LED目前已經(jīng)被大量應用于景觀照明、戶外照明、裝飾照明,而通用照明更是LED業(yè)者矚目的未來。此外,由于能源危機的陰影,全球已步入“節(jié)能時代”,各國都在積極通過立法和政府引導等方式,迅速用LED燈取代白熾燈,LED照明市場需求前景可觀。
據(jù)臺灣地區(qū)工研院IEK的報告,受限于LED價格較高、產(chǎn)業(yè)標準未定,以及光形、壽命、可靠度等技術問題尚待解決,2007年全球LED照明產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模僅3.3億美元,其中主要來源為建筑照明,占整體市場約45%左右。預計至2012年市場規(guī)模將達16億美元,2007~2012年復合增長率為37%。
從手機背光到多元化應用
“LED從一開始應用就輝煌不斷。從6.3V指示燈、圣誕裝飾小奶泡,到交通信號燈等,而單雙色條形屏幕則一路伴隨著鐵路、股市、銀行業(yè)發(fā)展一步步增長。如果沒有LED,手機應該怎樣設計?此外高可靠性能汽車需要LED,小巧的筆記本離不開LED,繽紛多彩的舞臺需要LED演繹,照明更是要LED拉動內(nèi)需。”國益興業(yè)科技(深圳)有限公司產(chǎn)品副理文茂強生動地向我們描繪了LED從無到有,從單一應用到各領域全面開花的發(fā)展過程。
思晶微電子有限公司市場與營銷副總裁呂成昌也指出,在移動終端產(chǎn)品—手機應用的強勁驅(qū)動下,高亮度LED(效率>110lm/W)應用市場在2002~2006年間一直保持著35~46%的年增長率。而正當人們擔心由于手機市場增長趨于飽和而導致LED市場驅(qū)動力顯現(xiàn)疲軟時,高亮度LED產(chǎn)品的批量產(chǎn)業(yè)化以及LED市場單價持續(xù)下降,帶動其應用向多元化發(fā)展,新興應用市場不斷出現(xiàn)也使近年來LED市場規(guī)?焖偬嵘。LED的應用領域已經(jīng)開始從手機小尺寸TFT LCD背光源,向中大尺寸TFT LCD屏背光源、汽車照明、裝飾照明等多元化應用領域拓展。
以汽車照明為例,車用LED可分為汽車外部及內(nèi)部應用,內(nèi)部包括儀器儀表板、空調(diào)音響等指示燈及內(nèi)部閱讀燈;外部使用則包括第三剎車燈、尾燈、方向燈、側(cè)燈等。目前除汽車頭燈因距離與亮度等問題只有少量使用外,汽車內(nèi)外部照明采用LED已經(jīng)普遍。洋鑫科技股份有限公司(GL)在汽車電子方面的產(chǎn)品主要以車外指示燈為主,該公司全球市場總監(jiān)邱依茹表示:“車內(nèi)光源對光度要求不高,但嚴格要求色度細分;車外光源則要求高效率、高光束化。LED符合車用要求,可減少車輛整體能源消費效能,點燈感應速度優(yōu)于一般傳統(tǒng)燈泡!
除了上述應用之外,LED在以下四類照明領域也極具發(fā)展?jié)摿Α?/P>
便攜式照明 消費類便攜式照明包括手電筒、閱讀燈及礦工燈等等。目前來說,消費類便攜式照明整體市場約10億美元,其中手電筒占最大的市場份額,LED在特殊及專業(yè)應用場合的手電筒滲透率將近30%,主要是因為特殊及專業(yè)應用手電筒對價格敏感度相對較一般消費者低,若LED技術及價格能進一步改善,未來將有機會進入一般照明用手電筒,進一步擴大其市占率。預計至2012年LED在消費類便攜式照明市場營收將達8,600萬美元。
戶外照明 LED戶外照明泛指高速公路、道路和隧道等區(qū)域照明設備,包括路燈、街燈、停車場燈、公園燈等等。由于道路照明有駕駛安全的考量,需符合道路安全法規(guī)要求,LED目前的光通量、發(fā)光效率與價格仍與高壓鈉燈有一段不小的距離,因此2007年全球LED戶外照明市場規(guī)模僅800萬美元,然而隨著技術不斷成長、LED價格不斷下滑,且壽命延長,未來發(fā)展仍有機會,預估至2012年LED戶外照明將成長至4,100萬美元,2007~2012年復合成長率高達120%。
室內(nèi)展示照明 零售展示用照明領域全球2007年營收約1,900萬美元,約占整體市場6%。在展場中,零售展示用照明不但需要較大的光照范圍,更需要能呈現(xiàn)出產(chǎn)品特色的光源,展示產(chǎn)品種類眾多,包括服裝、化妝品、食物、珠寶等等,如何利用不同的照明呈現(xiàn)出產(chǎn)品與眾不同的特色是一門重要的學問。LED于2006年開始進入零售展示用照明領域,其主要優(yōu)點包括:1.LED壽命長,可降低維修成本;2.LED光色、色溫、演色性可變,可以依被照體不同,選擇不同的光源,大大提升展示的美學效果;3.LED光線中缺少紅外光及紫外光可避免破壞產(chǎn)品本身;4.成本較光纖低、效率較白熾燈泡高、色彩呈現(xiàn)較熒光燈好。在眾多優(yōu)勢驅(qū)使下,預計至2012年LED零售展示用照明營收將達1.9億美元,2007~2012年復合成長率為59%。
家庭照明 家庭照明包括嵌燈、投射燈、吊燈等,據(jù)歐司朗光學半導體公司2008年調(diào)查統(tǒng)計,全球每年家庭照明燈座出貨量約為500億個,這無疑是一個巨大的潛在市場。但是家庭照明消費者對于價格敏感度較高,而目前LED價格仍遠高于傳統(tǒng)光源,因此使得LED在居住用照明領域的滲透率仍相當?shù)停?007年營收僅為680萬美元,占LED照明市場份額僅2%。
預估未來LED在價格下降以及技術不斷成長下,2012年LED居住用照明市場規(guī)?赏_到1.2億元左右,2007~2012年復合成長率將達到77%。
兩大因素阻礙LED性能發(fā)揮
盡管如此,仍有一些因素制約著LED燈具的發(fā)展速度,首先是技術因素。影響LED器件性能發(fā)揮的主要技術因素是散熱和驅(qū)動問題。在驅(qū)動高亮度LED時,因為所有未作為光輸出的功率都轉(zhuǎn)化成熱量能耗,如何解決LED和驅(qū)動IC的散熱就是個問題。邱依茹表示,洋鑫科技目前主要采用1W的大功率LED,并且由電源團隊以及機構(gòu)團隊共同處理,再配合不同的燈具設計電源與散熱結(jié)構(gòu)協(xié)同解決散熱問題。南科集團則全球首創(chuàng)針狀散熱結(jié)構(gòu),相對于片狀散熱器,散熱面積大幅增加。
由于LED光源是低電壓、大電流驅(qū)動器件,其發(fā)光強度由流過LED的電流大小決定,電流過強會引起LED光的衰減,電流過弱會影響LED的發(fā)光強度,因此,LED的驅(qū)動需要提供恒流電源,以保證大功率LED使用的安全性,同時達到理想的發(fā)光強度。此外,在LED照明領域,要體現(xiàn)出節(jié)能和長壽命的特點,選擇好LED驅(qū)動IC至關重要,沒有好的驅(qū)動IC的匹配,LED照明的優(yōu)勢無法發(fā)揮出來。南科集團自主研發(fā)N-MOS耗盡管CCS-L恒流器件,提供低功耗、恒壓、恒流驅(qū)動電源,避免了LED光源在使用一段時間之后,因內(nèi)阻逐漸降低,電流逐步增大,加速LED的老化。
該公司董事長吳緯國表示:“我們的LED燈具驅(qū)動電源不但提供恒壓保護,還提供多路恒流保護,使每一路LED光源都得到雙重保護。LED路燈燈具驅(qū)動電源功率因數(shù)高達98%,同時,電源總效率大于94%。從散熱技術和控制技術上保證了LED燈具具有優(yōu)良的性能和足夠的使用壽命!
自身競爭力尚待提高
除此之外,價格太高、預期壽命無法準確測試是影響LED照明推廣的主要市場因素。文茂強指出,現(xiàn)階段的LED產(chǎn)品和相關配套的產(chǎn)品在價格上偏高,而且在亮度方面還有不足,這給推廣應用增加了較大難度。如果LED和超高亮度LED的生產(chǎn)規(guī)模進一步擴大,成本進一步降低,使其在性能、節(jié)能和使用壽命方面的優(yōu)勢得以彌補其價格的暫時劣勢,LED將成為一種非常有競爭力的新型電光源。到那時,LED這種體積小、重量輕、方向性好、耐各種惡劣條件的固體光源必將對傳統(tǒng)的光源市場造成強烈的沖擊。
邱依茹也表示:“每瓦流明值目前是所有LED需要克服的課題, 未來希望能達到100lm/W以上,一般消費市場則須等到每瓦流明價格低于1美元才會普及于家用市場,如果都能達到低價格與技術面成熟, LED市場將會普及化并能取代傳統(tǒng)光源!背艘殉墒炝慨a(chǎn)的BR30、BR40燈泡、MR16與T8系列以及條燈,洋鑫科技目前還陸續(xù)發(fā)展室外用投射燈包含7W、15W、15W+紅外線感應器+CCD(選配), 30W、60W等大功率LED室外投射燈,未來將會開發(fā)客制化產(chǎn)品, 例如舞臺燈、集魚燈、路燈等。
南科集團利用自己多年的半導體集成電路制造的技術優(yōu)勢,全球首創(chuàng)使用高光效、小功率的LED小芯片集成封裝成高光效、大功率LED模塊,大幅度地降低了大功率照明LED器件的制造成本(比市面成本降低50%),從而為制造高性能、低價位的LED燈具奠定了堅實的基礎。
吳緯國表示,由于南科集團具有產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合的技術優(yōu)勢和成本優(yōu)勢,目前200W LED路燈價格只有3400元/盞、30W LED筒燈售價為200元/盞,比市面價格低40%以上,同時實施3年包修包換的銷售政策,解決了價格高和壽命不可知的問題。為LED照明走向通用照明市場踏上了一個新的臺階。 南科下一步的目標是:室外LED燈具的價位10~15元/W,室內(nèi)LED燈具價位5元/W,將LED照明燈具推向千家萬戶。
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