白光功率LED市場(chǎng)及應(yīng)用發(fā)展分析

高功率LED的發(fā)展一直以照明應(yīng)用為主要目標(biāo)，雖然目前普遍認(rèn)為 LED進(jìn)入通用照明領(lǐng)域仍有一定門(mén)檻，但隨著景觀照明、LCD背光應(yīng)用及礦燈、路燈等功能性照明應(yīng)用的快速發(fā)展，大功率白光LED仍然在技術(shù)指標(biāo)的提升及應(yīng)用規(guī)模的擴(kuò)充方面保持了非?？斓陌l(fā)展速度。預(yù)計(jì)在整個(gè)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度保持在15%左右的今后幾年，高功率LED的發(fā)展速度有望維持在50%以上。

隨著應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)展，大功率LED的發(fā)展也在逐步發(fā)生變化，表現(xiàn)出一些新的產(chǎn)業(yè)特征，本文對(duì)近幾年大功率LED的發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)，暫作以下不完全的分析。

國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主流產(chǎn)品仍然依靠進(jìn)口

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的大功率LED品牌很多，品質(zhì)也參差不齊，總的來(lái)說(shuō)Cree和Lumileds公司的產(chǎn)品仍然是高階產(chǎn)品的代表，而Cree的產(chǎn)品又因?yàn)楫a(chǎn)品線齊全，供貨期穩(wěn)定而成為高端產(chǎn)品的主流。

臺(tái)灣產(chǎn)品占據(jù)了內(nèi)地大功率LED市場(chǎng)相當(dāng)大的比例，除佰鴻、先進(jìn)、艾迪森等大廠的產(chǎn)品外，研晶、葳天等二線廠家的產(chǎn)品也都有銷售。由于臺(tái)灣產(chǎn)品的性價(jià)比較高，所以占據(jù)了高中檔產(chǎn)品絕大部分。

很多國(guó)內(nèi)企業(yè)在封裝技術(shù)上可與全球一線大廠比肩，其采用進(jìn)口芯片封裝的大功率LED具有很大的比較優(yōu)勢(shì)，價(jià)格也逐步與臺(tái)灣產(chǎn)品看齊。但采用國(guó)內(nèi)芯片封裝的大功率LED仍然主要集中在低端市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)大功率芯片仍然是提升國(guó)產(chǎn)大功率LED的主要障礙。

主流產(chǎn)品LED價(jià)格降幅逐步減少

目前，Cree生產(chǎn)的光通量70-90ml的1W白光LED產(chǎn)品市場(chǎng)售價(jià)基本維持在17元人民幣左右，同類型的Lumileds產(chǎn)品價(jià)格在19-21人民幣左右，臺(tái)灣1W白光LED（光通量70-80ml）售價(jià)從10元到15元人民幣不等，國(guó)內(nèi)采用進(jìn)口芯片封裝的大功率LED價(jià)格與臺(tái)灣產(chǎn)品看齊，完全國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的大功率LED（50-60ml）價(jià)格基本在5.50元人民幣左右。

2003年以來(lái)，大功率LED的應(yīng)用逐步推開(kāi)，價(jià)格也隨之大幅降低。以功率為1W的白光LED來(lái)對(duì)比，2003年單顆價(jià)格為5-6美元，到2007年則降到2-3美元，而光效則由30lm/W提升到2007年的70-80lm/W。但對(duì)比2007年到現(xiàn)在的1W白光LED單顆價(jià)格，目前仍然維持在2-3美元，不同的是光效提升到了80-90lm/W。

目前有能力大批量供應(yīng)白光LED功率芯片及LED器件廠商仍局限在Lumileds、Cree、Osram、Nichia以及臺(tái)灣的晶電等為數(shù)不多的廠商，伴隨著功率白光LED應(yīng)用的高速增長(zhǎng)及其光效的不斷提升，預(yù)計(jì)其單顆LED價(jià)格不會(huì)有過(guò)大的降幅。

成本仍是LED取代傳統(tǒng)照明的最大障礙

照明是LED最具吸引力的應(yīng)用領(lǐng)域，成本問(wèn)題對(duì)于LED取代傳統(tǒng)照明非常關(guān)鍵。盡管LED的售價(jià)相對(duì)于其成倍于傳統(tǒng)燈具的使用壽命并不高，且可節(jié)省后期使用的更換和維護(hù)等費(fèi)用，但起始費(fèi)用往往直接受制于購(gòu)買(mǎi)預(yù)算。飛利浦認(rèn)為影響目前LED應(yīng)用的主要瓶頸在于流明成本比傳統(tǒng)照明光源高10倍。因此要把出光效率提高到150 lm/W，驅(qū)動(dòng)電流從700 mA提高到2A，與此同時(shí)管芯和封裝的費(fèi)用也要減少一半，才能大規(guī)模的在照明領(lǐng)域中普及應(yīng)用。

照明對(duì)大功率LED提出新需求

隨著LED應(yīng)用的深入，對(duì)于大功率LED又提出了諸多新的要求，只有滿足這些新的需求，LED照明應(yīng)用才能真正實(shí)現(xiàn)較大的突破。

模塊化 通過(guò)多個(gè)LED燈（或模塊）的相互連接可實(shí)現(xiàn)良好的流明輸出疊加，滿足高亮度照明的要求。通過(guò)模塊化技術(shù)，可以將多個(gè)點(diǎn)光源或LED模塊按照隨意形狀進(jìn)行組合，滿足不同領(lǐng)域的照明要求。

系統(tǒng)效率最大化 不要單純強(qiáng)調(diào)LED的某些“硬指標(biāo)”，如亮度，壽命等，而應(yīng)突出它在實(shí)際應(yīng)用中的功能。為提高LED燈具的出光效率，除了需要合適的LED電源外，還必須采用高效的散熱結(jié)構(gòu)和工藝，以及優(yōu)化內(nèi)/外光學(xué)設(shè)計(jì)，以提高整個(gè)系統(tǒng)效率。

易于替換和維護(hù) 由于LED光源壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低，因此對(duì)LED燈具的封裝可靠性提出了較高的要求。要求LED燈具設(shè)計(jì)易于改進(jìn)以適應(yīng)未來(lái)效率更高的LED芯片封裝要求，并且要求LED芯片的互換性要好。

更加關(guān)注光色、顯色、壽命、穩(wěn)定性等性能 評(píng)價(jià)一個(gè)光源，一般需要以下對(duì)幾個(gè)特性：功率、光效、光線特性、價(jià)格等進(jìn)行對(duì)比分析。在LED發(fā)展初期，人們更關(guān)注的是大功率LED光效的提升和價(jià)格的下降，各生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)也主要圍繞這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行研發(fā)和宣傳。隨著商用功率LED在發(fā)光效率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)白熾燈，也超過(guò)普通熒光燈、緊湊型熒光燈的光效，價(jià)格下降到相對(duì)可以接受的水平，大功率LED的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，僅僅光效的提升和價(jià)格的下降已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足應(yīng)用的需求。而其使用可靠性、顯色指數(shù)、光色、光衰等成為衡量LED更為重要的指標(biāo)。

功率LED技術(shù)指標(biāo)發(fā)展預(yù)測(cè) 2008年，日本LED照明推進(jìn)協(xié)進(jìn)會(huì)（JLEDS）公開(kāi)了照明器具用高功率白光LED的技術(shù)開(kāi)發(fā)藍(lán)圖，分別提出了白光普通產(chǎn)品（高效率型）、高顯色型產(chǎn)品以及燈泡色產(chǎn)品（燈泡色型）截止到2020年的發(fā)光效率目標(biāo)等，這是國(guó)際上對(duì)功率白光LED發(fā)展的最新預(yù)測(cè)。

按照目標(biāo)，2015年前后發(fā)光效率預(yù)計(jì)達(dá)到150lm/W。一般情況下，熒光燈中高效率產(chǎn)品的發(fā)光效率為100lm/W左右，白光LED的高效率型產(chǎn)品2008年內(nèi)將達(dá)到100lm/W左右，高顯色型將超過(guò)80lm/W，燈泡色型將達(dá)到70lm/W左右。2010年預(yù)計(jì)分別達(dá)到130lm/W左右、120lm/W左右和90lm/W以上，2015年預(yù)計(jì)分別達(dá)到160lm/W以上、140lm/W以上和130lm/W左右。

根據(jù)今年LED取得的技術(shù)進(jìn)展，以上預(yù)測(cè)非常有可能提前完成，例如CREE公司已經(jīng)公布其白光LED的實(shí)驗(yàn)室水平已經(jīng)達(dá)到157lm/W，其102lm/W的產(chǎn)品也將很快批量生產(chǎn)。