白光功率LED市場(chǎng)及應用發(fā)展分析

高功率LED的發(fā)展一直以照明應用為主要目標，雖然目前普遍認為 LED進(jìn)入通用照明領(lǐng)域仍有一定門(mén)檻，但隨著(zhù)景觀(guān)照明、LCD背光應用及礦燈、路燈等功能性照明應用的快速發(fā)展，大功率白光LED仍然在技術(shù)指標的提升及應用規模的擴充方面保持了非?？斓陌l(fā)展速度。預計在整個(gè)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(zhù)應用領(lǐng)域和市場(chǎng)規模的擴展，大功率LED的發(fā)展也在逐步發(fā)生變化，表現出一些新的產(chǎn)業(yè)特征，本文對近幾年大功率LED的發(fā)展進(jìn)行了總結，暫作以下不完全的分析。

國內市場(chǎng)主流產(chǎn)品仍然依靠進(jìn)口

目前國內市場(chǎng)上銷(xiāo)售的大功率LED品牌很多，品質(zhì)也參差不齊，總的來(lái)說(shuō)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(xiàn)齊全，供貨期穩定而成為高端產(chǎn)品的主流。

臺灣產(chǎn)品占據了內地大功率LED市場(chǎng)相當大的比例，除佰鴻、先進(jìn)、艾迪森等大廠(chǎng)的產(chǎn)品外，研晶、葳天等二線(xiàn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品也都有銷(xiāo)售。由于臺灣產(chǎn)品的性?xún)r(jià)比較高，所以占據了高中檔產(chǎn)品絕大部分。

很多國內企業(yè)在封裝技術(shù)上可與全球一線(xiàn)大廠(chǎng)比肩，其采用進(jìn)口芯片封裝的大功率LED具有很大的比較優(yōu)勢，價(jià)格也逐步與臺灣產(chǎn)品看齊。但采用國內芯片封裝的大功率LED仍然主要集中在低端市場(chǎng)，國內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(jià)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(chǎng)售價(jià)基本維持在17元人民幣左右，同類(lèi)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，完全國內生產(chǎn)的大功率LED（50-60ml）價(jià)格基本在5.50元人民幣左右。

2003年以來(lái)，大功率LED的應用逐步推開(kāi)，價(jià)格也隨之大幅降低。以功率為1W的白光LED來(lái)對比，2003年單顆價(jià)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年到現在的1W白光LED單顆價(jià)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白光LED功率芯片及LED器件廠(chǎng)商仍局限在Lumileds、Cree、Osram、Nichia以及臺灣的晶電等為數不多的廠(chǎng)商，伴隨著(zhù)功率白光LED應用的高速增長(cháng)及其光效的不斷提升，預計其單顆LED價(jià)格不會(huì )有過(guò)大的降幅。

成本仍是LED取代傳統照明的最大障礙

照明是LED最具吸引力的應用領(lǐng)域，成本問(wèn)題對于LED取代傳統照明非常關(guān)鍵。盡管LED的售價(jià)相對于其成倍于傳統燈具的使用壽命并不高，且可節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(mǎi)預算。飛利浦認為影響目前LED應用的主要瓶頸在于流明成本比傳統照明光源高10倍。因此要把出光效率提高到150 lm/W，驅動(dòng)電流從700 mA提高到2A，與此同時(shí)管芯和封裝的費用也要減少一半，才能大規模的在照明領(lǐng)域中普及應用。

照明對大功率LED提出新需求

隨著(zhù)LED應用的深入，對于大功率LED又提出了諸多新的要求，只有滿(mǎn)足這些新的需求，LED照明應用才能真正實(shí)現較大的突破。

模塊化 通過(guò)多個(gè)LED燈（或模塊）的相互連接可實(shí)現良好的流明輸出疊加，滿(mǎn)足高亮度照明的要求。通過(guò)模塊化技術(shù)，可以將多個(gè)點(diǎn)光源或LED模塊按照隨意形狀進(jìn)行組合，滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的照明要求。

系統效率最大化 不要單純強調LED的某些“硬指標”，如亮度，壽命等，而應突出它在實(shí)際應用中的功能。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構和工藝，以及優(yōu)化內/外光學(xué)設計，以提高整個(gè)系統效率。

易于替換和維護 由于LED光源壽命長(cháng)，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燈具設計易于改進(jìn)以適應未來(lái)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、穩定性等性能 評價(jià)一個(gè)光源，一般需要以下對幾個(gè)特性：功率、光效、光線(xiàn)特性、價(jià)格等進(jìn)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(jià)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(gè)指標來(lái)進(jìn)行研發(fā)和宣傳。隨著(zhù)商用功率LED在發(fā)光效率上遠遠超過(guò)白熾燈，也超過(guò)普通熒光燈、緊湊型熒光燈的光效，價(jià)格下降到相對可以接受的水平，大功率LED的應用也越來(lái)越廣泛，僅僅光效的提升和價(jià)格的下降已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足應用的需求。而其使用可靠性、顯色指數、光色、光衰等成為衡量LED更為重要的指標。

功率LED技術(shù)指標發(fā)展預測 2008年，日本LED照明推進(jìn)協(xié)進(jìn)會(huì )（JLEDS）公開(kāi)了照明器具用高功率白光LED的技術(shù)開(kāi)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)光效率目標等，這是國際上對功率白光LED發(fā)展的最新預測。

按照目標，2015年前后發(fā)光效率預計達到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年內將達到100lm/W左右，高顯色型將超過(guò)80lm/W，燈泡色型將達到70lm/W左右。2010年預計分別達到130lm/W左右、120lm/W左右和90lm/W以上，2015年預計分別達到160lm/W以上、140lm/W以上和130lm/W左右。

根據今年LED取得的技術(shù)進(jìn)展，以上預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(shí)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)。