解析LED照明產(chǎn)業(yè)現狀:市場(chǎng)與技術(shù)脫節
當前,LED照明和大屏幕LED背光是LED應用領(lǐng)域中最具潛力的兩個(gè)新興市場(chǎng),尤其是與民生息息相關(guān)的LED照明因為節能環(huán)保被提到了政府政策支持的高度。在各方的推動(dòng)下,盡管目前國內的LED照明技術(shù)還存在著(zhù)轉換效率不高、光衰不理想、價(jià)格過(guò)高、散熱不力、標準缺失等眾多不足之處,各企業(yè)還是紛紛上馬LED照明項目,以期盡早布局該市場(chǎng)。
單從以上表象和數據來(lái)看,國內LED照明市場(chǎng)似乎已經(jīng)轟轟烈烈的展開(kāi)。而現狀究竟如何?
夢(mèng)想與現實(shí)的差距:兩類(lèi)技術(shù)方案都受阻
縱觀(guān)國內LED照明市場(chǎng),可以發(fā)現真正火熱的,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(chǎng)而已。由于市場(chǎng)對其光效、顯色指數要求不高,因此功能實(shí)現比較容易?,F階段,國內涉足LED照明的電源廠(chǎng)商,出貨多以這類(lèi)中小功率產(chǎn)品為主,月出貨量基本都在KK級/月左右。
市場(chǎng)調研公司StrategiesUnlimited預測,到2012年,LED照明市場(chǎng)規模將突破50億美元。而市場(chǎng)調研機構LEDinside則表示,隨著(zhù)奧運、世博會(huì )、亞運等大型國際性活動(dòng)的開(kāi)展,中國LED照明市場(chǎng)規模將從2007年的48.5億人民幣,快速成長(cháng)到2010年的98.1億元人民幣。
大功率LED照明應用可分為兩類(lèi):一類(lèi)是替換方案,即將LED照明燈具的燈座設計成與目前被廣泛使用的節能燈、白熾燈燈座兼容,用戶(hù)在選用LED照明燈具時(shí),不用對現階段的照明電路進(jìn)行改造,直接替換成LED燈具即可使用,這類(lèi)方案的代表產(chǎn)品有LED燈泡、LED日光燈等;另一類(lèi)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(lèi)方案的代表產(chǎn)品有新能源LED路燈等。
然而這兩類(lèi)燈具在現階段的發(fā)展中,都遇到了各自的瓶頸。例如LED燈泡類(lèi),其作為替換方案中的一種,在民用市場(chǎng)中占有很大的市場(chǎng)份額。然而在LED驅動(dòng)芯片廠(chǎng)商泉芯電子技術(shù)有限公司CEO黃朝剛看來(lái),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、保護電路、驅動(dòng)芯片絕非易事。因為尺寸極大受限,所以廠(chǎng)商只能先滿(mǎn)足功能,放棄部分性能。而被放棄的部分,往往是最關(guān)鍵的電路保護模塊,這導致很多替換型LED燈泡EMI/EMC不達標,電源模塊轉換效率很難提升,有的甚至存在安全隱患?!秉S朝剛表示。
而真正與民生相關(guān)的、最大化體現LED節能價(jià)值的大功率LED照明,在國內還處于技術(shù)發(fā)展初期。目前,在大功率LED照明市場(chǎng)中,無(wú)論是民用照明的普通燈泡、公共照明的日光燈,還是基礎建設用到的路燈,LED照明的滲透情況都不樂(lè )觀(guān)。而且經(jīng)過(guò)調查,目前正在使用中的以上幾類(lèi)大功率LED照明燈具的性能參數也都不理想。許多LED照明電源廠(chǎng)商在大功率照明模塊的出貨量?jì)H為幾K而已。本文將主要針對這一類(lèi)大功率LED照明技術(shù)進(jìn)行探討。
除了犧牲保護電路以及安全性能,空間受限還一定程度上殃及了LED燈具的壽命?!癓ED照明電源模塊壽命較短,拖了LED燈具長(cháng)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,性能方面設計不到位有關(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(chǎng)商們需要平衡的問(wèn)題?!秉S朝剛介紹說(shuō)。
黃朝剛認為,替換方案的交流電工作環(huán)境極大地限制了LED照明的設計發(fā)揮?!叭绻鸏ED照明僅僅只做替代方案終將是死路一條,全面改造基礎設施電路構造才是唯一的出路!”黃朝剛如是說(shuō)。
目前,商場(chǎng)、醫院等公共場(chǎng)所多使用日光燈管,LED日光燈作為替換方案在這些區域有很大的應用空間,因此也成為燈具廠(chǎng)商們重點(diǎn)跟進(jìn)的目標之一。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(chǎng)商進(jìn)行性能優(yōu)化。盡管現階段市面上的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(wèn)題,但是LED日光燈的產(chǎn)品品質(zhì)仍然存在很大的不足。根據美國能源部2009年9月完成的第9輪商用LED產(chǎn)品評估報告(CALiPER)顯示,參與測試的LED日光燈管(T8熒光燈管替代方案)顯色指數非常低,在62-76之間,遠低于熒光燈管的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%.根據該測試結果,美國能源部認為,所測試的LED日光燈均未達到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(shuō)LED燈泡、LED日光燈等替換方案的市場(chǎng)潛力巨大,技術(shù)正處于完善過(guò)程中的話(huà),非替換方案的大功率LED照明技術(shù)與市場(chǎng)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)境的應用非常少,所以非替換方案市場(chǎng)很小。只有部分新能源路燈或者展廳可以用到此類(lèi)非替換方案。
不過(guò),避開(kāi)了電源模塊難題的非替換型LED燈具,仍然有許多缺陷在“節能環(huán)?!钡墓猸h(huán)下被廠(chǎng)商們有意無(wú)意的弱化。由于中國目前暫無(wú)LED照明行業(yè)標準,因此沒(méi)有相應的規范來(lái)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(wàn)盞”的大旗下被部分廠(chǎng)商以及媒體無(wú)限夸大,從而導致了許多城市盲目上馬LED照明項目。據高工LED產(chǎn)業(yè)研究中心(LIRC)的調研報告,2009年已經(jīng)安裝的LED路燈的光衰、色容差、穩定性、維護性等均達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(chǎng)所LED照明項目的寬容庇護下,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(lái)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(chǎng)商成長(cháng)以解決成本難題
目前中國市場(chǎng)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,現階段中國國內市場(chǎng)上測得的LED照明燈具光效平均約為60lm/w左右,即相當于0.16元/lm,這離國際市場(chǎng)要求的0.07元(1美分)/lm的市場(chǎng)目標還有一定的距離。而對于日本來(lái)說(shuō),該國家預計其LED照明在2012年即可到達0.07元(1日元)/lm的要求。
LED驅動(dòng)芯片廠(chǎng)商長(cháng)運通集成電路設計有限公司技術(shù)總監文茂強指出,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(cháng)運通正致力于LED照明項目的開(kāi)發(fā),此間與其合作的LED芯片廠(chǎng)商主要以本土廠(chǎng)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LED芯片廠(chǎng)商一起合作,一起成長(cháng)?!蔽拿瘡姳硎?。在他看來(lái),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,性能表現還不錯。雖說(shuō)Cree、日亞、Lumileds等廠(chǎng)商的LED產(chǎn)品已經(jīng)取得了非常好的品質(zhì),但是據很多中國內地廠(chǎng)商反映,也許是基于保護大客戶(hù)利益或者地方利益等目的,許多臺灣地區、日本廠(chǎng)商為中國大陸出貨的LED,相較于大陸優(yōu)秀的LED產(chǎn)品來(lái)說(shuō),前者品質(zhì)并沒(méi)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(lài)LED芯片進(jìn)口是不可取的,從這個(gè)方面來(lái)考慮,本土廠(chǎng)商還是對國內LED芯片廠(chǎng)商寄予了厚望。
到目前為止,大陸LED芯片廠(chǎng)商約有40來(lái)家,規模、產(chǎn)能與市場(chǎng)需求旺盛的正面碰撞,導致LED芯片成本下降的日
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