LED照明市场加速扩张 国内封装产业分化更趋明显

     随着政府和民众节能环保意识的提高，以及照明用LED技术的进步，LED正越来越多地用在通用照明应用中，包括景观照明、交通信号灯、室内装饰灯、矿灯、航标灯、汽车用LED照明灯和室内LED装饰灯等。 　　  比如，全球有超过200亿个采用白炽灯、卤素灯、荧光灯的照明装置，這些照明装置很多都被用来提供定向照明，但目前的光源是全方向性的，光使用效率比较低。以家用射灯为例，如果不带反射罩，传统射灯一般只有50%的光使用效率。LED灯具可以提供高效率的方向性照明，使用寿命可达50,000个小时。 　　  据高工LED产业研究所（GLII）预計，2010年全球照明用LED的需求將增長15%,到2012年全球照明LED市场份额將达到20亿美元，平均每年將增長18%.LED射灯、大功率LED球泡等照明和景观灯具將是照明用功率LED的主要市场。最快在2015年，LED在中国照明市场的占有率將达到20%,带动相关产业規模达5000亿元，中国將进入全球LED照明市场前三强。 　　  中国目前拥有成熟的照明用LED供应链，包括外延晶圆与LED芯片以及封装，重点关注中大尺寸的LCD背光、LED道路照明和家庭照明应用。GLII预估2010年中国约有30%的LED芯片是本地生产的，而在五年以前，LED芯片几乎全部依靠进口。 　  　2009年以内全球尤其是中国一直在积极推动照明用大功率LED,大功率、高亮度LED的产量稳步增長，尽管大功率LED产量份额仍然很小。但是LED芯片的平均成本每年下降20~30%,亮度却提高10倍的速度发展，随着LED芯片技术的发展和批量生产加快速度，预計价格將继续下跌。因此，GLII预計到2011年LED芯片单位流明的报价將下调10~20%.包括大功率LED在内的所有类型的LED都將降价。 　　  2009年以来开始爆发的中大尺寸背光市场，使得LED与CCFL背光单元的价格差距在逐步缩小，LED背光单元的价格在2007年是CCFL的三倍，則在2009年末已经只是CCFL的1.5倍，因此LED背光单元2010年將大量抢占传统CCFL的市场。鉴于关键元件的成本下降，LED厂商希望兩、三年内大功率LED能占領主流应用領域，并成为占优势地位的照明技术。 　　  到2010年中国生产照明用功率LED厂家有上百家之多，生产的大功率LED品质也各不相同，国内目前主要以国星光电、九洲光电、瑞丰光电、量子光电、山西光宇、中宙光电等厂家生产的照明用LED代表国产器件的最高品质水平。据国家半导体照明产业联盟CSA统計數据显示，国星光电、九洲光电、瑞丰光电位居2009年照明LED市场占有率前三位。其中瑞丰光电在深圳市场位居首位。国星光电首创了国际上基于PCB的大功率LED器件結构，基板材料、生产工艺等方面实現了创新。2009年底，国星光电設立LED照明事业部，开始从事LED灯具、光源模块等LED应用产品的研发与生产，正式涉足产业下游；九洲光电作为四川九洲电器集团的子公司，九洲光电在2004年进入封装行业，2007年通过并购的方式扩展了大功率照明业务。包括100流明每瓦的大功率LED研发、LED路灯核心技术和轨道车厢及船舶用LED照明产品研究及产业化。目前已经申請包括发明专利在内的专利共90多項；瑞丰光电則是国内前三名企业中唯一专注照明用LED器件封装的企业，注重核心技术研发，与内地多所高校院所及康佳集团建立技术合作，在共晶技术、二次光学、高导热材料的开发、表面粗化技术（目前可以提升整体产品的出光效率30%以上）、产品的显色指數（目前最高可以做到95以上，這远超过所規定的80的标准）、无光点面光源、硅胶molding、陶瓷产品开发等技术方面居国内領先水平。瑞丰光电已经成为全球汽车仪表、汽车音响、车载DVD、中大尺寸LCD背光源、手机、室内照明、装饰照明等領域的光电器件主流供应商。這些厂家的照明用LED产量占据了国产市场的60%以上，产品平均毛利率在30%左右。目前這些国内企业在封装技术上可与全球一线大厂比肩，所以相比进口器件，国内封装的照明用功率LED器件具有很大的比较优势，价格也与台湾产品看齐。 　　  目前国外厂家主要以Cree和LumiLEDs代表着市场上最高品质的大功率LED,而Cree的产品由于产品种类众多，各种規格的大功率LED比较齐全，又因为产量大，供货也比较稳定而成为大功率LED的主流。目前CREE和LUMILEDS基本上占据了全球大功率LED高端市场的90%以上。 　  　而台湾生产的大功率LED占了市场大部分的中端产品。由于台湾的大功率LED性价比较高，占据了中档产品大部分，1W白光LED（光通量70-90ml）售价从10元到15元人民币不等。 　　  高功率LED的发展一直以照明应用为主要目标，虽然目前普遍认为LED进入通用照明領域仍有一定门槛，但随着景观照明、LCD背光应用及矿灯、路灯等功能性照明应用的快速发展，大功率白光LED仍然在技术指标的提升及应用規模的扩充方面保持了非常快的发展速度。GLII预計在未来几年高功率LED的发展速度有望维持在50%以上。 　　  根据美国圣地亚国家实验室所做的LED照明成本分析，投資成本是將一个灯泡的购买成本（每兆流明）分摊到整个寿命周期，运行成本是指一个灯泡在运行时的成本（每兆流明时），拥有成本是投資成本和运行成本之和，反映了一个灯泡从购买、运行到寿终整个生命周期的总成本。LED照明技术的发展目标是：发光效率將分阶段从2002年的25流明/瓦提高到2007年75流明/瓦、2010年的150流明/瓦和2020年的200流明/瓦，发光成本將从2002的200美元/千流明降低到2007年的20美元/千流明、2010年的5美元/千流明和2020年的2美元/千流明。 　　  随着应用領域和市场規模的扩展，大功率LED的发展特点和趋势也在逐步发生一些变化，表現出一些新的产业特征： 　　  主流产品LED价格逐步降低 　　  目前，Cree生产的光通量70-90ml的1W白光LED产品市场售价基本维持在17元人民币左右，同类型的LumiLEDs产品价格在19-21人民币左右，台湾1W白光LED（光通量70-80ml）售价从10元到15元人民币不等，国内采用进口芯片封装的大功率LED价格与台湾产品看齐，国内生产的大功率LED（50-60ml）价格基本在5.50元人民币左右。 　　  目前有能力大批量供应白光LED功率器件厂商仍局限在瑞丰光电、国星光电、广州鸿利以及台湾亿光、光宝等厂商，伴随着功率白光LED应用的高速增長及其光效的不断提升，预計其单颗LED价格將逐步降低。 　　  成本和散热仍是LED取代传统照明的最大障碍 　　  照明是LED最具吸引力的应用領域，成本问题对于LED取代传统照明非常关键。尽管LED的售价相对于其成倍于传统灯具的使用寿命并不高，且可节省后期使用的更换和维护等费用，但起始费用往往直接受制于购买预算。飞利浦认为影响目前LED应用的主要瓶颈在于流明成本比传统照明光源高10倍。因此要把出光效率提高到150lm/W,驱动电流从700 mA提高到2A,与此同时管芯和封装的费用也要减少一半，才能大規模的在照明領域中普及应用。 　　  在2010年7月28日举行的“2010年第二季度中国电子信息产业运行暨彩电行业研究季度发布会”上，工信部电子信息司副巡视員关白玉表示，LED在封装方面給使我们需要挑战的方面，因为光和热都是在一起，在一个器件領域。我们希望把LED发光效率的特点能够做得更好，多发光少发热，這是我们的追求。 　　  关白玉认为，发热給LED器件带来最大的影响，如果总在高温的情况下实現照明，它会极大的影响照明器件或者灯具的一个寿命。所以在這个方面，在封装的結构方面，LED的照明提出了严峻的挑战。 　　  大功率LED市场国内使用前景广阔 　　  目前，景观照明市场做为大功率LED照明的最大使用市场，所占的份额大约正在43%.它的新一轮快速删加必將带动全体大功率LED照明产业的快速发展。业内人士认为，虽然目前外国大功率LED照明产业仍处于起步阶段，但它正在各个使用領域的出色表現，使得大寡不断加强对那个新兴产业的认识和使用决心，国外的大功率LED照明产业將正在3~5年内实現跨越式发展，颠覆传统照明产业格局。 　　  通过全球大功率LED技术領导厂商对材料、工艺和封拆技术的勤奋改进，大功率LED的发光效率和性能得到了显着提升，除了保守的背光和显示面板市场外，大功率LED开始走向室内外普通照明、汽车内外照明、探照灯、交通灯等全新使用。 　　  以大功率LED路灯为例，近年来，国家半导体照明工程研发及产业联盟针对大功率LED城市道路照明做了大量的调研工作。目前，大功率LED照明技术日趋成熟，大功率LED光流功效可以达到100lm/W以上，城市路灯照明节能成为可能。目前能够预料在未来的數十年内，全国各地对于大功率LED、高亮度、节能的大功率LED路灯产品的市场需求是极其庞大的。据2006年国家路灯行业统計，我国城市道路照明共有1500万只以上的路灯，近几年的增長率都在20%以上。照此估算，全国每年照明路灯的市场規模不低于50亿元，如使用大功率LED路灯，每年可节电20亿度以上。