LED芯片行业深度报告.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 32 行业深度 |电子 证券研究报告 Table_Title LED 芯片行业 周期 与成长共舞 ，大陆芯片龙头强者恒强 Table_Summary 核心观点 ： 行业 回顾： LED 芯片 行业整体波动向上 长周期 维度来看 ， LED 芯片 在 “海兹定律 ”的驱动 下 不断发展 ， 在 背光 、照明、显示 等不同 领域交替 渗透 成长 ，应用 领域和 市场 规模 持续 扩大。 短周期 维度 来看 ， 由于 LED 芯片产能的供给和需求的不匹配，以及产业链中Over booking 所导致的放大效应形成的负反馈，在供给和需求的博弈下LED 芯片行业也存在周期性的特征。 短期观点 ： 1H2018供需 共振， LED 芯片 盈利相对稳定 供给端：龙头厂商理性扩厂的 情况下，预计 1H2018 全球 LED 芯片产能相比于 4Q2017 年仅增加约 5%（未考虑产能退出）；需求端：预计 2018年 LED 照明将同比增长 10%左右， LED 显示屏中的小间距维持 30%左右的增速，其他部分细分领域如汽车也具有高速增长的潜力，综合来看预计需求端有 89%的 增长。因此， 1H2018 LED 芯片供需处于弱平衡状态，价格仍将 维持有序 。 中长期视角 ： LED 应用 继续扩张，未来价格 下降 将趋缓 LED 照明市场的渗透率有望持续提升，小间距 LED 显示屏也将维持高增速， Micro LED/Mini LED 有望 打开 LED 成长 空间 ，下游应用领域多点开花，对应 LED 芯片的需求量有望维持高增速 。 同时 ， 预计 未来 提升光效的边际收益逐渐降低，光效提升将会趋缓，因此成本下降也将趋缓， 中长期维度来看 LED 芯片价格的下降将会趋于平缓。 产能 转移，大陆 LED 芯片 龙头 强者恒强 大陆 LED 芯片 厂商 在地方 政府的支持下，依靠资金、规模等方面的优势积极扩产， LED 芯片 产能 向 大陆转移， 行业集中度明显提升， 根据LEDinside 披露， 2017 年大陆占全球产能的 58%，前三大厂商占大陆总体产能的 68%。近年来 MOCVD 设备的国产化利于国内龙头巩固竞争优势，同时三安光电、华灿光电等龙头向上游整合蓝宝石衬底，大陆 LED 芯片 龙头 强者恒强。 投资建议 我们坚定看好国内 LED 产业链， 建议关注 LED 芯片领先企业三安光电和华灿光电， 以及 LED 产业链中的封装龙头木林森、处于转型变化中的封装企业瑞丰光电、高景气度 LED显示市场中的洲明 科技和艾比森等公司。 风险提示 行业景气度下滑，原材料价格大幅上升，扩产进度不达预期，新技术渗透不及预期的风险。 Table_Grade 行业评级 买入 前次评级 买入 报告日期 2018-04-11 Table_Chart 相对市场表现 Tabl e_Aut hor 分析师： 许兴军 S0260514050002 021-60750532 xxj3gf 分析师： 余 高 S0260517090001 021-60750632 yugaogf Table_Repor t 相关研究： LED 行业月度观点 :Micro LED 市场逐渐发酵，芯片端扩产重回正常轨道 2018-03-09 Tabl e_Cont acter 联系人： 彭雾 021-60750604 pengwugf - 1 0 %1%12%23%2 0 1 7 - 0 4 2 0 1 7 - 0 8 2 0 1 7 - 1 2 2 0 1 8 - 0 4电子 沪深300 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 32 行业深度 |电子 目录索引 行业回顾： LED 芯片行业整体波动向上 . 5 长周期维度 ： “海兹定律 ”驱动成长 . 5 短周期 波动： 供给与需求的博弈 . 7 短期观点： 1H2018供需共振，芯片厂盈利相对稳定 . 14 供需判断 ： 1H2018 供给和需求均有增 长，整体供需相对平衡 . 14 LED 芯片价格有内在的降价趋势： 光效提升 ，抵消降价幅度 . 17 中长期视角： LED 应用继续扩张，未来价格下降将趋缓 . 18 背光、照明、显示三大传统应用领域多点开花，铸就 LED 百亿市场 . 18 MICRO LED/MINI LED 推广 LED 显示，有望 打开 LED 成长空间 . 20 光效提升趋缓， LED 芯片价格下降趋于平缓 . 22 产能转移，大陆 LED 芯片龙头强者恒强 . 23 LED 芯片产能向大陆转移，市场集中度提升 . 23 MOCVD 国产化 利于国内龙头巩固竞争优势 . 24 向上整合衬底 材料 ，芯片厂商构建长期领先优势 . 26 投资建议 . 26 三安光电 ： LED 芯片龙头优势强化，化合物半导体积极拓展 . 26 华灿光电 ：内生 +外延，带动公司业绩快速增长 . 28 建议关注：木林森、瑞丰光电、洲明科技、艾比森 . 28 风险提示 . 29 附录： LED 原理及产业链简述 . 30 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 32 行业深度 |电子 图表索引 图 1： “海兹定律 ”的示意图 . 5 图 2： LED 从发明逐渐走向产业化 . 6 图 3： 20022009 年全球 LED芯片市场产值 . 6 图 4： 20022009 年 LED 芯片领域技术进步的影响 . 6 图 5： LED 芯片厂商营业利润周期波动 . 7 图 6： 20092015 年全球 MOCVD数量 . 8 图 7： 2015年低价竞争中厂商降价事例 . 8 图 8： 2010-2015年大陆 MOCVD保有量 . 8 图 9： 20122015 年大陆 MOCVD产能利用及开机率 . 8 图 10： 2015年底 LED芯片价格暴跌 . 9 图 11： LED 芯片价格暴跌使得芯片厂毛利率暴跌 . 9 图 12： 2015年底中国 LED封装器件价格变化 . 9 图 13： LED 相关产品自 2016年开始陆续涨价 . 10 图 14： Veeco 历代 MOCVD 性能参数对比 . 10 图 15：不同机台月产能 /折合 2寸片 . 11 图 16： LED 芯片原材料上游大宗商品：镓 . 11 图 17： LED 芯片原材料上游大宗商品：金 . 11 图 18： LED 封装原材料上游大宗商品：铜 . 11 图 19： LED 封装原材料：环氧树脂 . 11 图 20：不同环节厂商资本投入占比 . 12 图 21： LED 上中下游扩产周期 . 12 图 22： 20122016 年全球 LED 照明市场规模 . 12 图 23： 20152017 年全球小间距市场规模 . 12 图 24： 2017年全球 LED芯片产能变化 . 13 图 25：产业链 Over booking 的放大效应形成的负反馈 . 13 图 26： LED 芯片厂和封装厂的库存 /生产量验证产业链 Overbooking 效应 . 14 图 27：封装厂（木林森）的存货周转天数与芯片价格 . 14 图 28：中国 LED芯片厂产能扩张进度 . 15 图 29：大陆主要 LED 芯片厂商产能扩充 . 15 图 30：大陆主要 LED 芯片厂商 2018年底产能增幅 . 15 图 31： 2018年全球 LED芯片供 给测算 . 16 图 32： 20122019E全球 LED照明市场规模 . 16 图 33： 20162021 中国乘用车 LED 产值 . 16 图 34： 20152021E全球 LED显示屏市场规模 . 17 图 35： 20152021 全球 LED小间距市场规模 . 17 图 36：华灿光电 20092011 年产品价格变化 . 18 图 37：光效提升使 LED 芯片成本下降示意 . 18 图 38： LED 照明产品的发光效率提升 . 18 图 39：主流封装价格在缓慢下降 . 18 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 32 行业深度 |电子 图 40： LED 的具体细分应用 . 19 图 41： 2016年中国 LED各细分应用市场占比情况 . 19 图 42： LED 芯片市场规模 . 19 图 43： LCD、 OLED和 Micro LED 的结构对比 . 20 图 44： LCD、 OLED和 Micro LED 对比 . 20 图 45： Micro LED 技术难点 . 20 图 46： Mini LED 是新技术成熟前的过渡产品 . 20 图 47： Mini LED 倒装结构缩小尺寸以用于显示 . 21 图 48：群创 AM Mini LED 车用面板 . 21 图 49： 台湾厂商布局 Micro/Mini LED 进程 . 21 图 50： 大陆厂商布局 Micro/Mini LED 进程 . 22 图 51： Micro LED 所需产能测算（保守测算） . 22 图 52：冷暖光 LED 光效预测曲线 . 23 图 53： 2002年 2014年我国 LED芯片国产化率提升 . 23 图 54：中国在全 球 LED 芯片市场中占比逐步提升 . 23 图 55： 20092016 年全球 MOCVD 地区分布 . 24 图 56： 2017年全球区域 LED芯片产能占比 . 24 图 57： LED 芯片产业集中度提升趋势 . 24 图 58：大陆芯片厂的产能集中度提升 . 24 图 59： MOCVD设备占外延片产线总投资比例较高 . 25 图 60： 2016年全球 MOCVD市场份额 . 25 图 61：两个维度对比国产 MOCVD设备的竞争优势 . 25 图 62： Veeco、 AMEC和 SGL专利纠纷的时间轴线 . 26 图 63：蓝宝石应用于各领域的 份额 . 26 图 64：三安光电和华灿光电整合上游蓝宝石衬底 . 26 图 65：三安光电营收及盈利情况 . 27 图 66：三安光电海内外营收占比 . 27 图 67：三安光电在化合物半导体领域的布局 . 27 图 68： 20112017 华灿光电营收及盈利 . 28 图 69： LED 的发光原理 . 30 图 70：不同材料制成的 LED发出不同波长的光 . 30 图 71： LED 的生产流程 . 31 图 72：全球 LED产业链 . 31 图 73：典型 LED芯片结构 . 31 图 74： LED 结构图（以直插式为例） . 31 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 32 行业深度 |电子 行业回顾： LED 芯片行业整体 波动向上 长周期维度 ： “海兹定律” 驱动成长 从长周期维度来看， LED芯片 行业 在 “海兹定律”的驱 动下整体向上发展。LED在上世纪九十年代产业化之后至今的发展可以分为三个阶段， 不同阶段芯片价格、竞争格局迥异，但总体 在 “海兹定律”的驱动下向上发展。 海兹博士曾在 2003年统计了从 1965年第一 只商业化 LED到 2003年 LED的产业数据，发现每经历 18至24个月周期， LED亮度翻一番。由此著名的“海兹定律”浮出水面： LED的价格每10年将为原来的 1/10，输出流明则增加 20倍。这一定律也被称为 LED界的摩尔定律。 图 1： “海兹定律”的示意图 数据来源： 高工 LED，广发证券发展研究中心 1） 2002年之前 ： 迷茫的技术探索期 1927年俄国科学家制作了第一颗 LED，到了 20世纪 70年代末期，相继出现了红、橙、黄、绿、 翠绿等颜色的 LED。 1993年日亚化工的中村修二发明了基于氮化镓和铟氮化镓的蓝光 LED， 随后人们在蓝光 LED的基础上得到了白光 LED，蓝光和白光 LED的出现拓宽了 LED的应用领域，使全彩色 LED显示、 LED照明成为了可能。 当时由于日本的日亚化学垄断了蓝光和白光 LED的专利，成为了市场的先行者 。 0123456781965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 20201 . E - 041 . E - 031 . E - 021 . E - 011 . E + 0 01 . E + 0 11 . E + 0 21 . E + 0 31 . E + 0 4红光 L E D白光 LE D白光 L E D光通量 / 封装（流明）上升二十倍 / 十年成本（美元 / 流明）下降十倍 / 十年 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 32 行业深度 |电子 图 2： LED从发明逐渐走向产业化 数据来源：广发证券发展研究中心 2） 20022009年：技术 进步，成本下降，应用推广 随着 其他地区厂商 逐步 突破技术壁垒进入了 LED市场 。 20022009年，台湾厂商 大量投入 主导了 LED市场， 在此阶段 一系列的技术进步 提高了 LED性能并 降低了LED的成本 ，先后导入了手机键盘背光、 大尺寸 LCD背光、照明等应用领域， LED应用范围不断扩大 。 此阶段 需求不断向上，基本处于供需平衡状态。 图 3： 20022009年全球 LED芯片市场产值 图 4： 20022009年 LED芯片领域技术进步的影响 数据来源： LEDinside，广 发证券发展研究中心 数据来源：广发证券发展研究中心 3） 20102017年 ： 高低潮交替的 应用 渗透期 2008年起，芯片技术迎来突破，图形衬底 PSS技术将亮度再提高 30%以上，LED开始进入电视背光， 20092010年下游需求旺盛，背光源市场爆发，台湾 LED大厂晶电 2010年营收同比增长 62.57%。 随后几年 LED又逐渐在照明、显示等领域加速渗透，应用范围不断扩大， 市场规模逐渐增长。 除 蓝光、白光 之外红 、橙、黄、 绿色L E D 相继 诞生蓝光 L E D 白光 L E D19931 9 2 7 1 9 8 0 1996 21 世纪初L E D 覆盖 任何可见 光谱（以及红外线、紫外线）日本的日亚化学 的专利垄断美、欧、韩企业 进入市场0204060801 0 01 2 01 4 02 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 5 2 0 0 6 2 0 0 7 2 0 0 8 2 0 0 9 2 0 1 0亿美元外延 24片取代6 片机激光切割技术粗化IT O技术外延31 片机PSS 图形衬底技术手机键盘及背光中大型 L E D面 板背光台湾 取得技术突破2002 第一个转折点路灯与室外照明技术 影响24 片机 M O C V D 取代 6 片机，激光切割技术取代钻石刀切割 L ED 芯片成本大幅下降 从手机按键向手机背光渗透外延粗化与 I T O 透明电极技术 让 L ED 亮度瞬间提高一倍 中小尺寸液晶的背光开始采用L ED倒装 F l i p C h i p 与正装大功率技术 路灯与室外照明开始进入 L ED时代 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 32 行业深度 |电子 图 5： LED芯片厂商营业利润 周期波动 数据来源： Wind，广发证券发展研究中心 短周期 波动 ： 供给与需求的博弈 由于短期内供给与需求的博弈， LED行业也存在 周期 性的特征 。 从长周期的角度来看， LED由于应用领域不断扩大，市场规模 不断增长， 行业具有典型的成长性特征， 但是 短期 由于 供给和需求的博弈 ， LED芯片 行业景气度有所波动 。 短期供给和需求的博弈主要来源于两方面，一方面是 LED芯片产能的供给和需求的不匹配，另一方面则是 产业链中 Over booking所导致的 放 大效应 形成的负反馈 。 （一）产能供给需求错配导致的短周期波动 1） 20112014年 的 小幅 波动 20112012年，全球 LED厂商集中扩产后竞争激烈，带来短期供大于求。此时中国政府亦通过补贴 MOCVD设备的方式扶持大陆 LED产业的发展， 2011年大陆地区 MOCVD增加 400台以上，同比增长 1.5倍。 20132014年， LED下游照明市场加速渗透，爆发的需求完全消化之前增加的产能， LED芯片厂商度过了短暂的甜蜜期。 2） 2015年降价： 供给过剩下的行业洗牌 2015年，前期大量购置 MOCVD设备的大陆 厂商经过一段时间的建设和摸索，MOCVD的产能利用率和开机率不断上升， LED芯片产能集中释放，供给过剩，LED芯片价格下降。 2015年国际巨头飞利浦、 Cree、 GE等为扩大自身市场份额发起价格潮 ， 低价竞争扩展到了整个产业链， LED芯片价格大幅下降， 部分芯片价格同比下降 30%以上， 同时政府开始减少补贴（尤其是对小厂商），在此背景下低端落后产能出清，部分小厂相继退出市场，供给减少并开始集中。 -1 5-1 0-5051015(1 0 )(8 )(6 )(4 )(2 )02468102 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7华灿 三安 德豪润达乾照光电 晶电 营业利润之和 / 右轴 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 32 行业深度 |电子 图 6： 20102017年全球 MOCVD数 量 （台） 数据来源： 高工 LED，中国 产业信息网 ，广发证券发展研究中心 图 7： 2015年低价竞争中厂商降价 事例 数据来源： Ofweek，广发证券发展研究中心 图 8： 2010-2015年 大陆 MOCVD保有量 （台） 图 9： 20122015年 大陆 MOCVD产能利用及开机率 数据来源： LEDinside，广 发证券发展研究中心 数据来源： GLII，广发证券发展研究中心 05 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 03 5 0 04 0 0 02 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5 2 0 1 6 2 0 1 7上年末保有量 新装机量时间 事件2015 年 4 月飞利浦照明在杭州发布“明尚家族” 新品，会上表示 ，未来飞利浦灯管的价格有可能会比佛山照明、木林森照明的灯管价格更低。 L ED 球泡灯和灯管价格战由此拉开序幕。2015 年 5 月 佛山照明发出调价 通知： 1 . 2 M 的 L E D T 8 玻管，价格由 1 3 . 5 元调整为 9 . 9 8 元。2015 年 6 月木林森将市场拿货价格由 1 2 . 5 元下调至 8 . 5 元。而华强本邦甚至宣布 T8 灯管出货拟于 6 . 8 元的价位。 L ED 价格战进入全面白热化，对整个 L E D 行业造成严重影响。2015 年 8 月C R EE 8 . 5 W 4 7 0 l m 产品， 6 只装价格由 7 7 . 8 2 下降至 6 2 . 2 6 美元， 降幅达 20% ；C R EE 另外一款 6 W 4 5 0 l m 球泡灯， 4 只装价格由 3 8 . 9 7 下降至 27 美元， 降幅超30% 。2015 年下半年飞利浦推出的廉价、简单设计的 L ED 灯泡出厂价已降至 1 1 . 2 美元的最低水平，但仍要求中国大陆和台湾地区的 O D M s / O EM s 在 2016 年降低 L ED 灯泡出厂价为0 . 8 美元。0%5 0 %1 0 0 %1 5 0 %2 0 0 %02 0 04 0 06 0 08 0 01 0 0 01 2 0 01 4 0 02 0 1 0 2 0 1 1 2 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4 2 0 1 5中国 中国增速0 . 30 . 5 2 0 . 60 . 50 . 70 . 800 . 20 . 40 . 60 . 812 0 1 2 2 0 1 3 2 0 1 4M O C V D 产能利用率 M O C V D 开机率 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 32 行业深度 |电子 图 10： 2015年底 LED芯片价格暴跌 图 11： LED芯片价格暴跌 使得 芯片厂 毛利率暴跌 数据来源： GLII，广 发证券发展研究中心 数据来源： Wind，广发证券发展研究中心 同时 ， 2015年各主流 LED封装价格 年跌幅 达到 20%-40%。 2835价格下调幅度最大， 0.2W、 0.5W的价格 年度下调 分别达 31%及 40%； 5630及 3030产品年降幅则在 20%左右 。 图 12： 2015年底中国 LED封装器件价格变化 数据来源： LEDinside，广发证券发展研究中心 3） 2H20164Q2017LED芯片涨价：部分 产能加速出清后的龙头红利 2016年下半年开始 LED芯片逐渐回暖，相关厂商陆续提价，主要是 LED芯片产能迅速出清后 短暂的 供给不足 所致： 供给端有 效产能减少 +原材料涨价 +产能释放滞后；需求端 价格战中低价刺激了 LED照明应用的渗透 +2016年显示屏（小间距）市场爆发 。 -6 0 %-5 0 %-4 0 %-3 0 %-2 0 %-1 0 %0%1 Q 1 5 2 Q 1 5 3 Q 1 5 4 Q 1 5 1 Q 1 6 2 Q 1 6 3 Q 1 6 4 Q 1 68 * 2 0 mi l 1 1 * 2 8 m i l 9 * 4 5 m il-2 0 %-1 0 %0%1 0 %2 0 %3 0 %4