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    建立發展高附加值產業鏈是解救LED照明的良藥
    發布時間:2012-10-31 13:42:21
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        作為最有前景的產業,LED照明產業并未如人想的那樣快速的發展,而是有不斷的問題環繞。當下,產能過剩、同質化競爭、低價競爭使得LED照明產業陷入了一個怪圈,不能自拔,LED產業鏈的發展成為勢在必行的趨勢。新型、時尚、高質量的LED照明燈具研發,并且具有較高的附加值和產值,成為LED照明產業發展所要重視的地方。

        LED產業發展分為兩階段

        LED發展的第一階段產品發光效率較低,第二階段產品效率持續提高。

        第一階段是從1968年到1999年,是LED產業的成長階段,產品特點是發光效率比較低,主要應用于信號和顯示。第二階段是從2000年到2020年,是LED產業提高發展階段,產品效率繼續提高,從相當于白熾燈的15lm/W提高到258lm/W,超過現有全部電光源。其應用范圍向照明領域擴展,直到成為該領域的主角。由于技術發展的引領和市場規模的逐步擴大,LED產業總規模呈十倍乃至百倍的增長。

        向半導體照明產業鏈調整

        在新形勢下,LED產業鏈必須調整為半導體照明產業鏈。

        在LED產業發展的第一階段,產業鏈結構較為簡單,就是我們通常所說的LED上游、中游、下游產業。LED上游產業鏈主要是指LED材料外延和芯片制造,通常我們將這些企業稱為芯片廠;LED中游產業鏈是指LED器件封裝產業,企業稱為封裝廠;LED下游產業鏈是指LED顯示或信號應用產品的產業,主要指LED顯示屏、LED信號燈、LED汽車燈、液晶背光源等。

         在LED產業發展的第二階段,LED發光效率繼續大幅度提高,應用方面除了在原有信號和顯示領域進一步發展外,突出的是向照明領域逐步拓展。到2012年,LED器件效率達到130lm/W,不僅可以取代白熾燈、鹵鎢燈,也可取代熒光燈(包括緊湊型熒光燈),產業規模大幅增長,尤其是照明應用市場開始啟動。典型例子是2010年日本銷售了2000萬個LED球泡燈,2011年銷售達3500萬個。歐洲射燈和PAR燈市場啟動、北美洲筒燈和球泡燈啟動、中國LED路燈啟動,人們稱2010年是LED照明的元年。LED照明應用將快速發展,在新形勢下,LED產業鏈將必須調整為半導體照明產業鏈。

        半導體照明產業鏈的特點主要有三方面:第一,以LED照明應用作為主要應用領域;第二,除制成LED光源、LED燈具應用外,采用現代新技術發展照明服務和系統解決方案成為產業鏈中最大的產業;第三,由于產業規模擴大,這就要求具有相應規模的生產設備和測試儀器制造產業發展起來。

        半導體照明產業鏈的結構發展成一個倒三角形。從2010年與2020年全球半導體照明產業鏈對比的數據我們可以看出以下五個發展趨勢:第一,2010年全產業鏈是中間大兩頭小的菱形,極不正常,健康的產業結構應是如2020年的倒三角形,一個產業的出口要大;第二,2020年比2010年全產業鏈的總產值將增長53倍,增速很快;第三,增加倍數最大的是智能控制LED照明工程,大于700倍;第四,增加倍數其次大的是照明燈具,10年增長30倍,再次的是LED封裝件,10年增長25倍;第五,從2020年的產值看,照明燈具系統的產值幾乎是LED封裝器件的4倍。

        關于半導體照明產業鏈發展有以下幾點看法:

        第一,在初步建立完整產業鏈基礎上繼續發展材料和器件生產,它是產業鏈的基礎,它的率先增長將促進下游產業的持續發展。在擴大50多倍產值的前景下,努力研發生產制造和測試設備,尤其是MOCVD設備,并大力支持合格產品的優先使用、推廣,爭取在下一波的大發展中用上自己生產的設備。

        第二,在初步解決LED光源質量、壽命和市場的情況下,加大照明燈具的研發力度。將節能光源、優質照明和文化藝術相結合將是一個永恒的主題。猶如布料和時裝,布料會有淘汰和發展,而時裝不論什么布料都會與時俱進、長盛不衰,甚至30年輪流轉。提供高品位的LED照明燈具,是現在就可以著手做的,LED的許多優點給照明燈具設計提供了更大的創新空間。

        第三,最大的發展應是照明服務和系統解決方案,或稱智能照明系統控制工程,F代科技為我們提供了傳感器、網絡技術、無線通信,以及其他硬件、軟件條件,我們可以搭建這一平臺。LED可以調光、調色,與集成電路在一個系統中兼容,LED顯示屏技術和景觀照明技術的發展已經為我們提供了方向,還能產生二次節能的效益。我們幾年前曾設想的用手機或電腦在戶外開關或調控家中照明,今年在展會已看到實驗樣機,據說不久就會有產品出售。LED照明的節能、環保和美化生活將在更寬的領域內以更大的規模展開。

        產業鏈內容亟待發展

        制造和測試設備、LED照明燈具和智能控制LED照明系統工程三方面,是亟待發展的產業鏈內容。在制造和測試設備方面,一是MOCVD設備。目前全國有17家企業從事該研發工作,部分單位已有外延初步結果。國際上有兩家大的企業,其方向是大型化、高效化。二是襯底制造設備。蘭寶石長晶設備、碳化硅長晶設備已有較大進展,GaN長晶設備還需加強。三是芯片制造設備。如光刻機、激光劃片機、離子束鍍膜機、離子刻蝕機、芯片自動檢測機等。四是器件封裝自動化設備。全自動固晶機、全自動焊線機、自動點膠機、自動編帶機等。五是LED光源、燈具自動化制造設備。如自動貼片機、回流焊機、光源或燈具自動化生產線。六是測試設備。芯片自動測試儀、光熒光譜測試儀、載流子濃度測試儀,載流子濃度縱向分布測試儀、測厚儀,LED器件光、色、電綜合測試儀,LED加速老化和壽命測試儀等。

        在LED照明燈具方面,目前的LED照明燈具主要是按傳統照明燈具的取代燈概念仿制,如LED射燈、LEDPAR燈、LED筒燈、LED球泡燈、LED管燈、LED吸頂燈、LED路燈、LED隧道燈。而具有LED特色的如平板燈這一類還不多。此外,利用上述光源或燈具進行再設計,研發出新型、時尚、高照明質量的LED照明燈具將是今后百年常新的課題,考慮到具有較高的附加值和產值較高,從現在起就要重視起來。

        在智能控制LED照明系統工程方面,以往無論是傳統照明還是LED照明都是只統計產值到照明燈具,習慣上將照明工程歸屬于建筑工程。如果將智能控制導入,不僅使用了許多現代新技術,而且還有提高照明質量和第二次節能的效果,所以半導體照明產業鏈理應包括這部分。實際上景觀照明發展壯大成為新興產業已經是這樣做了,無論設計、施工、招標,我們都是按照景觀照明工程這一總體來進行的。

        照明控制從開關到調光,從單燈到智能系統,已有20多年歷史,但大都是用于傳統燈具,LED照明最需要也最適合智能化控制,而LED照明系統的智能化控制才剛開始。

        半導體照明智能控制技術是傳感器技術、控制技術、通信技術和計算機網絡技術的結合。它必將向數字化、智能化和網絡化發展,以提供節能的、方便的、舒適的和健康的照明系統。

        半導體照明智能控制是指利用人機界面、信號網絡控制、供電網絡控制、LED燈具控制來實現智能化的光照明環境。其發展趨勢是頂層控制因特網化、供電控制自動化、節能控制交互化以及故障反饋自動化。

        現在已有一些公司建成了一批半導體照明智能控制系統工程,但從產業來說,還是方興未艾。在現代科學技術的支撐和創新研發的推動下,它必將發展成為半導體照明產業鏈中最大也是最輝煌的一環。

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