2022年行業(yè)分析大功率LED路燈應(yīng)用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

大功率LED路燈應(yīng)用技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀LED光源作為一種固體照明光源，以其長(zhǎng)壽命（理論平均壽命大于50000小時(shí)）、高光效（理論值大于200Lm/w）、多光色及一次配光定向照耀功能，可在平安低電壓下工作，也可連續(xù)開(kāi)關(guān)閃斷，能實(shí)現(xiàn)0~100%調(diào)光功能，輸出光無(wú)頻閃等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為高效、節(jié)能的新一代光源的進(jìn)展趨勢(shì)。

目前，小功率的LED光源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于景觀照明中。大功率LED路燈也隨著半導(dǎo)體材料應(yīng)用技術(shù)的迅猛進(jìn)展日趨成熟，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用中，光效達(dá)到70--80Lm/w、壽命達(dá)到2.5-3萬(wàn)小時(shí)，已開(kāi)頭逐步應(yīng)用到城市道路照明中。

企業(yè)數(shù)量眾多但規(guī)模過(guò)億的甚少

我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)有3000多家，其中應(yīng)用企業(yè)超過(guò)2000家，上規(guī)模的封裝企業(yè)約600家，外延及芯片企業(yè)有42家。中國(guó)LED企業(yè)雖然數(shù)量眾多，但企業(yè)規(guī)模普遍不大。從2022年的銷售狀況看，中國(guó)LED行業(yè)銷售額超過(guò)10億元的廠家寥寥無(wú)幾，年銷售額超過(guò)5億元的也只有少數(shù)幾個(gè)，年銷售額上億企業(yè)的普遍銷售額為1~2億。

目前，LED封裝、LED顯示屏、LED燈具等產(chǎn)品都維持較好的利潤(rùn)水平。2022年，隨著LED照明市場(chǎng)需求量大增，做LED封裝、LED顯示屏的企業(yè)也紛紛進(jìn)入LED照明領(lǐng)域。目前中國(guó)市場(chǎng)上只做LED封裝的企業(yè)數(shù)量已經(jīng)很少，大部分做封裝的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)頭研發(fā)和生產(chǎn)LED照明產(chǎn)品。LED應(yīng)用領(lǐng)域的企業(yè)界限已越來(lái)越模糊，各企業(yè)LED產(chǎn)品線越拉越長(zhǎng)。

但是，我國(guó)的外延材料、芯片、封裝、整燈開(kāi)發(fā)等各個(gè)環(huán)節(jié)脫節(jié)，上、中、下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合不到位，還不能形成有機(jī)的整體，國(guó)內(nèi)企業(yè)在芯片開(kāi)發(fā)制程、芯片封裝等核心技術(shù)方面與國(guó)外水平還有肯定差距，這也嚴(yán)峻制約了我國(guó)LED燈具產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展。

隨著近兩年國(guó)內(nèi)LED路燈的快速進(jìn)展，有不少企業(yè)開(kāi)頭從事生產(chǎn)和研發(fā)，但LED路燈質(zhì)量參差不齊。大部分的小企業(yè)由于資金和技術(shù)水平的限制，其產(chǎn)品未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的光、電、熱等方面的專業(yè)設(shè)計(jì)，或?qū)Φ缆氛彰髻|(zhì)量要求和燈具配光都不甚了解，或采納“拿來(lái)主義”抄襲別人的產(chǎn)品，或憑主觀想象任意組合、排布hellip;…故從測(cè)試和實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看問(wèn)題不少。目前，只有少數(shù)企業(yè)把LED路燈作為自己的經(jīng)營(yíng)主業(yè)，加強(qiáng)科技投入，形成了自主學(xué)問(wèn)產(chǎn)權(quán)，并獲得了專利，為L(zhǎng)ED路燈的進(jìn)展做出了貢獻(xiàn)。

此外，國(guó)內(nèi)LED路燈企業(yè)主要依靠工程等隱形渠道進(jìn)行市場(chǎng)開(kāi)拓，品牌和渠道的顯性化將最終成為半導(dǎo)體照明產(chǎn)品大面積普及應(yīng)用的條件之一，同時(shí)品牌和渠道建設(shè)也將成為打算企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)展的關(guān)鍵。

配光、散熱、光衰解決狀況

要真正充分發(fā)揮半導(dǎo)體光源的特長(zhǎng)，LED的二次光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)LED路燈的配光及光學(xué)輸出效率至關(guān)重要。目前寧波燎原燈具股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“燎原”）LED路燈主要使用兩種配光設(shè)計(jì)方案：一是LED路燈采納軸對(duì)稱的全反射透鏡和反光器，LED透鏡模組排列于燈具外殼的不同位置，同時(shí)使用全反射透鏡，以產(chǎn)生所需要的配光，最大可能地提高光的利用效率，缺點(diǎn)是LED模組的排列使高功率LED的散熱設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)比較麻煩。其次種方案實(shí)行了非對(duì)稱的自由曲面透鏡，配光直接由單個(gè)LED光學(xué)元件完成。整體燈頭只需將LED模組簡(jiǎn)潔的排列在一個(gè)平板上即可，這種LED路燈在機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱及電源掌握方面比較簡(jiǎn)潔，不同等級(jí)大路和不同燈桿高度的道路照明只需要增加不同數(shù)量的LED模組即可。非對(duì)稱自由曲面二次光學(xué)元件的采納可以使LED路燈的配光直接在單個(gè)LED模組上實(shí)現(xiàn)。

LED光源是嵌入照明燈具中使用的，高溫度導(dǎo)致芯片本身及封裝樹(shù)脂性能的惡化，從而最終引起發(fā)光效率的降低和壽命的縮短，因此“散熱”成為大功率LED路燈的重要關(guān)鍵技術(shù)。目前LED路燈多采納整體式的、系統(tǒng)性的散熱設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用高性能導(dǎo)熱材料，如鋁壓鑄模、鋁擠型齒狀散熱片、整體式齒狀散熱片、鋁擠型材橫列齒形散熱器、熱導(dǎo)管長(zhǎng)鰭形、外部齒狀結(jié)構(gòu)片、自然對(duì)流通體散熱等，還有采納超合金導(dǎo)熱管（導(dǎo)熱速度為純銅的100倍）與高密度散熱鋁鰭片結(jié)合。將芯片產(chǎn)生的熱量快速的由點(diǎn)源轉(zhuǎn)為線源，使熱量勻稱分布至散熱片。

現(xiàn)在LED光源普遍存在光衰問(wèn)題。某些廠家的LED路燈安裝不到一年就消失亮度嚴(yán)峻衰減現(xiàn)象。LED燈在工作中將電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能，元件溫度每上升2℃，燈具牢靠性就將下降10%,當(dāng)工作溫度由63℃升到74℃時(shí)，LED平均壽命將會(huì)削減3/4,芯