解析LED照明產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:市場與技術(shù)脫節(jié)
當(dāng)前,LED照明和大屏幕LED背光是LED應(yīng)用領(lǐng)域中最具潛力的兩個(gè)新興市場,尤其是與民生息息相關(guān)的LED照明因?yàn)楣?jié)能環(huán)保被提到了政府政策支持的高度。在各方的推動(dòng)下,盡管目前國內(nèi)的LED照明技術(shù)還存在著轉(zhuǎn)換效率不高、光衰不理想、價(jià)格過高、散熱不力、標(biāo)準(zhǔn)缺失等眾多不足之處,各企業(yè)還是紛紛上馬LED照明項(xiàng)目,以期盡早布局該市場。
單從以上表象和數(shù)據(jù)來看,國內(nèi)LED照明市場似乎已經(jīng)轟轟烈烈的展開。而現(xiàn)狀究竟如何?
夢想與現(xiàn)實(shí)的差距:兩類技術(shù)方案都受阻
縱觀國內(nèi)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(shí)現(xiàn)比較容易?,F(xiàn)階段,國內(nèi)涉足LED照明的電源廠商,出貨多以這類中小功率產(chǎn)品為主,月出貨量基本都在KK級/月左右。
市場調(diào)研公司StrategiesUnlimited預(yù)測,到2012年,LED照明市場規(guī)模將突破50億美元。而市場調(diào)研機(jī)構(gòu)LEDinside則表示,隨著奧運(yùn)、世博會、亞運(yùn)等大型國際性活動(dòng)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(yīng)用可分為兩類:一類是替換方案,即將LED照明燈具的燈座設(shè)計(jì)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(shí),不用對現(xiàn)階段的照明電路進(jìn)行改造,直接替換成LED燈具即可使用,這類方案的代表產(chǎn)品有LED燈泡、LED日光燈等;另一類是非替換方案,即使用LED照明燈具時(shí),需要按照其直流供電的特殊原理進(jìn)行全新的電路布局,這類方案的代表產(chǎn)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(qū)動(dòng)芯片廠商泉芯電子技術(shù)有限公司CEO黃朝剛看來,燈泡的燈座形狀限制了LED照明電源模塊的尺寸?!霸谌绱霜M小的空間中塞進(jìn)AC/DC、DC/DC、保護(hù)電路、驅(qū)動(dòng)芯片絕非易事。因?yàn)槌叽鐦O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(guān)鍵的電路保護(hù)模塊,這導(dǎo)致很多替換型LED燈泡EMI/EMC不達(dá)標(biāo),電源模塊轉(zhuǎn)換效率很難提升,有的甚至存在安全隱患。”黃朝剛表示。
而真正與民生相關(guān)的、最大化體現(xiàn)LED節(jié)能價(jià)值的大功率LED照明,在國內(nèi)還處于技術(shù)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(chǔ)建設(shè)用到的路燈,LED照明的滲透情況都不樂觀。而且經(jīng)過調(diào)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(shù)進(jìn)行探討。
除了犧牲保護(hù)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(shè)計(jì)不到位有關(guān)。例如,人們普遍質(zhì)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(rèn)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(shè)計(jì)發(fā)揮?!叭绻鸏ED照明僅僅只做替代方案終將是死路一條,全面改造基礎(chǔ)設(shè)施電路構(gòu)造才是唯一的出路!”黃朝剛?cè)缡钦f。
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區(qū)域有很大的應(yīng)用空間,因此也成為燈具廠商們重點(diǎn)跟進(jìn)的目標(biāo)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(jìn)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(chǎn)品品質(zhì)仍然存在很大的不足。根據(jù)美國能源部2009年9月完成的第9輪商用LED產(chǎn)品評估報(bào)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(yuǎn)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(chǎn)品公差范圍;制造商承諾的光輸出效率超出實(shí)際的30%~50%.根據(jù)該測試結(jié)果,美國能源部認(rèn)為,所測試的LED日光燈均未達(dá)到T8熒光燈管參照燈的燈具效率,因此不可以一對一的進(jìn)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(shù)正處于完善過程中的話,非替換方案的大功率LED照明技術(shù)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(yīng)用時(shí),必須對電源部分進(jìn)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(yīng)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此類非替換方案。
不過,避開了電源模塊難題的非替換型LED燈具,仍然有許多缺陷在“節(jié)能環(huán)保”的光環(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(biāo)準(zhǔn),因此沒有相應(yīng)的規(guī)范來對其品質(zhì)進(jìn)行約束。為了扶持本土LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,科技部推出了“先試點(diǎn)、后示范、再推廣”的LED照明發(fā)展計(jì)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(shù)一個(gè)發(fā)展的緩沖空間,與此同時(shí),卻也讓本土的LED照明技術(shù)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(dǎo)致了許多城市盲目上馬LED照明項(xiàng)目。據(jù)高工LED產(chǎn)業(yè)研究中心(LIRC)的調(diào)研報(bào)告,2009年已經(jīng)安裝的LED路燈的光衰、色容差、穩(wěn)定性、維護(hù)性等均達(dá)不到道路照明的要求,2009年LED路燈的技術(shù)水平,平均光效和能耗僅相當(dāng)于150W鈉光燈的水平。
理順本土LED照明商業(yè)化思路
在“試點(diǎn)工程”、“面子工程”等市政、公共場所LED照明項(xiàng)目的寬容庇護(hù)下,本土大功率LED照明技術(shù)正跌跌撞撞的向前發(fā)展。究竟何時(shí)可以商用?讓我們從以下幾個(gè)方面來理順本土LED照明產(chǎn)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(jià)格大概為30多元人民幣,5瓦的LED燈泡價(jià)格則在40元人民幣左右,現(xiàn)階段中國國內(nèi)市場上測得的LED照明燈具光效平均約為60lm/w左右,即相當(dāng)于0.16元/lm,這離國際市場要求的0.07元(1美分)/lm的市場目標(biāo)還有一定的距離。而對于日本來說,該國家預(yù)計(jì)其LED照明在2012年即可到達(dá)0.07元(1日元)/lm的要求。
LED驅(qū)動(dòng)芯片廠商長運(yùn)通集成電路設(shè)計(jì)有限公司技術(shù)總監(jiān)文茂強(qiáng)指出,目前,LED芯片成本占了整個(gè)LED照明燈具成本的70%~80%,因此,LED芯片成本對整個(gè)LED照明燈具的成本起到了絕對的控制作用。
眼下,長運(yùn)通正致力于LED照明項(xiàng)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(nèi)LED芯片廠商一起合作,一起成長?!蔽拿瘡?qiáng)表示。在他看來,具有大功率LED芯片生產(chǎn)能力的武漢迪源的LED芯片產(chǎn)品,性能表現(xiàn)還不錯(cuò)。雖說Cree、日亞、Lumileds等廠商的LED產(chǎn)品已經(jīng)取得了非常好的品質(zhì),但是據(jù)很多中國內(nèi)地廠商反映,也許是基于保護(hù)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(chǎn)品來說,前者品質(zhì)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(jìn)口是不可取的,從這個(gè)方面來考慮,本土廠商還是對國內(nèi)LED芯片廠商寄予了厚望。
到目前為止,大陸LED芯片廠商約有40來家,規(guī)模、產(chǎn)能與市場需求旺盛的正面碰撞,導(dǎo)致LED芯片成本下降的日
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