來(lái)源:《經(jīng)濟日報》,2013年10月29日
2009年9月完成的第一LED路燈照明改造的紫陽(yáng)大道,這是江西東大門(mén)第一路。
一哄而上又遇經(jīng)濟下滑,使得被人們無(wú)限看好的LED行業(yè)進(jìn)入寒冬期。2012年,全行業(yè)企業(yè)設備開(kāi)機率不到60%,激烈的價(jià)格戰導致了“倒閉潮”。這個(gè)剛剛起步的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)目前是遍體鱗傷。
然而,陰云密布中畢竟還有一抹亮色讓人欣慰。在南昌,晶能光電(江西)有限公司卻上演了一場(chǎng)“逆勢上揚”的好戲——2012年硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現銷(xiāo)售額突破5億元,如今設備滿(mǎn)負荷運行,部分訂單交期已排到了2014年一季度。
“今年我們硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈的銷(xiāo)售目標是10個(gè)億!”CEO王敏博士底氣十足。工欲善其事必先利其器,王敏的底氣來(lái)自他們掌握著(zhù)具有自主知識產(chǎn)權的,目前全世界最先進(jìn)的硅襯底LED技術(shù)。
■ 雞蛋也要碰石頭
“中國公司?不會(huì )吧!”“是真的嗎?”
當晶能光電宣布硅襯底LED技術(shù)研發(fā)成功時(shí),國際業(yè)界一片嘩然。
質(zhì)疑并非毫無(wú)來(lái)由。此前藍光LED芯片制備主要采用兩種技術(shù)路線(xiàn),一種是在藍寶石襯底上制備,一種是在碳化硅襯底上制備。在硅襯底上制備LED芯片雖說(shuō)是業(yè)內夢(mèng)寐以求的技術(shù)路線(xiàn),世界各國研究者歷經(jīng)四十余年的鉆研,卻遲遲沒(méi)有找到克服關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)的理想的解決方法。
當時(shí)同樣持有懷疑態(tài)度的還有現擔任晶能光電首席技術(shù)官的趙漢民博士。“我也著(zhù)實(shí)嚇了一跳!”那時(shí)的他,在美國一家著(zhù)名公司從事藍寶石LED技術(shù)的研發(fā)。
“雞蛋也要碰碰石頭。”2003年開(kāi)始,研發(fā)團隊就瞄準了硅襯底LED技術(shù),盡管此前他們也研究藍寶石LED技術(shù),并成功轉讓了兩項技術(shù)成果,但這種研究歸根結底是一種跟蹤與模仿,談不上創(chuàng )新,更談不上超越。“盡管藍寶石是目前市場(chǎng)的主流技術(shù)路線(xiàn),但由于藍寶石襯底材料的條件受限,很難做到8—12吋,并且因散熱性能差難以剝離襯底消除應力,因而藍寶石大功率LED具有性能局限性。而硅襯底材料尺寸大,容易剝離消除應力,襯底材料成本非常低,大尺寸硅襯底技術(shù)一旦獲得突破,綜合成本和性能會(huì )有其他兩種技術(shù)路線(xiàn)無(wú)法比擬的優(yōu)勢,未來(lái)照明市場(chǎng)必將趨向于選擇這種性能好可靠性高且成本低廉的技術(shù)路線(xiàn)。”王敏如是說(shuō)。
事實(shí)上,王敏博士和他的團隊還有另外一個(gè)考量:我國是制造業(yè)大國,全世界60%—70%的LED產(chǎn)品將由我國制造,但我國LED企業(yè)均采用藍寶石技術(shù)路線(xiàn),其中布滿(mǎn)了LED巨頭精心埋下的專(zhuān)利地雷。過(guò)去10年,臺灣許多LED企業(yè)曾為此困惑。日本LED行業(yè)是靠專(zhuān)利壟斷發(fā)展起來(lái)的,美國LED的崛起,是因為其開(kāi)發(fā)的碳化硅LED技術(shù)擁有自己的專(zhuān)利,獲得了自己的一份天下。
如果說(shuō)技術(shù)創(chuàng )新是LED企業(yè)市場(chǎng)競爭的籌碼,那么專(zhuān)利就是技術(shù)創(chuàng )新的“護身符”。晶能光電深諳此理,從硅襯底LED技術(shù)取得突破開(kāi)始,就非常重視專(zhuān)利布局。以硅襯底LED技術(shù)為核心,在外延生長(cháng)、芯片制造、封裝及應用等領(lǐng)域布局了專(zhuān)利網(wǎng)。到目前為止,晶能光電已公開(kāi)或擁有專(zhuān)利200多件,主要是發(fā)明專(zhuān)利,其中美國專(zhuān)利29項,歐洲專(zhuān)利43項。這些專(zhuān)利是晶能光電長(cháng)驅海外市場(chǎng)的利器,也是未來(lái)抵御國際巨頭專(zhuān)利訴訟的護身符。“隨著(zhù)我國LED事業(yè)不斷發(fā)展壯大,國外LED廠(chǎng)商的專(zhuān)利大戰將一觸即發(fā)!從國家技術(shù)戰略層面看,硅襯底技術(shù)路線(xiàn)是唯一有能力全面抗衡的。”回首過(guò)去,低沉的話(huà)語(yǔ)中是王敏沉甸甸的責任感。
“咬定青山不放松”。2003年在10年研究跟蹤藍寶石技術(shù)的基礎上,原研發(fā)團隊經(jīng)過(guò)一年多技術(shù)攻關(guān),開(kāi)發(fā)了硅襯底氮化鎵基LED材料與器件技術(shù),2005年實(shí)驗室出產(chǎn)品,2007年中試成功,2008年小批量試生產(chǎn),2009年量產(chǎn)……經(jīng)過(guò)多年艱苦卓絕的攻關(guān)研發(fā),從理論設計到實(shí)驗室產(chǎn)品,再到中試,最后產(chǎn)業(yè)化,晶能光電的硅襯底LED技術(shù)日臻成熟,也引起了國際業(yè)界的高度關(guān)注。這是一項改寫(xiě)半導體照明歷史的顛覆性新技術(shù)。國家863專(zhuān)家組對此項技術(shù)的評價(jià)是:這一技術(shù)改變了日本公司壟斷藍寶石襯底和美國公司壟斷碳化硅基半導體照明技術(shù)的局面,形成了藍寶石、碳化硅、硅基半導體照明技術(shù)方案“三足鼎立”的局面。臺灣工研院的LED專(zhuān)家則將其譽(yù)為“終極路線(xiàn)”。
與此同時(shí),晶能光電因在硅襯底LED技術(shù)上的重大創(chuàng )新,2010年被美國麻省理工學(xué)院創(chuàng )辦的《科技創(chuàng )業(yè)》雜志評為“全球最具創(chuàng )新力企業(yè)50強”。在7個(gè)國家科技部863項目、4個(gè)工信部電子發(fā)展基金項目、2個(gè)發(fā)改委專(zhuān)項,還有多項省市科技和產(chǎn)業(yè)化項目的支持下,硅襯底LED技術(shù)逐步成熟。
隨著(zhù)晶能光電對硅襯底LED技術(shù)量產(chǎn)可行性的證實(shí),一度懷疑的“大佬”們也相繼轉身:從2011年起,美國普瑞光電將研發(fā)重心轉向硅襯底技術(shù);韓國三星、LG、日本三墾電氣、劍橋大學(xué)、馬德伯格大學(xué)等一大批知名企業(yè)和研究機構也紛紛“進(jìn)軍”硅襯底LED技術(shù);2012年?yáng)|芝公司投入巨資并收購了美國的普瑞公司的硅技術(shù)部門(mén),曾三次發(fā)布大規模量產(chǎn)消息,但始終未見(jiàn)其產(chǎn)品大批量問(wèn)世。
迄今為止,晶能光電仍是全世界唯一實(shí)現硅襯底LED量產(chǎn)的廠(chǎng)家!
國際半導體照明聯(lián)盟(ISA)的年度新聞評選結果無(wú)疑更具說(shuō)服力。在“全球半導體照明2012年度新聞”評選中,“晶能光電硅襯底大功率LED芯片量產(chǎn)”的報道成功入選。
■ 硅襯底的“產(chǎn)業(yè)化苦旅”
看著(zhù)今天的晶能光電在LED業(yè)界的華麗轉身。人們想象不到的是,最前沿的技術(shù)、超大規模的投入,始終在刀尖上跳舞的晶能光電,其硅襯底LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)化之旅走得何其艱辛!
硅襯底技術(shù)實(shí)驗室階段取得成功,只是萬(wàn)里長(cháng)征走完了第一步。正如趙漢民所說(shuō),研發(fā)成功和實(shí)現量產(chǎn)是兩個(gè)完全不同的階段,在研發(fā)階段,100個(gè)樣品中有一個(gè)合格就算完成了,但要實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,你要保證100個(gè)都是合格的,這中間要跨越的鴻溝難以想象。
在硅襯底LED技術(shù)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中,成品率、產(chǎn)品的一致性和均勻性是非常關(guān)鍵的指標,這其中要突破的難題很多。“以硅襯底腐蝕為例,在實(shí)驗室階段可行,到試生產(chǎn)階段卻‘失靈’了。”趙漢民告訴記者,實(shí)驗室階段,由于產(chǎn)品數量少用于硅襯底腐蝕的液體濃度與時(shí)間都很容易掌控,而到了試生產(chǎn)階段,一方面浸泡的硅襯底數量多,另一方面市場(chǎng)上沒(méi)有與硅襯底相匹配的腐蝕設備,這就導致產(chǎn)品良率大幅下降,剛開(kāi)始時(shí)良率甚至只有5%。沒(méi)辦法,只能買(mǎi)回相近設備,憑經(jīng)驗一點(diǎn)點(diǎn)改造。“這一改就是一年多!”
“制作硅襯底LED芯片有350多道工步,每一道工步都會(huì )遇到形形色色的問(wèn)題,作為全球第一家‘吃螃蟹’的企業(yè),由于沒(méi)有可供參考的相關(guān)文獻,也沒(méi)有可資借鑒的經(jīng)驗,晶能光電每一步都是‘摸著(zhù)石頭過(guò)河’,交了昂貴的學(xué)費。”負責生產(chǎn)的副總裁梁伏波感慨地說(shuō)。
天道酬勤。2009年晶能光電實(shí)現硅襯底小功率LED芯片量產(chǎn),并迅速在數碼產(chǎn)品領(lǐng)域確立了行業(yè)優(yōu)勢地位??伤麄儧](méi)有時(shí)間停歇,LED在照明領(lǐng)域的應用市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始增長(cháng)。2010年晶能光電開(kāi)始了新一代硅襯底大功率LED芯片的試制及產(chǎn)業(yè)化。
大功率LED芯片要求更高、技術(shù)難點(diǎn)更多,最關(guān)鍵的就是要得到更高質(zhì)量的外延片,這是做大功率芯片的前提基礎。不同于小功率芯片,大功率芯片襯底與發(fā)光材料之間應力更大。晶能光電嘗試過(guò)多種方法,有些方法雖抑制了裂紋的產(chǎn)生,卻降低了硅襯底材料質(zhì)量;一些方法的重復性、穩定性和一致性不能過(guò)關(guān),無(wú)法實(shí)現產(chǎn)業(yè)化等等。
經(jīng)過(guò)無(wú)數次的實(shí)驗,晶能光電終于獲得突破!2012年6月晶能光電突破了新一代硅襯底大功率LED芯片技術(shù),并成功應用于路燈、礦燈、手電筒等室內、外中高端照明應用產(chǎn)品。
在陸續迎來(lái)的一系列技術(shù)突破背后,是一支強大的研發(fā)團隊。王敏心里十分清楚,要做成世界級企業(yè),必須有一批國際化的頂尖人才,用國際化的思維實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新,引領(lǐng)前沿技術(shù)。在晶能光電獨特的技術(shù)魅力的吸引下,一個(gè)個(gè)行業(yè)頂尖的華人無(wú)怨無(wú)悔地放棄國外優(yōu)越的工作和生活條件,拋家別子,來(lái)到晶能光電實(shí)現他們的“中國夢(mèng)”。
孫錢(qián)博士,入選中組部“青年千人計劃”的年輕科學(xué)家,現任晶能光電的硅襯底研發(fā)副總裁。他在耶魯大學(xué)讀博士期間就一直研究硅襯底LED技術(shù),在8英寸硅襯底上研發(fā)水平達到160流明/瓦,這項成果在投資界、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界引起巨大反響。“我學(xué)習研究氮化物半導體已10余年,一直希望祖國在氮化物半導體的某個(gè)領(lǐng)域能在國際上立足并具有競爭力。”2011年底,孫錢(qián)加入晶能光電,開(kāi)發(fā)了新一代硅襯底大功率LED技術(shù),快速提升了硅襯底LED的技術(shù)水平。
現任CTO趙漢民是國家千人計劃入選者,幾年前毅然辭掉美國的工作,加盟晶能光電。“等老了,看到中國的馬路邊、很多家庭使用的是晶能光電的產(chǎn)品,我會(huì )覺(jué)得很驕傲。”追逐夢(mèng)想也意味著(zhù)有所犧牲——平均兩個(gè)月趙漢民飛到美國探望一下妻子和一對子女。
在晶能光電,像孫錢(qián)、趙漢民這樣被“挖”過(guò)來(lái)的優(yōu)秀人才還有很多:“能做點(diǎn)事,在這里還是很值”——陳振博士曾在美國LED公司工作過(guò),現任晶能光電外延副總裁;“我們是做一件讓中國人自豪的大事。”——梁伏波,現為晶能光電芯片副總裁;“在這個(gè)團隊里做事是十分開(kāi)心的。”——涂洪平,現任負責運營(yíng)支持和行政的副總裁……這樣的名單還可以開(kāi)出很長(cháng)。他們正開(kāi)創(chuàng )屬于晶能光電的“傳奇”。
■ 跌跌撞撞的“找錢(qián)”路
技術(shù)并非要跨越的唯一“門(mén)檻”,資金也是其中繞不開(kāi)的“攔路虎”。理論上,從基礎科研的實(shí)驗室階段,到成果轉化的中試階段,再到形成生產(chǎn)力的產(chǎn)業(yè)化階段,這3個(gè)階段的投入比應該是1:10:100。而一臺核心生產(chǎn)設備MOCVD就需要2000多萬(wàn)元。公司剛起步時(shí)只有三臺設備,一臺搞研發(fā),兩臺搞生產(chǎn)。2011年逐步買(mǎi)進(jìn)了二十多臺設備,資金投入,就可想而知!
2005年,晶能光電的“找錢(qián)”之路拉開(kāi)帷幕。銀行、投資商、民營(yíng)企業(yè)……凡是當時(shí)能想到的或許可以籌些錢(qián)的地方,王敏一個(gè)沒(méi)落下。“聽(tīng)到技術(shù)時(shí)他們都很興奮,但了解到這還只是個(gè)實(shí)驗室技術(shù),能否成功還是未知數,考慮到投資風(fēng)險,最后又都臨陣退卻了。”
機遇還是垂青執著(zhù)的人。正當王敏博士一籌莫展之際,金沙江創(chuàng )投拋出了“橄欖枝”。原來(lái)金沙江創(chuàng )投一直想投資LED行業(yè),當得知技術(shù)取得重大突破后,2005年一年,金沙江創(chuàng )投前前后后帶領(lǐng)一批批專(zhuān)家、投資商輪番考察50余次后,形成了長(cháng)達10萬(wàn)多字的技術(shù)考察報告。王敏這一年的主要任務(wù)有一項就是兼任司機,接機送機,一年多下來(lái)他的私家車(chē)跑了6萬(wàn)多公里。專(zhuān)注于投資早期項目的金沙江創(chuàng )投聯(lián)合兩家風(fēng)投決定投入1000萬(wàn)美元用于技術(shù)中試。
有了金沙江創(chuàng )投的這場(chǎng)“及時(shí)雨”,晶能光電人全身心投入中試,但產(chǎn)業(yè)化資金的需求量更大。這時(shí),王敏又作出了在外人看來(lái)更為“瘋狂”的舉動(dòng)——2007年吸引了由新加坡淡馬錫(Temasek)牽頭的第二輪風(fēng)險投資4950萬(wàn)美元,2010年獲得由國際金融公司(IFC)牽頭的第三輪風(fēng)險投資5500萬(wàn)美元。融資的代價(jià)是原始股權被大量稀釋。“自己辛苦養大的孩子拱手讓給別人,你甘心嗎,不后悔?”面對記者的追問(wèn),這位看起來(lái)一身學(xué)者氣的老總略顯羞澀地笑了笑:“對我來(lái)說(shuō),控不控股,有多少股權并不重要,關(guān)鍵要看是否有利于晶能光電發(fā)展壯大。”
事實(shí)印證,王敏的選擇是正確的。在風(fēng)投持續的資金注入下,晶能光電每年用于技術(shù)研發(fā)的投入,都保持在銷(xiāo)售收入的30%以上,2009年研發(fā)投入5000萬(wàn)元,而晶能光電當年的銷(xiāo)售額才只有1000萬(wàn)元?,F在,他們每年的研發(fā)投入都近億元。
風(fēng)投有風(fēng)投的好處,但從前期接觸到資金到位,周期太長(cháng)。這時(shí),往往銀行的借貸資金就扮演了及時(shí)雨的角色。2008年試生產(chǎn)時(shí)急于購買(mǎi)一批德國設備,而晶能光電除了一塊土地,能作抵押的只有信用。也屬幸運,中國銀行江西分行行長(cháng)是個(gè)“技術(shù)迷”,為了了解LED技術(shù),為了確認晶能光電的技術(shù)是否具備優(yōu)勢,他親自跑到市場(chǎng)上買(mǎi)LED零備件組裝燈泡,于是有了給晶能光電4000萬(wàn)美元的貸款。
2012年,晶能光電成功吸引央企中國節能環(huán)保集團大筆資金投入,正是因為王敏深信“背靠大樹(shù)好乘涼”。 “既然選擇了遠方,便只顧風(fēng)雨兼程”。盡管晶能光電在爆發(fā)式地發(fā)展,但其規模還屬弱小。據悉,全世界做LED的MOCVD設備約2000臺,晶能光電希望能達到200臺的生產(chǎn)規模,但這需要大規模的資金投入。
■ 抗拒誘惑的頑強堅守
“你相信CEO的工資比工程師還低嗎?”
在采訪(fǎng)中記者得知:王敏年薪在晶能光電排名20名以后!
不僅如此,這位旁人看來(lái)風(fēng)光無(wú)限的老總,出差坐經(jīng)濟艙、住連鎖酒店,即使外出也沒(méi)有隨行人員陪伴,就連唯一座駕仍是多年前置辦的帕薩特……說(shuō)起來(lái)令人難以置信,一向謙遜低調的王敏,其家族企業(yè)甚為龐大:污泥處理已經(jīng)做到全國最大,汽車(chē)護理用品的車(chē)仆品牌是全國第一品牌,還擁有江西省最大的民辦中學(xué)。
為什么還這樣簡(jiǎn)樸?王敏的理由簡(jiǎn)單而質(zhì)樸,“受過(guò)誘惑再想回歸平靜不是那么簡(jiǎn)單,LED雖說(shuō)是高科技,但本質(zhì)是制造業(yè),制造業(yè)必須節儉才能生存發(fā)展”。
初秋的梅嶺,一片濃綠。在南昌市太平鎮,記者見(jiàn)到了如約驅車(chē)前來(lái)的王敏,盡管西裝筆挺,但溫和的眼神中還是泛著(zhù)些許疲憊。詢(xún)問(wèn)后得知,前幾天輾轉于北京、西安的他,當日凌晨剛剛返回江西處理緊急公務(wù),晚上7點(diǎn)還要再次趕往北京。
據了解,從2007年起,不斷有跨國巨頭向晶能光電提出控股意向,更有甚者,有意收購晶能光電。“這么多年,遇到的困難不計其數,有沒(méi)有想過(guò)放棄?”記者單刀直入。“雖然一直從未輕松,但從未起過(guò)放棄的念頭。做成一個(gè)世界級的企業(yè)是我們整個(gè)團隊的夢(mèng)想。被國外公司收購,或許我會(huì )更輕松,但對我們整個(gè)團隊,甚至是整個(gè)國家都是一種遺憾。我們不想任由外國公司牽著(zhù)鼻子走,否則產(chǎn)業(yè)報國從何談起!”王敏身上有一種凝聚人心的人格魅力,在他的身邊,創(chuàng )始人、技術(shù)人、投資人,一個(gè)完美的團隊和他一起在頑強地堅守著(zhù)。
事實(shí)上,在上世紀90年代,王敏一度看好房地產(chǎn)和保健品行業(yè),還曾為打好理論基礎專(zhuān)門(mén)回母校攻讀房地產(chǎn)研究生和在大學(xué)創(chuàng )辦藥學(xué)院。但自跨入LED行業(yè)后,他再也沒(méi)動(dòng)過(guò)涉足其他領(lǐng)域的雜念。在他看來(lái),“這個(gè)世界沒(méi)有任何一個(gè)英雄無(wú)往不利,只有專(zhuān)注一件事情才有可能成就一個(gè)企業(yè)”。
現在,15000盞LED路燈照亮了南昌市的夜空,美國、德國、意大利、印度、智利,廣州、上海、喀什、玉樹(shù)等地,都有晶能的LED照明產(chǎn)品。
今天的晶能光電,頻頻收到來(lái)自海內外的溢美之詞,但一向習慣于居安思危的他們仍時(shí)刻保持清醒與冷靜。正如王敏等人指出的,目前晶能光電實(shí)現量產(chǎn)的是2吋硅襯底LED,但硅的真正優(yōu)勢體現為更大尺寸的LED,如果只做2吋的芯片,就沒(méi)有必要用硅襯底技術(shù)了;如果6寸芯片能量產(chǎn),成本可降低1/3;晶能現在技術(shù)上的大坎都突破了,只是性能上需要不斷優(yōu)化,關(guān)鍵是提高合格率。不過(guò),藍寶石技術(shù)相當成熟,并在不斷改進(jìn)其工藝水平,在一段時(shí)期內依然具有相當的競爭力。“現在6吋硅襯底LED研發(fā)技術(shù)上我們暫時(shí)領(lǐng)先,但由于配套企業(yè)少、資金短缺,規模產(chǎn)業(yè)化成熟度還任重道遠,而且東芝、三星等大量跨國企業(yè)正奮起直追,究竟是不是‘起了個(gè)大早趕了個(gè)晚集’還有待時(shí)間檢驗。我們目前量產(chǎn)技術(shù)上領(lǐng)先程度可能只有兩三年。”
的確,相對于中國LED肩負的期望與使命來(lái)說(shuō),晶能光電目前還很弱小,相對于國際LED巨頭強大的資金后盾和雄厚的技術(shù)儲備來(lái)說(shuō),晶能光電目前還很弱??;不過(guò)從他們走過(guò)的艱辛歷程,人們有理由相信:晶能光電能夠繼續以“愚公移山”的毅力、“舍我其誰(shuí)”的魄力、“超人一步”的眼力,引領(lǐng)中國LED界走出國門(mén)、走向世界!