曹健林：不忘初心、砥砺奋进，拥抱第三代半导体新时代

2017年11月1日，由北京市顺义区人民政府、第三代半导体产业技术创新战略联盟（CASA）和国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）主办的第十四届中国国际半导体照明论坛暨 2017 国际第三代半导体论坛开幕大会在北京顺义隆重召开。开幕式上，国际半导体照明联盟（ISA）主席、中国 科技 部原副部长曹健林特别带来了“不忘初心、砥砺奋进，拥抱第三代半导体新时代”的重量级主题报告，高屋建瓴，从全球视角分析了当前半导体照明产业与第三代半导体产业的现状趋势，以及未来发展的战略与思考。

国际半导体照明联盟（ISA）主席、中国科技部原副部长曹健林作开幕大会报告

我国半导体照明进入产业大国向强国转变关键期

在材料领域，我国有自己的发展目标，2030年要建设世界材料大国。我们常说一代材料，一代器件，一代装备，一代应用。以Si、Ge为代表的第一代半导体材料，主要应用于以计算机和数据中心为代表的数据处理和存储设备等，在多种机器装备为“大脑” ，可以减轻劳动强度，提高效率，自动化，智能化。以GaAs、InP为代表的第二代半导体材料，广泛应用于LED、LED等光电子器件，通信装备，移动通信、 互联网 、物联网、智慧城市等领域。以GaN、SiC为代表的第三代半导体材料，应用涉及全光谱发光器件（包括LED和LD） ，移动通信、互联网、物联网、智慧城市，照明革命，通信升级换代，新交通工具，新能源应用等。

其中，半导体照明是第三代半导体产业首个突破口，是目前产业化最成熟的部分。我国半导体照明相关技术，这年来有了飞跃式的发展。LED关键技术实现了从跟跑、并跑，到部分领域领跑。2016年，我国功率型白光LED产业化光效160 lm/W（国际厂商176 lm/W)。 LED室内灯具光效超过90lm/W, 室外灯具光效超过110lm/W。自主知识产权的硅基LED技术、深紫外LED技术达到国际先进水平：智能照明、光健康、光通讯等创新应用研究处于全球领先地位。

除此之外，我国LED产业规模全球最大，2016年，我国半导体照明产业整体产值达到5216亿元，同比增长22.8%。 2017有望突破6500亿元。应用市场全面启动，LED通用照明仍然是应用市场的第一驱动力；显示应用迎来了新一波增长， 汽车 照明及超越照明应用成为新蓝海。2017年LED汽车照明高速增长，同比增长26%，占整体应用市场1.4%；LED农业、医疗等创新应用也成为亮点，同比增长超过30%；背光应用市场增长趋缓，占整体应用市场比例有所下降。

放眼未来中国半导体照明市场需求空间非常大，我国也是全球最大的半导体照明生产、消费和出口国。企业竞争能力大幅提升，积极进入国际市场。其中，LED上市公司近150家，其中主板35家， 新三板 112家；2017年上半年，LED上市公司景气回升，供销两旺，营收和利润增幅创近三年最高；同时，三安、木林森、飞乐等企业通过跨国并购，积极进入国际竞争市场。

当前，我国进入半导体照明产业大国向强国转变的关键期，新科技、新 经济 、新业态加快LED技术进步与应用拓展。新一代信息、生物、制造、新材料技术与LED技术融合发展，为LED发展创造重要机遇；全光谱、高品质、光健康、智能化成发展趋势；生物、安全、健康、杀菌消毒、农业光照等多样化应用需求提供新的市场切入点。

其中，健康照明与光健康/医疗成为研究热点，智慧照明成为物联网的下一个“风口”，LED照明产品：数字化、可控制、高效率、寿命长等特性，使NB-IoT等智慧照明系统深度调光、可编程性能、频谱控制和环境集成等成为现实。农业照明也开启LED应用新领域，各类新型显示都在发展，新型显示产业多种技术路线并存，OLED、量子点、激光显示和柔性显示等新型技术不断创新，成为产业持续发展的新动能。

重塑全球第三代半导体产业格局

我国第三代半导体的发展得到了国家政策的支持，也将在国家战略性发展中发挥重要作用。包括支撑国家能源战略，实现国际引领，推动传统电网向半导体电网发展。支撑高速列车、新能源汽车等核心动力系统的跨越式发展，发展高速列车、新能源汽车是我国实现产业战略升级和低碳经济的重要途径，将SiC器件用于电机驱动等环节将大幅提高功率密度降低整车成本，节约能耗。还能支撑节能环保，应对能源与环境面临的严峻挑战。支撑高频、高速、宽带通信系统核心器件的自主可控。以及支撑新一代航空航天装备的自主发展等。

就产业本身来讲，第三代半导体的发展将重塑全球半导体产业的格局。光电子领域半导体照明已经确立了在照明领域的主导地位，电力电子和微波射频产业全球处于起步阶段。当前美国、欧洲、日本等国在第三代半导体领域拥有较强的优势，但我国近年来第三代半导体研发和产业化进展较快，基本形成从晶体生长到器件研发制造的完整产业链。相信第三代半导体发展起来之后，整个国际半导体产业格局会有比较大的变化。预计2021年全球SiC市场规模将超过6亿美元，2016-2021年的复合年增长率（CAGR）19%。 2020年，预计GaN射频器件市场达到7.55亿美元。

中国第三代半导体发展的战略与思考

相对于第一代、第二代半导体来讲，中国第三代半导体应用领域有基础有优势。比如有全球最大、最复杂、发展最快的能源互联网建设，特高压远距离输电、新能源并网、电网控制等技术；全球最高运营速度、最长运营里程、最佳效益高速轨道交通；全球增长最快和最大的新能源汽车市场； 全球最大规模的4G和5G移动通信；全球产能最大、市场最大的半导体照明及超越照明等。

当前，第三代半导体创新发展时机已经成熟，国际半导体产业和装备巨头还未形成专利、标准和规模的垄断，处于窗口期；中国精密加工制造技术和配套能力的迅速进步，各地产业转型升级的需要，使产业界、 投资 界高度关注第三代半导体技术的发展，是产业创新发展的动力和源泉；具有中国特色的“政产学研用”协同创新模式，为第三代半导体产业的发展提供了可借鉴的经验和成功的可能性。

当然，也要清醒的意识到目前的形势，光电子材料和器件领域与国际先进水平相比处于并跑状态，在市场需求和产业化水平方面处于领跑状态；功率半导体材料和器件、射频材料和器件与国际先进水平相比处于跟跑状态。国内目前产业化格局不尽人意，仅有少量二极管产品，三极管仅有原型器件，没有产业化生产线 ，技术团队缺乏。也面临着挑战，比如研发的持续投入与创新资源整合，如何建立体制机制创新的、开放的公共研发、服务及产业化中试平台；如何进一步建立应用牵引的市场化的新兴产业发展组织模式 ；如何规范和培育应用市场，形成中央、地方发展合力，建立完善的产业生态环境 ；如何有效整合国际创新与产业资源，深度参与国际竞争与合作等。

有目标更有动力，看未来，希望到2030年，我国全产业链达到国际先进水平在光电子、电力电子和微波射频等领域全面得到规模化应用，核心器件国产化率超过70%。全国要一盘棋，发挥区域优势，差异化布局，全链条设计、一体化实施；充分发挥企业在决策、投入和成果转化方面主体作用，需求牵引，以系统创新推动材料和器件创新；上游材料器件突破、中游系统领先、下游应用主导；依托联盟构建利益共同体和研发、产业、资本协同创新发展模式；全球视野，战略高度，全面深度整合国际资源。

推进我国第三代半导体相关产业和技术的加速发展，是支撑国家重大战略需求，重朔全球产业技术格局的重大选择。需要多方努力与支持，形成产业创新体系和可持续发展的生态环境，也需要全面、深入整合和利用国际国内两类资源，希望大家志存高远，建立信任，实现共赢，从利益共同体到命运共同体，共同拥抱第三代半导体新时代。