面板智造 | 中国面板产业制造现状全解读

液晶面板，被誉为“信息社会的牛奶和面包”，广泛应用于电视、手机、电脑等，决定着中国彩电业乃至中国电子信息产业发展的兴衰。

过去，我国曾长期面临“缺屏之痛”，我国所有的液晶配套产业几乎都是寡头垄断格局。1998年9月，北方彩晶从日本DTI（东芝和IBM的合资企业）引进了一条第1代液晶面板生产线，由于没有核心技术，企业无法持续发展。2003年中国有企业再次引进液晶面板生产线，但是由于专利费用导致产品价格没有竞争力，这次尝试也以失败告终。到了2008年，海关数据显示，2008年中国面板业贸易逆差达到历史最高峰的1487．96亿人民币（按照2008年底汇率计算）。中国需求的液晶面板在很长时间中完全依赖进口，甚至中国每年的进口物资消费排行中，液晶面板仅次于石油、铁矿石、芯片，而位居第四位。

显然十年前，中国面板企业基本处于“一穷二白”的状态，面板需求基本依靠进口来满足。然而到了2018年，仅仅十年的时间，中国面板行业已经有了惊人的变化。而据IHS（数据统计与分析公司）统计数据来看，2018年中国预计将成为全球最大的平板显示生产地区，占比将达到全球市场的35％。

全球面板厂商市场份额变化情况（单位：％）

不仅规模上拥有优势，中国面板企业的技术脚步也开始逐渐跟上国际的节奏。京东方在绵阳拥有第6代柔性AMOLED生产线，华星光电第6代柔性LTPS－AMOLED项目和第11代TFT－LCD及AMOLED项目也在建设中。此外维信诺以及和辉光电都在AMOLED以及柔性OLED上大举进军。

中国大陆面板产业不断扩张，正在重塑全球面板产业格局。根据中国光学光电子行业协会液晶分会和多家咨询机构调研数据，2017年，中国大陆液晶面板产业无论是从营收规模上看，还是从出货面积上说，都已经超过韩国，成为全球第一。

在OLED产业上，中国大陆虽是后来者，但是随着技术的日益成熟，中国大陆也有赶超的机会。2017年中国大陆OLED占比为6%，预计到2022年，中国大陆OLED面板总产能占比将达到41%。

中国大陆面板产业的繁荣正不断带动配套的国产化、本地化。2012年～2014年，我国推出了面板产业配套国产化、本地化的政策，鼓励面板产业材料和设备实现国产化，包括鼓励国外设备和材料企业在中国大陆设厂，取得了一定的成效。例如，华星光电材料国产化覆盖率从2013年的52%增长到2017年的63%，设备国产化覆盖率从2012年的12%增长到2017年的42%；天马材料国产化程度超过六成。2017年，膜组材料国产化比例为81%，面板材料国产化比例为41%；近年来，京东方材料和设备国产化采购金额比例不断攀升，2017年，材料国产化金额占比达到34%，设备国产化种类覆盖率已经达到32.7%。

与此同时，中国大陆也涌现出一批优秀的显示产业配套企业，它们将进一步推动配套国产化进程。据了解，欣奕华洁净搬运机器人主要用于平板显示生产线的玻璃基板搬送，该产品洁净度控制、运动速度和精度、可搬运基板尺寸及重量等方面均达到国际先进水平，填补了国内上述领域的空白。北京集创北方科技股份有限公司研发出国内首颗支持4K2K分辨率的显示芯片、国内首颗FHD/HD AMOLED显示驱动芯片。

尽管中国大陆已经摘掉了“少屏”的帽子，显示产业国产化配套也在陆续推进，但是中国显示产业仍然存在大而不强的问题。显示产业国产化配套企业主要市场还在国内，海外市场品牌知名度较低。

中国大陆显示产业配套企业与国外企业相比还有一定的差距。其中，日韩配套企业之前先后依托于本地面板产业崛起获得全方位发展，不管是材料，还是设备，都取得了绝对的竞争优势。至今，国内面板企业还依赖它们的产业配套。

如果仅从全球TFT-LCD用玻璃基板市场上看，中国大陆面板厂商对外国厂商的依赖程度非常高，因为90%以上的份额集中在美国康宁、日本旭硝子、电气硝子、板硝子等几大厂商手中。中国大陆在高世代线用的玻璃基板上一直处于空缺状态，目前，中国大陆已建或在建的10.5代线的玻璃基板配套全部依赖国外厂商。

在材料上，虽然国产化配套企业小有成绩，但由于起步晚，技术和经验积累不足，部分核心材料国产化过程中存在诸多问题，要想获得面板厂商采用还十分困难。在化学品、驱动芯片、偏光片、掩模版方面，由于国内供应商技术相对薄弱，高规格产品尚不具备生产能力；在玻璃、靶材方面，国内供应商品质稳定性不足；在液晶方面，缺少关键核心专利，存在较大专利问题。

由于国内配套企业在技术能力、产品品质和工厂产能等方面存在一定问题，部分重点材料尚未实现国产化。正因为国产配套企业基础薄弱，截至目前，国内面板企业原材料主要还是依赖进口。国内面板厂商也希望面板材料能够尽快实现国产化，但是材料的验证周期长、成本高，国产化进程十分缓慢。像华星光电工厂满产，无法给国产厂商太多的上线测试机会。

与材料相比，设备门槛更高，技术难度更大。如果只讲国产化设备采购金额，数字不是很好看，关键设备国产化程度不是很高。目前，工艺核心设备、工艺前段清洗设备、检查设备、缺陷修复设备以及OLED专属设备等高精度设备都没有实现国产化。例如，阵列曝光机、彩膜涂覆机、取向膜检查机、膜组维修系统和OLED封装系统尤其如此。

因此，三大原因制约国内面板设备企业的发展：一是由于核心主工艺设备的关键部品和技术被国外厂商长期垄断及封锁；二是由于设备研发成本高、资金需求大、产业升级换代快，国内厂商暂无实力对应；三是由于国内厂商加工能力不足，尚无对应高世代量产工厂的生产经验。

中国面板产能的不断攀升更加凸显国产化配套的薄弱。中国面板产业已经迈入新的阶段，应该对面板企业的任务进行重新定义，面板企业在做大自身的同时，也要兼顾国产化配套的发展，从而对电子信息基础产业起拉动作用。

为引导产业健康有序发展，工信部会同国家发改委共同编制了《新型显示产业超越发展三年行动计划》，近日即将发布。下一步，工信部将引导支持企业加快新型背板、超高清、柔性面板等量产技术研发，通过技术创新带动产品创新，实现产品结构调整。加快研究布局AMOLED微显示、量子点、印刷OLED显示、MicroLED显示等前瞻性显示技术，加强技术储备，完成产业新技术路线的探索和布局。鼓励骨干企业间加强横向合作，开展关键工艺技术联合研发和成果共享。进一步完善上游材料配套体系建设，引导材料企业加大研发投入，加快基板材料、液晶材料、光学膜、掩膜版、靶材等核心材料开发。鼓励面板企业拓展新型显示产品在互联网、物联网、人工智能等新领域应用，在中高端消费领域培育新增长点。

1、京东方

京东方集团就是智能制造行业的领头军，是1993年成立的一家光电显示技术、产品与解决方案的供应商。它之所以成为智能制造的领头军，是因为它是国内唯一的自主掌握显示产业完整技术能力的企业，而且最开始以显示器件为开端的智能产业代表，目前，BOE（京东方）在北京、成都、合肥、鄂尔多斯、重庆、福州等地拥有11条半导体显示生产线，包括全球最高世代线——合肥第10.5代TFT-LCD生产线以及绵阳第6代柔性AMOLED生产线。

2017年，随着第一片柔性OLED高分辨率触控显示屏的点亮，中国首条6代柔性OLED生产线——BOE（京东方）成都第6代柔性OLED生产线正式投入生产，打破韩系垄断。

在位于北京的京东方厂房内，由于液晶屏（又称：面板）的制作工艺靠人工无法完成，因此，整个生产线都是机器操作，同时，鉴于液晶屏的生产对无尘厂房的严苛要求，因此，公司对厂房采取了洁净度达千级以上的无尘标准。值得注意的是，由于京东方的液晶屏技术是自主创新技术，因此，公司采用的生产线完全是按照自身的要求进行定做的，而不是通过引进国外生产线的方式。

2、华星光电

作为中国大陆首个完全依靠自主创新建设的高世代液晶面板项目企业之一，华星光电从工厂建设蓝图规划开始，就同步规划如何实现工厂的自动化运转、系统间数据交互以及后台的生产过程控制和分析。

在华星光电10万平方米的亚洲最大单体厂房里，工作人员却不过几十人，一眼望去基本看不到人，而且基本上是无灯工厂，整个生产过程全部是依靠机器手臂自动化控制、智能控制。

一块玻璃基板进入生产线后就被打上条码，这些数据将终身保存，这就是一个大数据。生产过程当中，产生的成千上万的数据参数，都将进入华星光电的整个信息系统，并做后台处理。

为了操作更精确，以及防止人为干预和污染，工厂里两台机台之间的连接设备全是机器人操作，依靠机器人来搬送、抓取。同时，每个生产流程，从玻璃基板、白玻璃进入到产品下线大约需要13.5天，在这个过程中，各个机台通过自动化设备连接，中间有储备的设备卡匣，什么时候恰当地转到下一个机台运作，都有严格的数据计算。

在华星光电，整个智能制造环节的核心是可以根据生产环节进行信息汇总和分析管理的BI系统。在位于研发大楼的华星战情室中，通过八块液晶大屏幕可以分别呈现过去24小时内有关市场、生产、良率、库存等不同方面的实时数据，为公司的运转决策提供参考，据此形成透明、高效的沟通，从而第一时间发现、解决问题。

3、中电熊猫

据了解，中电熊猫拥有世界首条氧化物（IGZO）技术的第8.5代薄膜晶体管液晶显示器件生产线（G108），主要研发、生产、销售TFT-LCD面板、模组及电视整机。总投资291.5亿元，总建筑面积近90万平方米，设计年产能72万片玻璃基板（2200mm×2500mm），是新中国成立以来我国单体投资额最大的电子项目。这是中国液晶面板企业首次建成业界技术最先进生产线，更是中国电子“一号系统工程”持续耕耘的又一重大成果。此外，平板公司在建设8.5代线的同时，同步建设了平板显示研发中心。该研发中心，致力于开展平板显示技术、工艺、材料和装备的关键技术研究。

据了解，公司通过运用互联网、大数据、智能硬件等信息化工具，整合各类要素资源，优化生产与经营管理机制，从而促进企业内部供给侧结构性改革，全面提高企业智能制造水平，打造企业生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期数字化、网络化、智能化，实现综合集成，追求创新引领。并最终实现“打造智能工厂、实现智慧生产”的智能制造核心目标。

在仅仅在总面积30万平方米的阵列工厂内，就有300多台机器人，几乎覆盖到每一道工序环节。工厂里包括工程师在内的所有工作人员不超过100名，只承担机器检修等辅助工作，一般并不直接进入车间。目前，整条中电熊猫8.5代液晶面板生产线上共有500台机器人，除了最终的模组生产环节，还必须由较多的人工来完成，其他工序都已是机器人唱主角。