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当前互联网经济的发展如火如荼,脸谱、推特、优步等移动互联网公司如雨后春笋般冒出。可美国部分研究生产力的经济学家却认为,目前大多数创新都发生在消费品上,与提高整体经济生产力不搭边,信息技术革命长在低枝的成果也已被摘光,以计算机、软件和互联网为驱动力的生产力革命正逐步衰落。
起底生产力增长
2014年末凯托学会举行的经济年会上,美国企业研究所驻所研究员、经济学家史蒂芬・奥利纳在分析美国生产力增长的历史后表示,由于信息技术革命,美国生产力增长率在1995?2004年形成一个,但在2004年后逐步降低。虽然现在互联网经济很发达,但互联网的基础技术――半导体在2004年后的进展较缓慢,价格下降的速度也在减缓。
生产力增长是经济增长率的根本,而经济增长率决定着人们的生活水平。因此,这个看起来很学术的词,其实和人们的生活息息相关。可是,美国生产力增长率的趋势到底如何,经济学家对此的预测,差异很大。
美国有据可查的每小时劳动生产率可追溯至1889年。自那时起,美国劳动生产率每年平均增长2.5%。125年后的今天,美国劳动生产率已翻了15倍,人们的生活水平有了翻天覆地的提高。这是两次工业革命取得的成就。
人类自1960年代起将计算机运用于商业用途。奥利纳将信息技术革命分成三个阶段:1974?1995年,生产力的年增长率为1.5%,远低于平均水平;1995?2004年,生产力年增长率升至3%;但2004年以后,生产力年增长率又回归到了之前的低水平。虽然这期间发生了金融危机,但生产力增长衰减在危机之前,因此,这场危机不是生产力增长放缓的原因。
一般来说,生产力增长有三个要素:资本深化、全要素生产以及劳动力组成变化。奥利纳和他的同事对美国生产力增长的要素进行了研究。其中,特别研究了信息技术相关部门的资本深化和全要素生产,分别指在经济中使用电脑及相关设备、软件、通讯设备、半导体所产生的劳动生产率提高和生产电脑及相关设备、软件、通讯设备所产生的经济效益。因为半导体技术的进步,是其他IT产品技术进步和价格降低的源泉,所以也包括在内。
他们研究发现,IT相关因素的变化是2004年以后生产力增长下降的主要原因:IT相关产品价格下降温和,降低了资本投资设备的积极性,从而减缓了资本深化率;由于生产外移,IT产品生产部门在非农领域中的比例自2000年以来已下降70%;互联网最能推动生产力增长的成果已经被采用,近年来只有一些较小的创新。这和创新浪潮式分布相符,有也有低谷。
他们还发现,1974?2012年,资产的资本深化、劳动力组成的变化以及全要素生产的周期性影响等,对生产力增长的影响变化不大,IT才是1990年代中期生产力增长加速和2004年后放缓的主要动因。 芯片制造商现在已经改变了传统的创新方式。因为运算速度加快导致了散热问题,芯片制造商将提高计算能力的路径,改为通过整体设计提高芯片效率。
信息革命可能迎来第二次浪潮
数字革命的一切看起来很新潮,比如机器学习、机器人、大数据等,其实背后创新的源头只有一个――半导体芯片。如果半导体技术在进步,资本就有动力进入,技术进步带来的产品创新也会扩散;反之,半导体技术进展缓慢,对整个经济将产生相反的作用。
以经济学家罗伯特・戈登为代表的技术悲观派认为,信息技术革命能为人类带来的利益已几乎被榨干,技术开始停滞不前。美国官方的PPI(工业生产者出厂价格)指数中,近年来微处理芯片价格维持平稳的表现似乎也印证了这一点。
技术进展缓慢导致大多数产品并没有取得明显的改进,投资增长也因此受阻。在信息技术革命早期,每一个新的产品周期都代表着速度和可用性方面的重大飞跃。高科技产品的价格迅速下降,使企业有动力采取重大的投资措施。但在今天,芯片速度更快或软件的小小改动,无法起到同样的激励作用。例如,从MS-DOS到Windows 8是非常巨大的飞跃,但很少会有企业急于采用Windows 8系统,因为Windows 7也很不错。
不过,奥利纳并不认同这一点,他认为半导体技术现在仍在迅速发展。他列出了整个半导体行业以及其代表公司英特尔的微处理芯片技术周期的平均长度。从整个行业来看,1993年以前,半导体的技术周期平均为3年,1993?2012年间降至2年。1993年之后的10年技术进步非常快,2003年之后开始放缓,但还是比1993年之前的技术周期短。
半导体技术周期的标准定义是:芯片边长减少30%所需要的时间。因为芯片是矩形的,边长减少30%等于整个面积减少将近50%。芯片变小、运算速度变快是IT产品更新换代的关键。
奥利纳的研究显示,芯片制造商现在已经改变了传统的创新方式。因为运算速度加快导致了散热问题,芯片制造商将提高计算能力的路径,改为通过整体设计提高芯片效率。在这一战略下,即使表面看起来芯片的运算能力增速从2000年代中期开始放缓,但其总体效率仍在提高。奥利纳及其同事的计算表明,官方公布的微处理芯片PPI存在误差,近年来半导体的技术进步和降价速度虽然比不上信息技术革命的鼎盛时期,但依然可以称得上快速。
刁石京表示,大陆大力发展集成电路基于三个原因:一是产业调整、升级的需要,使得制造业价值更多地集中到集成电路环节;二是创新模式从链式转变为矩阵式;三是生产组织方式的优化,互联网将市场要素推广到生产的各个环节,这个变化要求将各创新要素进行深度整合,集成电路在其中起着关键环节作用。
“未来60年,集成电路是信息化的重中之重,大力发展集成电路,把一整套工业体系建立起来,才能实现科技强国。”中科院微系统所所长叶甜春颇为认同刁石京上述观点。
对于发展模式,叶甜春认为一是要在自主创新与国际合作中找到一种共赢模式,摆脱单纯的兼并或“引进――消化吸收――再创新”发展思路,从热衷购买国际公司转变为投资、做大股东;二是需要做到产业链、创新链、金融链的协同推进、三链融合。
叶甜春所言已经被部分上市公司所践履。近期紫光股份公告称,拟斥资240亿元认购西部数据15%股权,这成为大陆集成电路产业从并购到投资的典型案例。紫光股份17日公告称,其全资子公司紫光联合以交易总金额37.75亿美元(约合240亿元人民币)获得西部数据15%股权;交易完成后,公司成为其第一大股东,并将拥有1个董事会席位。此外,通富微电23亿元收购AMD苏州及AMD槟城各85%股权也属于该类案例,该项收购可显著提高通富微电的盈利能力,且利益绑定AMD(AMD保留15%股份)。
在论坛上,国家集成电路产业发展基金(下称大基金)总经理丁文武表示,大基金将与海内外产业、资本,海峡两岸展开密切的沟通和合作。同日,合肥晶合晶圆制造项目(一期)开工仪式举行,该项目由台湾力晶科技股份有限公司投资,填补了安徽省高端晶圆制造空白,是合肥大力发展集成电路产业、打造“IC之都”的新里程碑。
“海峡两岸合作点很多,最关键的是产业链的深度融合,建立全球性竞争力和发展新模式。”叶甜春表示,大陆有市场的广度和人才的厚度,台湾有产业的硬度和技术的高度。这四个“度”之间的全方位合作,可以形成一个更加全面的强大的大中华集成电路产业新格局。
芯谋研究顾文军对此表示,大陆与台湾可以做到优势互补共谋两岸半导体产业发展,但在大陆开放市场和资本的情况下,台湾应该进一步分享技术和经验。大陆半导体产业具有市场、人才梯度、资金和发展产业的决心和信心;台湾具有技术、经验、人才高度,双方可以在存储器、资本与产业、人才培养、国际并购等领域有很好的合作。“合肥晶合项目是个非常好的开端,期望力晶未来更多的努力。”顾文军如此说。
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工信部电子司司长刁石京在2015年10月20日于合肥召开的2015年海峡两岸半导体产业(合肥)高峰论坛上表示,大陆发展集成电路是必然选择,加强两岸集成电路产业合作是实现两岸产业共赢的必然选择。
8月5日,总规模不低于300亿的湖北集成电路产业投资基金正式在武汉东湖国家自主创新示范区注册成立。
6月23日,中芯国际宣布与华为、比利时微电子研究中心(imec)、高通共同投资设立中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司,开发下一代CMOS逻辑工艺。
投资要点:
1、IC 设计领域潜在投资机会巨大。
2、晶圆制造领域快速追赶,利好全产业链。
封测环节技术壁垒较低,人力成本要求高,有利于国内企业在半导体产业链切入。在过去十多年发展中,封测环节一直占据国内集成电路产业主导,不过主要被海外IDM厂商封测厂占据。现在A股上市的封测企业质地优秀。
IC 设计领域潜在投资机会巨大。过去十年在政策支持和终端市场需求强劲的双重动力推动下实现了持续快速增长, 是半导体产业链上发展最快的一环。目前, 国内已经涌现出华为海思、展讯等具备全球竞争力的 IC设计公司。华为海思最近的麒麟Kirin920性能卓越,有望冲击移动应用处理器第一阵营。紫光集团私有化收购展讯和锐迪科实施强强联合,并提出了要打造世界级芯片巨头的宏伟目标。未来将会有一批国内最优秀具备国际竞争力的IC设计公司有望在A股上市,潜在投资机会巨大。
晶圆制造领域快速追赶,利好全产业链。晶圆制造环节具有极高的资本壁垒和技术壁垒, 盈利能力丰厚。过去国内晶圆制造环节发展严重滞后,直接影响国内半导体全产业链发展。未来,国家将会加大对晶圆制造环节的政策和资金支持力度。
投资建议:封测环节重点关注长电科技、华天科技、晶方科技;IC设计环节可持续关注展讯与锐迪科合并后在A股上市;晶圆制造环节关注中芯国际。
有色金属:工业金属价格强势 资源股吸引力回升
投资要点:
1、一周价格综述:黄金小幅下跌,中重稀土价格大幅回落,工业金属表现强势。
2、关注加工转型和碳酸锂企业。
黄金收于1317.1美元/盎司,C0MEX黄金、白银小幅下跌0.2%、0.2%,LME铂价上涨 1.0%。
基本金属价格在美国经济持续超预期的环境下继续走强。LME3月期铜、铝、铅、锌、锡、镍分别上涨 1.9%、1.7%、0.4%、0.9%、1.0%和 1.9%。库存方面,铅、锡库存大幅增加 10.4%、3.8%;其余品种库存基本保持稳定。稀土价格本周分化明显,轻稀土价格保持稳定,重稀土价格大幅度下跌。本周重稀土价格的大幅回调是国储局收储时点低于预期的反应,短期稀土价格仍要看国储局收储的进展程度。小金属方面,LME3 月期钼大幅下跌 10.9%,钴上涨 2.4%,其他品种价格平稳。
下半年有色金属投资的整体环境有所改善,主要原因是在经济结构调整、流动性有所缓和的情况下,新材料类和资源类的股票将有阶段性表现的机会。
新材料类的公司重点推荐赣峰锂业、银邦股份、正海磁材、钢研高钠,资源类的公司重点推荐铅锌龙头中金岭南和锡业股份。
海运:邮轮开启水上消费新篇章
投资要点:
1、一线城市初具发展条件,提升空间较大。
2、寡头市场下的中高端休闲消费。
从国际发展规律来看,邮轮业大致有4个明显特征:1)亲水特性;2)发展的不平衡性;3)重游率较高;4)产品定位以中高端消费为主。
从以上4点来看,我们认为中国的一线城市已经进入了较有潜力的邮轮消费圈城市之列,但由于过去母港设施的稀缺性导致邮轮市场的渗透率即使在这些城市也是非常低的,我们预计在未来5-10年中一线城市的渗透率将有显著提升。
由于资本密集和品牌忠诚度较高,邮轮业是典型的寡头垄断市场。整个行业盈利模式可概括为:船票收入基本可以覆盖营业成本,而旅客在船上的消费成为公司的营业利润。2006年开始的这轮周期中,三大集团的ROE呈现逐年下降的趋势,主要原因是行业处于周期下行区间和欧美两大市场成长性走弱所致。
A股上市的相关标的中,我们首推渤海轮渡――原有客滚业务可提供公司稳定的利润和现金流,而新涉足的邮轮业务将带来可观的增量利润来源;其次是海峡股份――业务模式与渤海轮渡较为类似,西沙航线为最大看点,只待西沙地区旅游资源的所有权得到明确,公司的邮轮航线经营权将逐步在股价中得到体现;最后是世纪游轮――立足长江,内河游船寡头。
环保:下半年关注污水处理
投资要点:
1、我国处于环保发展初期阶段,政策为主导,行业仍具可观空间。
2、农村治水带来污水处理新利润点,危废处理市场空间巨大。
中国环保产业目前处于初期阶段,由于近三十年经济高速发展我国环境问题已经到了非治不可的地步。“十二五”期间,我国对环保产业投资明显增加,2012年我国环境治理总投资达到8253亿元,占GDP比重为1.6%,我国环保产业投入目前以城市环境基础设施建设投入为主,资本要素投入为主,其他要素投入相对淡化。与发达国家相比,我国环保投资仍显不足,主要发达国家成熟期环保投入均占GDP2.5%以上,发展初期这一比例更高。环保投资需求远大于环保投入,同时,为了达到我国“十二五”期间制定的各项排放标准,环保投资需求非常巨大。
关键词:南昌;LED;战略性新兴产业
半导体照明(简称 LED) 作为新型高效固体光源,具有长寿命、节能、环保、安全、色彩丰富等显著优点,将成为人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃,是世界照明工业的一次全新的革命,被公认为 21 世纪最具发展前景的高技术领域之一。我国的 LED 产业正处于产业发展初期,国际产业逐步向国内转移,南昌已具备初步的产业基础并具有极大的发展潜力。加快发展 LED 产业,无疑是南昌提高自主创新能力、抢占科技制高点、突破关键技术、推进原始创新、调整优化产业结构、转变经济发展方式、建设低碳创新型城市的重要体现。是推动南昌市鄱阳湖生态经济区建设,把南昌打造成带动全省经济发展的核心增长极的重要举措。
一、发展南昌LED产业的重要意义
1、发展LED产业有利于在环鄱阳湖生态经济区内培育新的经济增长点,助力南昌打造核心增长极
打造核心增长极,关键靠产业支撑,通过聚焦产业发展,通过产业培育新的经济增长点,让产业成为南昌打造核心增长极的有力支撑。经过多年的发展,作为我国第一批半导体照明工程产业化基地,南昌半导体发光材料与器件在全国已具有明显的比较优势,产业发展初具规模,产业链相对完整,具有原创核心技术优势,构建了持续发展的技术支撑体系,同时具有良好的支撑产业发展的政策优势。通过LED产业的发展,形成LED产业集群发展,助力南昌打造核心增长极。【1】
2、发展LED产业有利于调整和优化南昌经济结构,促进区域内产业结构升级
全球照明目前以白炽灯为主,为了推广节能、环保的照明新技术,各国将陆续禁用白炽灯。中国已经出台 LED 产品推广补贴、LED 研究资助、全国七大 LED 产业基地建设等宏观政策,全面禁用白炽灯正提上立法日程。南昌市拥有深厚的 LED 产业基础,优先发展 LED 产业可引导南昌大规模应用 LED 照明技术及产品,以此更新节能环保照明的消费理念,还可调整传统照明产业结构,加快环湖区内照明产业的结构升级。
3、发展LED产业有利于带动相关产业的发展
半导体照明产业涉及节能、环保、高技术、微电子、基础装备制造等诸多领域,发展半导体照明产业,对信息产业、汽车电子、原材料与装备制造、消费类电子、航空航天、太阳能光伏以及整个光电子产业等领域均起到重要带动作用。特别是根据《环鄱阳湖生态经济区规划》的要求,欲以环湖中心城市为重点,建立航空产业基地及汽车、零部件生产基地等。可以预计半导体照明的广泛应用,将显著提高这些产品的附加值,加快各基地的落成,并且在巨大的市场需求拉动下,发展半导体照明产业将带动区域内原材料与装备制造业的快速发展。
二、南昌市LED产业发展的现状及存在的问题
1、南昌市LED产业发展的现状
南昌作为我国半导体照明工程产业化基地之一,在国内半导体照明产业中占有重要地位。经过近三十年的发展,南昌市半导体发光材料与器件在全国已具有明显的比较优势,LED产业已成为政府高度重视、重点扶持的产业之一。2004年,南昌市被科技部批准为"国家半导体照明工程产业化基地",2009年,南昌市被科技部正式批准为国家"十城万盏"半导体照明应用工程试点城市。目前,全市有半导体照明企业20余家,2011年主营业务收入31.3亿元,2012年上半年,20余家LED企业实现主营业务收入21.2亿元,初步形成了以高新区为核心,以晶能光电和联创光电两家企业为龙头,向进贤县等县区和工业园区扩散的产业格局,产业发展初具规模。
LED 的产业链主要可分为上游、中游、下游三个部分。上游为LED 外延片生长、芯片制造、配套设备制造等;中游为器件封装;下游为应用产品制造。目前,南昌已初步形成了以晶能光电、联创光电等公司的外延片产品为上游产业,晶能光电、欣磊光电等公司的芯片制造为中游产业,联创光电、申安集团、联众电子、永兴电子等芯片封装和晶和照明、联创博雅、恒明科技、宇欣科技等的光源、灯具、LED显示屏、联创致光的手机背光源等为下游产业,宏森高科光电子的LED支架为配套产业的一个较完整的产业链,形成了互有分工、关联配套的企业集群;分工涉及 LED 衬底硅材料生产、专用切割刀具、外延片、芯片制造、芯片封装、LED 显示屏、手机背光源及照明等各个生产环节。【2】
2、南昌市LED产业发展存在的问题
(1)LED 产业集群发展不完善
首先南昌国家高新区虽然形成了完整的 LED 产业链,但是受南昌及周边城市工业基础较薄弱的影响,产业配套能力较弱,和其他国家半导体照明基地相比有一定差距;其次公共服务体系的不完善制约了南昌国家高新区 LED 产业集群内中小企业的发展;再次从整个产业链来看,存在上中下游产业发展不均衡,应用产品产业化能力弱的问题。特别是 LED 照明光源、灯具等应用产品,始终不能独立形成大规模应用产品的产业化生产的能力。
(2)产业链发展不均衡,中下游产业化能力弱
从LED整个产业链来看,南昌均有生产、研发和营销的纵向一体化产业流程,南昌已经初步形成了较为完整的LED产业链。南昌的LED产业在上游投资力度最大,在上游外延材料研发、中游芯片制造方面有较强实力,外延片及芯片产能国内最大,技术先进,上中游研发优势明显,但在LED应用产品特别是LED照明光源、灯具等方面的技术力量和企业规模还相当薄弱,尚未形成大规模应用产品的专业化生产的能力,下游产品档次和附加值不高,缺乏高端产品。晶能光电以南昌大学发光材料与器件教育部工程研究中心为技术依托,从事硅衬底氮化镓基 LED 外延材料与芯片生产,然而LED 封装与应用企业少、产业化能力弱,影响南昌LED 产业链的均衡发展。目前,从国际上看,随着技术发展步伐的加快,LED产业转移出现了新的趋势,发达国家和地区的国际大公司,通过并购、重组等方式,逐步将劳动密集型的产业链中下游环节向发展中国家和地区转移,迅速实现了全球统一市场营销策略下的上、中、下游整合。这给发展中国家的 LED 产业优化升级带来了契机,南昌LED 产业亟需整合产业链,加快中下游产业发展。形成上游龙头企业带动众多配套中小企业协同发展的局面,实现从"一枝独秀"到"百花齐放"转变,使得产业链的上中下游企业呈现金字塔形态。【3】
(3)产业服务体系不完善,协同效应不明显。
有效的产业服务体系对高新技术产业的发展具有重要作用,目前江西 LED 中小企业上下游合作不够紧密,企业间的横向合作及与服务中介的合作有待于进一步加强;各类创新资源还未有效整合,LED 产业服务体系还不够完善。这种现状制约了南昌LED产业集群内中小企业的发展,从而造成了产业链间各企业相互联系、相互依存、相互作用的子系统和生产要素耦合度差,LED 系统整体结构不稳定,影响整个LED 产业链的均衡,产业链协同效应较差。
(4)配套与关联产业发展不足,联动效应较弱。
南昌LED 配套产业中,与原材料配套的只有LED 支架,其他的配套材料不能完全在本地得到供应;南昌LED 关联产业中,目前关联最紧密的产业有LCM模块、太阳能电池光伏产业,其中 LCM 模块生产业只有联创电子和台企联志电子两家企业。南昌LED 产业的发展亟待形成集群式发展,要实现集群式发展,则配套产业和关联产业不可或缺,要使之产生联动效应,为整个 LED 产业的发展服务。
(5)标准不明,无法认证质量
目前,LED技术还在向成熟阶段迈进,LED照明产业发展到今天,无论是国内还是国外,对其质量认证都没有一个严格统一的标准,LED照明产业作为一个新生事物始终无法登堂入室。产品质量参差不齐,又缺乏权威的认证和衡量标准,令很多采购商对其望而却步。
(6)LED产业化专门人才缺乏,人才培养体系尚未建立。
南昌市虽然是我国最早从事LED研发和生产的地区,仍然缺乏一批深谙LED生产技术和产业发展规律的管理人才和高级技术人才,多数企业和科研单位也尚未形成系统的LED高、中、初级各类人才培养体系。
三、发展南昌 LED 产业的对策措施
1.选择"骨干企业+工业园区"的产业集群发展模式
LED 产业属于技术-资本密集型产业,具有相对较高的集聚效应,产业布局相对集聚,有利于产业链内的垂直整合和产业链间的横向整合,有利于发挥综合优势,降低生产成本,降低经营风险。因此应发挥产业集聚效应,走产业集群之路,而培育产业集群发展的模式必须选择骨干龙头企业带动型模式。依托南昌国家高新区LED产业基地具有的比较优势,即晶能光电(江西) 有限公司具有完全自主知识产权的硅衬底 GaN 基技术优势,金沙江产业园的投资带动优势,上市公司联创光电的融资优势,以及本地的劳动力廉价优势,在培育一批龙头企业的基础上,结合南昌自身情况,建设具有南昌国家高新区 LED 产业特色的产业集群。进一步优化园区环境,完善园区基础设施建设和落实园区优惠政策,夯实园区产业集聚发展基础。同时鼓励核心企业扩大生产规模,促进核心企业间多层次、全方位的联合协作,借助与金沙江的合作,以政府为引导,以金沙江为带动,积极开展招商引资工作,将金沙江产业园建设为 LED 企业流入的聚集地,形成庞大的 LED 产业体系。借助联创光电的资本优势和电子元器件的生产优势,抢占全国电子元器件的市场份额,建立品牌优势,打造南昌国家高新区 LED 产业的一大特色产品。在此基础上,以市场为主导,积极引进 LED 产业投资,形成技术研发集群和以市场前景好、社会效益高的应用产品为主的应用集群。【4】
(2)拓展应用领域,以应用促产业发展
在大力推动LED产业的上、中、下游形成纵向产业链的同时,横向发展、引进产业链中的配套企业,形成完整的产业配套体系。尤其是大力扶持灯具五金、塑胶模具、光学玻璃、电源与驱动、高性能荧光粉、高性能铜基散热材料等配套产业的发展,为南昌LED产业发展分享照明市场"大蛋糕"打下基础。针对南昌市LED应用产品产业化能力弱的问题,要以新构思、新技术、新产品引导新的应用。大力推进技术的产业化,加强产品应用示范,实现应用促发展。利用科技部将南昌市列入"十城万盏LED路灯示范项目"试点城市等有利条件,推进LED产品的应用,加快应用产品企业的发展和政府在城市景观照明中的率先推广应用,以推广应用促发展,争创应用示范城市。
(3)企业建立产业联盟,加强龙头企业与中小企业的合作
一方面,引导省内企业特别是工业园内企业建立"南昌市LED产业联盟或LED行业协会",整合南昌LED企业、科研单位、高校院校、服务机构等各方面资源力量,发挥政府的引导作用,合力推动南昌LED产业发展。加强企业之间在研发、生产和销售的合作,鼓励上中游龙头企业带动配套中小企业发展,实现产业链的全面协同发展,进一步夯实龙头企业的发展基础;另一方面,引导国内外有实力的企业与晶能光电(江西)有限公司建立"硅衬底氮化镓基战略发展联盟"。通过与国内外企业的战略合作,实现晶能光电的技术标准成为国家标准乃至世界标准。
(4)以LED产业为中心,发展配套产业与相关产业
加强LED产业园区建设,引导LED企业向园区集聚,实现园区内的资源共享,以集聚共享促发展,努力打造国内一流的LED产业化基地;以LED产业园为载体,积极引进LED配套产业,为LED产业的发展壮大提供良好的产业配套服务;大力发展配套产业与关联产业,加强LED产业与其它产业的联系程度,实现产业链之间的优势互补和上中下游均衡发展,使其实现战略升级和产业集群式发展。
(5)加强半导体照明标准化工作,规范企业行为
新兴半导体照明产业发展迅速绿色节能的照明光源革命已成为不争事实,如何应对日益突出的标准缺失问题,已成为主要发达国家政府、国际标准化与学术组织、国际知名企业等共同面对的挑战。为统一解决产业化中的共性问题,解决产品生产和销售中的匹配问题,要成立南昌市半导体照明工程专家小组。专家小组成员主要由国内外业内知名专家、顾问组成,负责指导半导体照明技术研发路线及相关政策的制订、知识产权战略的实施、有关技术标准的建立等。企业应注重自身标准体系建设,注意和国际标准接轨。一些实验性质的标准可以先作为企业、行业标准试行,待成熟后申请成为国家标准。
(6)大力实施技术创新与人才战略,为产业发展提供智力支持
进一步深入硅衬底GaN基核心技术的研究,将专利技术覆盖所有LED生产领域,形成LED国际和国家技术标准。通过技术攻关与研究开发,力争在功率型及超高亮度LED外延片和芯片制造技术、高性能LED封装技术等关键技术和工艺上有所突破。技术的创新离不开人才的支撑,南昌市政府应完善现有的人才引进政策,通过在住房、职称评定、子女入学等方面适当照顾大力引进一批LED高端管理人才和创新型技术人才,对目前省内的半导体照明高级人才实施特殊保护政策,采取积极措施,凝聚省内的高技术人才,为我省半导体照明的发展提供不竭之源。同时充分借助高校与科研院所的优势,支持省内高等院校开设半导体照明专业和专业技能课程,加强师资队伍、课程和教材建设,按照LED产业所需的人才梯度,培养LED研发专才、工程师和技术工人等一系列人才,为南昌LED产业发展提供完善的人才保障。【5】
参考文献:
[1] 宋慧琳,黄欣.环鄱阳湖经济圈之南昌LED产业的现状与发展思路[J]. 企业导报,2010(24):74-76.
[2] 邓群钊,刘波.基于SWOT战略决策模型的南昌市LED产业发展战略研究[J]. 华东经济管理,2010(10):21-24.
[3] 刘耀彬,万力.南昌国家高新区LED产业的SWOT分析及对策建议[J]. 科技管理研究,2010(7):65-67.
[4] 刘彩梅,彭迪云.江西LED产业链均衡发展战略初探--基于网络状链式整合的视角[J]. 科技广场,2011(8):91-96.
科技红利时代,选股新思路有三个方向。
第一个方向,产业趋势,从人口红利到资本红利,再到科技红利。未来5年,科技股通过大量科技投入带来新的产品突破以及垄断利润。
第二个方向,用户趋势,传统移动互联网潘烤济到新生代科技精英经济,这是一批最具商业价值以及最具消费潜力的人。
第三个方向,资本趋势,由内生性增长,到全球化优质资产并购整合。未来几年,整个半导体行业持续并购下去,包括安防,其他的电子一系列的各大行业方向会持续的并购下去。
挡不住的虚拟现实
智能硬件成功制造核心原因在于社交,即人与人之间的连接,预计2016年将持续出现投资机会。
以人和人的互联为目的的智能硬件有希望成功,社交是互联网时代爆发力、黏性和商业价值的核心;这个市场会变得小而美,互联网天生融合,整体规模大于整个手机市场,更多的小市场有利于国内公司的创业核心要素由以前大的变成对市场快速反应能力以及快速服务能力,这是国内公司的优势。在未来5年,整个国内公司,这一波新智能硬件会超过整个智能手机;互联网巨头和代工厂商合资方式会成为下一个趋势。
2015年的VR产业投资机会只是开始,VR将进入全产业链投资的大浪潮,预计2016年依旧是最关键的投资主线。
VR已经成为互联网、电子巨头普遍参与,全民创业的最热门领域;与VR相关的产业链公司都会参与到这场浪潮之中,从手机、可穿戴、电视机到显示屏厂商,从视频网站、在线售票平台到电影院线,从影视娱乐公司、体育公司到游戏公司,从搜索公司、电商平台到软件公司和芯片公司,都不能错过这次新的互联网革命,会进行自己的布局,并不断合纵连横,而一系列创业者创客们的努力则为不同领域的巨头带来源源不断的活水,资本市场上则将发生一连串的并购和借壳。
站在2016年资产配置的角度看,VR是必然之选。清晰的事件催化:Oculus Rift CV1以及Sony Playstation VR即将发售;VR具有长远的影响力:虚拟现实是智能手机之后的下一代计算平台,移动互联网的新潮流;VR贴近一般消费者,感同身受,结合热门话题,从游戏和影视入手,逐渐成为消费刚需。
从虚拟现实的投资时间来看,我们认为VR将是最先得到验证的方式,之后才是AR和MR,最终的虚拟现实表现形式是MR,实现现实和虚拟的混合。从投资的角度看,推荐关注VR相关的标的,包括头盔的代工厂商、光学显示厂商、内容提供商、运营商等。
从VR的发展时间来看,预计2016年将是龙头产品需求释放的元年,之后2017年将出现产品的大面积普及和内容的大量增长,2018年之后,AR、MR将集体出现,彻底改变生活和社交方式。我们认为虚拟现实将是未来5年最核心的智能硬件投资逻辑,有望替代智能手机带动整体产业链受益,因此2016年可以关注龙头厂商产品的相关产业链标的。
半导体行业黄金10年,军工为王
进口金额上万亿的产业,半导体产业兴起提到国家战略层面!半导体行业的黄金10年是最佳投资机会,其中军工半导体尤为重要。
从集成电路领域的发展经验看,国家的政策引导、政府的大力扶持是半导体行业实现核心技术突破、追赶世界领先水平的必经之路。中国自2000年以来出台了多项行业扶持政策,此次“大基金”更是将破解产业投融资瓶颈,引导集成电路企业的兼并重组的市场化运作,整合国外资金、技术和人才,搭乘国家政策扶持和“中国制造2025”的东风,国内半导体行业有望实现跨越式发展。
国际化并购是国家目前发展集成电路的主要选择路径,千亿美元资金支持,重点关注龙头企业。半导体产业进入成熟后期,产业整合加剧,在大资金的支持下,并购海外资产的企业能够实现快速的发展,其中设计公司因为不涉及重型资产整合,获得的研发团队能极大提升国产芯片设计能力,因此我们更看好设计公司整合的短期效益。
国企改革背景下,芯片优质资产有望得到整合。紫光通过一二级市场联动,利用产业资本和资源,相应国家政策号召,为国企主导作用做出示范榜样。CEC集团集成电路证券化率不足20%,大唐半导体等还有优秀IC资产尚未进入资本市场。在国家集成电路发展战略的要求下,各领域集中发展1-2家公司,实现细分领域做大做强,因此在设计领域,国内资产整合预期强烈。我们梳理CEC资产发现,军工和芯片资产丰富,未来的整合最值得期待。
安防运营酝酿王者
并购依旧是2016年电子行业的重要主题,有并购基因的公司需要重点关注。
安防行业由硬件转向运营是行业性机会,海康、大华都选择解决方案运营转型之路,中安消预计成为安防运营之王,2010年安防硬件的并购大潮有望在安防运营领域重演。
1)预计空间国内安防运营2000亿,国外仅人身安保市场就2500亿美元,巴黎恐怖事件之后,全球安保行业投入趋势增强。
2)运营服务将成为安防市场空间最大,黏性最强,集中度最高的领域。欧美安防运营服务市场规模在几千亿美元,是安防产品市场的10倍以上!而目前中国安防运营服务市场只占整体安防市场的10%左右,仍处于发展初期,市场空间巨大,而未来5年将是中国安防运营服务市场加速爆发式成长的重要阶段
3)海外安防巨头发展历程证明,并购是实现快速扩张的必由之路。因为安保市场的地域性和管理难度,海外安防安保龙头都是经过大量的并购做大做强!
汽车电子新蓝海:从3C到Auto
智能汽车本质是要解决消费者需求,消费者最大需求是开车省钱,因此电池产业链是重点。电池供应链重点是技术突破提高效率、降低成本的公司,其次在汽车智能化和信息化上,也会涌现出一批高成长的公司。越来越多证据表明预计苹果会在2019 年推出智能汽车,2017年建厂,苹果产业链会有一批公司享受苹果的汽车大红利。
从3C到Auto,电子厂商进入下个淘金时代。随着消费升级和汽车人均保有量提升,未来汽车电子将成为车场竞争力的重要体现,消费电子的进步让汽车的娱乐通信功能、智能安全控制系统需求都成为了可能,也带来了细分领域的高速成长。
仅汽车电台一公司年收入超过10亿,充分显示了汽车上的时间价值,人机互动的应用无论产品还是供应链都极具投资价值。从行业进展预计10年之内,到2025年自动驾驶技术将普遍应用,在此之前各种辅助驾驶技术将逐步将人们从驾驶任务中解放,汽车将逐步成为工作和娱乐场所,汽车的时间价值和入口价值将不断扩大。同时,车联网的发展会使OBD,PA,传感器芯片厂商受益。
从无人驾驶的进展时间看,ADAS预计成为最早的投资机会。波士顿咨询公司(BCG)预计,到2025年自动驾驶功能的全球渗透率将达到12%-13%,相关市值约为420亿美元,到2035年,全自动驾驶汽车的全球年销量将达到1200万辆。此外,半自动和全自动驾驶汽车的市场总值可从2025年的420亿美元增至2035年的770亿美元。。
从“中国制造2025”等文件分析,智能汽车将成为未来10年的发展重点,相关汽车电子标的预计成为未来10年的长期投资标的。
重点关注相关标的组合
方向型资产:先导智能(300450.SZ)、中茵股份(600745.SH)、中安消(600654.SH)、全志科技(300458.SZ)、南洋科技(002389.SZ)、达华智能(002512.SZ)、火炬电子(603678.SH)。
虚拟现实:歌尔声学(002241.SZ)、水晶光电(002273.SZ)、福晶科技(002222.SZ)。
半导体:全志科技、同方国芯(002049.SZ)、振华科技(000733.SZ)、艾派克(002180.SZ)、华微电子(600360.SH)、长电科技(600584.SH)、三安光电(600703.SH)、盈方微(000670.SZ)。
安防运营与全球化并购:中安消、大华股份(002236.SZ)。
汽车电子:全志科技、华工科技(000988.SZ)、南洋科技、先导智能(300450.SZ)。
军工电子:振华科技、中航光电(002179.SZ)、华工科技、同方国芯。
量子通信:福晶科技、华工科技。
新苹果:硕贝德(300322.SZ)、长电科技、信维通信(300136.SZ)、欣旺达(300207.SZ)。
在过去50年的历史里面,半导体一直都是电子产业的灵魂支柱。虽然半导体行业只有3300亿美元,却维持了近2万亿美元的电子产业。所以半导体对现今的社会经济可以说有着举足轻重的影响。
在过去消费电子时代,各事物均以个体的形式(Individual of Things),如电话、电视、计算机等,各设备间没有太多关联。而随着移动互联网技术的飞速发展,带来了“物的整合(Integrated of Things)”,为物联网发展打下了基础。随着云计算、大数据、智能化技术等的进一步发展,“智能物联”(smart everything)或者说物联网(IoT:Internet of Things)时代开启,任何物品间,都可以通过云端进行信息交换和通信。互联网、智能和控制是IoT的三大要素。
新兴的IoT产业为行业带来了巨大商机,特别在可穿戴设备、智能家居、健康及医疗、环境及农业、智能安全、工业和机器人、智能电网及照明、智能物流、智能汽车和交通九大领域存在诸多潜在发展机会。根据IBS(International Brand Standard Engineering Organization,国际品牌标准工程组织)预测,在2020年全球IoT产业将产生高达7000亿美元的价值,半导体产业只占其产业总价值的12%。
IoT带来巨大产业商机
IoT带给产业的商机将会在三个不同的层面显现。从几年前开始的Smart Consumers 到现在很火的 Smart Industries 到未来的Smart Everything。从2007年开始至2020年,物联网产业将以智能消费产品为主,包括移动计算、可穿戴设备、智能家居和智能生活等。2014年到2020年将是智能工业迅速发展的时期,包括智能汽车、智能物流、智慧城市、智能交流、智能电网、智能能源、智能安全、智能医疗等。预计到2025年,云计算、物联网将从注重用户与服务的连接发展到注重加强自动化和质量建设。智能物联网将全面实现智能建设、智能医院、智能工业及能源等领域的物物互联。
目前,中国半导体业依然存在一些发展障碍:经济规模不足,小而分散;因为经济规模的不足,生产成本相对较高;本土的技术研发能力需要提升,培养创造性人才的机制仍需加强;中国的半导体产业生态系统仍有待完善。
如何应对严峻挑战
中芯国际作为行业的集成电路芯片代工企业之一,也是大陆规模最大、技术最先进的集成电路芯片制造企业,将从以下几个方面迎接挑战。
首先,扩大生产规模。深圳的8英寸厂已在2014年底正式投入生产,这是中国华南地区的第一条8英寸生产线。北京12英寸厂目前在进行设备安装,即将投入运营。
在技术研发和人才培养方面,中芯国际坚持自主研发,注重先进工艺和特殊工艺的同步发展,2014年28纳米技术取得重大突破,高效能、低功耗的移动通信处理器已在28纳米技术平台上成功制造。近半年在55纳米 eFlash、38纳米NAND、CIS-BSI、MEMS等方面也取得诸多进展。与企业共同建立 ATRC (Advanced Technology Research Corporation),以商业模式带动研发,培养研发人才和先进工艺的领头羊。同时注重中国IC产业链的打造及战略投资,推进本土产业链的完善和发展。
然而,中国目前仍然缺乏足够的产能。根据Gartner的数据,2014年,中国的市场份额占据了全世界IC产出的43%,而中国晶圆代工厂的产能近占全球的17%。中芯国际一直在持续扩大产能。2011年年底,我们8英寸和12英寸的月产能仅12.8万片和2.9万片;预计到2015年年底,这两个数字将增加到16万片和6万片。
在先进技术研发方面,中芯国际持续开发更先进的技术。2012年年底中芯国际已经实现了40纳米的量产,28纳米于2013年底准备就绪,目前已为客户成功制造出高效能、低功耗的移动通信处理器。我们同时也在进行14纳米的开发,FinFET的研发正在进行当中。
作为大陆第一个提供全面28纳米一站式解决方案的代工企业,2014年年底,中芯国际28纳米技术取得了重要突破,和高通达成合作并成功生产高通骁龙410处理器。目前,28纳米的PolySiON和HKMG均已在多个客户产品上成功得到验证,预计在2015年可以实现量产。
在14纳米FinFET方面,中芯国际也已成功验证3D FinFET 晶体管,此FinFET芯片采用了全后制金属珊(all-last replaced metal gate、中段电路互联(MOL)和以两次曝光显影蚀刻而完成的64nm-Pitch的后段金属线路。此FinFET晶体管展示符合预期的性能。
在CIS方面,FSI和BSI均已投入生产,具有很高的性能。中芯国际还提供包括 CIS 晶圆制造,彩色滤光片和微镜头制造,硅通孔芯片级封装(TSV-CSP)及测试在内的全面的一站式服务。
MEMS:侧重IoT传感器的开发,目前,MEMS振荡器已于2013年投入量产,麦克风和加速器将在2015年试产。我们还为MEMS和CIS提供TSV封装解决方案。
RF:已在多个产品的生产线上实现了量产,提供RF-FEM解决方案。
55纳米eFlash:基于该平台,中芯国际已成功制造出国内第一个55纳米智能卡芯片,并被证明具有非常优良的性能。
38纳米NAND:中芯国际是第一个自主研发38纳米NAND技术的代工厂,面向移动计算、嵌入式存储、电视、机顶盒和IoT市场提供高质量的技术平台。
MTE:可以提供高密度、低漏电、低功耗的解决方案,以及嵌入式NVM解决方案。
打造共赢生态圈
中芯国际非常重视产业链的打造,除了拥有很强的前段生产能力,位于上海、北京、天津、深圳的代工厂能够为客户提供先进及特殊的工艺。
在中段凸块加工方面,中芯国际联合长电科技成立合资公司SJsemi,从事12英寸凸块加工和CP测试。
在后段方面,合作伙伴长电科技能够提供后段封装生产能力。有了这条能够连通本土芯片制造前、中、后段的完整产业链,就可以帮助客户缩短产品上市周期,节约大量运输及中间成本。同时,在技术研发方面成立研发公司推进先进技术的开发,并与众多设计服务及IP/EDA公司建立合作关系,共同为中国IC产业链服务。
此外,扶持中国本土的IC材料和设备供应商,目前,已有116家中国本土供应商与中芯建立了合作关系。前不久,创维和海思共同推出一款国产的智能电视芯片。这款芯片从设计、生产、封装到下游终端产品应用,全部在中国完成。该芯片由中芯国际生产,配置为4核的CPU 、8核的GPU、2核的VPU,电视的开机时间只需15秒,毫不逊色于台湾28纳米的智能电视芯片。
2014年8月4日,中芯国际与华大电子共同宣布推出55纳米智能卡芯片,该芯片采用中芯国际55纳米低功耗(LL)嵌入式闪存(eFlash)平台,具有尺寸小、功耗低、性能高的特点,目前已实现量产供货,其优良性能得到客户的广泛认可。该产品目前已经成功导入中国移动、中国联通,及部分海外运营商, 实现批量生产及供货。
2015年1月5日,中芯与敏芯(MEMSensing)宣布推出全球最小封装尺寸的敏芯三轴加速度传感器MSA330。该传感器采用中芯国际CMOS集成MEMS器件制造技术和基于硅片通孔(TSV)的晶圆级封装(WLP)技术,面向移动和可穿戴系统应用,在整体制造成本和微型化方面极具竞争力。
2015年2月27日,中芯与芯视达(Cista)共同宣布,两款背照式CMOS图像传感器(CIS-BSI)产品实现量产。
这两款产品包括单位像素为1.75微米的130万像素图像传感器和单位像素为1.4微米的800万像素图像传感器,其制造均基于中芯国际独立研发的0.13微米BSI技术平台。这是中芯国际首次投产BSI产品。
目前,中国对先进技术的需要持续增长。到2019年,中国本土的IC设计商预计对先进技术节点的需求将达60%。这意味着产品的研发成本会越来越高,包括设计的研发成本和工艺开发成本。因此IC设计公司和晶圆代工厂的合作将尤为重要。
此外,IC行业上下游之间需要垂直合作,特别是在云计算、软件、网络、应用、IT服务、ISV等方面,上下游企业之间实现创新合作,将有助于整个IC产业的发展。
在整个IoT大领域里面只有12%是下探到集成电路的,如果还不赶快把产品的附加价值往上游推,那么以后的生存空间会越来越小。
除了行业内的垂直合作以外,跨行业的水平合作也非常重要。随着物联网行业的迅速发展,已经可以看到不同行业之间的跨领域合作越来越多。未来可在电力、农业、建筑、交通、金融、矿产、零售、教育、医疗和制造等多个领域实现跨行业合作,真正实现万物互联。
万众创新是持续动力
无论是行业内的垂直合作,还是跨行业的水平合作,创新都是成就产业突破发展的重要因素。
根据国家统计局近日的“2013年中国创新指数测算结果”,2013年中国创新指数为152.8,比上年增长3.1%,世界排名第19,在四个分领域中多数指标仍保持平稳发展态势。
1.1环境监测系统的网络化和自动化的发展依照行政管理体制我国形成了一套具有中国特色的环境监测网络。为实现环境监测的分类管理和无缝覆盖,也以环境要求为基础构建了一套跨多个行政部门和行政辖区的环境监测网络,例如全国酸雨监测网络、三峡生态环境监测网络、国家海洋环境监测网络等。政府为全面提升我国的环境监测能力,在过去30年里大力完善了我国的国家环境监测网络,提高了我国环保部门对主要流域水体质量的监测能力,基本形成覆盖全国的空气质量的监测系统,提高了对于主要污染物排放总量的监测能力。
1.2环境监测技术实力的发展我国的环境监测技术在这30年苦心经营,已经初步具备了现代化的环境监测技术实力。主要表现在以下四个方面:
1.2.1环境监测数据处理基本上实现了信息化。我国的各级环保部门不仅都已实现计算机和互联网进行环境监测数据的获取、处理和传输。将多媒体技术应用于环境监测报告的编制方面,并借助于信息技术,已建立了全国范围内、省级行政区范围内、流域范围内的数字地图和环境监测地理信息数据库,基本已实现环境监测和处理的信息化。
1.2.2环境监测管理模式基本实现规范化。环境监测已实现在大气、土地、水体、噪声、辐射、固体废物、农药等多个领域的环境监测技术标准均制订了相应的标准。我国的国家质量技术监督局已数百种环境标准物质,为我国环境质量控制提供了必要标准,并在全国范围内的大气质量优化布点认证方面和水体环境质量优化布点认证方面取得了较大的成绩。
1.2.3环境监测仪器方面基本实现现代化。目前我国的整个环保系统大约拥有价值数十亿的环境监测仪器设备,而且重点流域水体质量监测自动化建设、重点流域基础能力建设、三峡库区及其上游基础能力建设等多个重点项目还将会持续投入大量资金,为环境监测提供可靠的物质基础。
1.2.4环境监测能力总体持续强化。我国的环境监测站已经具备了多元化的环境监测能力,不仅能够对大气、土壤、水体、生态、噪声、放射性物质、固体废物等多个环境要素进行有效监测,还能对其进行环境污染源监测、解析监测、总量控制监测、治理工程效果监测,为我国的环境的治理和保护提供重要的科学依据。
2环境监测技术的发展趋势
2.1生物传感技术的发展
2.1.1以气体传感技术为例,开发多参数检测、高灵敏度的传感器以及相互干扰较低的传感器在半导体气体传感器技术领域一直是发展的重点。检测参数有乙醇、异丙烷、NO2、CO、NO、O3、AsH3等。为更好地对特定物质分析,目前已经开发出具有性能好、费用低等特点的传感器。
2.1.2以基因生化酶活性测定为原理的传感器,它采用具有可供选择性特点的生化蛋白酶、基因片段和目标化合物经与受体(如Ah-R)选择性地结合在一起,并且可作为受体细胞核内的催化剂,生成标记酶蛋白(mRNA)。可用生化发光等方法来测定细胞核内生成的物质(细胞萃取液的生化酶活性)。测定二嗯瑛类等物质也多采用基因生化酶活性测定传感器。
2.1.3超高灵敏度的生物传感器,也称为CCD生物传感器。基于金属氧化物半导体场效应转换器原理的CCD半导体,其多采用MEMS技术、纳米技术,可以做到固定这些抗体,具有处理简单、目标明确等特点。目前,这类传感器多用于测定残留农药、环境荷尔蒙、离子、二嗯瑛类、有害细菌、体液、PCBs、pH等物质。
2.2传感技术在全方位信息网络中的发展我国的环境监测在被称为“Ubiquitous”的社会中,利用纳米技术、生物技术等新技术,在传感器与通信网络相结合的系统概念下建立起了崭新的全方位信息网络。就是按不同的性质和用途来选用不同的传感器来进行实施实时监控,并通过具有标准化特点的无线网络进行传输和收集信息,经处理后向国民各范围内的环境信息或其他与之有关的信息。因此,综合解析众多网络数据,使其得以保证消费和可持续发展过程中的安全性和可靠性。
3结语
关键词:信息材料;案例教学
一、引言
信息材料是信息技术的基石,在现代材料科学中占有非常重要的地位,其研究和应用在进入21世纪后得到了蓬勃的发展。信息材料的涵盖非常广泛,包括信息的获取、处理、存储、显示整个信息链过程中涉及的各种材料。随着信息技术、材料技术的进步,信息材料处于越来越重要的地位,国内外一流大学,如美国麻省理工大学、哈佛大学,国内清华大学、上海交通大学、北京邮电大学等纷纷将信息材料类型课程纳入教学内容。信息材料的课程教学在研究生教育课程体系中,包含多门课程,如《功能材料》、《信息材料学》、《电子材料》、《半导体材料》等,形成了内容联系紧密的系列课程,占据了材料科学与工程教学课程体系中非常重要的部分。
信息材料紧贴信息技术,其学习过程中材料的成分、结构、工艺、性能教学主线必然要和相关的信息技术和电子器件密切结合。传统的信息材料相关课程课堂教学模式,以材料的基础理论的讲授为主,教学主线多围绕材料“成分-结构-工艺-性能”传统主线,与信息技术器件应用和最新科研成果的结合不够紧密,教学环节中的“应用性”、“研究性”、“探讨性”、“创新性”不够突出。
二、信息材料案例教学国内外研究现状
国外信息材料课程主要是适应近三十年来信息技术的突飞猛进,结合各自的科研特色所开设,其教学内容和教学模式多贴近各自科研实际和科研项目。如美国麻省理工学院(MIT)开设有《Electrical, Optical, and Magnetic Properties of Materials》和《Special Problems in Electronic, Photonic and Magnetic Materials》课程,哈佛大学开设有《An Introduction to Electronic Materials for Engineers》、奥克兰大学开设有《Electronic Materials and Their Applications》课程等。
国外案例教学的历史悠久。在古希腊、罗马时代,就萌发了原始形态的案例,产生了案例教学的雏形。著名的古希腊哲学家、教育家苏格拉底开创的“问答式"教学法,就带有创设问题情境引导学生思考如何解决问题的特点,这是案例教学的萌芽。19世纪后期,哈佛法学院在法学教育之中,使用的案例教学以法院判例为教学内容,在课堂上学生充分地参与讨论,考试是以假设的判例作为考试题目。这被认为是现代案例教学的开始。哈佛商学院于1921年正式推行案例教学。自此之后,案例教学在世界范围内受到了学术界和教育界的重视和支持,开始了近代对案例教学的研究。
在国外,信息材料课程在开设之初便引入了案例教学模式。美国麻省理工大学(MIT)在开设《Electrical, Optical, and Magnetic Properties of Materials》课程时,便在授课中采用了以电、光、磁特定电子器件的应用提出问题,从材料的结构分析问题,最终以材料的性能解答问题的教学模式。这便是案例教学组织教学内容的典型代表。奥克兰大学和哈佛大学都在教学课时中设置大量研讨课程,就具体案例进行针对性研讨,从中锻炼学生的自主思维和创新思维能力。由于案例教学的效果明显,而且国外大学在科研中成果突出,可借鉴的案例众多,促使国外各大学纷纷建设信息材料教学案例体系,用于辅助课程教学,成果显著。
国内的信息材料课程多在上世纪末才开始开设。如清华大学开设《电子材料导论》研究生课程,北京邮电大学开设《电子材料》研究生课程,上海交通大学开设《功能材料学》研究生课程等。国内各高校案例教学的推广较晚。国内最早的案例教学是在工商管理MBA教育中开展的。由于案例教学独特的教学效果,使得案例教学的功效日益为我国教育界所认同,近年来逐步纳入许多高校的教改计划,在许多学科教学中渐渐频繁运用,并取得一定成效。案例教学法成为教育理论界与实践界共同的“新宠”。但是,由于我国信息材料课程开设时间较短,且各学校信息材料课程多为门数较少,相互关联较弱,在案例教学引入时,往往只有较少的1-2个案例,作为课程的辅助部分,其案例教学的涵盖面太少,不成体系,效果并不明显。
三、信息材料案例教学体系设计思路
我国信息材料课程体系、课程案例教学、可采用的案例,较之国外大学还有较大的差距。主要问题在于信息材料课程不成体系、相互间联系不够密切、案例数目过少、没有系统的案例库。因此,在进行信息材料案例教学体系设计时,明确教学案例需要同时为涉及信息材料及其相关基础知识的多门课程提供支撑,如《材料物理》、《信息材料学》、《电子材料与器件》、《功能材料》等,建成可同时为多门课程提供案例教学素材的案例库。
在案例设计时,突出面向应用面向实践特色。信息材料的突出特色有以下两点:一是和信息技术以及电子器件的发展息息相关。二是和授课高校的科研实际密切相关。因此在信息材料的课程教学内容中必须突出面向应用,案例教学所采用的素材案例必须是最新并已经应用,在工业和生活中可见的技术及器件,此外应当结合本校科研实际,借助本校已有的科研条件,设计实践案例教学环节,让学生动手制备和表征信息材料,这样才能真正激发学生的兴趣,培养学生的创新能力和实际工程能力。
四、信息材料案例教学体系设计
(一)案例教学主线
围绕信息技术“信息获取-处理-存储-传递-显示信息链”主线,以每个信息链环节中涉及的典型器件为案例,再围绕材料的成分设计、制备工艺、应用特点、发展前景构建典型案例,形成案例体系,为信息材料系列课程案例教学服务。
信息材料教学内容围绕信息技术中所涉及的各种器件及其所用材料展开,因此按照信“信息链”主线组织案例教学体系是较好的教学模式。具体案例建设实例如围绕信息获取材料,建设红外辐射探测材料与器件、量子肼探测材料与器件、热探测材料与器件教学案例;围绕信息处理材料,建设半导体二极管集成电路材料、光子/声子晶体材料教学案例;围绕信息存储,建设铁氧体磁粉硬盘存储材料、硒碲化合物光盘存储材料教学案例;围绕信息传递材料,建设铝绞线电缆通信材料、石英光纤通信材料教学案例;围绕信息显示材料,建设电场发射显示材料、等离子激发显示材料、有机电子发光显示材料、液晶受光显示材料教学案例。每个案例按照材料的“成分-结构-工艺-性能-器件-应用”展开研讨式或者实验设计和实施实践教学。
(二)案例教学体系结构
信息材料系列课程,如《材料物理》、《信息材料学》、《电子材料与器件》、《功能材料》、《半导体材料》等,既有共叉教学内容,又根据授课目的各有侧重和区分,这是信息材料系列课程的固有特点。在案例教学体系中,既要争取同一案例素材可以为多门课程所用,又要针对各门课程,进行同一案例素材的特色建设。如半导体材料作为信息材料基石,典型半导体材料器件,如单晶硅p-n结,在《信息材料学》、《电子材料与器件》、《半导体材料》三门课程中都可以作为案例分析教学,但可根据课程特色,在同一个案例中分析教学侧重不同,按照侧重点为材料导电基本原理、材料成分结构分析、材料性能特点和材料器件应用特点细化建设案例,将之建设成为可以选择不同侧重点为不同课程服务。应当具体分析,明确可为多门课程服务的共性案例和为专门课程服务的特色案例之间的关系,两者在案例教学体系中所占比重应根据根据服务课程的体系结构设定。
(三)实践案例设置及比重
教学案例组成要素可分为三个:基础知识讲解、案例解析或研讨、案例实践。三者相互联系,只有三个要素各自在教学案例中所占权重合理,案例教学才能够收到较好的效果。现有的信息材料系列课程案例教学方法多以课堂授课、课堂研讨为主,不能很好的适应面向应用,注重工程实际的特点。因此,在案例教学体系设计中需要针对性重点开展实践案例建设。结合授课院校的现有科研条件、学生创新实践基地硬件条件和外部支撑条件(校企合作教学科研平台、各类重点实验室等),选取材料制备和应用难度较小的典型材料案例,如电介质材料及电容的制备、磁性材料的的制备及性能表征等,作为实践教学案例进行建设,分析实践环节中实验设计、实验实施、实验结果分析、实验和应用的联系评价四个环节在实践案例中的权重及相互关系,让学生自主研讨、设计材料成分、制备材料和简单器件、考核材料和器件性能、分析总结心得体会。通过实践案例教学更好的培养学生的动手、创新思维和面向应用的能力。实践案例在教学案例体系中所占比例应不低于30%。
五、信息材料案例教学体系建设办法
信息材料案例教学体系建设宜采用学习借鉴-结合科研-特色建设-研讨和实践结合的具体做法。第一,借鉴国外一流大学信息材料系列课程的案例,如麻省理工学院、奥克兰大学等学校信息材料教学案例,学习其组织形式、案例分析手段、教学目的和效果评价手段;第二,在进行案例建设前明确结合科研项目及科研方向指导思想,依托现有科研基础和科研条件建设课堂教学和实践教学案例;第三,建设过程中,结合高校自身信息材料系列课程的教学需求、人才培养需求和学科特色,突出教学案例体系特色建设;第四,在案例建设中,合理分配课堂研讨案例教学和动手实践案例教学的比例,重点建设实践案例教学,使案例体系更加符合面向应用需求。
六、结束语
案例教学已经成为我国高等院校信息材料系列课程教学的重要组成部分,但目前突出的问题是不成体系,效果不好。本文针对信息材料系列课程,论述了可同时服务多门课程的教学案例体系的设计基本思路、案例体系主线设计、体系结构设计、实践环节设置和建设办法。该教学案例体系可为多门信息材料课程教学服务,有助于强化课程与实际应用的联系,提高学生的科研能力、创新能力和解决实际问题的工程能力。
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,民之痛、国之殇,以史为鉴知兴替。120年后的甲午年,被中国人称作全面深化改革的开局之年,年初担任了中央全面深化改革领导小组组长。而在今年在公开场合讲话中,两提“甲午”,其中在中国科学院和中国工程院院士大会上,强调坚定不移走科技强国之路。
在院士大会上谈及甲午历史,提倡科技是第一生产力,这体现了对科技人才的重视,实际上战斗力的较量就是科技和人才的比拼。这场涉及大陆、台湾、日本的战争,笔者针对LED行业,关于这三个地区的市场及其科技技术做了一个技术战争的对垒揭秘。
大陆LED产业
中国自2003年起,开始推动LED照明产业发展,提出“国家半导体照明工程计划”以及十一五“半导体照明产业化技术开发”专项计划,协助产业规模与技术水准的提升,并规划“十城万盏”与广设“半导体照明基地”,以推动区域性LED照明应用。
中国LED产业与市场在政府的重点扶持下快速扩张,不仅整体产值大幅提升,更加带动厂商积极扩大产业链上下游布局,促使中国不仅成为全球主要的LED户外照明市场,亦成为全球LED组件主要生产国之一。中国LED产业成长力道强劲,2006年至2011年间产值年均成长率达30%,且自2009年后产业加速扩张,2011年产值规模成长至1560亿人民币,但产业发展不均,高度集中在下游应用与封装部分,2011年应用产值为1210亿人民币、封装产值为285亿人民币,而技术门坎较高的磊晶/晶粒产值仅达65亿人民币。
以磊晶厂商为例,在扬州、江门、芜湖、杭州等地方政府的高额机台补贴措施带动下,厂商大举扩张LED磊晶产能,至2011年中国MOCVD新增机台高达四百余台,占全球新增装置量近六成,一跃成为全球LED磊晶制造主要国家之一,加剧了全球LED产业供过于求情势,间接促使LED组件价格大幅崩跌。然而,部份厂商除了吸取政府高额的补贴费用之外,藉此同时更吸引庞大资金从资本市场流入中国LED产业。与此相反的,却是整体产业的营运状况日益恶化、厂商的资产报酬率快速衰退,更有甚者,部份厂商相当程度将资金投入房地产投资与开发,务实经营LED产业有限。
虽然市场不断在扩大,但是关键技术方面,目前中国大陆的LED芯片企业技术的突破点主要还是提高产能和大尺寸蓝宝石晶体生长技术,中国芯片企业在硅衬底氮化镓基LED研究上的突破需要更上一层楼,目前中国内地LED芯片企业还是主攻产能、蓝宝石衬底材料及晶圆生长技术,三安光电、德豪润达、同方股份等内地芯片巨头也大多在产能上取得突破。
值得高兴的是,在国内产业政策和国际市场需求的双重拉动下,中国的LED照明产品市场也在加速发展。目前,全球LED产能在向中国转移,全球50%左右的LED封装和60%以上的LED应用都在中国进行。我国已成为全球半导体照明产业发展最快的区域。
预计2014年,国内LED照明的规模是2600亿元,同比增长28%。其中室内照明增长达到了90%,明后年的增长还是很快。从产业链了解的情况,户外上的新项目100%都是LED的,商照新项目有80%是LED的,家居照明有90%是LED的。今年再没有任何企业将研发费用投在传统照明上了,都投入到了LED上。去年,照明大厂的月产能是100万套,目前月产800万套的企业已经出现了,年底将达到1000万。
台湾LED产业
台湾地区,过去的LED组件产业与中国大陆LED下游应用产业形成高度互补的产业链供应模式,由台湾提供高质量的LED组件、中国大陆进行背光与照明模块等各式应用产品制造,导致台湾LED组件出口高达60%集中于中国市场。随着中国大陆LED产业的迅速发展,两岸产业链合作模式正遭遇强劲的挑战。两岸LED厂商在技术能力、产能规模、资源取得与市场掌握各方面的竞争强度正日渐升高,其竞合关系正快速改变。台湾地区LED厂商意识到两岸LED产业竞争,已由生产要素的争夺,转变为供应链与市场的掌握,因此自2011年开始,将中国大陆的布局重心从产能的扩张,转趋关注于渠道与集团间战略合作。如光宝与晶电偕同大陆家电大厂康佳共同合资开设新厂、东贝强化与大陆面板大厂京东方与TCL的供应合作、宏齐与TCL合资于惠州设立LED封装厂、华兴与中国普天集团签订LED照明产品供应合作协议、亿光则与大陆彩电组装大厂冠捷和照明厂商上海亚明合资设厂等。
台日企业均认知到渠道与品牌是发展中国大陆LED照明市场发展关键,并分别采取自主发展与在地合作发展模式,但也面临不同的挑战。日本LED照明厂商,虽然拥有卓越技术与国际品牌优势,但面对地方政府或国营大型企业却难以施展。且中国专利权保护、财税制度、产品规范与等制度不完备,再加上历史文化因素,使得日本企业经营风险居高不下,难以放心地大举投入。台湾地区LED照明厂商,虽然有两岸同文同种与政治红利的优势,但浅碟型技术优势,难以承受技术外溢风险,并与中国大陆建立长期且稳定的合作关系。台日需要新的合作模式开拓中国大陆市场中国台湾地区与日本企业在过去已有多项产业合作、互利互补的成功经验。面对中国大陆LED照明庞大商机与风险,台湾地区与日本LED照明产业应具备合作的利基与诱因。但实际上,无论是过去惯用的垂直分工合作关系或现在极力推展产品水平分工合作关系,面对中国大陆LED照明市场,台日厂商似乎难以找到合作立足点。
“渠道”与“品牌”是发展中国大陆LED照明市场必键成功要件,而这两要件都是台日企业目前经营中国大陆市场不足之处。因此,就算台日合作运用日本先端的技术,加上台湾优异的成本控制与应用技术能力,生产出市场需求“物美”与“价廉”的LED照明产品,在没有渠道与品牌助力下,要在中国大陆成功销售难度相当高。
当双方合作对开拓中国市场帮助不大,日本企业对与中国台湾地区厂商合作意愿也不高。台湾地区、日本双方合作可行性低,中国台湾地区、日本、中国大陆三方合作是可以尝试的新方向,善用台湾地区厂商制造能力与政策支持的优势,配合中国大陆厂商市场渠道与营销管道,共同发展市场,日本厂商则提供台湾厂商技术支持与产品创新,如同一家企业营销、制造与研发三个部门。不过这样的合作模式,厂商间的关系复杂,再加上台湾与中国尚未签订投资保障协议,操作难度高。
但目前仍有厂商已积极开展类似布局,使得中国台湾地区、日本、中国大陆三方合作共同开创LED照明市场的可能性出现曙光。此一联盟由日本丰田合成、台湾晶元光电以及中国雷士照明与阳光照明所组成。其中日本的丰田合成扮演高阶磊晶技术的指导者,与台湾晶元光电合资设厂,进行高端技术开发与专利授权;台湾的晶元光电则扮演高质量LED生产者的角色,并发挥与中国下游厂商密切合作的供应关系,陆续签定战略协议,布局中国内需市场;而中国雷士照明与阳光照明则扮演品牌与渠道商的角色,在中国区域性照明市场中快速拓展市场地位。相信此种跨国间的企业紧密合作模式,应该会在东亚的LED照明产业中陆续出现。
日本LED产业
作为身在LED行业的人士,对于日本LED产业,大家都知道其凭借较佳质量以及技术开发能力,一直以来居全球LED产业之领导地位,从2000~2005年间,历年市场占有率均达50%以上。但在2006~2010年之间,受到台湾规模经济与低价策略,以及中、韩两国政府积极主导抢占市场的影响,2010年日本全球市占率已下滑至41.5%。近年来,更是一落千丈,但是所谓的“瘦死的骆驼比马大”,我们依然不能小看日本的LED产业。让我们看看代表日本LED最先进的几大企业的LED科技力量。
众所都知,白色LED由日亚化学工业开发出基本构造,并实现了广泛普及。但如今市场对LED照明的需求越来越多样化,仅凭以往的技术框架已经无法满足市场需求。现在,不仅仅是改良,基本构造各异的技术逐渐出现。这些技术具有取代以往技术的可能性。
LED照明在技术上迎来了第二个发展阶段。这是因为基本构造大大改变的多项技术正在强势崛起,而不仅仅是以往白色LED技术的改良。这些革新性技术将开拓白炽灯泡和荧光灯以外的新照明用途。以往的白色LED大多指以日亚化学工业1996年推出的技术为基础开发的LED。这类产品一般组合使用在蓝宝石基板上生长GaN晶体制作的蓝色LED与黄色发光荧光材料YAG,从而形成白光。这也许对于中国企业是个机会。
另外,因为美国普瑞光电公司开发出了能减轻GaN晶体与Si基板的不匹配问题的技术,东芝采用该技术快速推进了GaN on Si技术的实用化。
东芝与普瑞光电于2011年展开合作。2012年12月开始以月产1000万个的规模共同量产采用8英寸(200mm)硅晶圆的白色LED封装。利用石川县加贺东芝电子公司的IGBT等Si制功率半导体的部分生产线来生产GaN on Si。
2013年4月,东芝收购了普瑞光电的LED开发部门。2014年3月了第二款产品。还计划2015年4月之前推出第三款~第五款产品。东芝分立半导体业务部业务部长助理福冈和雄介绍说,“我们在LED芯片的开发方面起步较晚。出战市场需要武器,我们的武器就是GaN on Si”。
虽然日本的市场有限,但是日本的LED之手早已伸进中国市场,作为中国的企业,又该如何呢?