Перше в Україні повномасштабне виробництво з випуску вітчизняних світлодіодних чіпів та

повномасштабне

«Українська електроніка» створює перше в Україні повномасштабне виробництво з випуску вітчизняних світлодіодних чіпів та світлодіодів на їх основі. Але висока конкуренція та технологічна невизначеність роблять цей проект досить ризикованим.

В останнє десятиліття у сфері загального освітлення відбувається технологічна революція: класичні лампи повсюдно витісняються набагато економічнішими і довговічними світлодіодами.

На українському ринку загального освітлення світлодіоди з'явилися у 2006-2007 роках – їх принесли закордонні виробники. Попит на ці інноваційні джерела світла однією з перших пред'явила держкорпорація «Ростехнології», яка зробила світлодіодне освітлення своїм корпоративним стандартом: було прийнято рішення до 2017 замінити всі 100 відсотків традиційних джерел світла на підприємствах держкорпорації на світлодіоди.

Оператором цієї модернізації виступив холдинг «українська електроніка», що входить до «Ростехнології»: на базі його підприємств було створено кілька складальних виробництв, які в 2011 році випустили загалом 60 тис. світлодіодних світильників з імпортними світлодіодами.

Тепер «Роселектроніка» поставила собі за мету до 2015 року кардинально розширити свої компетенції в галузі світлодіодного освітлення. Для цього держхолдинг має намір створити в Томську сучасний виробничий комплекс, де передбачається вирощувати гетероструктури нітриду галію (багатошарові конструкції, що складаються з тонких плівок напівпровідникових матеріалів) методом газофазної епітаксії та формувати їх світлодіодні чіпи — ключові компоненти, на базі яких збираються власне світлодіоди. Таким чином «Роселектроніка» планує освоїти найскладніший і найскладнішийкапіталомісткий етап технологічного ланцюжка створення світлотехніки зі світлодіодами

Десять доленосних реакторів

Очевидний плюс цього проекту в тому, що в Україні створюється високотехнологічне наукомістке виробництво на одному з наймолодших напрямків світового хайтека, що стрімко розвиваються (до 2020 року, за різними оцінками, від 60 до 80% освітлення у світі буде світлодіодним, а обсяг ринку світлодіодів і світлотехніки на їх основі сягне 65 млрд євро). «Ініціатива "української електроніки" — це не так бізнес-проект, як масштабна політична ініціатива. Вона вплине на розвиток вітчизняної індустрії світлодіодного освітлення за будь-якого результату — і у разі успіху, і у разі провалу, — упевнений Євген Долін, генеральний директор Некомерційного партнерства виробників світлодіодів і систем на їх основі. — Успіх задуманого "Роселектронікою" проекту означатиме, що у вітчизняній світлодіодній галузі з'явиться перший великий вертикально інтегрований виробник світлодіодів та світлодіодної світлотехніки, який розмістив усі стадії серійного виробництва в Україні».

Масштаби Томського виробничого комплексу за світовими мірками будуть невеликі: передбачається обладнати його всього 10 епітаксійними реакторами (установки для промислового вирощування напівпровідникових гетероструктур), тоді як європейські виробники мають у своєму розпорядженні 50 і більше одиниць подібного обладнання, а Samsung LED, найбільший азіатський виробник світлодіодних чипів. своєму розпорядженні понад 600 ростових установок. Все обладнання для нового виробництва (крім епітаксійних реакторів потрібно ще близько 40 типів технологічних машин різного призначення) доведеться купувати за кордоном. Але сама ростова технологія, якупередбачається реалізувати на імпортному устаткуванні, що буде вітчизняною. Вона виникла завдяки спільним зусиллям вчених Фізико-технічного інституту ім. А. Ф. Іоффе РАН та фахівців «Світлани» (колишнє Ленінградське об'єднання електронного приладобудування, провідний науково-технічний та виробничий центр вітчизняної електроніки) у 2005-2006 роках на замовлення Федерального агентства з науки та інновацій, яке в рамках держконтракту виділило на розробку 440 млн. рублів.

Ключові учасники тієї НДДКР тепер мають стати ядром команди нового НТЦ, який «Роселектроніка» планує створити в Санкт-Петербурзі спеціально для наукового супроводу виробництва, що запускається в Томську. Головним завданням НТЦ буде постановка та вдосконалення промислової технології вирощування гетероструктур нітриду галію. Це означає, що напрацювання наукової школи Інституту ім. А. Ф. Іоффе, яка з середини 2000-х далеко просунулась на цьому напрямі, будуть нарешті потрібні і на батьківщині. І це також безперечний плюс проекту «Роселектроніки». А зажадати, зважаючи на все, є що. «За науково-технологічним рівнем розробки нашого інституту в галузі наногетероструктур нітриду галію відстають від світових лідерів, зокрема від результатів, досягнутих у лабораторії американської фірми Cree (світовий технологічний лідер у галузі світлодіодів для загального освітлення. — "Експерт"), зовсім ненабагато. Років на три, не більше», - стверджує Віктор Устинов, заступник директора Інституту ім. А. Ф. Іоффе.

Технологічний роздоріжжя

Головна невизначеність цього проекту та основна інтрига для ринку – якими будуть параметри роселівських світлодіодів. «Невідомі ні їхня світлова віддача в люменах на ват, ні їхні цінові характеристики в доларах за люмен, — кажеЄвген Долін. — Строго кажучи, прорахувати ці параметри зараз неможливо, бо незрозуміло, яким буде кінцевий продукт — ще не вибрано технології, за якою на новому заводі будуть виробляти світлодіодні чіпи».

Вибір належить зробити в самий, мабуть, невдалий момент — коли світова світлодіодна галузь підійшла до технологічного розвилки: на зміну технології вирощування гетероструктур нітриду галію, що зжила себе, на підкладці з сапфіру повинна прийти нова технологія виробництва світлодіодних чіпів. Існує кілька альтернативних варіантів. Насамперед, нітрид галію на підкладці з карбіду кремнію, але це поле вже застовпіла Cree. Вона зробила ставку на карбід кремнію ще на початку 2000-х і сьогодні володіє величезною кількістю патентів як на кореневі технології вирощування карбіду кремнію і гетероструктур нітриду галію на ньому, так і на супутні технології. Напрацювання є також за нітридом галію на підкладці з просто кремнію і за так званим об'ємним нітридом галію — коли структури нітриду галію вирощуються на підкладці з того ж нітриду галію, — розповідає Євген Долін. — Яка з цих технологій візьме гору на ринку? Це питання має вирішитись у найближчі три-п'ять років. А "Роселектроніці" доведеться приймати рішення раніше та вкладати в обладнання свого виробництва позикові кошти в умовах технологічної невизначеності. Надалі холдинг стане заручником обраної технології і тут можливі будь-які сценарії: від виходу на рівень світових лідерів до банкрутства».

Цей технологічний роздоріжжя разом із масою проблем, які неминуче виникнуть при масштабуванні та відпрацюванні нової технології на промислових реакторах, — перший і основний ризик проекту «Роселектроніки». Втрати часу цьому етапінепередбачувані — на те, щоб досягти стабільної якості напівпровідникових структур, що вирощуються, може піти кілька років. Наприклад, у вже згадуваній американській Cree досягнуті в лабораторії параметри світлодіодних чіпів втілюються в серійних світлодіодах не раніше ніж через два з половиною три роки. А це вже загроза щодо повернення позикових коштів.

Ще одна проблема технічного плану виникне на етапі переходу із чужих світлодіодів на свої. «Зміна постачальника світлодіодів – великий головний біль для будь-якого виробника світильників. Так що коли "Роселектроніка" перейде на масове виробництво власних світлодіодів, перед нею постає питання, як переналагодити всі шість своїх складальних підприємств, які поки використовують для своїх світильників світлодіоди фірм Cree, Philips Lumileds, Seoul Semiconductor та ін. Їм усім доведеться міняти Оснащення для виробництва світлодіодних модулів, по-іншому робити друковані плати, заточувати під світлодіоди з новими параметрами електроніку і переробляти під нові джерела світла всю світлотехнічну продукцію, яку вони досі випускали», — описує масштаб проблем Євген Долін.

Чи є життя поза «коробочки»?

Керівництво держхолдингу розраховує, що нові потужності з промислової епітаксії разом з підприємствами, що вже функціонують, зі збирання кінцевого продукту (світлодіодних світильників) дозволять «Роселектроніці» вибудувати виробництво повного циклу і за рахунок цього збільшити обсяг свого світлодіодного бізнесу до 45,5 млрд рублів.

Однак збути такий величезний обсяг світлодіодів та світлотехніки тільки підприємствам, що входять до держкорпорації «Ростехнології» (а це той єдиний ринок, на якому «Роселектроніка» працювала з моменту появи у неї світлодіодного бізнесу), невийде - рано чи пізно держхолдингу доведеться виносити свій продукт на відкритий ринок. І тут виникне ще низка серйозних ризиків.

По-друге, через те, що «Роселектроніка» досі практично не працювала на відкритому ринку загального освітлення, ринкової історії як такої — впізнаваного бренду, історії постачання, репутації виробника надійної техніки, бази клієнтів — у держхолдингу немає. Відсутня також система продажу та розуміння ефективних на даному ринку прийомів просування продукту. «Щойно "Роселектроніка" вийде за межі тієї "затишної коробочки", яка називається "Ростехнології", їй доведеться зіткнутися з дуже сильними гравцями. Так, обсяг продажів компанії "Фокус", провідного українського виробника світлодіодних світильників, минулого року становив 140 тисяч штук. Цього року "Фокус" має намір реалізувати вже понад 250 тисяч світильників.

"Фокус" і ціла низка інших компаній, що працюють в Україні, давно створили та активно розвивають збутові мережі», - каже Євген Долін.

Додамо сюди відсутність у продукту явних конкурентних переваг — і дійдемо висновку, що швидко наростити продаж власних світлодіодів та світлотехніки на їх основі на зовнішньому по відношенню до куща підприємств «Ростехнологій» ринку «Роселектроніці» буде непросто. Таким чином, виникає ризик, пов'язаний із термінами окупності проекту: повернути ВЕБу семимільярдний рублевий кредит держхолдинг має вже 2018 року.

Втім, шанс оперативно наростити ринкові компетенції у держхолдингу є. "Роселектроніці" варто купити серйозну світлотехнічну компанію, тим більше що це загальносвітовий тренд - виробники світлодіодів по всьому світу зливаються з виробниками світлотехніки, - підказує спосіб Євген Долін. — У тандемі з кимось сильним вони, швидшезагалом, зможуть вийти на ринок досить швидко». В іншому випадку ринок буде остаточно поділений раніше, ніж холдинг встигне освоїти всі світлотехнічні компетенції та налагодити збут, а "Роселектроніка" залишиться нішевим гравцем.

Розподіл учасників ринку за етапами технологічного ланцюжка створення світлотехніки зі світлодіодами

Вирощування гетероструктур методом газофазної епітаксії та створення світлодіодних чіпів.

Еліта світлодіодної індустрії - 8-10 фірм Сучасна світлодіодна індустрія є пірамідою, на верхівці якої — кілька фірм, які займаються найскладнішим — вирощуванням гетероструктур на підкладках із сапфіру або карбіду кремнію методом газофазної епітаксії. Суть даного методу полягає в тому, що в газовому середовищі на підкладку осідають пари різних сполук, перш за все, нітрид галію. Осідаючи, вони формують гетероструктуру, яка під час проходження постійного електричного струму світиться рівним синім світлом. Після того як гетероструктура вирощена, її ріжуть на окремі чіпи та на кожному чіпі формують мініатюрні майданчики для електричних контактів. Серійно вирощувати гетероструктури та робити з них світлодіодні чіпи здатні лише близько десяти компаній у світі. Це насамперед американська Сгеє та японська Nichia — світові лідери у промисловій епітаксії, а також Epistar, Osram OptoSemiconductor, Philips Lumileds, Seoul Semiconductor та ін.

Корпусування світлодіодів

Кількість гравців обчислюється СОТНЯМИ

перше
Далі слідує етап корпусування - потрібно помістити чіп у той чи інший корпус, під'єднати електричні контакти і нанести на кожен чіп люмінофор - щоб отримати звичне біле світло. На виході з етапу корпусування виходить готовий світлодіод. Етапкорпусування світлодіодів технологічно набагато простіше за епітаксію, тому тут гравців більше на порядок. Усі вони купують готові чіпи у вищезгаданих компаній.

Виробництво світлотехніки зі світлодіодами

Кількість гравців обчислюється ТИСЯЧАМИ

перше
Щодо кінцевого продукту — світлодіодних світильників, то на цьому рівні піраміди переділу гравців — море, і серед них велика частка непрофесіоналів. В одній лише Україні — кілька десятків серйозних виробників світлотехніки зі світлодіодами та ще близько півмільйона випадкових.