產能轉移、下游需求增長和國內大廠大力擴產的市場情況下,我們大致測算了未來幾年 LED晶片行業的供需情況。LED 晶片的測算在外延片的基礎上進行調整,外延片產量根據 MOCVD 設備的數量進行測算,測算以全年為准,並假設 2016 年晶片的需求數為 1。

供給端:

1) 海外產能關停,國內擴產情況。

2) 低端產能逐步淘汰,以 Veeco 為例,設備每 4 年面臨一次重大升級,未來應逐步淘汰 2012-2014 年的機型,全球購置的折合 K465i 機型 MOCVD約為 800 台,目前全球保有量為 3100 台,保守估計每年淘汰 100 台。

需求端:

1) 隨著成本的演進,單片外延片可切割的晶片數量增加,根據每年平均光效提高約 10%,則可切割的晶片數量增加 1.1 倍。

2) 下游應用市場規模增長,根據 Trendforce 的預測,全球應用市場規模年複合增長率為 8%,考慮晶片成本每年下降 10%,折算外延片出貨量。

根據測算,伴隨低端設備出清,我們預計本輪供給缺口從 2017 年到 2019 年將持續存在。

晶片是產業鏈高毛利環節,未來盈利能力有望持續

行業競爭格局改善,邁向寡頭壟斷

行業歷經洗牌,呈現壟斷競爭格局。在行業發展及政府補助的雙重驅動下,大量廠商湧入,導致行業競爭力量較為分散。

2015 年晶電為擴大市場份額挑起價格戰,LED 晶片市場價格出現斷崖式下跌,晶片廠商的毛利率下滑。

在價格跳水的市場環境下,設備和技術落後的小廠生產效率低、成本無法支撐,擠出效應明顯,2009 年國內共 60 余家廠商,2016 年僅存 20 家左右,且行業歷經洗牌後集中度大幅上升,CR3從 2009 年的 29%上升至 2016 年的 44%。

低端產能被淘汰後,行業產能過剩的情況得以扭轉,全球 LED 外延片供需狀況得到改善

國產設備切入市場,龍頭廠商更具優勢

MOCVD 是 LED 晶片最重要的上游設備,主要用於 LED 外延片的生長,具備以技術為核心、更新換代快、價格下降明顯的特點。

此外,由於龍頭廠商持續投資,設備廠提前把最新設備放在龍頭企業裡用,量產時調試時間更短。

技術更迭致使效率提高、成本下降:以 Veeco 的三代 MOCVD 設備為例,EPIK 系列折合 2 寸片單批次產能是 K465i 的 4.4 倍,而成本則下降 40%。

國內 MOCVD 廠商憑藉價格優勢已切入三安、華燦供應鏈,國外廠商的壟斷格局逐漸被打破。

2016年,本土企業中微半導體和中晟光電的 MOCVD 在國內的市占率分別達到 3%和 8%,國產 MOCVD市占率超過 10%。

晶片大廠向上游整合襯底材料,降低成本

LED 晶片所需的襯底是藍寶石的主要應用,2016 年占應用結構比重達到 80%。

近年來,LED 晶片廠商向上游襯底材料整合,如龍頭廠商三安通過子公司晶安光電佈局藍寶石襯底業務,華燦光電通過收購藍晶科技 100%的股份整合上游,兩家巨頭均已具備自產能力。通過向前整合,進一步奠定高盈利能力的基礎。百度搜索“樂晴智庫”,獲得更多行業深度研究報告

技術推動行業成長,Micro LED 引領趨勢

技術發展將主導行業的未來走向,具備技術實力的廠商將從競爭中脫穎而出。

一方面,技術的進步可以降低成本,提高 LED 在現有應用領域如照明領域的滲透率,另一方面,技術的進步可以開拓新應用,如 Micro LED 可應用於顯示領域,有望促進 LED 晶片需求量的提升。

超小間距 LED(Micro-LED)指代 LED 微縮化和矩陣化技術。

在一個晶片上集成高密度微小尺寸的 LED 陣列,使其體積約為目前主流 LED 大小的 1%。每一個圖元均能夠定址、單獨驅動發光,將畫素點矩陣由毫米級降低至微米級。

Micro-LED 技術提高有望帶來晶片用量的大幅增長。根據測算,每 1 億台 Micro-LED 智慧手錶、電腦和電視將分別消耗超過 70 萬片、3000 萬片和 15 億片 2 寸外延片產能。

當 Micro-LED 在消費電子終端年出貨滲透率達到 50%時,即手機 9 億部、智慧手錶 0.2 億隻、電腦 2.2 億台、電視 1.1億台,按照折合每片 2 寸片 200 元的價格計算,Micro-LED 晶片市場規模將達到 3800 億元,遠超過現有的 450 億元,市場發展空間巨大。獲取本文完整報告請百度搜索“樂晴智庫”。

隨著技術和成本瓶頸的逐漸突破,Micro-LED 顯示器市場有望從 2018 年開始快速成長,在 2025年達到 3.3 億台的出貨量。

根據 Yole 的預測資料,一旦 Micro-LED 能夠克服既有挑戰並建立其供應鏈,則有望最早從智慧手錶切入進入商業化量產階段,並加速其技術與供應鏈的成熟,從而在電視、平板電腦、筆記型電腦等領域逐漸展開應用。

而智慧手機的應用導入可能要到 3-5 年以後,但未來有希望快速滲透到超過 50%的顯示器市場佔有率。

點擊下方連結,查看更多行業研究報告

到 2020 年有望提高至 650 億美元,將拉動新增產能的消化。

受到需求增長的影響,2017-2020 年 LED 晶片產值年複合增長率將達到 8%,到 2020 年全球 LED 晶片產值將超過80 億美元。

中國 LED 晶片在全球的市占率持續提升,海外訂單轉移將是消化新增產能的另一重要途徑。

經過LED 行業洗牌,海外 LED 晶片企業減產,三星、LG 關停部分產能,Cree 在高功率晶片上減產 25%,國外晶片企業將部分產品移交至國內企業進行代加工,2016 年國內晶片出口占國內晶片總產值的9.6%,同比提高 1.6 個百分點,同時國內產能增速為 24%,超過全球增速 13 個百分點,2017 年國外外延晶片減產、訂單轉向國內的局面仍將延續。

海外訂單轉移主要由於海外 LED 晶片企業競爭力已不如國內,國內 LED 晶片廠商的成長更為可期。

國內 LED 晶片企業相對更強的盈利能力將有利於規模擴張。與晶元光電相比,華燦光電、三安光電的毛利率、淨利率等盈利指標都更好。晶元光電雖然營業收入規模大,但由於生產成本高,其盈利能力不佳。

海外 LED 晶片廠多與晶元光電有類似的盈利問題,競爭力大不如國內企業,而海外的晶片產能仍占比較高,因此海外產能轉移帶來的訂單仍有持續增長空間。

在海外產能轉移、下游需求增長和國內大廠大力擴產的市場情況下,我們大致測算了未來幾年 LED晶片行業的供需情況。LED 晶片的測算在外延片的基礎上進行調整,外延片產量根據 MOCVD 設備的數量進行測算,測算以全年為准,並假設 2016 年晶片的需求數為 1。

供給端:

1) 海外產能關停,國內擴產情況。

2) 低端產能逐步淘汰,以 Veeco 為例,設備每 4 年面臨一次重大升級,未來應逐步淘汰 2012-2014 年的機型,全球購置的折合 K465i 機型 MOCVD約為 800 台,目前全球保有量為 3100 台,保守估計每年淘汰 100 台。

需求端:

1) 隨著成本的演進,單片外延片可切割的晶片數量增加,根據每年平均光效提高約 10%,則可切割的晶片數量增加 1.1 倍。

2) 下游應用市場規模增長,根據 Trendforce 的預測,全球應用市場規模年複合增長率為 8%,考慮晶片成本每年下降 10%,折算外延片出貨量。

根據測算,伴隨低端設備出清,我們預計本輪供給缺口從 2017 年到 2019 年將持續存在。

晶片是產業鏈高毛利環節,未來盈利能力有望持續

行業競爭格局改善,邁向寡頭壟斷

行業歷經洗牌,呈現壟斷競爭格局。在行業發展及政府補助的雙重驅動下,大量廠商湧入,導致行業競爭力量較為分散。

2015 年晶電為擴大市場份額挑起價格戰,LED 晶片市場價格出現斷崖式下跌,晶片廠商的毛利率下滑。

在價格跳水的市場環境下,設備和技術落後的小廠生產效率低、成本無法支撐,擠出效應明顯,2009 年國內共 60 余家廠商,2016 年僅存 20 家左右,且行業歷經洗牌後集中度大幅上升,CR3從 2009 年的 29%上升至 2016 年的 44%。

低端產能被淘汰後,行業產能過剩的情況得以扭轉,全球 LED 外延片供需狀況得到改善

國產設備切入市場,龍頭廠商更具優勢

MOCVD 是 LED 晶片最重要的上游設備,主要用於 LED 外延片的生長,具備以技術為核心、更新換代快、價格下降明顯的特點。

此外,由於龍頭廠商持續投資,設備廠提前把最新設備放在龍頭企業裡用,量產時調試時間更短。

技術更迭致使效率提高、成本下降:以 Veeco 的三代 MOCVD 設備為例,EPIK 系列折合 2 寸片單批次產能是 K465i 的 4.4 倍,而成本則下降 40%。

國內 MOCVD 廠商憑藉價格優勢已切入三安、華燦供應鏈,國外廠商的壟斷格局逐漸被打破。

2016年,本土企業中微半導體和中晟光電的 MOCVD 在國內的市占率分別達到 3%和 8%,國產 MOCVD市占率超過 10%。

晶片大廠向上游整合襯底材料,降低成本

LED 晶片所需的襯底是藍寶石的主要應用,2016 年占應用結構比重達到 80%。

近年來,LED 晶片廠商向上游襯底材料整合,如龍頭廠商三安通過子公司晶安光電佈局藍寶石襯底業務,華燦光電通過收購藍晶科技 100%的股份整合上游,兩家巨頭均已具備自產能力。通過向前整合,進一步奠定高盈利能力的基礎。百度搜索“樂晴智庫”,獲得更多行業深度研究報告

技術推動行業成長,Micro LED 引領趨勢

技術發展將主導行業的未來走向,具備技術實力的廠商將從競爭中脫穎而出。

一方面,技術的進步可以降低成本,提高 LED 在現有應用領域如照明領域的滲透率,另一方面,技術的進步可以開拓新應用,如 Micro LED 可應用於顯示領域,有望促進 LED 晶片需求量的提升。

超小間距 LED(Micro-LED)指代 LED 微縮化和矩陣化技術。

在一個晶片上集成高密度微小尺寸的 LED 陣列,使其體積約為目前主流 LED 大小的 1%。每一個圖元均能夠定址、單獨驅動發光,將畫素點矩陣由毫米級降低至微米級。

Micro-LED 技術提高有望帶來晶片用量的大幅增長。根據測算,每 1 億台 Micro-LED 智慧手錶、電腦和電視將分別消耗超過 70 萬片、3000 萬片和 15 億片 2 寸外延片產能。

當 Micro-LED 在消費電子終端年出貨滲透率達到 50%時,即手機 9 億部、智慧手錶 0.2 億隻、電腦 2.2 億台、電視 1.1億台,按照折合每片 2 寸片 200 元的價格計算,Micro-LED 晶片市場規模將達到 3800 億元,遠超過現有的 450 億元,市場發展空間巨大。獲取本文完整報告請百度搜索“樂晴智庫”。

隨著技術和成本瓶頸的逐漸突破,Micro-LED 顯示器市場有望從 2018 年開始快速成長,在 2025年達到 3.3 億台的出貨量。

根據 Yole 的預測資料,一旦 Micro-LED 能夠克服既有挑戰並建立其供應鏈,則有望最早從智慧手錶切入進入商業化量產階段,並加速其技術與供應鏈的成熟,從而在電視、平板電腦、筆記型電腦等領域逐漸展開應用。

而智慧手機的應用導入可能要到 3-5 年以後,但未來有希望快速滲透到超過 50%的顯示器市場佔有率。

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