『壹』 2019年LED照明行業的發展趨勢如何
物聯網技術推動LED照明行業加速向智慧照明轉型
作為照明及LED產業的風向標,2019廣州國際照明展覽會在昨日落幕。第一財經記者在展會期間感受到的是,經歷低潮的LED照明行業,在物聯網時代正加速向智慧照明轉型。
2018年我國LED照明產業規模將超7800億
據前瞻產業研究院報告統計數據顯示,2010年中國LED照明產業規模已達1200億元,到了2015、2016年中國LED照明產業規模分別突破4000、5000億元。在政策的持續利好下,我國LED照明行業在經歷了2015年的發展低谷與2016年的緩慢回升後,重新回歸發展快車道。截止至2017年中國LED照明產業規模持續擴大,增長至6538億元,同比增長25.35%,增速較前兩年顯著回升。初步測算2018年我國LED照明產業規模將達到7846億元左右,同比增長20%。
2010-2018年我國LED照明產業規模統計及增長情況預測
數據來源:前瞻產業研究院整理
更多數據來源及分析請參考於前瞻產業研究院發布的《中國LED照明產業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》,同時前瞻產業研究院還提供產業大數據、產業規劃、產業申報、產業園區規劃、產業招商引資等解決方案。
『貳』 LED照明產業未來五大發展趨勢
目前國內照明企業也開始在布局感測、通信、多媒體等智能照明路線。中科院半導體研究所的科學家利用LED光通信的智能家居系統,實現照明、智能通信、智能控制三者的有機融合。「半導體智能家居系統,可以通過半導體LED燈,在照明的同時作為光學無線通信的光源。
『叄』 LED未來發展趨勢如何
我覺得LED最大的優點就是節能,在自然資源日益緊張的情況下,這種光源可能會有好的前景。為什麼說是可能?因為就現在看來,LED目前應用成熟的地方大概只有指示燈領域和大屏的LED顯示器,而最大的市場--照明市場幾乎沒有他說話的分,而未來能否發展,很大程度上就看他能後克服現在的缺陷,進軍照明市場。
目前LED的問題概括下就是1.高成本,普通白芷燈的價格只有2元,新型的節能熒光燈管只要20元,而LED白光燈最少40元,大部分都是60~70元,成本太高 2.光源不夠強且並不舒適,這個行內人士懂得,尤其是大功率的LED,完全不適合做家用照明 3.還不夠節能,他的對手--新型熒光燈的功耗(一般家用)也不過12瓦附近,而LED做日光燈也在 10瓦 附近4.對環境要求高,尤其是像路燈這樣的應用,高要求成本也高,維護如果太麻煩就不可能大量使用
如果解決能在以上問題,那麼在照明市場上他將有能力和新型的低功耗熒光燈競爭,如果不能,那麼他的市場只能留在現有的狹小空間內,當然這也是不一定的,技術發展很快,新的領域也許也會用到LED技術,據說有德國研究小組正在努力通過以LED閃爍為媒介轉輸信息讓LED成為家庭網路一部分,理論傳輸速度大1000MB/S,不過相比討論如何擴展LED的應用,個人認為目前還是應該從先提升自身性能開始做起
『肆』 LED行業的現狀及發展趨勢
智研數據研究中心網訊:
內容提要:LED 存在靜電釋放損害和熱膨脹系數等效能瓶頸和散熱問題,使其功率不能做得很大,亮度低。目前常用的性能比較穩定的大功率LED 晶元是1W 和3W。可以通過集成晶元提高LED 功率,但現在技術還不成熟,主要是需要解決散熱問題。也可以通過多珠LED 的串、並聯或混聯實現大功率LED 燈具。後兩種效率較低,用的較少,多珠LED 串聯是目前LED 燈具在照明領域應用的主流。
LED 燈的應用由於LED 燈有其它燈具無可比擬的優點,LED 燈正以非常快的速度發展並逐漸取代其他燈具,現在LED 燈已經被廣泛應用在各照明領域中。由於LED 體積小,應用靈活,可以排列成各種形狀,能夠用計算機程序進行控制,所以可以顯示出文字、圖像、動畫、影視等靜態和動態的圖案。在2008 年的北京奧運會開幕式上,LED 燈就顯示了它無盡的魅力和優勢。LED 被大量使用在公眾顯示器中,如各種信號燈、景觀照明、廣場街道的美化、公共娛樂場所美化、舞台效果照明、建築照明等。在液晶顯示器中,LED 被用作電腦、電視機和手機等顯示屏幕的背光源。
在交通道路上,LED 已經用於可控節能型路燈照明、隧道燈照明、立交橋照明、交通信號燈等。在汽車燈具方面,現在許多轎車的制動燈、位置燈、轉向信號燈、後霧燈、倒車燈等燈具都開始採用LED 光源。隨著LED 技術的不斷提高,技術問題不斷得到解決,大功率LED 燈具的不斷出現,LED 在室內照明、汽車燈具、演播廳、觀片燈等領域的應用將會更加普及。
LED 雖然有很多優點,但是也存在著許多不足和技術問題有待進一步改進和解決,下面從幾個方面對之進行了討論。
1.大功率LED 技術。LED 存在靜電釋放損害和熱膨脹系數等效能瓶頸和散熱問題,使其功率不能做得很大,亮度低。目前常用的性能比較穩定的大功率LED 晶元是1W 和3W。可以通過集成晶元提高LED 功率,但現在技術還不成熟,主要是需要解決散熱問題。也可以通過多珠LED 的串、並聯或混聯實現大功率LED 燈具。後兩種效率較低,用的較少,多珠LED 串聯是目前LED 燈具在照明領域應用的主流。但是單珠串聯有個致命弱點,一顆損壞,整路不通。這是制約大功率LED 燈具在照明領域應用的一大瓶頸。提高LED 燈具的功率,一是從晶元方面提高功率,另一是優化電路設計提高功率。
2.散熱技術。溫度是影響LED 的一個重要因素,溫度升高會使LED 的光衰減加快,而晶元結點處的溫度直接影響LED的壽命,所以LED 散熱能力的強弱限制了LED 的功率大小。
LED 內部的熱量主要由LED 晶元和印刷電路板工作時產生,對於小功率LED,通過自然傳導對流的方式就可以把熱量散發出去,但對於大功率LED 就要考慮多方面散熱。在散熱設計上,通常從LED 封裝散熱、電路板散熱和增加散熱部件等方面考慮。
3.晶元技術和晶元封裝技術。晶元技術發展的關鍵是襯底材料的選擇和外延片的生長技術。技術提升的關鍵都是圍繞著降低缺陷密度和如何研發出更高效穩定的器件進行的,而如何提升LED 晶元的發光效率則是目前整體技術指標的最重要衡量標准。傳統的襯底材料有藍寶石、Si、SiC,目前比較熱門的材料有ZnO、GaN 等。製造外延片的主流方法是採用金屬有機物化學氣相沉積。據2011 年LED 環球在線報道,美國北卡羅來納州大學提出了一種新的氮化鎵生長工藝,這一新工藝有望把材料的缺陷減低千分之一,從而製造出更高亮度的LED發光二級管。
4.光學設計技術。LED是點光源且方向性好,通過LED點陣設計、透鏡和反光裝置的設計及二次光學設計甚至三次光學設計,可以達到較理想的配光曲線,這也是光學設計的難點。在整體照明中,需要燈具有較大的照射面,可以使用線性LED 燈條配以導光板等技術使之成為面光源。LED 汽車信號燈可由反射鏡和配光鏡組成,通過合理的設計可達到法規配光要求的光形分布。
5.驅動技術。LED 恆流驅動一般有電感型和開關電容型兩種LED 驅動,電感型LED 驅動的驅動電流高,LED 的端電壓低,適用於驅動多隻LED 的應用。電容型LED 驅動常用在大功率LED 燈具中,其LED 的端電壓和電流高,可獲得高的功率和發光效率。LED 驅動電路的設計根據具體的需要可能會很復雜,但是在電路設計時必需考慮電源要有高的可靠穩定性以及電路要有浪涌保護等多種因素。
LED 燈具面臨的技術問題除了上述,還有系統設計技術等問題有待進一步提高。此外,在LED 行業還沒有形成統一的相關標准。
LED節能環保使用壽命長、直流驅動、可回收再利用,太陽能綠色環保無污染,太陽能電池提供的電壓是直流電壓,若把太陽能與LED燈結合起來使用,LED燈具在應用中就不再需要將交流電變為直流電,從而使使用方便簡單。而且我們的社會能源問題和環境污染問題將會得到大大的改善。所以將LED與太陽能結合起來可能是將來照明事業的必然之路。現在這方面的應用還很少,已經有太陽能LED路燈、太陽能LED樓道燈、太陽能LED草坪燈等。
LED 節能環保壽命長,隨著LED 技術水平的不斷提升,高功率、高亮度、小尺寸LED 燈的不斷出現,LED 燈具在各照明領域的應用必然會普及,LED 燈具必定會深入到人們的日常室內照明、生活、交通之中。LED 燈具及LED 與太陽能的結合,將會成為未來照明領域的主力軍。
『伍』 LED市場發展趨勢及風險
中國產業研究報告網訊:
內容提要:近年來,我國LED產業規模不斷擴大,呈現高速發展態勢,已經形成了襯底、外延片、晶元、封裝、應用及配套設備材料的完整產業鏈,尤其是在封裝和應用領域已形成了一定規模,成為世界重要的中低端LED封裝生產基地。我國已經建立了上海、大連、廈門、南昌、深圳、揚州和石家莊等7個國家半導體照明工程產業化基地,天津、杭州、武漢、東莞和西安等5個國家半導體照明工程高新技術產業化基地,以及寧波國家新能源與節能照明高技術產業化基地,逐漸向產業上游領域發展,目前已經擁有良好的產業基礎。
2012-2016年中國LED景觀照明行業分析與投資方向研究報告
近年來,我國的LED產業在政策、資金、市場的推動下飛速發展,無論是產值規模還是產業鏈建設都取得了較好的成績。但是,從全球視野看,我國的LED產業仍處於幼小階段,尤其是產業技術水平低,與LED發達國家的差距較大。因此,充分認識我國LED產業在全球的位置,全面分析LED產業的發展態勢,對於進一步把握發展方向、制定針對性的促進政策具有重要的作用。為此,我們運用SWOT分析框架對我國LED產業發展態勢進行全面的分析。
(一)優勢
1、照明市場優勢。我國是世界上最大的照明電器生產和出口國,產品銷售到全世界150多個國家和地區,出口額佔全行業銷售額的40%。如果LED技術及成本達到普通照明要求,將成為普通照明應用中主要產品之一,在我國擁有巨大的發展空間。隨著全球LED照明市場持續高速增長以及中國政府政策的大力支持,LED照明技術的不斷進步勢必帶來產業升級。根據《半導體照明節能產業發展意見》,到2015年,LED功能性照明產品市場滲透率將達到20%,景觀裝飾等產品市場滲透率達到70%以上。預計到2014年,我國LED照明市場規模將達到908.9億元,年復合增長率達到69.2%,市場潛力巨大。
2、產業基礎優勢。近年來,我國LED產業規模不斷擴大,呈現高速發展態勢,已經形成了襯底、外延片、晶元、封裝、應用及配套設備材料的完整產業鏈,尤其是在封裝和應用領域已形成了一定規模,成為世界重要的中低端LED封裝生產基地。我國已經建立了上海、大連、廈門、南昌、深圳、揚州和石家莊等7個國家半導體照明工程產業化基地,天津、杭州、武漢、東莞和西安等5個國家半導體照明工程高新技術產業化基地,以及寧波國家新能源與節能照明高技術產業化基地,逐漸向產業上游領域發展,目前已經擁有良好的產業基礎。
3、人力資源優勢。LED產業,特別是中游的封裝和下游的應用產品產業,既是技術密集型產業,又是勞動密集型產業。對人才和勞動力的需求量很大。目前,我國LED企業有4200家左右,從業人員超過5萬人,雖然在領軍人才和核心技術人才方面還存在嚴重不足,但是我國具有充裕的人力資源優勢和潛在的核心人才成長隊伍,企業與技術部門可以通過一系列的多樣化、專業化、有特色的培訓,為產業發展培訓符合需要的中低端人才,高校、研究機構和企業聯合培養,可以為產業發展提供中高端核心人才。因此,高校LED相關專業的學生隊伍、科研機構研發人員與企業相關從業人員,為我國LED產業發展儲備了比較豐富人力資源優勢。
4、原材料資源優勢。從目前世界LED生產技術看,鎵、銦和稀土是最重要的原材料,因此,從一定程度上看,這些原材料資源可以制約LED產業的發展。我國是世界上最大的LED關鍵原材料鎵、銦和稀土的資源國,其中鎵佔全球儲量的78%,銦佔全球儲量的70%,稀土佔全球儲量的40%—50%。我國具有巨大的原材料資源優勢,而MO源行業用到的稀有金屬材料量很小,因此,我國LED產業基本上不受全球稀有金屬市場變化的影響。
5、政策支持優勢。2003年以來,我國制定了一系列發展規劃、科技計劃、推廣計劃和指導性意見推動和鼓勵半導體照明產業發展。國家科技部支持的國家高技術研究開發計劃(863計劃),近10年來一直在支持LED技術的研究開發。2003年6月,我國成立國家半導體照明工程協調領導小組,正式啟動「國家半導體照明工程」,推動我國半導體照明新興產業的發展。2009年4月,科技部啟動了「十城萬盞」半導體照明應用示範工程。2010年11月,國家發展改革委、住房城鄉建設部及交通運輸部三部委聯合組織啟動了半導體照明產品應用示範工程項目。此外,政府資金的投入在我國半導體照明產業發展中發揮了巨大的作用。以南昌為例,從2009年起,每年安排不低於2000萬元專項資金支持半導體照明產品的研發與產業化、公共服務平台建設與維護、示範應用等。經有關部門認定的國家、省、市工程技術研究中心和重點實驗室,一次性分別給予100萬元、50萬元、20萬元的資金資助。以揚州為例,對企業購置達到國際先進水平的LED外延片生產用MOCVD設備,給予財政資金補助。對符合條件的藍綠光MOCVD 補貼資金可達1000萬元/台,紅黃光MOCVD補貼資金可達800萬元/台(市、區兩級財政各承擔50%)。以廣東為例,對學校、政府機構和工商企業,省政府和各市財政將根據應用規模給予20%—30%的資金補貼,而社區建設中,將提供30%—50%的補貼。
(二)劣勢
1、缺乏核心技術與關鍵設備。外延、晶元和大功率LED封裝是半導體照明的主要核心技術,而這些技術的核心專利絕大部分都被日本日亞(Nichia)、日本豐田合成(Toyoda Gosei)、美國科銳(Cree)等國際LED巨頭所壟斷,我國企業所申請的專利主要集中於外圍,保護范圍小。白光LED封裝用的兩類熒光粉YAG:Ce和YAG:Tb的專利也分別為Nichia、Osram所掌控。為了滿足國內市場短期需求,大部分國內封裝企業主要生產技術含量低的直插式LED、片式LED和TOP LED器件,由於沒有核心專利,產品銷售至外國市場受到專利限制。
我國LED產業化的關鍵設備也嚴重依賴進口。無論是上游的MOCVD等核心設備,還是中游的晶元封裝、測試設備都主要是來源於國外。例如,由於MOCVD高度依賴進口,不僅難於支撐外延、晶元核心技術,而且導致製造成本偏高,使得國內生產的外延片、晶元、器件仍然以中、低檔為主,高端外延、晶元市場仍然被國際幾大巨頭壟斷。據統計,在「十城萬盞」試點活動安裝的22.2萬盞LED路燈及隧道燈中,幾乎所有的燈具廠家都是選用進口晶元,Cree(40%)、Lumileds(20%)、Osram(16%)、Nichia(10%)等占據了近90%的市場,其餘10%左右的市場大部分也被韓國企業、我國台灣企業所分割,國內晶元企業的市場佔有率幾乎為零。
2、缺乏龍頭企業。我國LED企業的特點是數量多、規模小,缺乏引領產業發展的龍頭企業。這種結構形式使得企業力量分散,研發投入不足,產品檔次偏低,最終在市場上缺乏競爭力。與國外相比,我國科研機構之間的合作研發機制還沒有形成,缺少產業化的國家公共研發平台,研究力量分散,工作缺乏連續性,再加上設備、技術、信息不能有效共享等問題,造成核心關鍵技術的研發沒有形成合力,缺少能夠有效地對單項技術集成和促進工藝上、工程上成熟的產業化支撐平台,無法形成自主創新資源的合理配置和集中投入。企業的研發更是投入不足,導致企業缺乏核心專利和技術,制約了企業做大做強,缺乏國際競爭力。2009年底,我國LED企業共3000多家,全國產值也不過千億元,平均年銷售額在3000萬元左右,其中,最大的晶元企業年銷售收入在7億元人民幣,而美國Cree公司當年的銷售額為5.67億美元。技術進步速度加快和大規模應用市場的形成,對LED規模化生產能力和產品性能的要求會更高,對LED企業做大做強、加快產品結構調整提出了迫切的需求。
3、缺乏領軍人才。我國LED產業經過近10年的發展,通過從中國台灣地區引進研發團隊,在組建和培養自身研發團隊方面取得了長足進步。普通研發人才已經有了量的積累,通過企業間的人才流動,目前整體上普通研發已經不存在大的問題。但LED器件要有質的突破,仍需要能夠整體規劃和帶領企業進行技術突破的領軍人才。目前,在該領域的高端領軍人才嚴重缺乏,已經成為嚴重阻礙LED產業發展的瓶頸問題。此外,半導體照明產業高級技術研發人才、半導體照明企業高級管理人才、半導體照明產業高級設計人才、高級測試人才等也十分缺乏,這些都不利於我國LED產業競爭力的提升。
4、缺乏標准體系。現階段我國的照明標准體系基本上還是以參考國際標准和歐美標准為主,缺少相應的獨立研究工作,很難為標准提供技術支撐。目前,國家只出台了一些基礎標准,例如,工信部出台的9項行業標准中有7項是器件方面的標准,缺乏燈具產品的標准。由於國家對各地方的標准制定與檢測平台建設工作缺乏統一的規劃和整體布局,導致地方標准之間存在較大差異。因此,目前國內的標准還沒形成一個系統的體系,行業標准混亂的局面仍未改變。
5、缺乏協調布局。我國LED產業發展呈現遍地開花的局面。除了國家審批設立的13個國家級產業化基地外,許多省市紛紛設立自己的半導體照明基地,這不可避免的造成產業布局紊亂,無法發揮比較優勢,造成區域惡性競爭的局面。同時傳統照明企業、國有資本和民間資本大舉進入LED行業,缺乏科學決策和合理規劃。以上游的外延片生產關鍵設備MOCVD為例,受財政補貼的刺激,國內掀起了投資外延片生長的熱潮。2010年,到廠安裝進口設備近300台,未來3年全國計劃進口超過1000台,是2008年的10倍以上。大規模集中引進某一關鍵設備,可能導致產能過剩或設備利用不足。LED中下遊行業准入門檻較低,市場競爭激烈。例如,目前國內有約1200家LED封裝企業,而企業推出的各類LED新產品數量不足530件;LED路燈企業超過300家,產品基本處於互相抄襲模仿的階段。同質化競爭造成價格大戰,而缺少標桿性的品牌,企業規模難以壯大,行業缺乏公信力。
您還可以到中國產業研究報告網(chinairr-org)上找,有相當權威的調研報告。希望可以幫到您。
『陸』 LED產業的未來發展三大方向是哪些
目前,LED下游應用中市場規模最大的是照明領域,其次是背光應用和顯示屏。顯示屏應用規模仍維持一個相對穩定快速增長趨勢,尤其是隨著小間距LED顯示屏技術的成熟,LED顯示屏應用將逐漸從室外超大尺寸顯示應用走向室內,應用領域將會顯著拓寬,預計未來幾年將會保持非常高速的增長速度,從而使得LED顯示屏在整個下游應用產業鏈中的佔比逐漸提升。
據前瞻產業研究院數據顯示,2015年全國LED顯示應用行業市場銷售規模較2014年度有新的增長,全年市場總量預計將達335億元,增長幅度在10%左右。
目前LED小間距電視應用尚沒有進入民用市場,但隨著成本的進一步下降和更小像素間距產品的量產,有望進入民用電視領域。預計小間距LED行業未來2-3年仍將保持超高增速,增長率在60%以上,預計到2018年市場規模接近百億。
『柒』 LED未來的發展前景
LED已經不斷運用於戶外廣告行業了,據前瞻產業研究院《2016-2021年中國戶外廣告行業典型商業模式與創新策略分析報告》顯示,LED顯示屏作為21世紀戶外廣告媒體的新趨勢,未來市場前景也是不可估量。
然而,在各大LED廣告運營商競相崛起的同時,戶外廣告現存的問題也逐個暴露出來,在這樣的市場形式下,倒逼著LED戶外廣告行業必須進行革新。
從現階段來看,激烈的競爭使得LED企業利潤將低,生產能力的提高直接影響著市場的供需關系,降價行為頻現。
據相關機構調研發現,大約有70%的LED戶外廣告企業處於虧損狀態,15%的企業處於收支平衡,只有15%的企業盈利,七成以上的LED戶外廣告顯示屏空置率高達70%—80%,使得整個LED戶外廣告行業處於尷尬的處境。
目前,面臨大數據帶來的觀念上全新的變革,LED戶外廣告也將進入新一輪的革新潮中,假若LED戶外廣告無法突破現有的桎梏,即使市場再寬闊,總會有一些企業將會走向滅亡。
『捌』 LED照明的未來發展趨勢
目前,我國半導體LED作為節能、環保的主要技術,已被納入國家中長期科技發展規劃與「十一五」國家「863」高新技術產業化重大項目,並得到了大力支持。然而,我國目前LED產品開發應用領域依然存在許多不足。我國自主的LED晶元、外延片產量仍有限,產品以中、低檔為主,與國外差距很大。產業化規模偏小,只能滿足國內封裝企業需求量的20%-30%,大部分高性能的LED和大功率LED產品均要依賴進口。此外,在LED的應用市場方面,也存在著由於產品種類、品種參差不齊問題而引起的制約,尤其是在通用照明領域,由於存在的技術不足,使其無法進行規模化普及應用。因此,推廣對LED封裝技術的發展力度,提升自身核心技術並實現規模量產是LED產業發展的最關鍵一步。 一、LED照明產業發展趨勢與分析 1.大功率的高亮LED增勢迅猛,逐漸成為主流產品 2008年,全球LED市場規模達到80億美元,所佔整個LED產品的市場比例由2001年的40%增長到2005年的70%以上,其中高亮度LED在1995-2004年間的年均增長率達到46%。美國市場研究公司Communications In-stry Researchers(CIR)預測,全球LED的市場規模年均增長率超過30%,2009年市場規模將超過100億美元。近年來,隨著LED在照明、小尺寸面板背光源以及室內照明等新應用領域逐漸擴展,高亮度LED過去數年一直處於高速增長階段,在LED中的比重將逐步加大,已成為LED主流產品。 2.通用照明實現技術突破,照明升級工程產業機會巨大 通用照明占照明領域的90%的市場份額。半導體照明作為繼白熾燈、熒光燈、節能燈後,具有革命性意義的第四代新型高效固體光源,具有壽命長、節能、綠色環保等顯著優點。但目前LED的應用領域主要在特種照明,目前美國、日、韓、歐洲、中國及台灣在LED科技攻關方面都已啟動專項國家規劃,如果用於通用照明的技術一旦成熟,將面臨一個對500億美元照明市場份額的重新瓜分,因此照明升級工程產業機會巨大。 3.中國LED照明產業應該向封裝高檔產品和光源產品升級方向努力 在LED領域,主要有三個環節,即發光半導體外延片的生長、晶元和封裝。目前國內三個環節都有,在中低端的應用領域還有一定基礎。但是在關鍵環節,尤其是外延片的生長環節,與世界一流水平還有較大的差距。 目前我國的產業優勢主要在封裝,從封裝產值區域分布來看,我國在2008年封裝產值約25億美元,已經超越日本、台灣成為全球最大的封裝地區,並具備市場與技術核心競爭能力。但是國家和政府對此的重視卻不多,如果台灣和日本等國家地區從經濟危機中緩解或走出,隨時可能會形成日本獨大、台灣地區與美國齊進、歐韓中「平分秋色」的分布格局,我們將再一次失去主導權和先機。因此我們應在已有的產業優勢上升級,向封裝的高檔產品努力,同時在通用照明技術方向上多下功夫,突破LED產業的技術專利壁壘,培育新興市場的競爭優勢。 (1)目前國家對於整個LED產業鏈的重點工作放在上游外延、晶元及下游燈具應用這兩部分。上游投資陸續資金已經很大,但是收效甚微,反而與國際上游龍頭的差距越來越大。下游產品又因為產品質量問題,參差不齊,難以保證穩定的長壽命使用效果。這樣會造成使用者對我國LED產品產生懷疑並多持保守和負面的態度。這樣各方面的意見反饋到政府領導,然後國家才重視整頓LED市場,最後的結果又是一次「叫停」,導致需要國家花費大量的人力和資源,引進國外龍頭企業的先進封裝技術來指導國內的下游產品,這樣我們將又一次失去與對整個LED行業的話語權,國內的市場渠道也會以OEM等形式被佔領。 (2)到現在為止,因為四大龍頭企業(CREE、PHILPS、OSRAM、日亞化工)各有不同的技術路線和專利壟斷保護,以及其封裝技術的不成熟等原因,所以目前整個行業內尚未有一個關於LED光源的標准。如果我們先進的LED光源企業和單位,尤其是具有核心技術先進性的大功率LED光源企業和單位,在政府的支持和推動下,組織科研人員,對此進行全新的技術標準的設計與制定,堅持科學實踐和創新發展的基本原則,將會在全球LED行業至少是中上游這一塊取得實質性的突破。如果能在國際上參與和指導最後國際標準的制定,將會是中國科學技術力量繼航天科學技術之後又一次的科學創舉,從而直接使我國在LED行業的國際影響力得到根本認識的改觀,達到一個新的高度。 二、大功率LED光源的核心技術與優勢 LED一般上來說是由外延片-晶元-光源-燈具的四個環節組成,在LED產業中下游應用上關鍵點是怎麼解決熱阻和結溫等關鍵問題的前提條件下,保持晶元穩定的有效光輸出。 一直以來,LED光源的一般照明應用中存在著光源的高導熱金屬材質問題、應用的熱平衡問題、長效熒光粉問題和配光問題等四個核心技術瓶頸: 核心技術1:高導熱金屬材質 目前上游龍企業,比如CREE已經可以做到的晶元光效可以達到130-150lm/W。但是LED結溫高低直接影響到LED出光效率、器件壽命、可靠性、發射波長等。保持LED結溫在允許的范圍內,是大功率LED晶元制備、器件封裝和器件應用等每個環節都必須重點研究的關鍵因素,尤其是LED器件封裝和器件應用設計必須著重解決的核心問題。 現在主流的應用技術材質是用鋁基板來封裝,但是鋁基板封裝的晶元散熱和光轉換效率都存在技術核心瓶頸,不能有效地控制結溫和穩定地維持高功率的光輸出,並且應用會因為晶元光效越高,所需的鋁基板面積就越大,會加大成本和應用體積,極為不便。所以如何走出此誤區另闢新路是新的技術核心特點。 核心技術2:熱平衡技術 LED器件採用專利熱平衡散熱結構關鍵技術,在保持低成本和被動散熱方式的前提下,利用高導熱介質,通過嶄新的器件/燈具整體結構,成功降低熱阻,有效降低PN結結溫,使PN結工作在允許工作溫度內,保持最大量光子輸出。其特點如下: (1)超低熱阻材料,快速散熱整體結構技術; (2)高導熱、抗UV封裝技術; (3)應用低環境應力結構技術; (4)整體熱阻<20K/W,結溫<80度; (5)LED光源照明模組工作溫度控制在65℃以下。 核心技術3:高效熒光粉的應用 目前市場上所常用的白光LED發光熒光粉應用技術是將GaN晶元和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成,該技術是日本日亞化工在上世紀90年代末發明,並形成專利技術壟斷。GaN晶元發藍光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫燒結製成的含Ce3+的YAG熒光粉,受此藍光激發後發出黃色光發射,峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合,可以得到得白光。理論上對於In-GaN/YAG白色LED,通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。但是這種傳統的白光LED工藝基礎上採用的還是藍光LED,所以當色溫偏高時,色彩會向藍色偏移,而產生色飄,形成一定的光污染。必須採用在降低光效、降低整體熱阻的情況下,方可實現相對的穩定,但是衰減情況還是不容樂觀。 目前已商品化的第一種產品為藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉,其最好的發光效率約為35流明/瓦,YAG多為日本日亞公司的進口,價格在2000元/公斤;第二種是日本住友電工亦開發出以ZnSe為材料的白光LED,不過發光效率較差。 核心技術4:LED一次配光學的應用 目前全球LED行業內的主流做法是在封裝LED晶元形成光源或光源模組以後,在做成燈具的時候再進行配光,這樣採用的是原有傳統光源的做法,因為傳統光源是360°發光。如果要把光導到應用端,目前飛利浦的傳統燈具做到最好的一款,光損失也達到40%。而我們國內眾多的LED下游廠家應用的燈具光學參數其實都是晶元或者光源的光學參數,而不是整體燈具的的光學指標參數。 現在最先進的科學方法是在晶元封裝上就做配光,一次把晶元的光導出來,維持最大的光輸出,這樣光損率只有5%-10%。隨著技術的不斷改進,光損率將會越來越低,光源的光效會越來越高。同樣配有這樣的光源燈具無需再做配光,相對的燈具效率將會大大提高,使之更為廣泛地使用到功能性照明之中,形成相當規模的市場渠道。
『玖』 LED行業現狀及發展趨勢
前瞻網摘要:LED雖然在前期市場培育中價格相較傳統白熾燈要高,但政府通過政策扶持、各類市政工程照明項目扶持產業發展,從長期趨勢看,LED替代白熾燈、熒光燈成為主流照明產品是必然趨勢。前瞻產業研究院預測,2013-2017年中國LED行業銷售收入年增長率將保持在10%以上,2017年行業銷售收入預計將達到5159.96億元。
LED企業數量增長迅速企業小而散,行業洗牌重組悄然進行預計洗牌率達25%以上
可觀的市場規模與前景近些年來吸引了大量企業湧入LED市場。截止至2011年年底,LED產業鏈下游企業數量約有4000家,中游1200家,再加上材料設備等上游企業,全國LED企業起碼有6000家以上。
根據前瞻產業研究院《中國LED行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,2012年我國LED規模以上(銷售收入2000萬元以上)企業僅621家。近些年,我國LED企業數量增長極其迅速,但90%以上為中小企業,處於「小而散」的狀態。這些年,大量熱錢湧入,讓整個產業空前繁榮,卻也暗藏過剩風險。通過洗牌整頓行業發展秩序的呼聲一直很高。事實上,行業洗牌重組也正悄然進行,2011年以來便不斷出現LED企業倒閉的事件,前瞻認為未來行業洗牌概率會達到25-30%甚至更高。
同質化競爭造成價格戰硝煙四起,加快品牌建設迫在眉睫
行業普遍性的問題還在於利潤最高的上游外延片及晶元由於技術要求高門檻也相對較高,進入企業遠少於中游LED封裝與下游LED應用領域的企業。《2013-2017年中國LED行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》顯示,目前國內有1200多家LED封裝企業,而企業推出的各類LED應用新產品數量卻不足550件;LED路燈企業超過300家,產品基本處於互相抄襲模仿的階段。同質化競爭造成價格戰硝煙四起,缺少標桿性的品牌,企業規模難以壯大,行業缺乏公信力。因此,培植龍頭企業,加快自主品牌建設已成為LED行業迫在眉睫的任務。
外資企業攻城略地,本土企業亟需提供技術水平構建專利防禦體系
我國LED研發技術水平的不足不僅難以獲得微笑曲線高價值區利潤,甚至將面臨外資企業的攻城略地、搶占市場份額。專利技術是全球主要LED廠商獲得競爭優勢、保持市場份額的重要手段。國內LED專利技術構成不完善,上游專利大部分被國外廠商所掌握,技術受制於人,高端晶元80%以上來自國外或台灣地區,企業無法延伸到中高端利潤板塊。由於缺乏原理性專利,產品受到專利封鎖,出口受制約。即使在集中了我國80%以上企業的封裝和應用下游領域也處於較低端水平。
而擁有先進研發技術和良好品牌形象的國際LED企業則擁有極大的競爭優勢。歐司朗早在無錫建造了LED晶元的外殼封裝工廠;飛利浦在成都建立飛利浦專業照明示範園;GE在中國西北地區成立首個客戶協同創新中心等。在2013年廣州國際LED照明展上,也出現了很多屬於世界500強照明企業及LED領域的龍頭企業。國內LED企業亟需進一步提高產品技術,並構建自己的專利防禦體系的巨大挑戰。