LED照明离民用普及还有多远

时间:2013-10-11
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分类:专题
随着国家对节能减排的重视,白炽灯的禁用,绿色照明的推广等一系列举动措施,LED照明凭借自身光效高、寿命长、节能环保等特点,成为照明行业的发展趋势。但是LED由于成本高、价格高,而且市场缺乏规范导致质量没有保障,LED照明在民用市场并不乐观,但是我们不能否认它的市场潜力以及不可逆转的发展趋势。下面我们从几个方面深入了解一下LED,看看LED照明离民用普及到底还有多远!

一、LED技术与产品

 

    发光原理:发光二极管的核心部分是由P型半导体和N 型半导体组成的晶片,在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层,称为PN结, 具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后,从P区注入到N区的空穴和由N 区注入到P区的电子,在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合,产 生自发辐射的荧光。

 

    概念:LED 是英文light emitting diode (发光二 极管)的缩写,是一种能发光的半导体电子元件,它的基本结构是一块电致发光 的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护 内部芯线的作用。

产业链:LED元件按照其制作过程分为上游单晶片与 磊晶片制作,中游晶粒制作(将单晶片经过光刻、腐蚀等程序切割出LED晶粒), 下游则通过封装制成LED成品。

    LED产业链中,上游的芯片制作及晶圆材料的制作由于技 术难度较高,且西方对中国的技术封锁,该领域主要为美国、欧洲(主要是德国 )及日本的企业所垄断,有少数台湾企业具备这个领域的核心技术,但有竞争力 的本土企业较少,特别是在大功率LED方面,几乎没有本土企业。 这是LED发展难 的一个重要方面,而且从价值构成看,在LED产业链中,LED外延片与芯片约占行 业70%利润,LED封装约占10-15%,而LED应用大概占10-20%。不过2013年国内已经 开始研发MOCVD设备样机的生产,这将使LED产业实现突破性发展。

    在国家政策和产业链的共同努力下,目前LED价格已出现 明显下跌,飞利浦推出售价低于10美元的LED灯泡,Toshiba则推出了几款售价低 于8美元取代40W的低价LED灯泡。三星、CREE分别发布售价低于15及10美元的LED 灯泡,欧司朗亦宣布将在6月分于德国开始发售价格低于13.1美元的产品以取代40 瓦白炽灯泡。

    以下是2013年上半年部分LED新产品信息。

分类

新产品

公司

产品图片

产品特点

LED照明应用

BR30新品LED灯泡

CREE

这款产品内部采用了类似于科锐A型灯的塔状结构,让LED不在平面排列。

LED球泡

Philips

高光效,价格亲民(零售价49元),价格上更适合于普通家庭消费,并且在能耗、光效、安全性、使用寿命和便捷性等多个方面较传统照明产品都有着变革性的优势。

LED模组

筒灯LED模组

CREE

LMR2 LED模组在单一紧凑的系统中很好地结合了光源、驱动、光学和一次散热设计,大大简化了照明替换与新安装的工作。

LED封装

3D COB LED光源

新世纪光电

新世纪光电3D COB成功整合蓝光LED灯珠,搭配多元的远程萤光激发方案,相较于一般的COB产品,3D COB具更佳的照明质量,并具备降低照明系统成本的优势,放大了新式照明应用市场的可能性;另外透过高效蓝光LED灯珠与具备专利之远程萤光激发方案的搭配组合,提供灯具厂多一层的专利保护。

Duris S 5

OSRAM

这款LED元件的使用寿命超过35000小时,令人印象深刻;而且它可承受的应用温度最高可达到105°C,远远高于其他元件。

Duris S 5 封装采用极其耐用的合成材料,能够抵抗高温和短波蓝光引起的老化。与采用其他封装材料的LED 相比,新款Duris 的使用寿命更长,即使在105°C 的环境温度下也至少能达到35,000小时。

CXA LED照明阵列

CREE

科锐最新的XLamp® CXA LED阵列针对设计简化和更低系统成本而优化,可提供5,000 - 10,000 lm的光通量,能够满足高流明输出的轨道灯和筒灯、户外区域照明和高天棚灯等应用的要求。

新款中功率及低功率LED系列

Philips Lumileds

该系列LED产品可以减少灯具设计中所需应用LED灯珠的数量,新的中功率LED在色温4000K,驱动电流100mA下光效达到140lm/W,最小光通量为60lm。

百瓦照明用LED灯

夏普

夏普(Sharp)于2月中旬发布了新的LED器件“GW7GAL50SGC”,这一LED器件可以产生14000流明的光,同时寿命长达40000小时。

新LED器件GW7GAL50SGC发光效率为143lm/W,较原来50W等级的LED灯光效110lm/W的效率大幅提高。

1W 高功率LED封装元件

亿光

此产品合乎一般客户最在意的成本效益,在成本考量下仍可达到一定的流明值及光效。

高光效高成本收益型封装产品5630和3030

首尔半导体

首尔半导体中功率封装产品光效突破180lm/W,成本下降50%。

3030产品从LED芯片到封装材质均采用的是耐热型的,所以即便在中功率或者1W以上的大功率条件下也能安全驱动。

LED驱动

智慧型 LED 照明驱动器

前鼎光电

调光与情境控制;

人员传感器智慧调光控制;

从单盏灯到系统连线的控制;

优异的能源转换效率及功率因子。

通信与控制

可见光通讯

德国

暂无图片

最近,德国Fraunhofer Henrich Hertz Institute(以下简称HHI)宣布在实验室环境中,使用普通的LED灯泡,成功实现了3Gbps的数据传输速度,在现实生活场景(比如展会中),这个系统也能够达到500Mbps的速度。

与白炽灯和荧光灯不同,LED是固态电子器件,这就意味着它能够像其他电子元件一样控制,并且实现高速转换。

 

二、LED照明发展现状

 

    据高工LED产业研究所(GLII)统计数据显示,2012年中国LED行业总产值达2059亿元,同比增长34%。其中,LED上游外延芯片、中游封装、下游应用产值分别为72亿元、397亿元、1590亿元,同比分别增长20%、24%、37%。工信部数据显示:2013年1-5月份LED产量大幅上涨46.7%。

    LED市场今年从第一季度开始回暖,整体需求上升,产业链各个环节企业订单都很饱和。在出口方面,重点灯具出口地区珠三角,去年上半年哀嚎一片的出口市场今年不复存在,中山、佛山、深圳等地的出口份额较去年有很大改变。下游市场的复苏逐渐向中上游传导,包括瑞丰光电、鸿利光电、同方股份等LED上市公司在内的行业人士都不约而同地用“超预期”来形容今年的LED市场的回暖,这一乐观的局面,与去年行业深陷产能过剩形成强烈对比。

 

三、LED行业前景

 

    LED绿色照明时代已经到来,作为“世界工厂”的中国,新兴的LED照明产业发展潜力无限大。

1、LED照明突出的节能优势预示出其未来不可撼动的行业龙头地位

    当前,照明约占世界总能耗的20%左右。中国从2003年开始,就已经频频遭遇电力短缺的危机,由此也引发了社会对替代能源和新能源的思考。有统计数据显示,仅LED路灯节能一项,每年就能为中国节省约一座三峡大坝所发的电力。在全球能源危机紧张的今天,LED照明产品的节能优势则预示了其不可撼动的未来行业龙头地位:据业内人士以1支11瓦优质节能灯为例,用数字证明了产品的绝对优势:这样一支节能灯在6000小时的寿命期内,将比具有相同效果的60瓦白炽灯少耗电294千瓦时,节约支出160多元。

 

2、中国的LED照明市场潜力巨大

    根据中国光学电子协会光电分会的统计,我国的LED照明产品自2003年起,正以每年25%以上的速度增长,其中超高亮照明LED更以每年50%的速度飞跃发展。到2013年,阅读灯、橱窗灯、户外照明、投光灯、家用照明、家用电器光源等传统灯具将逐步被LED取代。业内专家直言,仅中国民用照明市场来讲,存在的商机就达400亿元人民币。

    2011年10月1日,国家发布淘汰白炽灯公告,并出台传统白炽灯的退出时间表,预计内地将于2013年完成白炽灯的退出工作。这一信息预示着LED照明市场的繁荣期即将到来!

 

3、产业政策支持产品发展前景广阔

    中国政府在以越来越坚决的态度推行白炽灯的淘汰计划的同时,也在引导和推广LED照明节能灯具,例如,2008年年底中国科技部、财政部启动半导体照明应用工程(简称“十城万盏”)试点工作,以及利用财政补贴支持使用高效节能照明灯具集中的场所等。

    2011年,国家发改委首次将LED照明纳入国家节能计划,2012年2月下旬,交通运输部低碳交通运输体系试点启动,与2011年发改委所启动的低碳省和低碳城市试点等,都对LED在公车辆、地铁、城市照明、商业连锁、以及酒店照明等应用有相当大的帮助。

    “十二五”规划中,国务院常务会议决定,拿出22亿元用于支持推广节能灯和LED灯。

    政府不遗余力支持绿色照明工程的政策信号,预示着LED照明产品的前景无限广阔。

 

4、国内LED照明技术发展迅速,价格越来越平民化

    LED用在室内照明特别是气氛渲染上,拥有以往其他任何光源都无可比拟的优势,但是由于之前LED上游绝大部分核心技术都掌握在外国企业手中,国内企业没有掌握核心技术,因此LED光源单价偏高,在国内不易普及。随着国外LED巨头的专利技术的大范围陆续到期,专利保护费从制造成本中大幅度降低,而且国内致力研发自主上游设备,LED的价格必将平民化。

    事实上,同许多电子产品一样,LED降价是一种不可逆转的趋势。自LED发明以来,前二十年基本上是十年降价一半以上,现在,是每五年降价近一半。另外,LED制造技术(包括芯片寿命和发光效率)也在不断提高,因此LED照明灯具在商业、家居、场所、公共领域的大范围应用指日可待!

 

四、LED相关政策

 

1、【22亿补贴或月底落地LED行业整合速度将加快】

    “十二五”规划中,国务院常务会议决定,安排财政补贴265亿元,启动推广符合节能标准的空调、平板电视、电冰箱、洗衣机和热水器,推广期限暂定一年;其中22亿元用于支持推广节能灯和LED灯。国家补贴的首要受益群体将是大型LED企业。政策扶持与LED技术的更新换代,外加降价风暴会使得中国LED市场洗牌整合速度加快。【详情

 

2、【政策利好频出LED行业景气持续上行】

    《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》提出,节能环保产业要突破能源高效与梯次利用、污染物防治等关键核心技术,发展高效节能、先进环保和资源循环利用的新装备和新产品,LED作为节能环保产业的组成部分将持续受益。在一系列的政策利好推动下,LED行业景气度将持续上行。【详情

 

五、LED照明销售模式与价格趋势

 

1、工程渠道:

    2012年5月广东省发布《广东省推广使用LED照明产品实施方案》。该方案提出要在3年内普及公共照明领域LED照明,同时往后国有资本新建照明工程一律采用LED。

    福建省信息化局发布关于《福建省推广应用LED照明产品的若干措施》,力争在2015年底前基本实现公共照明领域普遍使用LED照明产品,全省实现同比口径下照明节能(电)50%以上,带动全省LED产业当年新增产值500亿元以上。

    山西省省政府计划年内完成17608个行政村街道亮化工程,全部使用太阳能路灯。

    2012/2013年度半导体照明产品财政补贴推广项目启动招标,招标内容分别室外照明产品LED路灯、LED隧道灯,室内照明产品LED筒灯、反射型自镇流LED灯。据GLII统计,本次中标企业共计39家,计划推广LED室外照明产品88万盏,LED室内照明产品785万盏。

 

2、出口渠道:

    高工LED产业研究所(GLII)数据显示,2011年中国LED室内照明产品出口率达到77%以上。GLII预计,未来几年国产LED室内照明仍然以出口为主。

    据相关数据统计,2 0 1 1年全国出口各类LED灯具灯泡约32亿美金,2012年前三季度出口为27.7亿美金。

 

3、流通渠道:

    随着LED技术的不断成熟,成本逐步下降,LED照明在道路、商业、办公等各个细分市场开始逐步启动。LED照明企业得“渠道布局”也进入关键期,渠道建设的及时性、完整性和模式的选择将在很大程度上影响企业在未来市场竞争的地位。

    2013年是LED照明尤其是室内照明爆发的关键一年,现在产品价格尤其是LED球泡灯已经下降到接近传统照明水平,LED的优势正在逐步体现,尤其是商业照明领域的替换效应将会大大加速。

    目前,对渠道尤其是优质经销商资源的争夺已经进入白热化的阶段,全国各种招商广告、招商大会屡见不鲜。

    渠道的数量和质量将直接决定企业的销售情况和市场地位。因此,在渠道选择上,今年很多LED照明企业的重点已经从前两年的“招商”向“选商”过渡。

 

4、电子商务渠道:

    《2012年(上)中国电子商务市场监测报告》显示,2012年上半年,中国电子商务市场交易额已经达到3.5万亿元。使用第三方电子商务平台的中小企业用户规模已经突破1650万户,网购用户规模达2.14亿人。

    作为新兴的照明销售渠道,电子商务正愈来愈受到众多LED企业的重视,国内外照明巨头飞利浦、欧司朗、三星以及雷士等均已建立自己的电商渠道,而越来越多的LED本土企业因深陷价格拉锯战,建立传统渠道成本投入高、阻力大,也开始对电商渠道情有独钟,并寄予厚望。

    随着LED芯片和封装价格的下架,LED照明应用的价格也持续下降。据高工LED产业研究所(GLII)最新调查报告显示,2013年第一季度中国LED球泡灯价格持续降低,且降幅波动较大。2013年Q1与2012年Q4相比,LED球泡灯整体平均价格跌幅达10.9%。LED球泡灯低端系列产品价格快速下跌,依旧成为拉动整个LED球泡灯价格持续下降的主要因素;中高端LED球泡灯价格经过2011年、2012年上半年的快速下降后,价格跌幅减弱,呈现止跌趋势。如图2、图3、图4所示:

 

结束语:

    2012广州国际照明展上,其中民用LED产品占了大多数,而且不少企业的民用LED灯泡成本已经控制在普通用户可以接受的范围内,但是很多人对LED产品寿命和可靠性还持待考验态度,不过在全国电价上调基本成定局的背景下,随着人们对节能环保意识的提高以及对LED照明市场接受率的提高,再加上政策引导、财政补贴等方式助力LED民用照明的推广,相信LED照明离民用普及为时不远了。

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