白光功率LED市場及應(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)，雖然目前普遍認為 LED進入通用照明領(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)模的擴充方面保持了非?？斓陌l(fā)展速度。預(yù)計在整個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)域和市場規(guī)模的擴展，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，本文對近幾年大功率LED的發(fā)展進行了總結(jié)，暫作以下不完全的分析。

國內(nèi)市場主流產(chǎn)品仍然依靠進口

目前國內(nèi)市場上銷售的大功率LED品牌很多，品質(zhì)也參差不齊，總的來說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)品又因為產(chǎn)品線齊全，供貨期穩(wěn)定而成為高端產(chǎn)品的主流。

臺灣產(chǎn)品占據(jù)了內(nèi)地大功率LED市場相當(dāng)大的比例，除佰鴻、先進、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。由于臺灣產(chǎn)品的性價比較高，所以占據(jù)了高中檔產(chǎn)品絕大部分。

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

主流產(chǎn)品LED價格降幅逐步減少

目前，Cree生產(chǎn)的光通量70-90ml的1W白光LED產(chǎn)品市場售價基本維持在17元人民幣左右，同類型的Lumileds產(chǎn)品價格在19-21人民幣左右，臺灣1W白光LED（光通量70-80ml）售價從10元到15元人民幣不等，國內(nèi)采用進口芯片封裝的大功率LED價格與臺灣產(chǎn)品看齊，完全國內(nèi)生產(chǎn)的大功率LED（50-60ml）價格基本在5.50元人民幣左右。

2003年以來，大功率LED的應(yīng)用逐步推開，價格也隨之大幅降低。以功率為1W的白光LED來對比，2003年單顆價格為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。但對比2007年到現(xiàn)在的1W白光LED單顆價格，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)用的高速增長及其光效的不斷提升，預(yù)計其單顆LED價格不會有過大的降幅。

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，成本問題對于LED取代傳統(tǒng)照明非常關(guān)鍵。盡管LED的售價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等費用，但起始費用往往直接受制于購買預(yù)算。飛利浦認為影響目前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)動電流從700 mA提高到2A，與此同時管芯和封裝的費用也要減少一半，才能大規(guī)模的在照明領(lǐng)域中普及應(yīng)用。

照明對大功率LED提出新需求

隨著LED應(yīng)用的深入，對于大功率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)用才能真正實現(xiàn)較大的突破。

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

系統(tǒng)效率最大化 不要單純強調(diào)LED的某些“硬指標(biāo)”，如亮度，壽命等，而應(yīng)突出它在實際應(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，以提高整個系統(tǒng)效率。

易于替換和維護 由于LED光源壽命長，維護成本低，因此對LED燈具的封裝可靠性提出了較高的要求。要求LED燈具設(shè)計易于改進以適應(yīng)未來效率更高的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 評價一個光源，一般需要以下對幾個特性：功率、光效、光線特性、價格等進行對比分析。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)也主要圍繞這兩個指標(biāo)來進行研發(fā)和宣傳。隨著商用功率LED在發(fā)光效率上遠遠超過白熾燈，也超過普通熒光燈、緊湊型熒光燈的光效，價格下降到相對可以接受的水平，大功率LED的應(yīng)用也越來越廣泛，僅僅光效的提升和價格的下降已經(jīng)遠遠不能滿足應(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 2008年，日本LED照明推進協(xié)進會（JLEDS）公開了照明器具用高功率白光LED的技術(shù)開發(fā)藍圖，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，這是國際上對功率白光LED發(fā)展的最新預(yù)測。

按照目標(biāo)，2015年前后發(fā)光效率預(yù)計達到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)將達到100lm/W左右，高顯色型將超過80lm/W，燈泡色型將達到70lm/W左右。2010年預(yù)計分別達到130lm/W左右、120lm/W左右和90lm/W以上，2015年預(yù)計分別達到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)進展，以上預(yù)測非常有可能提前完成，例如CREE公司已經(jīng)公布其白光LED的實驗室水平已經(jīng)達到157lm/W，其102lm/W的產(chǎn)品也將很快批量生產(chǎn)。