Экспертное заключение района электроники

 

Летняя школа Наноград 2011

 

Из материалов кейса  для района электроники

СВЕТОДИОДЫ И СВЕТОТЕХНИКА

___________г. Санкт-Петербург__________

ОАО «РОСНАНО», ООО «Оптоган»

Продукцией группы являются: светодиодные чипы, сверхъяркие светодиоды, светодиодные матрицы, светильники для различных помещений:

 

 

Современный светодиод представляет собой достаточно сложный полупроводниковый прибор, при производстве которого используются разнообразные технологии из области физики, химии и электротехники.

Основу любого светодиода составляет светодиодный чип. В русскоязычной литературе и презентациях иногда также можно встретить слово «кристалл», которое, однако, не отражает в достаточной мере технологической сложности внутренней структуры светодиодного чипа.

В массовом производстве полупроводниковые гетероструктуры выращиваются практически исключительно методом осаждения металлоорганических соединений из газообразной фазы (MOCVD). Технологии и производственные процессы компании защищены многочисленными российскими и международными патентами. Уровень технологий компании позволяет производить светодиоды с эффективностью более 120 люмен/ватт.

 

Экспертное заключение

Района электоники г. Нанограда

По проекту «СВЕТОДИОДЫ И СВЕТОТЕХНИКА»

ООО «Оптоган», ОАО «РОСНАНО»

 

Цель экспертизы

Ответить на следующие вопросы:

  • Нужна ли продукция компании «Оптоган» жителям России?
  • В чем ее недостатки и преимущества?
  • Достаточно ли полно представлена информация в полученном кейсе?

Описание кейса

В корпорацию района электроники на экспертизу поступил кейс компании «Оптоган», специализирующейся на производстве инновационной светотехники на основе сверхъярких светодиодов.

Дополнительно, нами были проанализированы выступления и презентации представителей данной компании, лекции о нанофотонике, а также учтены мнения специалистов из Пензенского Государственного Университета. На основании этого мы можем произвести наиболее полный и точный анализ полученного кейса.

На данный момент «Оптоган» – одна из ведущих компаний в России, конструирующая светодиодные лампы. Компания составляет только 3% от мирового рынка, но через некоторое время «Оптоган» может завоевать около 15-20% рынка.

Сейчас существуют 3 завода и одна научная лаборатория в Хельсинки, активно сотрудничающие с компанией «Опотоган». Один завод располагается в Санкт-Петербурге, два других в Германии: Дортмунде и Мюнхене. К 2014 году эти два завода планируется переместить в Санкт-Петербург.

Технология EPIMAXX™позволит КПД чипов приблизиться к 50%, и светоотдаче белых светодиодов к 140 лм/ватт.

Выход на рынок планируется в сентябре 2011 года. Впоследствии планируется расширение продаж светодиодных ламп по всему миру.

Общий объём производства к 2015 году составит 142 млн. ламп в год. При этом, благодаря росту производства объёмов, предварительная оценочная стоимость светотехнической продукции снизится.

В первую очередь мы оценили преимущества производственного процесса и сам продукт – светодиод, светодиодные лампы и инновационные решения, предлагаемые компанией «Оптоган».

В кейсе было предоставлено недостаточное количество информации о научной основе производства. После встречи с представителем компании Карасевым Антоном Сергеевичем, экспертной группой был описан процесс создания светодиода.

Разработка продукта «Оптоган» начинается с эпитаксии – напыления металлоорганических соединений в газообразной форме на сапфировую подложку. Именно эта часть производства включает в себя тонкие нанотехнологические процессы. При создании кристалла (основного светящегося элемента), методом эпитаксии определяются его основные свойства. Но в чем преимущества подобной технологии? Благодаря минимальным количествам ростовых дефектов светодиодов значительно увеличивается срок службы светодиода (до 50 000 часов). Для сравнения: срок службы энергосберегающей лампы – 6 000 часов, а обычной лампы накаливания – всего 1 000 часов. Из-за отсутствия водно-волнового эффекта достигается выход световых лучей, достаточный для эффективного освещения, что дает нам высокую эффективность данных светодиодов.

На следующем этапе производства светодиодов – создании чипов – определяется низкое энергопотребление светодиодных ламп. Это объясняется процессом напыления на чип наиболее проводящего тепло и энергию металла - золота. В отличие от лампочек накаливания (40 Вт), энергосберегающих ламп (9 Вт), энергопотребление светодиодной лампы составляет всего 4 Вт. Это является значительным преимуществом светодиодных ламп.

Чтобы получить готовый светодиод, необходимо поместить в корпус полученный чип. Далее, для выработки белого света в корпус светодиода, заливается специальный гель с люминофором, содержащий фосфор.

В зависимости от напыляемого вещества, цвет лампы может варьироваться во всем диапазоне видимого излучения.

В данном кейсе была предоставлена достаточная информация о структуре использования светодиодных ламп и сроках их окупаемости. В связи с этим был проанализирован российский рынок светодиодных осветительных систем и динамика развития данной компании в условиях отечественной экономики.

Рынок светодиодной осветительной техники сегодня находится в стадии формирования. В нашей стране пока слабо используются инновационные энергосберегающие осветительные системы.

Из презентации представителя компании были получены следующие сведения, не отраженные в кейсе:

  • 2008 год - объём российского рынка светодиодов (светодиодные системы и светодиодные компоненты) по итогам года вырос на 15% и составил 2,3млрд. руб.
  • 2009 год - темпы роста рынка замедлились до 13% (поддержка государства в условиях кризиса)
  • 2010 год - оживление рынка светодиодного освещения (рост импортных поставок) с приростом в 60% составил 4,2млрд. руб. (6% от мирового рынка).

Была проведена экспертная оценка структуры использования осветительных систем в России.

На сегодняшний день в России эксплуатируется около 1,9 млрд источников света. При этом приоритет по использованию осветительных систем принадлежит промышленному сектору (42%) и жилым помещениям (31,5%).

ЗАО «Оптоган» в данном кейсе предоставляет информацию о структуре российского рынка источников света.

Лампы накаливания

34%

Галогеновые лампы

21%

Люминесцентные лампы

26%

Газоразрядные лампы

14%

Светодиодные лампы

4%

Прочее

1%

 

В документе «ОАО «РОСНАНО», ЗАО «ОПТОГАН» Светодиоды и светотехника г. Санкт-Петербург» были представлены сроки окупаемости замены люминесцентных ламп на светодиодные:

  • Промышленные помещения (труднодоступные места) – 2 года.
  • Уличное освещение (белый свет) – 3 года.
  • Офисы – 4 года.

В кейсе было заявлено, что срок окупаемости замены ламп накаливания на светодиодные в промышленных помещениях – 2 года, также было сказано, что «сэкономленные мощности смогли бы обеспечить электричеством 84 страны мира в течение года (по данным ежегодной статистики мирового энергопотребления Международного Энергетического агентства)».[1] Однако для индивидуальных пользователей, проживающих на территории России (в условиях наших цен на электроэнергию), установка светодиодных ламп пока оказывается не выгодной, так как срок окупаемости слишком велик. То есть, введение светодиодных ламп в массовой отечественный рынок возможно только после значительного снижения себестоимости данного товара. В промышленном производстве, где нет возможности часто менять лампы, светодиодная техника гораздо более выгодна.

Для более точной экспертизы была выяснена оценочная стоимость светотехнической продукции у производителей:

  • люминесцентной лампы – от 100 до 150 рублей за одну штуку; (T8 G13 18W Philips K__0022016_VXG, 15W T8 54, Лампа GE BIAX™L);
  • лампынакаливания– от6 до50 рублейзаоднуштуку; (General Electric Classic, Comtech Standard SA Cl 60, Osram clas A Cl 60, Philips А55Cl, Pila);
  • светодиодной лампы – от 450 до 5000 рублей за одну штуку; (Lumitek 5 Вт, ЭРА R63-3w-830-60-E27 220-240V, ВИКТЕЛ ВК-27В5СР1, FlexLED "LED-PAR30-9W-01C").

Внутреннее производство:

  • 2008 год - Снижение темпов роста объёма внутреннего производства в 1,4 раза по сравнению с 2007 годом (34 млн. шт.).
  • 2009 год - Сокращение производства до 16,2 млн. шт.

При этом доля производства светодиодов для осветительных приборов в контексте общего количества полупроводниковых приборов составляет лишь 2-3%.

В настоящий момент ведётся экспорт товара только в страны СНГ. В презентации фирмы были обозначены перспективы экспорта. Так, в планы развития входит отправка за рубеж чипов, как первоначального сырья для производства светодиодных ламп. По мнению экспертной группы, может возникнуть привычная для российского рынка ситуация - продажа и экспорт деталей производства, а затем закупаем и получаем на импорт готовую продукцию, составляющую сильную конкуренцию отечественному производству. Это может негативно повлиять на экономическое развитие страны в данной области.

Как уже было сказано, себестоимость одной светодиодной лампы на данный момент составляет 1 500 рублей и более. Однако, согласно заявлениям производителей, их цена будет снижаться, и скоро они будут доступны каждому. Это утверждение можно поставить под сомнение (по крайней мере, в ближайшем будущем), так как процесс создания светодиода очень сложен и затратен. Тем не менее, удешевление светодиодных ламп возможно в связи с возрастающим спросом на светотехнику и с низким энергопотреблением, что будет являться следствием возрастающей стоимостью электроэнергии в России.

Положительным являются компактные размеры светодиодов, что позволяет использовать их в различном дизайне освещения. Группа экспертов считает, что современный дизайн светодиодной лампы компании «Оптоган», разработанный студией Артемия Лебедева, способен привлечь внимание покупателей.

Светодиодные лампы находят широкое применение в промышленных помещениях, в офисах, для уличного освещения, для подсветки сотовых телефонов, автомобильных фар, а также для дома.

«Оптоган» является вертикально интегрированной компанией. Это говорит о ее самодостаточности и возможности предоставлять как готовую продукцию (светодиодные светильники), так и составные части внутренней цепочки производства.

Продукцией компании являются:

  • светодиодные чипы,
  • сверхъяркие светодиоды,
  • светодиодные матрицы,
  • светильники для различных помещений».[2]

Также продукция компании «Оптоган» может использоваться в любых интеллектуальных системах освещения. Они позволяют регулировать температуру и режим освещения.

Одним из преимуществ светодиодных ламп является их безопасность. К примеру, эти лампы не содержат ртути, в то время как в энергосберегающих ее 4 мг. Также технология производства является экологически чистой; такие лампы не обладают ультрафиолетовым и инфракрасным излучениями. В отличие от люминесцентных ламп, светодиодные не имеют эффекта мерцания, которым обладают энергосберегающие лампы и лампы накаливания.

Максимальная энергоэффективность светодиодных ламп составляет примерно 70 Лм\Вт, что в 2 раза выше, чем у люминесцентных ламп, и в 10 раз выше, чем у ламп накаливания.

Светодиодные лампы имеют максимальный срок службы 50 000-10 000 часов, что в 50 раз больше, чем у ламп накаливания, и в 10 раз больше, чем у люминесцентных ламп.

Мы выявили 2 возможных сценария развития компании:

  1. Оптимистический сценарий: уровень цен на светодиоды ждёт ежегодное падение в среднем на 10% с замедлением до 4-5% в год. Тенденции развития рынка показывают, что ежегодно производители увеличивают световой поток в среднем на 20%, одновременно снижая стоимость люмена.
  2. Базовый сценарий: CAGR[3]= 21,8% в год, при котором объём российского рынка светодиодов для освещения к 2015 году составит 12,9 млрд. рублей.

Вывод

Из проведенной экспертизы можно сделать вывод, что продукция компании «Оптоган», безусловно, является инновационной и эффективной для промышленных предприятий, но на данный момент не выгодна для индивидуальных потребителей. Мы считаем, что у светодиодной промышленности (в частности, у компании «Оптоган») имеются хорошие перспективы развития в рамках российского рынка и выхода на мировой уровень.

 

Состав экспертной группы:

Ермаков Дмитрий Игоревич, Клепов Леонид Андреевич, Седов Артем Романович, Скоров Даниил Сергеевич, Злобин Андрей Андреевич, Кравченко Анна Александровна, Сбоева Мария Дмитриевна, Назарова Татьяна Сергеевна, Севастьянова Ксения Константиновна, Шарин Михаил Александрович, Шарина Наталья Николаевна

Глава района Нарышкина Анастасия Александровна

Начальник отдела Корпорации Михельсон Сергей Станиславович



[1] ОАО «РОСНАНО», ЗАО «Оптоган» Светодиоды и Светотехника г. Санкт-Петербург стр.10

[2] ОАО «РОСНАНО», ЗАО «Оптоган» Светодиоды и Светотехника г. Санкт-Петербург стр.1

[3] Compound Annual Growth Rate/Совокупный среднегодовой темп роста