照明LED生產(chǎn)及市場調(diào)研報告

1、照明LED生產(chǎn)及市場調(diào)研報告北京電光源研究所概述LED誕生于上世紀六十年代，當(dāng)時的LED只能發(fā)紅光，光效為03.1 lm/W，唯一的用途是指示燈。六十年代末到七十年代，隨著材料研究的進展，出現(xiàn)了綠光、黃光和橙色光LED，光效也提高到1 lm/W，LED的應(yīng)用進入顯示領(lǐng)域。八十年代初期開發(fā)出了光效10 lm/W的紅光和黃光LED，使其應(yīng)用除顯示外還涉及到汽車高位剎車燈。九十年代，材料技術(shù)、芯片技術(shù)和封裝技術(shù)的進一步發(fā)展，使LED的光效不斷提高，出現(xiàn)了高亮度紅光、黃光、綠光、藍光等LED，LED顯示屏能夠顯示全彩、全運動的視頻圖像。九十年代后期，研制出通過藍光激發(fā)YAG熒光粉產(chǎn)生白光的LED，使L

2、ED進入照明領(lǐng)域成為可能。早期白光LED的光效只有85 lm/W左右，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前白光LED產(chǎn)品的光效普遍在3070 lm/W左右，顯色指數(shù)普遍在96085，在景觀照明、顯示屏、 及數(shù)碼相機等小尺寸LCD背光源、信號燈、指示燈、標識牌、汽車剎車燈和車內(nèi)燈、局部照明等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，近兩年開始涉足道路照明、廠房照明、商業(yè)照明、室內(nèi)照明、大尺寸LCD背光源和汽車前照燈等領(lǐng)域，并且發(fā)展速度很快。我國的LED照明產(chǎn)業(yè)起步于本世紀初，隨著國際LED照明技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而不斷進步。高亮外延片生長和芯片制造產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力每年都有較大提高；封裝技術(shù)緊隨國際水平；LED照明應(yīng)用產(chǎn)品的種類

3、和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，走在世界的前列。在產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化。 我國照明LED產(chǎn)業(yè)的特點照明LED產(chǎn)業(yè)包括外延片生長和芯片制造產(chǎn)業(yè)、白光LED封裝及配套原材料產(chǎn)業(yè)和LED照明產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)，我國目前已初步形成較完善的照明LED產(chǎn)業(yè)鏈。1.1 外延片生長和芯片制造產(chǎn)業(yè)的特點在照明LED產(chǎn)業(yè)鏈中，外延片生長和芯片制造產(chǎn)業(yè)屬于技術(shù)、資本密集型產(chǎn)業(yè)，工藝技術(shù)難度大，需要的投資大。目前我國的外延片生長和芯片制造產(chǎn)業(yè)缺乏核心技術(shù)和技術(shù)人才，并且受制于國外專利。企業(yè)的研發(fā)力量不足，一些企業(yè)依托科研機構(gòu)開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，這種合作形式一方面使研究的方向性明確、針對性強，能夠有的放矢地解決產(chǎn)品發(fā)

4、展中存在的問題；另一方面可以盡快將研究成果轉(zhuǎn)化為具有競爭力的產(chǎn)品，以更快的促進產(chǎn)業(yè)升級。合作的雙方能夠相互促進，并且企業(yè)具有可持續(xù)技術(shù)儲備和可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)。單純靠引進技術(shù)發(fā)展生產(chǎn)的企業(yè)往往缺乏后續(xù)發(fā)展力量，容易喪失競爭能力。近幾年我國的科研機構(gòu)每年在外延片生長和芯片制造技術(shù)領(lǐng)域的許多方面都有突破，但一般僅涉及該產(chǎn)業(yè)鏈中某一環(huán)節(jié)，雖然在國內(nèi)先進，但往往并不是國際先進水平?？墒遣簧偃〉醚芯砍晒臋C構(gòu)急于將自己掌握的技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)業(yè)化是需要時間的，而且單一項目實施產(chǎn)業(yè)化其規(guī)模不一定能做大，往往是一項技術(shù)產(chǎn)業(yè)化后，并沒能促進相關(guān)環(huán)節(jié)的技術(shù)進步，反而因為國際上相關(guān)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使該項技術(shù)處于落后狀態(tài)，其

5、價值并沒有在產(chǎn)業(yè)中體現(xiàn)出來，造成技術(shù)資源分散，各自為戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)化效率非常低的局面。雖然很多人都認識到應(yīng)通過合作或整合來提高技術(shù)資源和資金的有效利用率，形成產(chǎn)業(yè)的規(guī)模效益，但受地區(qū)經(jīng)濟利益驅(qū)使，企業(yè)之間基本上是互相封閉。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，企業(yè)之間競爭的加劇，很多企業(yè)急功近利，阻礙了該產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的進一步提高。我國生產(chǎn)的LED芯片在內(nèi)量子效率和出光效率、抗光衰能力、抗漏電能力以及品質(zhì)控制水平等等方面與國際先進水平相比仍有較大差距，產(chǎn)品整體處于中、低檔水平，還不能大規(guī)模應(yīng)用于中、大尺寸LCD背光照明和普通照明等高端應(yīng)用領(lǐng)域。高光效、高可靠性的LED應(yīng)用產(chǎn)品所用的外延芯片絕大部分依賴進口，高光效的功率型芯

6、片目前國內(nèi)尚無廠家能夠提供，芯片產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平和國際先進水平相比有較大差距。但國產(chǎn)大功率LED芯片的性能增長很快，比如光效，2005年，使用國產(chǎn)芯片封裝的白光LED的光效在350 mA電流下只有2025 lm/W。現(xiàn)在，國產(chǎn)芯片封裝的白光LED的光效在相同電流下已達到了8090 lm/W。我國外延片生長和芯片制造產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模增長也很快。2002年我國所需的LED芯片完全依賴進口，但到2003年國產(chǎn)芯片就占了總需求的5%，并且這一比例每年還在持續(xù)增長，到2008年，國產(chǎn)芯片已經(jīng)能滿足國內(nèi)49%的市場需求，今年到6月份LED芯片（GaN和AlGaInP）出貨量已經(jīng)達到460億只。芯片產(chǎn)能的增

7、加一方面因為國內(nèi)企業(yè)所購買的MOCVD設(shè)備經(jīng)過安裝調(diào)試，陸續(xù)投入生產(chǎn)；另一方面也由于臺灣廠商將部分芯片產(chǎn)能向大陸轉(zhuǎn)移或臺灣相關(guān)人員在大陸投資建廠，加快了國內(nèi)芯片產(chǎn)能的提高。另外，隨著臺灣外延片生產(chǎn)商對我國出口量的增加，國內(nèi)部分廠商轉(zhuǎn)而采用進口外延片來進行芯片批量生產(chǎn)，也在一定程度上提高了芯片的產(chǎn)量。但總的來說，我國的LED芯片產(chǎn)業(yè)還處于起步階段，產(chǎn)能較低，全國近30家芯片企業(yè)的總產(chǎn)量僅相當(dāng)于國際排名前十位的企業(yè)一家的產(chǎn)量。而且我國生產(chǎn)的芯片主要是小功率GaN芯片，功率型芯片的產(chǎn)能還較低，可提供的產(chǎn)品只能滿足不到15%的需求量?？傊覈耐庋悠托酒圃炱髽I(yè)一方面在努力追趕國外先進技術(shù)，另一方

8、面在不斷擴大產(chǎn)能，處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段。1.2 封裝產(chǎn)業(yè)的特點我國照明LED封裝產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平和國際水平有一定的差距，但提高很快；產(chǎn)能很大，并且增長迅速，在國際上有較強的競爭爭能力。照明LED封裝既有電參數(shù)又有光參數(shù)的設(shè)計及技術(shù)要求，而且生產(chǎn)工藝要求也較高，是具有一定技術(shù)含量的產(chǎn)業(yè)。我國的LED封裝企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小，一些有規(guī)模的企業(yè)基本上都是引進國內(nèi)外的生產(chǎn)設(shè)備，這些設(shè)備大都不屬于國際一流水平，而且企業(yè)在產(chǎn)品封裝上的研發(fā)能力有限，投入的研發(fā)力量也不足，很多企業(yè)甚至不具備研發(fā)能力，僅僅是跟蹤、模仿現(xiàn)有產(chǎn)品，而且大多數(shù)小規(guī)模企業(yè)的封裝自動化水平不高，因此我國的LED封裝技術(shù)，特別是功率LED封

9、裝和非標準特種器件封裝技術(shù)與國外水平相比還有一定的差距，封裝產(chǎn)業(yè)僅是依靠價格優(yōu)勢和快速的市場適應(yīng)能力占據(jù)了全球的中低端市場，缺乏品牌戰(zhàn)略，技術(shù)進步和生產(chǎn)質(zhì)量的提高主要依賴于固定資產(chǎn)的更新，企業(yè)自主技術(shù)創(chuàng)新能力相對較弱。近幾年，隨著國外LED封裝企業(yè)向國內(nèi)的轉(zhuǎn)移，國內(nèi)LED封裝產(chǎn)業(yè)無論是在技術(shù)上還是在產(chǎn)量上都得到了快速提升，競爭優(yōu)勢明顯加強。但隨著利潤的下降和競爭的加劇，國外的白光LED封裝技術(shù)和大功率LED封裝散熱技術(shù)等專利、企業(yè)規(guī)模、封裝企業(yè)與傳統(tǒng)照明和應(yīng)用領(lǐng)域企業(yè)之間關(guān)于應(yīng)用市場方面的溝通、關(guān)鍵封裝原材料的性能、高端芯片的進口成為制約我國LED封裝企業(yè)發(fā)展的主要原因。我國封裝企業(yè)生產(chǎn)的LE

10、D產(chǎn)品在封裝結(jié)構(gòu)、出光效率、出光均勻性、散熱、抗光衰能力、輸入功率、顯色指數(shù)、與最終應(yīng)用結(jié)構(gòu)匹配等方面還存在不足，相當(dāng)一部分產(chǎn)品處于中、低檔水平，高檔產(chǎn)品產(chǎn)量相對較小，主要是中、小功率產(chǎn)品和少量的大功率產(chǎn)品，但其性能接近國際先進水平。目前我國已可封裝各種形式的LED產(chǎn)品，如直插式LED、表面貼裝式LED、頂部發(fā)光LED、側(cè)發(fā)光LED、大功率LED和覆晶LED等。封裝企業(yè)大部分均可封裝AlGaInP超高亮度紅、橙、黃色LED,部分實力較強的企業(yè)可以封裝需要一定投入和技術(shù)支持的GaN基藍、綠色及白光LED。一些具有實力的封裝企業(yè)，在改進封裝結(jié)構(gòu)、提高散熱性能、提高出光效率、提高抗光衰性能等方面投入

11、了較大的研發(fā)力量，取得很好效果，現(xiàn)可批量封裝1W白光LED，其發(fā)光效率（初始光效）超過了100 lm/W，熱阻可控制在/W以內(nèi)。我國封裝產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域主要涉及 及數(shù)碼相機等小尺寸LCD背光源、建筑景觀照明和裝飾照明、信號指示等，只有少數(shù)產(chǎn)品可用于普通照明、高質(zhì)量顯示屏和中、大尺寸LCD背光照明等高端應(yīng)用領(lǐng)域，高質(zhì)量LED封裝產(chǎn)品主要以進口為主。隨著LED外延芯片技術(shù)、封裝和應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，以及政府的政策引導(dǎo)和用戶認知度的提高，我國照明LED封裝產(chǎn)業(yè)的規(guī)模發(fā)展很快,近幾年每年的產(chǎn)量增長都在10%以上。1.3 LED照明產(chǎn)品制造產(chǎn)業(yè)的特點LED照明產(chǎn)品制造主要指燈具設(shè)計，其技術(shù)含量體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)

12、計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、散熱處理以及二、三次光學(xué)設(shè)計上，技術(shù)難度相對較低；而且白光LED發(fā)光效率的不斷提高和各級政府對LED照明應(yīng)用的推動，也使LED照明應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，因此我國下游企業(yè)的數(shù)量增長很快，產(chǎn)能急速擴張，企業(yè)數(shù)量在整個產(chǎn)業(yè)鏈中占近70%，但企業(yè)規(guī)模都較小，絕大多數(shù)企業(yè)主要靠低成本而不是性能優(yōu)勢占領(lǐng)市場。沿海地區(qū)的廣大中小LED生產(chǎn)商以外貿(mào)出口為主，生產(chǎn)加工低附加值產(chǎn)品，多數(shù)出口產(chǎn)品是為外國企業(yè)貼牌（OEM）生產(chǎn)，企業(yè)之間競爭爭激烈，抗風(fēng)險能力較差。盡管很多國內(nèi)企業(yè)都申請了專利，但大都是價值不高的實用新型專利和外觀專利，主要集中在解決大功率LED散熱、二次光學(xué)設(shè)計等簡單的技術(shù)問題上，并不會使

13、企業(yè)具有明顯的競爭爭優(yōu)勢。應(yīng)用產(chǎn)品多樣化的特點，也使企業(yè)更多依賴經(jīng)營管理的綜合能力取勝，質(zhì)量、成本、品牌和渠道較為重要。特別值得關(guān)注的是，隨著LED逐漸應(yīng)用于照明領(lǐng)域，傳統(tǒng)照明行業(yè)企業(yè)進入LED應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的時機基本成熟，目前已有一些企業(yè)開始大規(guī)模進入LED應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，由于這些企業(yè)在LED照明應(yīng)用技術(shù)、市場開拓等方面具有一定的優(yōu)勢，因此會對LED應(yīng)用產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)造成較大沖擊。目前，我國生產(chǎn)的LED應(yīng)用產(chǎn)品涵蓋了背光照明、普通照明、特殊照明等所有LED照明應(yīng)用領(lǐng)域，已成為全球太陽能LED、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品最大的生產(chǎn)和出口國，但產(chǎn)品集中在中低端市場，高端產(chǎn)品僅占10%左右。2 LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模我國半導(dǎo)體

14、照明產(chǎn)業(yè)近幾年發(fā)展迅速，已經(jīng)形成了較大規(guī)模，2008年LED產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值近700億元。據(jù)不完全統(tǒng)計，2009年上半年，盡管受到全球金融危機的影響，但借國慶60周年和世博會的契機，LED產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過400億元；隨著全球經(jīng)濟形勢好轉(zhuǎn)，下半年的產(chǎn)值預(yù)計將會超過上半年。目前從事LED產(chǎn)業(yè)的人數(shù)達50萬余人，研究機構(gòu)20多家，企業(yè)4000多家，其中外延生長、芯片制造企業(yè)近30家，MOCVD設(shè)備120臺左右，其中已經(jīng)安裝的生產(chǎn)型GaN MOCVD超過100臺，生產(chǎn)型四元系MOCVD 20臺左右；封裝企業(yè)1000余家，銷售額在千萬元以上的企業(yè)約有100余家；下游應(yīng)用企業(yè)3000余家，民營和合資企業(yè)占到企業(yè)總

15、數(shù)的75%。新的LED照明產(chǎn)品和應(yīng)用市場不斷出現(xiàn)，如道路照明產(chǎn)品和室內(nèi)照明產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，普通照明產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先機遇大。在應(yīng)用產(chǎn)品種類與規(guī)模方面，我國處于國際領(lǐng)先行列，是全球最大的太陽能LED、景觀照明等產(chǎn)品的生產(chǎn)和出口國，道路照明產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用處于世界領(lǐng)先水平。2.1 芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模2008年中國芯片產(chǎn)值增長26%，達到19億元，較2007年43%的增速有所降低。LED芯片產(chǎn)量達到415億只，其中，高亮度LED芯片已達245億只，同比增長16.8%，并占LED芯片總產(chǎn)量的59%。芯片國產(chǎn)化率有所提升，達到了49%。其中，GaN芯片產(chǎn)值11億元，增長37%，也低于2007年的78%。2008

16、年國產(chǎn)小功率GaN芯片產(chǎn)能增加非常突出，較2007年增長45%，達到1400kk/月，而實際年產(chǎn)量增加34%，達到130億只，國產(chǎn)率也提升到了41%。功率型GaN芯片國產(chǎn)化率僅接近20。我國已成為全球第三大GaN芯片生產(chǎn)基地，產(chǎn)品以中低端為主。高亮度LED芯片超過300億只，其中藍、綠芯片80100億只。而2007年國內(nèi)生產(chǎn)高亮度芯片超過210億只，增長率為75%，其中藍、綠芯片約為65億只，增長率為62.5%，但仍不能滿足國內(nèi)市場需求，仍需大量進口。2.2 封裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模2008年我國LED封裝產(chǎn)值達到185億元，較2007年的168億元增長10%；產(chǎn)量則由2007年的820億只增加15%，達

17、到940億只，其中高亮LED產(chǎn)值達到140億元，占LED總銷售額的76%。同時產(chǎn)品和企業(yè)結(jié)構(gòu)也有較大改善，白光LED、SMD和大功率高亮度LED封裝增長較快。2.3 應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)模2008年我國應(yīng)用產(chǎn)品產(chǎn)值已超過450億元，年增長率接近50%。建筑景觀照明、LED全彩顯示屏、太陽能LED、消費類電子背光、信號、指示等應(yīng)用仍然是主要應(yīng)用領(lǐng)域。其中景觀裝飾、顯示屏、家電儀表等應(yīng)用市場是國內(nèi)最大的應(yīng)用市場，占據(jù)了約60%左右的份額，與國際以 背光照明為主的應(yīng)用市場結(jié)構(gòu)有所不同。我國的各種照明應(yīng)用產(chǎn)品包括室內(nèi)照明、室外照明、專用照明、特殊照明等產(chǎn)品的市場份額超過LED產(chǎn)品總產(chǎn)值的20%，2008年照明L

18、ED的產(chǎn)值超過100億元。其中產(chǎn)量較大的產(chǎn)品有LED射燈、燈杯，主要用于室內(nèi)裝飾照明、便攜式照明、專用照明等，占照明LED產(chǎn)品產(chǎn)量的45%以上；自鎮(zhèn)流LED燈占15%左右，主要用于庭院照明、普通照明和特殊照明等；直管形LED燈的產(chǎn)量占近5%，主要用于室內(nèi)普通照明；用于道路、隧道、廣場等場所照明的大功率LED燈具的產(chǎn)量占近10%；太陽能光伏照明LED燈具的產(chǎn)量占20%左右，產(chǎn)品大部分出口；其他產(chǎn)品的產(chǎn)量占5%左右。3 LED產(chǎn)業(yè)分布目前我國已初步形成珠三角、長三角、閩三角、北方地區(qū)四大半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)集群區(qū)域，全國85%以上的LED企業(yè)分布在這些地區(qū)?？萍疾吭趶B門、上海、大連、南昌、深圳、揚州和石

19、家莊批準建立了7個產(chǎn)業(yè)化基地。北方地區(qū)（北京、大連、天津、河北）研發(fā)機構(gòu)較為集中，研發(fā)能力強，在外延芯片研發(fā)方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，但研發(fā)項目和產(chǎn)業(yè)聯(lián)系不夠密切，一些研究成果難于產(chǎn)業(yè)化。外延片和芯片的產(chǎn)能較小，中高檔產(chǎn)品比例較大。和其他三個區(qū)域相比，封裝和應(yīng)用產(chǎn)品企業(yè)數(shù)量較少，產(chǎn)能也較低，小規(guī)模企業(yè)相對較少，中高端產(chǎn)品比例較高；閩三角地區(qū)（廈門、南昌）芯片企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模大，臺灣企業(yè)較多，外延及芯片產(chǎn)能大，產(chǎn)品以中高端為主。封裝和應(yīng)用產(chǎn)品企業(yè)的產(chǎn)能比北方地區(qū)大，產(chǎn)品覆蓋高中低檔應(yīng)用領(lǐng)域；長三角地區(qū)（上海、浙江、江蘇）產(chǎn)業(yè)配套能力強，高端應(yīng)用突出，人才、資金比較集中。該地區(qū)外延生長和芯片制造以及封

20、裝和應(yīng)用企業(yè)數(shù)量較多、規(guī)模較大，中高端產(chǎn)品產(chǎn)能較大；珠三角地區(qū)（深圳、廣州、佛山）封裝和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大，投資活躍，小規(guī)模企業(yè)比例很大，外資企業(yè)較多。各類產(chǎn)品中高端產(chǎn)品比例較小，大多數(shù)是中低端產(chǎn)品。近幾年，隨著LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，四大產(chǎn)業(yè)集群地區(qū)域的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在一定程度上得到了優(yōu)化，但是由于我國半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)中真正具有核心技術(shù)和國際競爭力的大企業(yè)數(shù)量很少，大多數(shù)企業(yè)是在跟蹤、模仿國際上技術(shù)先進的產(chǎn)品，因此產(chǎn)品雷同程度高，導(dǎo)致各產(chǎn)業(yè)區(qū)域內(nèi)的企業(yè)長期以價格競爭為主，非價格競爭不足。產(chǎn)業(yè)集群區(qū)域的成本優(yōu)勢也因為企業(yè)之間的價格戰(zhàn)而大為削弱，集群區(qū)域內(nèi)企業(yè)通過資本積累實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的空間大大縮小，一

21、定程度上阻礙了集群區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化和產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。4 LED器件性能制造白光LED器件的方法有3種，一種是用LED芯片所發(fā)光激發(fā)熒光粉，芯片和熒光粉發(fā)出的光混合形成白光，即熒光粉涂敷光轉(zhuǎn)變法；另一種方法是利用紅色、綠色、藍色LED制備LED白光組件，即多色LED組合法；還有一種方法是利用多個活性層使LED直接發(fā)白光，即多量子阱法。目前已見報道的發(fā)光效率最高的白光LED和已經(jīng)商業(yè)化的白光LED產(chǎn)品都是采用熒光粉涂敷光轉(zhuǎn)變法。使用這種方法制造的白光LED光效高、色溫高；如果通過改變熒光粉的成份降低色溫，則光效也隨之降低。4.1 光效目前量產(chǎn)的高端大功率高色溫（6000K以上）白光LED

22、器件的初始光效為70100 lm/W；低色溫產(chǎn)品（3000K左右）為4070 lm/W，實驗室研制的樣品光效達到了130 lm/W 左右；中低端白光高色溫LED器件的初始光效為4060 lm/W，低色溫產(chǎn)品為3050 lm/W。 4.2 顯色性量產(chǎn)的高端大功率白光LED器件的顯色指數(shù)CRI為7080，個別產(chǎn)品的顯色指數(shù)大于80，甚至能超過90；大部分產(chǎn)品的顯色指數(shù)在5070之間。4.3 壽命在大功率白光LED中，高端產(chǎn)品的平均壽命可達30 00050 000h；其他大部分產(chǎn)品的平均壽命只有10 00030 000h左右。如果散熱設(shè)計不合理，則使用壽命更短。近幾年LED器件的發(fā)光效率提高很快，但

23、其在照明領(lǐng)域的應(yīng)用還存在一些制約因素：如其所發(fā)光的安全性、效率較低、價格太高、散熱問題以及由此導(dǎo)致的光通維持率和壽命較低等問題，應(yīng)用于路燈時存在散熱設(shè)計、配光設(shè)計等問題，這些問題阻礙了LED在照明領(lǐng)域的應(yīng)用，亟需解決。5 照明LED應(yīng)用領(lǐng)域目前照明LED成熟的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括：展示照明、小尺寸LCD背光照明、便攜式照明、臺燈、照相機閃光燈等專用照明應(yīng)用。LED體積小，而且比上述應(yīng)用領(lǐng)域通常使用的傳統(tǒng)光源節(jié)能，因此成為非常理想的替代光源，得到了廣泛應(yīng)用。近兩年，LED光源的性能參數(shù)提高很快，使得其照明應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，其中LED光源新興的具有發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用領(lǐng)域有：道路照明、室內(nèi)照明、室外照明、中

24、、大尺寸LCD背光源、廠房照明、隧道照明等。LED光源在這些領(lǐng)域的應(yīng)用剛起步，但在政府大力倡導(dǎo)節(jié)能減排的大環(huán)境下，以及政府和制造商為了尋求新的經(jīng)濟增長點和利潤增長點，可以預(yù)見未來幾年，LED光源在上述照明領(lǐng)域的應(yīng)用將會大幅增長。2008年LED照明產(chǎn)品在主要應(yīng)用領(lǐng)域所占比例如圖2所示。圖2 2008年LED照明產(chǎn)品的主要應(yīng)用領(lǐng)域5.1 道路照明我國LED路燈示范應(yīng)用從2007年開始，2008年市場份額達幾億元，約占LED照明市場份額的2%。今年在科技部“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程和各地政府的大力推動下，據(jù)不完全統(tǒng)計，到7月份，我國LED路燈產(chǎn)值已超過10億元，預(yù)計今年LED路燈市場將達到

25、60萬盞左右，按目前每套LED路燈平均6000元的價格估算，60萬盞LED路燈的銷售額近40億元。預(yù)計明年的年增長率將達到70%以上，超過100萬盞，市場規(guī)模近70億元。在近兩年的LED路燈示范應(yīng)用中，只有少數(shù)工程取得了較好的效果，大部分工程存在很多問題，這些問題主要集中在LED配光曲線不合理，導(dǎo)致路面照明度均勻度不夠，出現(xiàn)斑馬效應(yīng)；SR值不符合標準要求；燈具結(jié)構(gòu)和散熱結(jié)構(gòu)不合理，導(dǎo)致LED芯片溫度過高，光衰嚴重，壽命大大縮短；忽略色溫在道路照明中的重要性，在空氣污染嚴重和有霧天氣的環(huán)境中，造成地面照度降低；眩光嚴重；驅(qū)動器可靠性差；維護困難等。作為新型光源，人們很自然地要將LED路燈與現(xiàn)有主

26、流道路照明光源，特別是高壓鈉燈進行對比，LED路燈與高壓鈉燈路燈（都具有蝙蝠翼形配光曲線）的性能見表1。 表1 LED路燈與高壓鈉燈路燈參數(shù)參數(shù)高壓鈉燈路燈LED路燈功率（W）150/250/400150光源光效（lm/W）901307090燈具效率（%）75858090系統(tǒng)光效（lm/W）701005580顯色指數(shù)237080相關(guān)色溫（K）2 0005 0007 000色溫一致性好較差不同方向色溫的均勻性好較差色溫飄移無較嚴重眩光輕較嚴重2 000h光通維持率（%）80907585光源平均壽命（h）15 00024 00030 00050 000燈具系統(tǒng)平均壽命（h）12 00020 000

27、10 00018 000價格（元/套）8002 5004 00010 000 從表1可以看出高壓鈉燈比LED燈的光效平均高40%以上，LED路燈燈具的效率比高壓鈉燈燈具稍高，但高壓鈉燈路燈的系統(tǒng)光效還是比LED路燈的系統(tǒng)光效平均高近30%；LED光源的壽命比高壓鈉燈要長1倍以上，但LED路燈和高壓鈉燈路燈的壽命相比并沒有優(yōu)勢。由于LED屬于新型光源，而且其技術(shù)發(fā)展很快，大多數(shù)LED路燈生產(chǎn)廠家對LED光源并沒有科學(xué)的認識，因此在燈具設(shè)計上存在很多問題，如燈具結(jié)構(gòu)、散熱、二次光學(xué)設(shè)計不合理等。LED路燈的功率往往比較大，必須由若干只LED器件組合在一起制成，發(fā)熱量大且熱量不易散出，加上燈具防護等

28、級、燈具頭重量、外觀美觀程度的限制，致使散熱成為LED路燈燈具設(shè)計的一大難點，都或多或少的存在問題，由此導(dǎo)致LED路燈的色溫一致性不好、不同方向色溫的均勻性較差、色溫飄移嚴重、光衰較大、壽命較LED光源大大縮短，如圖1所示。其壽命和高壓鈉燈路燈相比不具有優(yōu)勢，而價格卻很高，是高壓鈉燈的46倍，從節(jié)能方面考慮，高壓鈉燈路燈比LED路燈節(jié)能20%左右；從經(jīng)濟效益方面考慮，使用高壓鈉燈更省錢。高結(jié)溫低結(jié)溫Tj=115Tj=125Tj=135B10B5010 000時間（h）100 0001.11 000相對光輸出（%）圖1 LED結(jié)溫與壽命關(guān)系曲線對于一些證明LED路燈取代高壓鈉燈路燈獲得節(jié)電效果的

29、案例，據(jù)分析，這些案例往往是原有路燈功率偏高（亮度嚴重超標）或燈具效率低、光源經(jīng)過長期使用光衰嚴重等，以此作為LED路燈節(jié)電的依據(jù)并不科學(xué)。由于高色溫LED光源的光效比低色溫的高，而且一些設(shè)計師認為高色溫白光用于道路照明有中間視覺效應(yīng)，可視性好，感覺比低色溫黃光更明亮，因此目前大功率LED路燈基本上是采用50007000K色溫的白光。有些設(shè)計師認為LED作為道路照明光源，在視覺感覺上過分陰冷，同時遠視時眼睛的觀察能力會下降；而高壓鈉燈的黃光透霧性好，感覺溫暖。在這方面的一些研究證明，低于3000K的黃光或暖白光比較適合道路照明；在道路照明，為提高人的舒適感和滿意度，高色溫光源相比低色溫需要適當(dāng)

30、提高亮（照）度，但所需幅度并不大。因此高色溫LED光源不適合用于路燈。作為一種新型光源，LED路燈目前存在問題是很正常的，需要經(jīng)過應(yīng)用、改進、再應(yīng)用、再改進的過程來逐步提高產(chǎn)品的性能。而且LED芯片和封裝技術(shù)發(fā)展很快，這也為LED路燈性能的快速提高起到很大的促進作用。在示范應(yīng)用過程中，LED路燈生產(chǎn)廠家不斷地針對存在的問題進行改進，產(chǎn)品性能有明顯提高，表2為不同時期生產(chǎn)的相同功率的LED路燈的性能參數(shù)。預(yù)計2010年LED路燈的性能參數(shù)會有10%20%左右的增長。表2 相同功率（120W）LED路燈的性能參數(shù)變化一覽表生產(chǎn)日期系統(tǒng)光效（lm/W）配光曲線色溫（K）2 000h光通維持率（%）平

31、均壽命（1)（h）200620073550近似圓形5000700040604 0006 00020083565近似矩形4000700065755 0008 00020093575蝙蝠翼形3000700075858 00015 00020104585蝙蝠翼形30007000859010 00018000注：（1）在統(tǒng)計的基礎(chǔ)上計算得出。目前制約LED路燈發(fā)展的另一個關(guān)鍵因素是沒有產(chǎn)品技術(shù)標準，生產(chǎn)廠家在設(shè)計燈具時存在某種程度的盲目性，而且很多LED路燈生產(chǎn)廠家是初次涉足該領(lǐng)域，不具備燈具設(shè)計基礎(chǔ)，缺乏實驗檢測手段，致使產(chǎn)品的光電特性、色度特性、可靠性沒有保證；也因為缺少產(chǎn)品技術(shù)標準，造成產(chǎn)品型式

32、多樣，各個廠家的產(chǎn)品自成體系，無法互換。甚至是同一廠家的產(chǎn)品，因為更新?lián)Q代很快，也無法互換，給維護帶來很大困難，很多路燈根本無法維護。而維護對于路燈管理單位來說是很重要的（保證完好的亮燈率是上級部門對路燈管理考核中最重要的一項內(nèi)容），如果路燈損壞后只能換掉，不但造成一定的浪費，而且維護成本高，維護的時間也要大大延長，這會給使用帶來很多的不便。在這種情況下，LED路燈只能作示范應(yīng)用，不可能大范圍推廣；而且因為缺少相關(guān)技術(shù)標準，LED路燈生產(chǎn)廠家只能根據(jù)自己的想法設(shè)計生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)處于無序發(fā)展狀況。一些制造商難免會走彎路，一方面造成資源的浪費；另一方面也制約了路燈制造技術(shù)的提高速度。盡管目前LED路燈

33、還存在很多問題，但LED芯片和封裝技術(shù)發(fā)展很快，LED光源性能不斷提高，這對LED在道路照明中的應(yīng)用具有很大的吸引力，LED路燈的相關(guān)技術(shù)也會因此而得到快速發(fā)展。許多企業(yè)都看好這個朝陽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間，紛紛搶灘LED路燈市場。一些地方政府也開始打造LED照明產(chǎn)業(yè)園?？萍疾吭?008年底啟動了"十城萬盞"LED應(yīng)用示范工程項目，并在2009年4月正式發(fā)函批準了21個城市為試點城市。各地政府也積極采取措施推廣LED在道路照明中的應(yīng)用:廣東省從今年起開始大規(guī)模實施"千里十萬"大功率LED路燈產(chǎn)業(yè)化示范推廣工程，即在廣州、東莞、佛山、中山等市建設(shè)總里程左右、約10

34、萬盞LED路燈的示范工程。LED路燈已經(jīng)被政府視為推動照明應(yīng)用市場的重要切入點和新的經(jīng)濟增長點，國家和地方政府的大力推動也成了帶動我國LED路燈市場增長的主要動力。應(yīng)用市場的發(fā)展與產(chǎn)品的技術(shù)進步是相輔相成、相互促進的，在路燈的應(yīng)用上政府給予扶持，將加速該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，經(jīng)過一個階段后，政府推動對該產(chǎn)業(yè)的影響將讓位于市場規(guī)律，由市場競爭爭推動產(chǎn)品的發(fā)展，也就是誰的產(chǎn)品質(zhì)量好，誰就能最終占領(lǐng)市場，技術(shù)在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的主導(dǎo)作用就會顯現(xiàn)出來。但是這種近似自然選擇的競爭方式會造成資源的大量浪費，因此政府在推動市場的同時，更重要的是要推動產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展，如對優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品政府給予補貼或減少稅收、資助優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的

35、技術(shù)研發(fā)等，這種模式更有助于加速我國LED照明產(chǎn)業(yè)化的進程和行業(yè)的技術(shù)進步。5.2 室內(nèi)照明室內(nèi)照明如辦公室、商店、酒店、家庭照明等用壁燈、吊燈、射燈、格柵燈、平面發(fā)光板等LED燈，2008年市場份額超過20億元，約占LED照明市場份額的15%。因為近兩年國內(nèi)外各大光源生產(chǎn)廠家紛紛推出可直接使用現(xiàn)有燈座的適合室內(nèi)照明的LED光源，并積極進行推廣工作，相信需求量將會快速增長。并且隨著LED技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)品成本的不斷下降，以及政府對節(jié)能、環(huán)保光源的大力推動，未來幾年室內(nèi)照明市場規(guī)模的年增長率將接近80%，是今后幾年增長率較高的一個應(yīng)用領(lǐng)域。室內(nèi)普通照明目前廣泛使用T8、T5型雙端熒光燈和自鎮(zhèn)流

36、熒光燈。LED燈的光電性能近幾年提高很快，進入普通照明領(lǐng)域的時機已經(jīng)逐漸成熟。LED燈和傳統(tǒng)室內(nèi)普通照明燈的性能對比見表3。表3 熒光燈和LED燈的性能參數(shù)T8燈自鎮(zhèn)流熒光燈LED燈（1）功率（W）2080526330光源初始光效（lm/W）408536653080顯色指數(shù)809080907080相關(guān)色溫（K）270065002700650030006500色溫一致性好好稍差色溫飄移無無有眩光無無有2 000h光通維持率（%）769080858095光源平均壽命（h）5 00012 000600010 00015 00025 000價格（元/套（只）205563540250 注：（1）包括雙端

37、直管形和自鎮(zhèn)流LED燈。從表1中可以看出，目前LED燈的初始光效、顯色指數(shù)、相關(guān)色溫、光通維持率等參數(shù)已經(jīng)和熒光燈相當(dāng)；色溫一致性和色溫飄移比熒光燈光稍差；眩光較嚴重；壽命比熒光燈長23倍；價格是雙端熒光燈的35倍，是自鎮(zhèn)流熒光燈的48倍。雙端熒光燈的發(fā)光方向幾乎是360，需要通過燈具將向上發(fā)出的光反射到照射面上，雙端熒光燈常用燈具的效率為70%左右，所以系統(tǒng)效率為3060lm/W；LED燈的發(fā)光角度小，光的方向性強，甚至不需要燈具，90%以上的光也可以照射到工作面上，相當(dāng)于系統(tǒng)效率為3070lm/W，比T8燈節(jié)能。從以上對比可見，白光LED的性價比已和T8雙端熒光燈接近。而LED普通照明產(chǎn)品

38、目前剛進入市場，正處于快速發(fā)展階段，產(chǎn)品性能提高較快，預(yù)計2010年其光效可超過90 lm/W；而T5、T8型雙端熒光燈屬于技術(shù)成熟產(chǎn)品，產(chǎn)品性能提高空間不大，所以未來幾年LED普通照明產(chǎn)品的性能指標會優(yōu)于雙端熒光燈；LED中不含有毒有害物質(zhì)，而熒光燈中含有汞，所以LED燈比熒光燈更環(huán)保；雙端熒光燈的主要應(yīng)用場所如辦公室、教室、超市、醫(yī)院等的環(huán)境溫度終年都保持在二十幾度，有利于LED燈工作在較佳狀態(tài)，其長壽命和節(jié)能的優(yōu)勢會得到充分發(fā)揮。而且調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上述場所的業(yè)主對于稍高價格的接受能力比普通百姓強。可見目前普通照明LED燈已基本具備了代替雙端熒光燈的條件。隨著LED燈性能的不斷提高，應(yīng)用量的增

39、大，其價格將持續(xù)降低，從而會進一步增加市場份額。因為LED燈在上述普通照明領(lǐng)域的應(yīng)用剛起步，產(chǎn)值還很低，所以未來兩三年的平均增長率可達到50%左右，但其規(guī)模還遠遠不足以牽動LED產(chǎn)業(yè)，預(yù)計要等到性價比更高后，市場才會成倍擴大。順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、循序漸進的發(fā)展市場不失為一種積極、理性的發(fā)展方式。目前，盡管LED燈較自鎮(zhèn)流熒光燈節(jié)能、壽命長，但價格太高，目前使用LED燈的價格是6 lm/元左右，而使用自鎮(zhèn)流熒光燈的價格是3045lm/元，性價比還是比自鎮(zhèn)流熒光燈低很多。對于大部分城市家庭來說，CFL燈的價格近幾年剛被接受，LED燈的價格對他們來說還需要較長的適應(yīng)期。CFL制造技術(shù)在十幾年前即已成熟

40、，但遲遲沒有在家庭照明中普及，究其原因主要是優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品老百姓買不起，買得起的產(chǎn)品質(zhì)量差，性價比不如白熾燈。去年和今年政府通過財政補貼推廣高效照明產(chǎn)品，CFL燈才廣泛進入我國的千家萬戶，即使如此，很多農(nóng)村家庭也對不補貼的CFL燈的價格望而卻步。家用照明每天的平均使用時間約3h，節(jié)能所創(chuàng)造的效益因使用時間不足而有限，所以家庭照明用LED燈的普及尚需時日，只有在LED燈發(fā)光效率大幅提升并且價格下降后，方能普及到一般家庭。關(guān)于普通照明用LED燈的國家標準已上報相關(guān)部門審批，即將發(fā)布實施。標準的實施將規(guī)范、促進普通照明領(lǐng)域LED燈的技術(shù)發(fā)展，增加用戶使用的信心，推動市場的進一步擴大。5.3 中大尺寸LCD

41、背光照明筆記本電腦、液晶顯示器、液晶電視三大中大尺寸LCD面板，已被業(yè)界廣泛認為是繼 LED背光照明的成熟穩(wěn)定應(yīng)用后，LED背光照明的巨大新興市場，尤其是大尺寸液晶電視背光源市場尤其受到業(yè)內(nèi)人士的重視。液晶面板的傳統(tǒng)背光源CCFL能效低、不環(huán)保、色域窄、動態(tài)對比度低，而LED背光源能效高、環(huán)保、色域廣、動態(tài)對比度高、亮度均勻性好。根據(jù)測試，LED電視的色域覆蓋率由傳統(tǒng)液晶電視的75100提升到105113，運行功耗平均降低40，動態(tài)對比度達到25000：1以上。近兩年LED背光模塊價格持續(xù)滑落，筆記本電腦、液晶顯示器、液晶電視制造商為創(chuàng)造產(chǎn)品差異性、尋求新的利潤增長點，紛紛推出使用LED背光源

42、的機種，更有甚者，有的廠家宣布于2011年底前全面改用LED背光模塊。在主流平板電視制造企業(yè)對LED電視的大力推廣下，消費市場對其關(guān)注度也逐漸升溫。中國電子商會消費電子產(chǎn)品調(diào)查辦公室“五一”前在北京蘇寧賣場開展的一次調(diào)查結(jié)果顯示，在預(yù)期購買平板電視的消費者中，準備選擇LED電視的比例高達34。專家預(yù)測，未來3年，LED電視可能逐漸替代傳統(tǒng)液晶，成為消費主流。據(jù)統(tǒng)計2009年7月份生產(chǎn)的筆記本電腦液晶顯示器中，已占10%左右的份額。我國已成為 、電腦與電視生產(chǎn)與消費大國，預(yù)計2010年國內(nèi)筆記本電腦、液晶顯示器、液晶電視銷量分別為1900萬臺、2500萬臺、1800萬臺，對功率型白光LED的平均

43、需求量分別為30只/臺、60只/臺、180只/臺，總計約達53億只功率型白光LED，市場規(guī)模約1000億元。市場的開拓需要技術(shù)作支撐。因為人們對LCD面板的視覺效果要求較高，而現(xiàn)在LED背光模塊的顯色指數(shù)只有6575，對色彩的顯示效果不盡如人意。目前模塊的厚度還是比較大，應(yīng)持續(xù)降低模塊厚度，由目前普遍使用的0.5，降低至0.3。5.4 室外照明室外照明如庭院照明、廣場照明、停車場照明等，2008年的市場份額近20億元，約占LED照明市場份額的10%左右。在室外照明應(yīng)用中，庭院LED燈應(yīng)用量目前最大。傳統(tǒng)的庭院照明光源多為熒光燈，由于對庭院燈的照度要求不高，所用光源的功率也較低，低功率LED的性能參數(shù)接近或超過熒光燈，因而成為庭院照明理想的替換光源。但目前性價比相對較低，應(yīng)用量的進一步擴大有待于產(chǎn)品性能的不斷提高。近兩年市場份額的增長率平均超過10%。室外照明的其他應(yīng)用則剛起步。近一兩年，LED室外照明示范項目如停車場的示范應(yīng)用等取得了較好的效果，用戶認可度較高，今后市場份額會有較大增長，將達到百億元。5.5 專用照明專用照明如便攜式照明 (手電筒、頭燈)、低照度照明(廊燈、門牌燈)、小尺寸LCD背光照明、展示照明、照相機閃光燈、臺燈等，2008年的市場份額超過50億元，約占LED照明市場份額的40%。LED在該領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，未來幾年隨著LED光源逐步替代該應(yīng)用領(lǐng)域