111010解析LED照明產業(yè)現(xiàn)狀市場與技術脫節(jié)(精)

1、1解析 LED 照明產業(yè)現(xiàn)狀 市場與技術脫節(jié)2011-10-10 15:21:21 文章來源：新世紀 LED 網 E導讀：當前， LED 照明和大屏幕 LED 背光是 LED 應用領域中最具潛力的兩 個新興市場，尤其是與民生息息相關的 LED 照明因為節(jié)能環(huán)保被提到了政府政策 支持的高度。在各方的推動下，盡管目前國內的 LED 照明技術還存在著轉換效率 不高、光衰不理想、價格過高、散熱不力、標準缺失等眾多不足之處當前，LED 照明和大屏幕 LED 背光是 LED 應用領域中最具潛力的 兩個新興市場，尤其是與民生息息相關的LED 照明因為節(jié)能環(huán)保被提到了政府政策支持的高度。在各方的推動下，盡管目

2、前國內的LED 照明技術還存在著轉換效率不高、光衰不理想、價格過高、散熱不力、標準缺失等眾多不足 之處，各企業(yè)還是紛紛上馬 LED 照明項目，以期盡早布局該市場。單從以上表象和數(shù)據來看，國內 LED 照明市場似乎已經轟轟烈烈的展開。 而現(xiàn)狀究竟如何？夢想與現(xiàn)實的差距：兩類技術方案都受阻縱觀國內 LED 照明市場，可以發(fā)現(xiàn)真正火熱的，只是以裝飾照明、手電筒、小型燈具等為主的中小 功率 LED 照明市場而已。由于市場對其 光效、 顯色指數(shù)要求不高，因此功能實現(xiàn)比較容易?，F(xiàn)階段，國內涉足LED 照明的電源廠商，出貨多以這類中小功率產品為主，月出貨量基本都在KK 級/月左右。市場調研公司 Strate

3、giesUnlimited 預測，到 2012 年，LED 照明市 場規(guī)模將突破 50 億美元。而市場調研機構 LED in side 則表示，隨著奧運、世 博會、亞運等大型國際性活動的開展，中國 LED 照明市場規(guī)模將從 2007 年的 48.5 億人民幣，快速成長到 2010 年的 98.1 億元人民幣。大功率 LED 照明應用可分為兩類：一類是替換方案，即將LED 照明燈具的燈座設計成與目前被廣泛使用的節(jié)能燈、白熾燈燈座兼容，用戶在選 用 LED照明燈具時，不用對現(xiàn)階段的照明電路進行改造，直接替換成LED 燈具即可使用，這類方案的代表產品有 LED 燈泡、LED 日光燈等;另一類是非替

4、換方案，即使用 LED 照明燈具時，需要按照其直流供電的特殊原理進行全新 的電路布局，這類方案的代表產品有 新能源 LED 路燈等。然而這兩類燈具在現(xiàn)階段的發(fā)展中，都遇到了各自的瓶頸。例如 LED 燈泡類，其作為替換方案中的一種，在民用市場中占有很大的市場份額。然 而在 LED驅動芯片廠商泉芯電子技術有限公司 CEO 黃朝剛看來，燈泡的燈座 形狀限制了2LED 照明電源模塊的尺寸?！霸谌绱霜M小的空間中塞進 AC/DG DC/DC 保護電路、驅動芯片絕非易事。因為尺寸極大受限，所以廠商只能先 滿足功能，放棄部分性能。而被放棄的部分，往往是最關鍵的電路保護模塊， 這導致很多替換型 LED 燈泡EM

5、/EMC 不達標，電源模塊轉換效率很難提升， 有的甚至存在安全隱患?！秉S朝剛表示。而真正與民生相關的、最大化體現(xiàn) LED 節(jié)能價值的大功率 LED 照明，在 國內還處于技術發(fā)展初期。目前，在大功率 LED 照明市場中，無論是民用照 明的普通燈泡、公共照明的日光燈，還是基礎建設用到的路燈，LED 照明的滲透情況都不樂觀。而且經過調查，目前正在使用中的以上幾類大功率LED 照明燈具的性能參數(shù)也都不理想。許多 LED 照明電源廠商在大功率照明模塊的 出貨量僅為幾 K 而已。本文將主要針對這一類大功率 LED 照明技術進行探討。除了犧牲保護電路以及安全性能，空間受限還一定程度上殃及了 LED 燈具的壽

6、命。“ LED 照明電源模塊壽命較短，拖了 LED 燈具長壽命性能的 后腿，這是業(yè)界普遍的共識，這也和電路板尺寸受限，性能方面設計不到位 有關。例如，人們普遍質疑 LED 照明電源模塊中電解電容的工作溫度、工作 壽命，但是電解電容的高密度可以緩解電路板尺寸受限的窘境。因此，該不 該用電解電容，也是電源模塊廠商們需要平衡的問題?！秉S朝剛介紹說。黃朝剛認為，替換方案的交流電工作環(huán)境極大地限制了LED 照明的設計發(fā)揮。“如果 LED 照明僅僅只做替代方案終將是死路一條，全面改造基 礎設施電路構造才是唯一的出路！”黃朝剛如是說。目前，商場、醫(yī)院等公共場所多使用日光燈管，LED 日光燈作為替換方案在這些

7、區(qū)域有很大的應用空間，因此也成為燈具廠商們重點跟進的目 標之一。相比 LED 燈泡，日光燈管在尺寸上有很大的回旋余地供電源廠商進 行性能優(yōu)化。盡管現(xiàn)階段市面上的 LED 日光燈多將 LED 芯片直接封裝在鋁基 板中，一定程度上緩解了 LED 芯片的散熱問題，但是 LED 日光燈的產品品質 仍然存在很大的不足。根據美國能源部 2009 年 9 月完成的第 9 輪商用 LED 產 品評估報告(CALiPER)顯示，參與測試的 LED 日光燈管(T8 熒光燈管替代方案)顯色指數(shù)非常低，在 62-76 之間，遠低于熒光燈管的 83;LED 日光燈管的色度 偏移也超出了 ANSI 定義的白光產品公差范圍

8、；制造商承諾的光輸出效率超出 實際的 30%50%根據該測試結果，美國能源部認為，所測試的 LED 日光燈均 未達到 T8 熒光燈管參照燈的燈具效率，因此不可以一對一的進行替換。如果說 LED 燈泡、LED 日光燈等替換方案的市場潛力巨大，技術正 處于完善過程中的話，非替換方案的大功率 LED 照明技術與市場則均處在摸 索階段。由于 LED 需要工作在直流環(huán)境下，因此在市電環(huán)境中應用時，必須 對電源部分進行整流、降壓處理。目前為大功率LED 照明直接提供直流工作 環(huán)境的應用非常少，所以非替換方案市場很小。只有部分新能源路燈或者展 廳可以用到3此類非替換方案。不過， 避開了電源模塊難題的非替換型

9、 LED 燈具， 仍然有許多缺陷 在“節(jié)能環(huán)?！钡墓猸h(huán)下被廠商們有意無意的弱化。由于中國目前暫無LED照明行業(yè)標準，因此沒有相應的規(guī)范來對其品質進行約束。為了扶持本土LED產業(yè)的發(fā)展，科技部推出了“先試點、后示范、再推廣”的LED 照明發(fā)展計劃，這給了相較于美國、日本等國家較為落后的本土LED 照明技術一個發(fā)展的緩沖空間，與此同時，卻也讓本土的 LED 照明技術在“十城萬盞”的大旗 下被部分廠商以及媒體無限夸大，從而導致了許多城市盲目上馬LED 照明項目。據高工 LED 產業(yè)研究中心（LIRC）的調研報告，2009 年已經安裝的 LED 路 燈的光衰、色容差、穩(wěn)定性、維護性等均達不到道路照明的

10、要求，2009 年 LED 路燈的技術水平，平均光效和能耗僅相當于 150W 鈉光燈的水平。理順本土 LED 照明商業(yè)化思路在“試點工程”、“面子工程”等市政、公共場所LED 照明項目的寬容庇護下， 本土大功率 LED 照明技術正跌跌撞撞的向前發(fā)展。 究竟何時可 以商用？讓我們從以下幾個方面來理順本土 LED 照明產業(yè)的發(fā)展思路。1、需扶助本土 LED 芯片廠商成長以解決成本難題目前中國市場上一只 3 瓦的 LED 燈泡價格大概為 30 多元人民幣，5 瓦的LED 燈泡價格則在 40 元人民幣左右，現(xiàn)階段中國國內市場上測得的 LED 照明燈具光效平均約為 60lm/w 左右， 即相當于 0.1

11、6 元/Im,這離國際市場要 求的 0.07 元 （1 美分）/Im 的市場目標還有一定的距離。而對于日本來說，該 國家預計其 LED 照明在 2012年即可到達 0.07 元（1 日元）/lm 的要求。LED 驅動芯片廠商長運通集成電路設計有限公司技術總監(jiān)文茂強指 出，目前，LED 芯片成本占了整個 LED 照明燈具成本的 70%80%因此，LED 芯片成本對整個 LED 照明燈具的成本起到了絕對的控制作用。眼下，長運通正致力于 LED 照明項目的開發(fā)，此間與其合作的 LED 芯片廠商主要以本土廠商為主?！翱紤]到合作以及交貨等方面的便捷，我們 愿意和國內LED 芯片廠商一起合作，一起成長?！?/p>

12、文茂強表示。在他看來， 具有大功率 LED 芯片生產能力的武漢迪源的 LED芯片產品， 性能表現(xiàn)還不錯。 雖說 Cree、 日亞、 Lumileds等廠商的 LED 產品已經取得了非常好的品質，但 是據很多中國內地廠商反映，也許是基于保護大客戶利益或者地方利益等目 的，許多臺灣地區(qū)、日本廠商為中國大陸出貨的LED,相較于大陸優(yōu)秀的 LED產品來說，前者品質并沒有太多的優(yōu)勢。因此，要想做出好的大功率LED 照明燈具，光依賴 LED 芯片進口是不可取的，從這個方面來考慮，本土廠商還 是對國內 LED 芯片廠商寄予了厚望。4到目前為止，大陸 LED 芯片廠商約有 40 來家，規(guī)模、產能與市場 需求旺

13、盛的正面碰撞，導致 LED 芯片成本下降的日期并不遙遠。只是現(xiàn)階段， 所有上游廠商中，做大功率 LED 芯片的，只有武漢迪源、上海藍寶、廣州晶 科等少數(shù)幾家；加上外延片依賴臺灣、美國等地區(qū)進口，要想降低本土LED 芯片成本，卻也不是一個季度或者半年內能解決的事情。2、LED 照明電源壽命與效率成死結，試用創(chuàng)新思維攻克難關“相比較國內 LED 芯片技術的發(fā)展，本土 LED 照明電源技術還很滯后?！蔽拿瘡姳硎?。就筆者目前所了解的情況，國內大功率LED 照明燈具的壽命最好情況約 3 萬小時，而電源模塊壽命是決定 LED 燈具壽命的主要因素。 要想進一步提升大功率 LED 燈具壽命，需要從散熱、電容器

14、件的選用、電路 布局等多方面進行技術突破。然而眼下，電源模塊壽命是全世界大功率 LED 照明技術所面臨的公 共難題。目前日本產業(yè)化的 LED 燈具，其平均壽命也只在 4 萬小時左右。此外，對于 LED 電源模塊來說，轉換效率是壽命以外的另一大應用 瓶頸。LED 照明電源模塊主要由 AC/DG DC/DC LED 驅動這三部分組成，其中 AC/DCDC/DG 勺電源損耗最大，20 流右的電力將在此處被消耗掉，因此，提 高這部分的電源轉換效率成了眾多 LED 照明電源模塊廠商工作的重點。而 LED 驅動部分，目前多以恒流驅動為主，國內的恒流驅動芯片效率一般都在95%以上?！昂懔黩寗硬⒉浑y” 黃朝剛

15、表示。在他看來，AC/DC DC/DC 勺轉換效 率低下才是 LED 電源模塊的致命硬傷。電源模塊技術已然成為大功率 LED 照明技術的一個死結。如何對此 進行改進的理論知識很多，但放在芯片工藝不足、LED 照明實際應用環(huán)境惡劣 的條件下，要在短期內尋求較大的改善絕非易事。那么，我們不妨積極地運 用一些具有創(chuàng)新意義的思維方式，來看待 LED 照明電源模塊技術的發(fā)展，或 許能巧妙地取得一些意想不到的效果。以下舉兩個相關實例。實例一：長運通目前所倡導的分布式恒流技術旨在推動LED 照明的產業(yè)化進程。通過將恒流源與光源綁定，長運通將電源模塊徹底分割出去?！拔覀儗?16 個 LED 芯片或 18 個

16、LED 芯片作為一組，封裝到鋁基板上，再將 搭配好的恒流源也封裝進去。客戶可以根據自己的實際需要對LED 燈組進行串 并聯(lián)搭配。電源方面，他們只需要供給該 LED 燈組一定的直流電源即可?！?文茂強表示，“供電方面，客戶可以選用我們長運通的電源模塊，也可以沿 用自己的電源模塊，這樣設計起來比較靈活，避免了客戶為不同外觀的燈具 購買不同 LED 電源模塊而帶來的資源浪費?！睂嵗横槍δ壳懊裼玫恼彰麟娐方Y構，首爾半導體創(chuàng)新地推出了專利5技術，該技術的獨特之處在于可直接用交流電驅動LED 芯片。據介紹，該技術由兩串燈具來完成照明工作，在交流電的正半周時點亮A 串燈，負半周時點亮 B 串燈， 從而實

17、現(xiàn)了電源模塊的零損耗， 并避免了電源轉換器壽命低下 以致 LED燈具壽命縮短的缺陷。但該技術對 LED 芯片的浪費較大，或許在 LED 成本下降后，電網較穩(wěn)的民用市場有可能會接受該專利技術產品。目前，長運通為分布式恒流技術申請了 8 項封裝、架構以及外觀專 利，并在深圳、東莞都開辟了相關的生產線。在文茂強看來，這種分布式恒 流方式可以便于國內統(tǒng)一電源的規(guī)格，將本土的 電源設計資源有效地整合起 來，從而一定程度上肅清了電源模塊廠商各自為陣、自立標準而造成的市場 混亂局面?！胺植际胶懔鲗⒂行苿颖就?LED 照明的產業(yè)進程?！蔽拿瘡娙?是說。3、廠商自律，配合第三機構提升產品品質LED 照明電源模

18、塊廠商天下明科技有限公司董事長張毅民也認為，對于本土的 LED 照明產業(yè)來說，EMI/EMC 以及安全問題是一個懸而未決的問 題?！澳壳笆忻嫔系?LED 照明產品未受到任何認證的約束，試點工程為 這些產品的上市使用提供了便利。對于國內絕大多數(shù) LED 照明電源廠商來說， 要想推動民用，首要解決的任務倒不是所謂的壽命和光效問題，如何讓老百 姓安全放心的使用 LED 燈具，才是目前研發(fā)工作的重中之重。”張毅民表示。作為一家致力于 LED 照明技術的廠商，黃朝剛坦言，LED 照明在公 共照明如路燈、地鐵、商場、醫(yī)院等應用領域很好推廣，因為這些區(qū)域對節(jié) 電的要求較高，LED 照明帶來的經濟效益將比較明顯，用戶比較容易接受；而 家用的電費本身就不高，用戶很難花高成本替換已有的節(jié)能燈。因此廠商都 將公共照明等所謂的“市政項目”作為自己的主要市場目標 ?！斑@些公共 LED 照明項目作為試點項目、形象工程，對品質要求并不嚴格。亮度過得去、不出大的故障事故，就算可以了。至于其他品質認證，只要不擺上超市賣給老 百姓用，就沒有什么硬性的要求?！秉S朝剛指出。因此，本著品質第一的發(fā) 展理念，泉芯在LED 照明產品的發(fā)展規(guī)劃上格外謹慎，目前