自節(jié)能環(huán)保意識被重視以來，各行各業(yè)都試圖在這片市場上開拓市場先機(jī)。最近，LED照明市場掀起了一陣熱潮，照明用LED技術(shù)也在不斷進(jìn)步，LED正越來越多地用在通用照明應(yīng)用中，包括景觀照明、交通信號燈、室內(nèi)裝飾燈、礦燈、航標(biāo)燈、汽車用LED照明燈和室內(nèi)LED裝飾燈等。

    比如，全球有超過200億個(gè)采用白熾燈、鹵素?zé)簟�熒光燈的照明裝置，這些照明裝置很多都被用來提供定向照明，但目前的光源是全方向性的，光使用效率比較低。以家用射燈為例，如果不帶反射罩，傳統(tǒng)射燈一般只有50%的光使用效率。LED燈具可以提供高效率的方向性照明，使用壽命可達(dá)50,000個(gè)小時(shí)。

    據(jù)高工LED產(chǎn)業(yè)研究所(GLII)預(yù)計(jì)，2010年全球照明用LED的需求將增長15%，到2012年全球照明LED市場份額將達(dá)到20億美元，平均每年將增長18%.LED射燈、大功率LED球泡等照明和景觀燈具將是照明用功率LED的主要市場。最快在2015年，LED在中國照明市場的占有率將達(dá)到20%，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)5000億元，中國將進(jìn)入全球LED照明市場前三強(qiáng)。

    中國目前擁有成熟的照明用LED供應(yīng)鏈，包括外延晶圓與LED芯片以及封裝，重點(diǎn)關(guān)注中大尺寸的LCD背光、LED道路照明和家庭照明應(yīng)用。GLII預(yù)估2010年中國約有30%的LED芯片是本地生產(chǎn)的，而在五年以前，LED芯片幾乎全部依靠進(jìn)口。

    2009年以內(nèi)全球尤其是中國一直在積極推動照明用大功率LED,大功率、高亮度LED的產(chǎn)量穩(wěn)步增長，盡管大功率LED產(chǎn)量份額仍然很小。但是LED芯片的平均成本每年下降20~30%，亮度卻提高10倍的速度發(fā)展，隨著LED芯片技術(shù)的發(fā)展和批量生產(chǎn)加快速度，預(yù)計(jì)價(jià)格將繼續(xù)下跌。因此，GLII預(yù)計(jì)到2011年LED芯片單位流明的報(bào)價(jià)將下調(diào)10~20%。包括大功率LED在內(nèi)的所有類型的LED都將降價(jià)。

    2009年以來開始爆發(fā)的中大尺寸背光市場，使得LED與CCFL背光單元的價(jià)格差距在逐步縮小，LED背光單元的價(jià)格在2007年是CCFL的三倍，則在2009年末已經(jīng)只是CCFL的1.5倍，因此LED背光單元2010年將大量搶占傳統(tǒng)CCFL的市場。鑒于關(guān)鍵元件的成本下降，LED廠商希望兩、三年內(nèi)大功率LED能占領(lǐng)主流應(yīng)用領(lǐng)域，并成為占優(yōu)勢地位的照明技術(shù)。

    到2010年中國生產(chǎn)照明用功率LED廠家有上百家之多，生產(chǎn)的大功率LED品質(zhì)也各不相同，國內(nèi)目前主要以國星光電、九洲光電、瑞豐光電、量子光電、山西光宇、中宙光電等廠家生產(chǎn)的照明用LED代表國產(chǎn)器件的最高品質(zhì)水平。

    據(jù)國家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟CSA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，國星光電、九洲光電、瑞豐光電位居2009年照明LED市場占有率前三位。其中瑞豐光電在深圳市場位居首位。國星光電首創(chuàng)了國際上基于PCB的大功率LED器件結(jié)構(gòu)，基板材料、生產(chǎn)工藝等方面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。2009年底，國星光電設(shè)立LED照明事業(yè)部，開始從事LED燈具、光源模塊等LED應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)與生產(chǎn)，正式涉足產(chǎn)業(yè)下游；九洲光電作為四川九洲電器集團(tuán)的子公司，九洲光電在2004年進(jìn)入封裝行業(yè)，2007年通過并購的方式擴(kuò)展了大功率照明業(yè)務(wù)。包括100流明每瓦的大功率LED研發(fā)、LED路燈核心技術(shù)和軌道車廂及船舶用LED照明產(chǎn)品研究及產(chǎn)業(yè)化。

        目前已經(jīng)申請包括發(fā)明專利在內(nèi)的專利共90多項(xiàng)；瑞豐光電則是國內(nèi)前三名企業(yè)中唯一專注照明用LED器件封裝的企業(yè)，注重核心技術(shù)研發(fā)，與內(nèi)地多所高校院所及康佳集團(tuán)建立技術(shù)合作，在共晶技術(shù)、二次光學(xué)、高導(dǎo)熱材料的開發(fā)、表面粗化技術(shù)(目前可以提升整體產(chǎn)品的出光效率30%以上)、產(chǎn)品的顯色指數(shù)(目前最高可以做到95以上，這遠(yuǎn)超過所規(guī)定的80的標(biāo)準(zhǔn))、無光點(diǎn)面光源、硅膠molding、陶瓷產(chǎn)品開發(fā)等技術(shù)方面居國內(nèi)領(lǐng)先水平。瑞豐光電已經(jīng)成為全球汽車儀表、汽車音響、車載DVD、中大尺寸LCD背光源、手機(jī)、室內(nèi)照明、裝飾照明等領(lǐng)域的光電器件主流供應(yīng)商。這些廠家的照明用LED產(chǎn)量占據(jù)了國產(chǎn)市場的60%以上，產(chǎn)品平均毛利率在30%左右。目前這些國內(nèi)企業(yè)在封裝技術(shù)上可與全球一線大廠比肩，所以相比進(jìn)口器件，國內(nèi)封裝的照明用功率LED器件具有很大的比較優(yōu)勢，價(jià)格也與臺灣產(chǎn)品看齊。

    目前國外廠家主要以Cree和LumiLEDs代表著市場上最高品質(zhì)的大功率LED,而Cree的產(chǎn)品由于產(chǎn)品種類眾多，各種規(guī)格的大功率LED比較齊全，又因?yàn)楫a(chǎn)量大，供貨也比較穩(wěn)定而成為大功率LED的主流。目前CREE和LUMILEDS基本上占據(jù)了全球大功率LED高端市場的90%以上。

    而臺灣生產(chǎn)的大功率LED占了市場大部分的中端產(chǎn)品。由于臺灣的大功率LED性價(jià)比較高，占據(jù)了中檔產(chǎn)品大部分，1W白光LED(光通量70-90ml)售價(jià)從10元到15元人民幣不等。

    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)充方面保持了非常快的發(fā)展速度。GLII預(yù)計(jì)在未來幾年高功率LED的發(fā)展速度有望維持在50%以上。

    根據(jù)美國圣地亞國家實(shí)驗(yàn)室所做的LED照明成本分析，投資成本是將一個(gè)燈泡的購買成本(每兆流明)分?jǐn)偟秸麄�(gè)壽命周期，運(yùn)行成本是指一個(gè)燈泡在運(yùn)行時(shí)的成本(每兆流明時(shí))，擁有成本是投資成本和運(yùn)行成本之和，反映了一個(gè)燈泡從購買、運(yùn)行到壽終整個(gè)生命周期的總成本。LED照明技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)是：發(fā)光效率將分階段從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，發(fā)光成本將從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。

    隨著應(yīng)用領(lǐng)域和市場規(guī)模的擴(kuò)展，大功率LED的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢也在逐步發(fā)生一些變化，表現(xiàn)出一些新的產(chǎn)業(yè)特征：

    主流產(chǎn)品LED價(jià)格逐步降低

    目前，Cree生產(chǎn)的光通量70-90ml的1W白光LED產(chǎn)品市場售價(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，國內(nèi)采用進(jìn)口芯片封裝的大功率LED價(jià)格與臺灣產(chǎn)品看齊，國內(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。

    目前有能力大批量供應(yīng)白光LED功率器件廠商仍局限在瑞豐光電、國星光電、廣州鴻利以及臺灣億光、光寶等廠商，伴隨著功率白光LED應(yīng)用的高速增長及其光效的不斷提升，預(yù)計(jì)其單顆LED價(jià)格將逐步降低。

    成本和散熱仍是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，成本問題對于LED取代傳統(tǒng)照明非常關(guān)鍵。盡管LED的售價(jià)相對于其成倍于傳統(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買預(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150lm/W,驅(qū)動電流從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。

    在2010年7月28日舉行的“2010年第二季度中國電子信息產(chǎn)業(yè)運(yùn)行暨彩電行業(yè)研究季度發(fā)布會”上，工信部電子信息司副巡視員關(guān)白玉表示，LED在封裝方面給使我們需要挑戰(zhàn)的方面，因?yàn)楣夂蜔岫际窃谝黄穑�在一個(gè)器件領(lǐng)域。我們希望把LED發(fā)光效率的特點(diǎn)能夠做得更好，多發(fā)光少發(fā)熱，這是我們的追求。

        關(guān)白玉認(rèn)為，發(fā)熱給LED器件帶來最大的影響，如果總在高溫的情況下實(shí)現(xiàn)照明，它會極大的影響照明器件或者燈具的一個(gè)壽命。所以在這個(gè)方面，在封裝的結(jié)構(gòu)方面，LED的照明提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

    大功率LED市場國內(nèi)使用前景廣闊

    目前，景觀照明市場做為大功率LED照明的最大使用市場，所占的份額大約正在43%。它的新一輪快速刪加必將帶動全體大功率LED照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，雖然目前外國大功率LED照明產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，但它正在各個(gè)使用領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，使得大寡不斷加強(qiáng)對那個(gè)新興產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識和使用決心，國外的大功率LED照明產(chǎn)業(yè)將正在3~5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，顛覆傳統(tǒng)照明產(chǎn)業(yè)格局。

    通過全球大功率LED技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)廠商對材料、工藝和封拆技術(shù)的勤奮改進(jìn)，大功率LED的發(fā)光效率和性能得到了顯著提升，除了保守的背光和顯示面板市場外，大功率LED開始走向室內(nèi)外普通照明、汽車內(nèi)外照明、探照燈、交通燈等全新使用。

    以大功率LED路燈為例，近年來，國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟針對大功率LED城市道路照明做了大量的調(diào)研工作。目前，大功率LED照明技術(shù)日趨成熟，大功率LED光流功效可以達(dá)到100lm/W以上，城市路燈照明節(jié)能成為可能。目前能夠預(yù)料在未來的數(shù)十年內(nèi)，全國各地對于大功率LED、高亮度、節(jié)能的大功率LED路燈產(chǎn)品的市場需求是極其龐大的。據(jù)2006年國家路燈行業(yè)統(tǒng)計(jì)，我國城市道路照明共有1500萬只以上的路燈，近幾年的增長率都在20%以上。照此估算，全國每年照明路燈的市場規(guī)模不低于50億元，如使用大功率LED路燈，每年可節(jié)電20億度以上。■