LED被稱(chēng)為第四代照明光源或綠色光源，這種新型光源能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見(jiàn)光的固態(tài)半導(dǎo)體器件因具有節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命、體積小、易控制、免維護(hù)等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。
正因如此，在全球尤其國(guó)內(nèi)贏得了很高的投資熱情和極大關(guān)注度。涌現(xiàn)出大大小小上萬(wàn)家LED照明企業(yè)。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)如果LED產(chǎn)業(yè)未來(lái)繼續(xù)增長(zhǎng)，其中推動(dòng)力是來(lái)自普通照明領(lǐng)域。當(dāng)然是否能夠得以推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)，這主要有賴(lài)于所有環(huán)節(jié)不斷取得重大進(jìn)展和突破，涵蓋從基礎(chǔ)研究、照明產(chǎn)品本身相關(guān)技術(shù)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、消費(fèi)者的觀念和認(rèn)知度的改變，以及材料到產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝的成熟和制造效率等各個(gè)方面。在照明領(lǐng)域LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光，作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品，必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。
LED國(guó)內(nèi)目前發(fā)展?fàn)顩r
據(jù)中國(guó)照明電器協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)有各類(lèi)照明產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)萬(wàn)余家，是照明產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)。到2010年中國(guó)照明產(chǎn)品出口額達(dá)到185億美元，鑒于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的旺盛增長(zhǎng)，許多出口企業(yè)開(kāi)始轉(zhuǎn)向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始起步，經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，現(xiàn)已逐步形成包括LED外延片的生產(chǎn)、芯片的制備、封裝以及LED產(chǎn)品應(yīng)用在內(nèi)的較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，形成了以上海、大連、南昌、廈門(mén)、深圳、揚(yáng)州和石家莊國(guó)家半導(dǎo)體照明工程產(chǎn)業(yè)化基地。
從市場(chǎng)角度預(yù)測(cè)LED照明市場(chǎng)的發(fā)展，最先滲透激活的應(yīng)該是戶外照明。譬如戶外大角度照射，包括路燈、廣告牌等。室內(nèi)照明則包括隧道、冷庫(kù)、超市、廠房、商場(chǎng)（冷光源）、辦公樓等?，F(xiàn)有階段估計(jì)家庭照明則主要為高端客戶。商業(yè)照明市場(chǎng)應(yīng)具有批量銷(xiāo)售與規(guī)模采購(gòu)，因此LED照明在該市場(chǎng)增長(zhǎng)明顯。
對(duì)普通民用LED照明市場(chǎng)，目前因價(jià)格因素以及產(chǎn)品成熟度仍沒(méi)有較大突破。如果國(guó)家“十二五”規(guī)劃能將LED納入“綠色照明工程”中，財(cái)政補(bǔ)貼從對(duì)廠商的直接補(bǔ)貼轉(zhuǎn)為補(bǔ)貼消費(fèi)終端，消費(fèi)者可以以更低的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)，將有助于打開(kāi)空間廣闊的家庭照明市場(chǎng)。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，到2015年，LED在中國(guó)市場(chǎng)的占有率預(yù)計(jì)達(dá)到20%，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)5000億元，屆時(shí)中國(guó)將進(jìn)入全球LED照明市場(chǎng)的前三強(qiáng)。
國(guó)內(nèi)照明產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證情況
2010年底，中國(guó)質(zhì)量認(rèn)證中心（CQC）發(fā)布了三個(gè)LED照明產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證規(guī)則、一個(gè)安全電磁兼容認(rèn)證規(guī)則和三個(gè)LED照明產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)規(guī)范，主要涉及到LED道路隧道照明產(chǎn)品、LED筒燈及反射型自鎮(zhèn)流LED燈三類(lèi)產(chǎn)品。標(biāo)志著LED照明產(chǎn)品節(jié)能認(rèn)證工作已正式開(kāi)啟。
目前CQC開(kāi)展的LED照明產(chǎn)品的節(jié)能認(rèn)證不但要考核產(chǎn)品的能效指標(biāo)，而且首先會(huì)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的安全和電磁兼容等基本性能；半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的認(rèn)證工作可以分為安全以及電磁兼容認(rèn)證和節(jié)能兩個(gè)方面。
現(xiàn)有發(fā)展瓶頸
技術(shù)瓶頸
根據(jù)可以與摩爾定律媲美的海茲定律，預(yù)測(cè)商業(yè)LED的最大光輸出每36個(gè)月左右會(huì)翻一番。該定律對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)有極大作用，而事實(shí)上也的確如此。從LED技術(shù)層面看，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)LED燈的核心芯片由國(guó)外進(jìn)口，且LED受?chē)?guó)外專(zhuān)利重重約束。目前日歐美是全球LED白光技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，也是最先進(jìn)的照明用LED制造中心，臺(tái)韓是全球最大背光源LED和高亮度紅光LED生產(chǎn)基地，并且積極在照明領(lǐng)域進(jìn)行突破。而我國(guó)是全球最大的LED封裝基地，制造的LED主要應(yīng)用于低端景觀照明領(lǐng)域。在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈格局中，LED行業(yè)是一個(gè)高壁壘行業(yè)，上游芯片和外延片目前占到整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈值的70%。正因?yàn)槿绱?，才有了LED專(zhuān)利壁壘的形成。
目前全球LED市場(chǎng)由行業(yè)前5大廠商掌控，即日本的日亞化學(xué)（Nichia）、豐田合成（ToyodaGosei）、美國(guó)Cree公司、歐洲飛利浦（PhilipsLumileds）和歐司朗（Osram）。上述廠商為了維持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、保持自身市場(chǎng)份額申請(qǐng)了多項(xiàng)專(zhuān)利，幾乎覆蓋了原材料、設(shè)備、封裝、應(yīng)用在內(nèi)的整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。LED廠商間通過(guò)專(zhuān)利授權(quán)和交叉授權(quán)來(lái)進(jìn)行研發(fā)和生產(chǎn)，營(yíng)造了復(fù)雜的專(zhuān)利體系，設(shè)置了極高的技術(shù)壁壘，不僅阻礙了新生產(chǎn)者的進(jìn)入，在很大程度上增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。從專(zhuān)利壁壘角度，我國(guó)企業(yè)必須尋求技術(shù)突破，走全新技術(shù)路線，以繞開(kāi)國(guó)外企業(yè)設(shè)置的專(zhuān)利壁壘。另外中游的封裝環(huán)節(jié)，臺(tái)韓企業(yè)迅速崛起，到時(shí)良好的供需狀態(tài)和先進(jìn)技術(shù)將提升封裝產(chǎn)品的附加值。以上技術(shù)層面的瓶頸無(wú)疑對(duì)國(guó)內(nèi)封裝產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)很大的沖擊，并且會(huì)使LED的成本居高不下，這些是我國(guó)照明企業(yè)必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。
LED使用壽命
LED雖說(shuō)本身有壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，降低結(jié)溫是保證LED長(zhǎng)使用壽命的前提條件。但與之配套的LED驅(qū)動(dòng)電源壽命低且性能不夠理想，致使LED壽命縮短并產(chǎn)生嚴(yán)重的光衰，從而導(dǎo)致照明系統(tǒng)的實(shí)際壽命與理想壽命相去甚遠(yuǎn)。因此，LED驅(qū)動(dòng)電源性能及壽命的提高是LED推廣的關(guān)鍵因素之一。
目前的LED驅(qū)動(dòng)電源根據(jù)功率大小、應(yīng)用場(chǎng)合、驅(qū)動(dòng)性能和經(jīng)濟(jì)性能等要求主要設(shè)計(jì)如下合適的驅(qū)動(dòng)方式，即直流型驅(qū)動(dòng)和交流型驅(qū)動(dòng)兩大類(lèi)。在直流驅(qū)動(dòng)中，根據(jù)流過(guò)LED電流性質(zhì)，可將直流驅(qū)動(dòng)方式細(xì)分為恒壓驅(qū)動(dòng)、限流驅(qū)動(dòng)、恒流驅(qū)動(dòng)和脈沖驅(qū)動(dòng)。在這些驅(qū)動(dòng)方式中，每種均存在優(yōu)點(diǎn)和不足。譬如限流驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、電磁兼容EMI小，由于其限流特性，在電路中可用作過(guò)流保護(hù)。其缺點(diǎn)是因限流電路串聯(lián)在回路中，消耗大量能量，效率低。恒流驅(qū)動(dòng)性能好，實(shí)際應(yīng)用較廣，電磁兼容小且效率高，開(kāi)關(guān)恒流效率可以達(dá)到更高。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高。恒流驅(qū)動(dòng)的不足之處是LED持續(xù)工作時(shí)，結(jié)溫較高，這也是LED較難解決的技術(shù)問(wèn)題。如在此條件下應(yīng)用于調(diào)光時(shí)，則必須改變LED兩端電壓或電流，此時(shí)LED峰值波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生漂移，影響光線質(zhì)量。脈沖驅(qū)動(dòng)調(diào)光性能較好，但LED發(fā)光效率低，EMI很大，要達(dá)到較好的驅(qū)動(dòng)性能成本很高。交流驅(qū)動(dòng)只針對(duì)交流LED應(yīng)用，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，因LED交替工作，對(duì)結(jié)溫有所改善，但電流波動(dòng)大，對(duì)LED的影響較大。
過(guò)高的成本較少的資金投入制約市場(chǎng)的發(fā)展
LED照明產(chǎn)品進(jìn)入通用照明領(lǐng)域最大的障礙在于過(guò)高的成本。主要反映在價(jià)格壓力和單位流明的功耗比（lm / w ）。如要降低成本，則必須從晶片到封裝的各個(gè)環(huán)節(jié)均采用多種措施，如添加紅光晶粉、發(fā)展高壓LED、提高發(fā)光效率、降低眩光和提升光的配置和均勻度等，以達(dá)到降低成本的目的。以上是市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈和核心技術(shù)層面所以決定的。
目前LED產(chǎn)業(yè)鏈利潤(rùn)分配：占數(shù)量不到20%的產(chǎn)業(yè)鏈上游外延片企業(yè)約占有行業(yè)70%利潤(rùn)，封裝約10%～20%，應(yīng)用約10%～20%。我國(guó)有大約4000多家LED企業(yè)，能掌握的核心技術(shù)僅局限于封裝測(cè)試和應(yīng)用下游環(huán)節(jié)，處于價(jià)值鏈附加值的低端環(huán)節(jié)。在產(chǎn)業(yè)最關(guān)鍵的襯底材料技術(shù)（日本日亞化學(xué)公司的藍(lán)寶石襯底和美國(guó)Cree公司的碳化硅襯底基本壟斷了全部襯底材料市場(chǎng)，這也是影響產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線環(huán)節(jié)的技術(shù)樞紐）、有機(jī)硅、外延片生產(chǎn)核心設(shè)備方面（如外延爐、MOCVD CAN薄膜的專(zhuān)用設(shè)備）和技術(shù)專(zhuān)利是LED產(chǎn)業(yè)鏈的最高端，主要依靠進(jìn)口的局面極大制約了產(chǎn)業(yè)鏈的成本控制。目前的銷(xiāo)售市場(chǎng)主要是政府采購(gòu)，如果在價(jià)格上沒(méi)有明顯的改觀，進(jìn)入民用照明將會(huì)舉步維艱。
在資金投入上，國(guó)內(nèi)LED企業(yè)為了滲入LED應(yīng)用市場(chǎng)，大多采取價(jià)格戰(zhàn)，致使LED應(yīng)用封裝測(cè)試附加值被壓縮，利潤(rùn)空間被打壓，直接導(dǎo)致投入資金不足，市場(chǎng)進(jìn)入惡性循環(huán)。
結(jié)束語(yǔ)
國(guó)內(nèi)LED照明企業(yè)在專(zhuān)注開(kāi)拓市場(chǎng)的同時(shí)，還應(yīng)在產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新方面做足功課。LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在面臨核心技術(shù)的掣肘，在很大程度上制約了LED的發(fā)展。此外，國(guó)內(nèi)LED照明在景觀照明與道路照明上已大面積鋪開(kāi)，而相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的缺失和不規(guī)范造成行業(yè)內(nèi)的低端重復(fù)建設(shè)，不僅浪費(fèi)資源也不利于產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期健康發(fā)展。
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