第一篇:LED照明產(chǎn)品國(guó)外市場(chǎng)檢測(cè)認(rèn)證現(xiàn)狀及分析
LED照明產(chǎn)品國(guó)外市場(chǎng)檢測(cè)認(rèn)證現(xiàn)狀及分析
一、歐盟市場(chǎng)的檢測(cè)認(rèn)證
出口到歐盟各國(guó)的LED燈具必須通過(guò)CE認(rèn)證,該認(rèn)證要求產(chǎn)品需要通過(guò)LVD和EMC指令的要求。LED燈具產(chǎn)品歐盟CE認(rèn)證的LVD指令是2006/95/EEC,主要的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有EN60598-1,EN60598-2系列,EN61347-1,EN61347-2-13,EN62031和EN62471。
其中,EN60598-1是燈具的通用安全標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于特定類(lèi)別的燈具,一般需要將EN60598-1和EN60598-2系列中關(guān)于特定類(lèi)別燈具的特殊要求結(jié)合起來(lái)考量燈具的安全特性。EN61347-1是對(duì)燈控制器的通用安全要求,而EN61347-2-13是針對(duì)LED驅(qū)動(dòng)的安全要求。EN62031是關(guān)于普通照明LED模塊的安全規(guī)范,對(duì)模塊的標(biāo)志、端子、保護(hù)接地、防觸電保護(hù)、潮態(tài)后的絕緣電阻、電氣強(qiáng)度、故障狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、爬電距離和電氣間隙、耐熱、防火和耐電痕化、防腐蝕等進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定。EN62471是評(píng)價(jià)燈和燈具系統(tǒng)光生物學(xué)安全性的標(biāo)準(zhǔn),其中的光源包括了LED,但是不包括激光,該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)光輻射危害的程度將連續(xù)輻射燈分為豁免類(lèi)、1類(lèi)危害(低危害)、2類(lèi)危害(中危害)和3類(lèi)危害(高危害)等四大類(lèi)。
對(duì)于燈具型式試驗(yàn)中的測(cè)試項(xiàng)目主要有:標(biāo)志,結(jié)構(gòu),外部線(xiàn)和內(nèi)部線(xiàn),保護(hù)接地,防觸電保護(hù),防塵、防水和耐潮濕,絕緣電阻和電氣強(qiáng)度,接觸電流,爬電距離和電氣間隙,耐久性和熱試驗(yàn),球壓、灼熱絲和針焰測(cè)試等。在我們實(shí)驗(yàn)室大量的檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),一般出現(xiàn)不符合項(xiàng)概率較高的測(cè)試項(xiàng)目主要有爬電距離和電氣間隙,接地電阻測(cè)試,球壓、灼熱絲和針焰測(cè)試,IP測(cè)試。
LED燈具產(chǎn)品歐盟CE認(rèn)證的EMC指令為2004/108/EC。適用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是EN55015和EN61547,其中EN55015標(biāo)準(zhǔn)考慮的是產(chǎn)品發(fā)射(也就是EMI)的要求,而EN61547考慮的則是抗干擾能力(也就是EMS)的要求。如果產(chǎn)品為AC供電或能連接到AC電源上,則還需增加EN61000-3-2(電流諧波)和EN61000-3-3(電壓閃爍)這兩項(xiàng)測(cè)試。
針對(duì)燈具產(chǎn)品發(fā)射部分的要求,EN55015這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中共有三個(gè)測(cè)試項(xiàng)目:騷擾電壓測(cè)試,9kHz~30MHz范圍內(nèi)輻射電磁騷擾和30MHz~300MHz范圍內(nèi)輻射電磁騷擾。特別要注意的是與一般類(lèi)產(chǎn)品比較,電場(chǎng)輻射的測(cè)試只須測(cè)試到300MHz,而無(wú)須測(cè)到1GHz。
同時(shí)該項(xiàng)測(cè)試和騷擾電壓測(cè)試這兩個(gè)測(cè)試項(xiàng)目通常都是燈具類(lèi)產(chǎn)品容易不合格的測(cè)試項(xiàng)目。制造商在做認(rèn)證或摸底測(cè)試時(shí),需要特別考慮。
抗擾度測(cè)試共有靜電放電,輻射抗擾度,快速瞬變脈沖群,雷擊、浪涌,傳導(dǎo)抗擾度,工頻磁場(chǎng)和電壓跌落/電壓中斷七個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。與一般類(lèi)產(chǎn)品要求不同的是雷擊、浪涌這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目,EN61547中規(guī)定的此項(xiàng)測(cè)試等級(jí)會(huì)和產(chǎn)品功率有關(guān),小于等于25W的產(chǎn)品測(cè)試等級(jí)會(huì)低于大于25W的產(chǎn)品,而一般類(lèi)產(chǎn)品該項(xiàng)測(cè)試是和功率無(wú)關(guān)的。同時(shí),雷擊、浪涌這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目也是所有EMS項(xiàng)目中比較嚴(yán)酷的一個(gè)試驗(yàn),很多燈具產(chǎn)品都很難通過(guò)該試驗(yàn)。如果產(chǎn)品此項(xiàng)測(cè)試不合格,一般在電路上加上壓敏電阻就能通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)。除了CE認(rèn)證中的LVD指令和EMC指令外,歐盟還有一個(gè)重要的指令是ErP指令,該指令是歐盟有關(guān)能源相關(guān)產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)要求指令,對(duì)多種能源相關(guān)產(chǎn)品確定了最低能效要求。目前ErP指令對(duì)LED燈的要求主要體現(xiàn)在實(shí)施措施244/2009里,主要對(duì)非定向家用LED燈的能效進(jìn)行要求。
二、美國(guó)市場(chǎng)的檢測(cè)認(rèn)證
美國(guó)市場(chǎng)對(duì)LED燈具產(chǎn)品的安全要求主要有UL,ETL,CSA,MET,cTUVus等認(rèn)證。主要的認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有UL8750,UL1598,UL153,UL1993,UL1574,UL2108,UL1310,UL1012和UL60950-1等。其中,UL8750是對(duì)照明產(chǎn)品中使用LED光源的安全要求,包括使用環(huán)境、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣機(jī)構(gòu)等方面的要求。在測(cè)試評(píng)估方面,UL8750的主要測(cè)試有:與電擊危險(xiǎn)相關(guān)的測(cè)試評(píng)估,與熱危險(xiǎn)相關(guān)的測(cè)試評(píng)估,與機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)相關(guān)的測(cè)試評(píng)估,與能量危險(xiǎn)相關(guān)的測(cè)試,與防火相關(guān)的材料評(píng)估,與應(yīng)用環(huán)境相關(guān)的測(cè)試評(píng)估等。UL1598是針對(duì)固定式燈具的安全要求,這類(lèi)燈具皆不帶電源線(xiàn)插頭,包括臺(tái)階燈、吸頂燈、吊燈、壁燈、路燈、柱燈等。UL153是對(duì)于便攜式燈具的安全要求,這類(lèi)燈具皆為帶電源線(xiàn)插頭,包括手提燈、櫥柜燈、桌燈、落地?zé)舻?。UL1993是對(duì)于自鎮(zhèn)流燈和燈適配器的安全要求,這類(lèi)燈內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電路,如LED燈泡、緊湊式熒光燈CFL等。UL1574和UL2108分別為隧道照明系統(tǒng)和低電壓照明系統(tǒng)的安全要求。UL1310適用于帶2類(lèi)安全回路的電源供應(yīng)器,而UL1012適用于不帶2類(lèi)安全回路的電源供電器。UL60950-1對(duì)可帶LPS安全回路的電源供應(yīng)器進(jìn)行了規(guī)定。對(duì)于LED照明產(chǎn)品做UL認(rèn)證時(shí),UL8750是必測(cè)項(xiàng)目,另外根據(jù)產(chǎn)品的類(lèi)別和電源供應(yīng)器的類(lèi)別不同,需要增加相應(yīng)燈具類(lèi)和電源類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)項(xiàng)目。對(duì)于LED照明產(chǎn)品的安全檢測(cè)認(rèn)證,歐盟CE認(rèn)證和美國(guó)UL認(rèn)證的側(cè)重點(diǎn)有所不同,CE認(rèn)證側(cè)重于產(chǎn)品的防觸電安全性,而UL認(rèn)證則更側(cè)重于產(chǎn)品的防火災(zāi)安全性。
美國(guó)市場(chǎng)對(duì)LED燈具產(chǎn)品的電磁兼容要求就是FCC認(rèn)證。認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為FCCPART15B,認(rèn)證類(lèi)型為VOC(也就是一般的自我驗(yàn)證型式的認(rèn)證)。與歐盟的CE認(rèn)證相比,F(xiàn)CC測(cè)試最大的區(qū)別就是它只有EMI方面的要求而無(wú)EMS的要求。測(cè)試項(xiàng)目一共是兩個(gè):輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射,并且這兩個(gè)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試頻率范圍和限值要求也與歐盟CE認(rèn)證不同。
對(duì)于出口到美國(guó)市場(chǎng)的LED燈具,除了在安全方面的UL認(rèn)證和電磁兼容方面的FCC認(rèn)證外,還有一個(gè)最重要的認(rèn)證是能源之星(ENERGYSTAR)的認(rèn)證。
照明產(chǎn)品的能源之星認(rèn)證是基于產(chǎn)品的UL和FCC認(rèn)證,主要對(duì)產(chǎn)品的光學(xué)性能和流明維持壽命方面的檢測(cè)認(rèn)證。
對(duì)于LED照明產(chǎn)品的能源之星檢測(cè)認(rèn)證,原來(lái)主要由美國(guó)能源部(DOE,DepartmentofEnergy)負(fù)責(zé);而對(duì)于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的能源之星檢測(cè)認(rèn)證,主要由美國(guó)環(huán)保署(EPA,EnvironmentalProtectionAgency)負(fù)責(zé)。隨著2010年能源之星計(jì)劃由DOE向EPA交接工作的逐步完成,目前美國(guó)能源之星計(jì)劃全權(quán)由EPA負(fù)責(zé)。
對(duì)于LED照明產(chǎn)品的能源之星認(rèn)證的兩本重要標(biāo)準(zhǔn)是由DOE制定的,分別對(duì)固態(tài)照明(SSL,SolidStateLighting)燈具[1]和整體式LED燈(IntegralLEDlamps)[2]的性能參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定。對(duì)于產(chǎn)品性能參數(shù)的兩本主要測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分別為IESLM-79-08和IESLM-80-08,其中IESLM-79-08是SSL產(chǎn)品的電氣和光度測(cè)量的批準(zhǔn)方法,其主要對(duì)SSL產(chǎn)品的光電性能測(cè)試的環(huán)境條件,儀器設(shè)備要求,測(cè)試方法等進(jìn)行了規(guī)定;而IESLM-80-08是LED光源流明維持測(cè)量的批準(zhǔn)方法,適用于測(cè)量LED封裝、陣列和模組的光通量維持率,主要對(duì)測(cè)試條件和測(cè)試方法等進(jìn)行了要求。IESLM-79-08標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試項(xiàng)目主要有總光通量、發(fā)光效率、光強(qiáng)分布、色度坐標(biāo)、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)和顏色空間不均勻性等。在我們對(duì)大量的LED照明產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)和美國(guó)DOECALiPER計(jì)劃從市場(chǎng)抽檢的LED照明產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)看出,前期生產(chǎn)的LED照明產(chǎn)品,大部分廠(chǎng)商都致力于提高產(chǎn)品的發(fā)光效率,而忽略了產(chǎn)品的顏色特性,使得產(chǎn)品雖有較高的光效,而產(chǎn)品的顯色性不太好,色調(diào)偏冷,不適用于室內(nèi)通用照明。隨著LED技術(shù)的進(jìn)一步提高,在我們近期檢測(cè)的一些客戶(hù)提供的LED燈產(chǎn)品,和DOECALiPER近期發(fā)布的幾輪檢測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),目前大部分廠(chǎng)商除了關(guān)注產(chǎn)品的光效外,也開(kāi)始注重產(chǎn)品的顯色指數(shù)和相關(guān)色溫,在產(chǎn)品的光學(xué)性能設(shè)計(jì)上考慮到了折中選擇。另外,由于LED具有很強(qiáng)的方向性,以及同一型號(hào)LED器件之間的一致性可能不同,這將導(dǎo)致使用這些LED器件制造出的照明產(chǎn)品在空間的明亮程度和顏色特性不同,這方面的性能需要測(cè)量產(chǎn)品的光強(qiáng)分布和顏色
空間不均勻性的性能指標(biāo)來(lái)表征。同時(shí),由于LED光源的特殊性,對(duì)于LED照明產(chǎn)品的流明維持壽命,目前世界上還沒(méi)有可以進(jìn)行加速壽命測(cè)試的方法,需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試才能近似評(píng)估。IESLM-80-08要求LED光源流明維持測(cè)試的最短持續(xù)時(shí)間為6000小時(shí),推薦的較佳持續(xù)時(shí)間為10000小時(shí)。
2010年10月CALiPER發(fā)布的第11輪抽檢報(bào)告[3]中,對(duì)9個(gè)LED燈具產(chǎn)品進(jìn)行了流明衰減測(cè)試,對(duì)15個(gè)LED替代燈產(chǎn)品進(jìn)行了流明衰減測(cè)試。按能源之星標(biāo)準(zhǔn)的要求,在6000小時(shí)的工作后,SSL產(chǎn)品如果宣稱(chēng)25000小時(shí)的壽命,光輸出需要維持在初始值的91.8%以上;如果宣稱(chēng)35000小時(shí)的壽命,光輸出需要維持在初始值的94.1%以上。根據(jù)這一判定依據(jù),這24個(gè)LED照明產(chǎn)品的測(cè)試情況如表2所示。從測(cè)試結(jié)果中看出,目前大部分的LED替代燈產(chǎn)品的流明維持壽命還不能達(dá)到能源之星標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外,在流明維持的測(cè)試過(guò)程中,同時(shí)需要關(guān)注產(chǎn)品的顏色維持特性。
由EPA全權(quán)負(fù)責(zé)能源之星計(jì)劃后,EPA致力于整合能源之星的標(biāo)準(zhǔn),EPA已于2011年2月16日發(fā)布了燈具的(Luminaires)能源之星標(biāo)準(zhǔn)的V1.0最終版[4],用于取代其原來(lái)制定的宅用照明設(shè)備(RLF,ResidentialLightFixtures)的能源之星標(biāo)準(zhǔn)和DOE制定的SSL燈具的能源之星標(biāo)準(zhǔn)。
燈具的能源之星標(biāo)準(zhǔn)包括的光源類(lèi)別有:熒光燈、高強(qiáng)度放電燈、鹵素?zé)艉蚅ED燈。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于LED燈具的性能提出了更高的要求,如果廠(chǎng)商的LED燈具產(chǎn)品需要申請(qǐng)能源之星,這里需要特別注意。在這個(gè)燈具的能源之星標(biāo)準(zhǔn)中還有兩個(gè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)需要關(guān)注,一個(gè)是IESLM-82-11,其是對(duì)LED光引擎和整體式LED燈的電氣和光學(xué)性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn);另一個(gè)是IESTM-21-11,其是LED器件流明維持壽命的推算方法,可以做為IESLM-80-08測(cè)試結(jié)果處理的一個(gè)補(bǔ)充,從這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中也看出,對(duì)于LED流明維持壽命的擬合推算只能近似預(yù)測(cè)產(chǎn)品的壽命,因此目前還不能使用加速老化的方法來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的流明維持壽命。另外,EPA也已經(jīng)聲明,將在后續(xù)發(fā)布燈泡(Lamps)的能源之星標(biāo)準(zhǔn),用于取代其原來(lái)制定的緊湊式熒光燈(CFL,CompactFluorescentLamps)的能源之星標(biāo)準(zhǔn)和DOE制定的整體式LED燈的能源之星標(biāo)準(zhǔn)。
三.俄羅斯:對(duì)照明設(shè)備和照明用燈做出規(guī)定
俄羅斯聯(lián)邦政府于2011年7月20日頒布政府令,批準(zhǔn)了對(duì)照明設(shè)備和在交流電路中使用的照明用電燈的要求。新規(guī)則不涉及定向光照燈,以及光通量小于150流明的燈。
根據(jù)文件規(guī)定,水銀燈的能效必須至少達(dá)到30流明/瓦特,高壓鈉燈的能效必須至少達(dá)到50流明/瓦特,LED燈的能效在2012年6月30日前必須至少達(dá)到50流明/瓦特,從2012年7月1日起必須至少達(dá)到60流明/瓦特。
此外,文件還規(guī)定了燈的發(fā)光持續(xù)時(shí)間。其中,對(duì)普通鎢絲白熾燈的發(fā)光時(shí)間要求是不低于1000小時(shí),鹵素?zé)?不低于2000小時(shí),非定向光LED燈的壽命最長(zhǎng),為2.5萬(wàn)小時(shí)。
文件還對(duì)不同功率熒光燈的汞和鉛含量做出要求。
該政府令將在其正式公布之日起3個(gè)月后生效
四.PSE認(rèn)證最新動(dòng)態(tài) LED燈具2012年7月1日起需加貼PSE圓形認(rèn)證標(biāo)簽
日本作為全球最大LED產(chǎn)值國(guó),據(jù)統(tǒng)計(jì),在節(jié)約能源的大背景下,LED市場(chǎng)年增長(zhǎng)率達(dá)70%~80%,2010年市場(chǎng)容量達(dá)到11億美元,未來(lái)將達(dá)到110億美元。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省于2011年7月1日公布《關(guān)于修訂電氣用品安全法施行令的部分內(nèi)容的政令》。根據(jù)該政令的最新規(guī)定,進(jìn)入日本市場(chǎng)銷(xiāo)售的LED燈泡及LED
電燈器具將于2012年7月1日開(kāi)始須加貼圓形PSE標(biāo)志。這標(biāo)志著“LED燈”及“LED燈具”成為《電氣用品安全法》管制對(duì)象。
日本LED產(chǎn)品認(rèn)證的安全和電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)目前只有省令1項(xiàng),省令2項(xiàng)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)。因此與LED相關(guān)的IEC標(biāo)準(zhǔn)不在《電氣用品安全法》接受范圍內(nèi)。從2012年7月1日開(kāi)始,最可行、最省成本的方法是依據(jù)日本省令1項(xiàng)的技術(shù)基準(zhǔn)制造LED燈泡和LED電燈器具。
管控對(duì)象范圍限于額定電壓為100V~300V,額定功率大于1W的使用50Hz和60Hz交流電路的LED燈具和燈泡。歸類(lèi)為新增設(shè)的“LED燈泡”或“LED燈具”的產(chǎn)品有家用熒光吊燈、白熾燈泡、熒光燈等;有些臺(tái)燈、充電式手電筒、廣告燈、裝飾燈、手提燈和花園燈雖采用LED作為光源,卻并不歸類(lèi)為“LED燈具”。
“修改政令”對(duì)“LED燈泡”和“LED燈具”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更改,主要內(nèi)容有:
1、新增設(shè)“LED燈泡”和“LED燈具”個(gè)別事項(xiàng);
a“LED燈泡”的個(gè)別事項(xiàng)主要從構(gòu)造、絕緣性能、燈口的連接強(qiáng)度等進(jìn)行了限定;
b“LED燈具”的個(gè)別事項(xiàng)主要從構(gòu)造、絕緣性能、正常狀態(tài)的溫度上升、熱變形、耐熱沖擊性和機(jī)械強(qiáng)度等進(jìn)行了限定。
2、追加“LED燈泡”螺口燈口的耐腐蝕性、螺口燈口的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度和燈口尺寸的要求;
3、“LED燈具”根據(jù)重量對(duì)構(gòu)造有限制、還對(duì)拉線(xiàn)強(qiáng)度和絕緣性能提出要求;
4、追加LED模塊長(zhǎng)壽命特性方面的性能要求;
5、以至今在電安法規(guī)中的照明器具的標(biāo)準(zhǔn)為主體,在既存的電器用品的個(gè)別事項(xiàng)中追加了使用LED燈類(lèi)產(chǎn)品的要求事項(xiàng)。
a燈口等帶電部分材料必使用銅或者銅合金;
b光線(xiàn)發(fā)出時(shí)沒(méi)有閃爍的感覺(jué)
“修改政令”還對(duì)新增設(shè)的“LED燈泡”或“LED燈具”的產(chǎn)品標(biāo)示提出要求。按照日本電器用品法的施行規(guī)則規(guī)定,通過(guò)安全認(rèn)證的電器用品上必須標(biāo)示圓形PSE標(biāo)志和申報(bào)日本進(jìn)口商品名稱(chēng)。除此之外,“LED燈具”標(biāo)示卡上還需標(biāo)注①額定電壓、②額定功率(僅限于有放電燈、變壓器及有電動(dòng)機(jī)的燈具)、③適用電燈的額定功率、④額定頻率(僅限于有放電燈、變壓器及有電動(dòng)機(jī)的燈具)、⑤屋外用燈具(僅限于其他白熾燈具、其他放電燈具)、⑥屋內(nèi)用燈具(僅限于廣告燈)和⑦雙重絕緣構(gòu)造燈具須標(biāo)示雙重絕緣的回標(biāo)志。
第二篇:歐美市場(chǎng)關(guān)于LED照明產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證現(xiàn)狀及分析
歐美市場(chǎng)關(guān)于LED照明產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證現(xiàn)狀及分析[1] 日期:2011-6-7 | 來(lái)源:《半導(dǎo)體照明》雜志 | 訪(fǎng)問(wèn):998次 | 發(fā)表評(píng)論隨著LED照明產(chǎn)品的逐漸普及應(yīng)用,出于對(duì)產(chǎn)品安全性、可靠性和節(jié)能環(huán)保性能的考慮,出口到歐美地區(qū)的LED照明產(chǎn)品需要通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)認(rèn)證,這有利于提高照明產(chǎn)品在市場(chǎng)中的品質(zhì),同時(shí)幫助消費(fèi)者快速準(zhǔn)確地識(shí)別安全節(jié)能的照明產(chǎn)品。
與一般的電子電器產(chǎn)品的檢測(cè)認(rèn)證有區(qū)別的是,半導(dǎo)體照明產(chǎn)品除了需要關(guān)注產(chǎn)品的安全性能和電磁兼容性能外,還需要特別關(guān)注其光學(xué)性能和流明維持特性。因此,我們首先分析一下目前LED照明產(chǎn)品出口到歐盟和美國(guó)地區(qū)需要做哪些檢測(cè)認(rèn)證,以及這些檢測(cè)環(huán)節(jié)中需要注意哪些問(wèn)題。最后,重點(diǎn)介紹目前對(duì)于LED燈檢測(cè)認(rèn)證影響力最大的美國(guó)能源之星認(rèn)證,以及分享一些我們實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)研究經(jīng)驗(yàn)。
一、歐盟市場(chǎng)的檢測(cè)認(rèn)證
出口到歐盟各國(guó)的LED燈具必須通過(guò)CE認(rèn)證,該認(rèn)證要求產(chǎn)品需要通過(guò)LVD和EMC指令的要求。LED燈具產(chǎn)品歐盟CE認(rèn)證的LVD指令是2006/95/EEC,主要的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有EN 60598-1,EN 60598-2系列,EN 61347-1,EN 61347-2-13,EN 62031和EN 62471。
其中,EN 60598-1是燈具的通用安全標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于特定類(lèi)別的燈具,一般需要將EN 60598-1和EN 60598-2系列中關(guān)于特定類(lèi)別燈具的特殊要求結(jié)合起來(lái)考量燈具的安全特性。EN 61347-1是對(duì)燈控制器的通用安全要求,而EN 61347-2-13是針對(duì)LED驅(qū)動(dòng)的安全要求。EN 62031是關(guān)于普通照明LED模塊的安全規(guī)范,對(duì)模塊的標(biāo)志、端子、保護(hù)接地、防觸電保護(hù)、潮態(tài)后的絕緣電阻、電氣強(qiáng)度、故障狀態(tài)、結(jié)構(gòu)、爬電距離和電氣間隙、耐熱、防火和耐電痕化、防腐蝕等進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定。EN 62471是評(píng)價(jià)燈和燈具系統(tǒng)光生物學(xué)安全性的標(biāo)準(zhǔn),其中的光源包括了LED,但是不包括激光,該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)光輻射危害的程度將連續(xù)輻射燈分為豁免類(lèi)、1類(lèi)危害(低危害)、2類(lèi)危害(中危害)和3類(lèi)危害(高危害)等四大類(lèi)。
對(duì)于燈具型式試驗(yàn)中的測(cè)試項(xiàng)目主要有:標(biāo)志,結(jié)構(gòu),外部線(xiàn)和內(nèi)部線(xiàn),保護(hù)接地,防觸電保護(hù),防塵、防水和耐潮濕,絕緣電阻和電氣強(qiáng)度,接觸電流,爬電距離和電氣間隙,耐久性和熱試驗(yàn),球壓、灼熱絲和針焰測(cè)試等。在我們實(shí)驗(yàn)室大量的檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),一般出現(xiàn)不符合項(xiàng)概率較高的測(cè)試項(xiàng)目主要有爬電距離和電氣間隙,接地電阻測(cè)試,球壓、灼熱絲和針焰測(cè)試,IP測(cè)試。
LED燈具產(chǎn)品歐盟CE認(rèn)證的EMC指令為2004/108/EC。適用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是EN 55015和EN 61547,其中EN 55015標(biāo)準(zhǔn)考慮的是產(chǎn)品發(fā)射(也就是EMI)的要求,而EN 61547考慮的則是抗干擾能力(也就是EMS)的要求。如果產(chǎn)品為AC供電或能連
接到AC電源上,則還需增加EN 61000-3-2(電流諧波)和EN 61000-3-3(電壓閃爍)這兩項(xiàng)測(cè)試。
針對(duì)燈具產(chǎn)品發(fā)射部分的要求,EN 55015這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中共有三個(gè)測(cè)試項(xiàng)目:騷擾電壓測(cè)試,9kHz~30MHz范圍內(nèi)輻射電磁騷擾和30MHz~300MHz范圍內(nèi)輻射電磁騷擾。特別要注意的是與一般類(lèi)產(chǎn)品比較,電場(chǎng)輻射的測(cè)試只須測(cè)試到300MHz,而無(wú)須測(cè)到1GHz。同時(shí)該項(xiàng)測(cè)試和騷擾電壓測(cè)試這兩個(gè)測(cè)試項(xiàng)目通常都是燈具類(lèi)產(chǎn)品容易不合格的測(cè)試項(xiàng)目。制造商在做認(rèn)證或摸底測(cè)試時(shí),需要特別考慮。
抗擾度測(cè)試共有靜電放電,輻射抗擾度,快速瞬變脈沖群,雷擊、浪涌,傳導(dǎo)抗擾度,工頻磁場(chǎng)和電壓跌落/電壓中斷七個(gè)測(cè)試項(xiàng)目。與一般類(lèi)產(chǎn)品要求不同的是雷擊、浪涌這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目,EN 61547中規(guī)定的此項(xiàng)測(cè)試等級(jí)會(huì)和產(chǎn)品功率有關(guān),小于等于25W的產(chǎn)品測(cè)試等級(jí)會(huì)低于大于25W的產(chǎn)品,而一般類(lèi)產(chǎn)品該項(xiàng)測(cè)試是和功率無(wú)關(guān)的。同時(shí),雷擊、浪涌這個(gè)測(cè)試項(xiàng)目也是所有EMS項(xiàng)目中比較嚴(yán)酷的一個(gè)試驗(yàn),很多燈具產(chǎn)品都很難通過(guò)該試驗(yàn)。如果產(chǎn)品此項(xiàng)測(cè)試不合格,一般在電路上加上壓敏電阻就能通過(guò)該項(xiàng)試驗(yàn)。
除了CE認(rèn)證中的LVD指令和EMC指令外,歐盟還有一個(gè)重要的指令是ErP指令,該指令是歐盟有關(guān)能源相關(guān)產(chǎn)品的生態(tài)設(shè)計(jì)要求指令,對(duì)多種能源相關(guān)產(chǎn)品確定了最低能效要求。目前ErP指令對(duì)LED燈的要求主要體現(xiàn)在實(shí)施措施244/2009里,主要對(duì)非定向家用LED燈的能效進(jìn)行要求。
二、美國(guó)市場(chǎng)的檢測(cè)認(rèn)證
美國(guó)市場(chǎng)對(duì)LED燈具產(chǎn)品的安全要求主要有UL,ETL,CSA,MET,cTUVus等認(rèn)證。主要的認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有UL 8750,UL 1598,UL 153,UL 1993,UL 1574,UL 2108,UL 1310,UL 1012和UL 60950-1等。
其中,UL 8750是對(duì)照明產(chǎn)品中使用LED光源的安全要求,包括使用環(huán)境、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣機(jī)構(gòu)等方面的要求。在測(cè)試評(píng)估方面,UL 8750的主要測(cè)試有:與電擊危險(xiǎn)相關(guān)的測(cè)試評(píng)估,與熱危險(xiǎn)相關(guān)的測(cè)試評(píng)估,與機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)相關(guān)的測(cè)試評(píng)估,與能量危險(xiǎn)相關(guān)的測(cè)試,與防火相關(guān)的材料評(píng)估,與應(yīng)用環(huán)境相關(guān)的測(cè)試評(píng)估等。
UL 1598是針對(duì)固定式燈具的安全要求,這類(lèi)燈具皆不帶電源線(xiàn)插頭,包括臺(tái)階燈、吸頂燈、吊燈、壁燈、路燈、柱燈等。
UL 153是對(duì)于便攜式燈具的安全要求,這類(lèi)燈具皆為帶電源線(xiàn)插頭,包括手提燈、櫥柜燈、桌燈、落地?zé)舻取?/p>
UL 1993是對(duì)于自鎮(zhèn)流燈和燈適配器的安全要求,這類(lèi)燈內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電路,如LED燈泡、緊湊式熒光燈CFL等。
UL 1574和UL 2108分別為隧道照明系統(tǒng)和低電壓照明系統(tǒng)的安全要求。
UL 1310適用于帶2類(lèi)安全回路的電源供應(yīng)器,而UL 1012適用于不帶2類(lèi)安全回路的電源供電器。
UL 60950-1對(duì)可帶LPS安全回路的電源供應(yīng)器進(jìn)行了規(guī)定。
對(duì)于LED照明產(chǎn)品做UL認(rèn)證時(shí),UL 8750是必測(cè)項(xiàng)目,另外根據(jù)產(chǎn)品的類(lèi)別和電源供應(yīng)器的類(lèi)別不同,需要增加相應(yīng)燈具類(lèi)和電源類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)項(xiàng)目。對(duì)于LED照明產(chǎn)品的安全檢測(cè)認(rèn)證,歐盟CE認(rèn)證和美國(guó)UL認(rèn)證的側(cè)重點(diǎn)有所不同,CE認(rèn)證側(cè)重于產(chǎn)品的防觸電安全性,而UL認(rèn)證則更側(cè)重于產(chǎn)品的防火災(zāi)安全性。
美國(guó)市場(chǎng)對(duì)LED燈具產(chǎn)品的電磁兼容要求就是FCC認(rèn)證。認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為FCCPART15B,認(rèn)證類(lèi)型為VOC(也就是一般的自我驗(yàn)證型式的認(rèn)證)。與歐盟的CE認(rèn)證相比,F(xiàn)CC測(cè)試最大的區(qū)別就是它只有EMI方面的要求而無(wú)EMS的要求。測(cè)試項(xiàng)目一共是兩個(gè):輻射發(fā)射和傳導(dǎo)發(fā)射,并且這兩個(gè)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試頻率范圍和限值要求也與歐盟CE認(rèn)證不同。對(duì)于出口到美國(guó)市場(chǎng)的LED燈具,除了在安全方面的UL認(rèn)證和電磁兼容方面的FCC認(rèn)證外,還有一個(gè)最重要的認(rèn)證是能源之星(ENERGY STAR)的認(rèn)證。照明產(chǎn)品的能源之星認(rèn)證是基于產(chǎn)品的UL和FCC認(rèn)證,主要對(duì)產(chǎn)品的光學(xué)性能和流明維持壽命方面的檢測(cè)認(rèn)證。
對(duì)于LED照明產(chǎn)品的能源之星檢測(cè)認(rèn)證,原來(lái)主要由美國(guó)能源部(DOE,Department of Energy)負(fù)責(zé);而對(duì)于傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的能源之星檢測(cè)認(rèn)證,主要由美國(guó)環(huán)保署(EPA,Environmental Protection Agency)負(fù)責(zé)。隨著2010年能源之星計(jì)劃由DOE向EPA交接工作的逐步完成,目前美國(guó)能源之星計(jì)劃全權(quán)由EPA負(fù)責(zé)。
對(duì)于LED照明產(chǎn)品的能源之星認(rèn)證的兩本重要標(biāo)準(zhǔn)是由DOE制定的,分別對(duì)固態(tài)照明(SSL,Solid State Lighting)燈具和整體式LED燈(Integral LED lamps)的性能參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定。對(duì)于產(chǎn)品性能參數(shù)的兩本主要測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分別為IES LM-79-08和IES LM-80-08,其中IES LM-79-08是SSL產(chǎn)品的電氣和光度測(cè)量的批準(zhǔn)方法,其主要對(duì)SSL產(chǎn)品的光電性能測(cè)試的環(huán)境條件,儀器設(shè)備要求,測(cè)試方法等進(jìn)行了規(guī)定;而IES LM-80-08是LED光源流明維持測(cè)量的批準(zhǔn)方法,適用于測(cè)量LED封裝、陣列和模組的光通量維持率,主要對(duì)測(cè)試條件和測(cè)試方法等進(jìn)行了要求。
IES LM-79-08標(biāo)準(zhǔn)中的測(cè)試項(xiàng)目主要有總光通量、發(fā)光效率、光強(qiáng)分布、色度坐標(biāo)、相關(guān)色溫、顯色指數(shù)和顏色空間不均勻性等。在我們對(duì)大量的LED照明產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)和美國(guó)DOE CALiPER計(jì)劃從市場(chǎng)抽檢的LED照明產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)看出,前期生產(chǎn)的LED照明產(chǎn)品,大部分廠(chǎng)商都致力于提高產(chǎn)品的發(fā)光效率,而忽略了產(chǎn)品的顏色特性,使得產(chǎn)品雖有較高的光效,而產(chǎn)品的顯色性不太好,色調(diào)偏冷,不適用于室內(nèi)通用照明。隨著LED技術(shù)的進(jìn)一步提高,在我們近期檢測(cè)的一些客戶(hù)提供的LED燈產(chǎn)品,和DOE CALiPER近期發(fā)布的幾輪檢測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),目前大部分廠(chǎng)商除了關(guān)注產(chǎn)品的光效外,也開(kāi)始注重產(chǎn)品的顯色指數(shù)和相關(guān)色溫,在產(chǎn)品的光學(xué)性能設(shè)計(jì)上考慮到了折中選擇。
另外,由于LED具有很強(qiáng)的方向性,以及同一型號(hào)LED器件之間的一致性可能不同,這將導(dǎo)致使用這些LED器件制造出的照明產(chǎn)品在空間的明亮程度和顏色特性不同,這方面的性能需要測(cè)量產(chǎn)品的光強(qiáng)分布和顏色空間不均勻性的性能指標(biāo)來(lái)表征。同時(shí),由于LED光源的特殊性,對(duì)于LED照明產(chǎn)品的流明維持壽命,目前世界上還沒(méi)有可以進(jìn)行加速壽命測(cè)試的方法,需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試才能近似評(píng)估。IES LM-80-08要求LED光源流明維持測(cè)試的最短持續(xù)時(shí)間為6000小時(shí),推薦的較佳持續(xù)時(shí)間為10000小時(shí)。
2010年10月CALiPER發(fā)布的第11輪抽檢報(bào)告中,對(duì)9個(gè)LED燈具產(chǎn)品進(jìn)行了流明衰減測(cè)試,對(duì)15個(gè)LED替代燈產(chǎn)品進(jìn)行了流明衰減測(cè)試。按能源之星標(biāo)準(zhǔn)的要求,在6000小時(shí)的工作后,SSL產(chǎn)品如果宣稱(chēng)25000小時(shí)的壽命,光輸出需要維持在初始值的91.8%以上;如果宣稱(chēng)35000小時(shí)的壽命,光輸出需要維持在初始值的94.1%以上。根據(jù)這一判定依據(jù),這24個(gè)LED照明產(chǎn)品的測(cè)試情況如表2所示。從測(cè)試結(jié)果中看出,目前大部分的LED替代燈產(chǎn)品的流明維持壽命還不能達(dá)到能源之星標(biāo)準(zhǔn)的要求。另外,在流明維持的測(cè)試過(guò)程中,同時(shí)需要關(guān)注產(chǎn)品的顏色維持特性。
由EPA全權(quán)負(fù)責(zé)能源之星計(jì)劃后,EPA致力于整合能源之星的標(biāo)準(zhǔn),EPA已于2011年2月16日發(fā)布了燈具的(Luminaires)能源之星標(biāo)準(zhǔn)的V1.0最終版,用于取代其原來(lái)制定的宅用照明設(shè)備(RLF,Residential Light Fixtures)的能源之星標(biāo)準(zhǔn)和DOE制定的SSL燈具的能源之星標(biāo)準(zhǔn)。燈具的能源之星標(biāo)準(zhǔn)包括的光源類(lèi)別有:熒光燈、高強(qiáng)度放電燈、鹵素?zé)艉蚅ED燈。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于LED燈具的性能提出了更高的要求,如果廠(chǎng)商的LED燈具產(chǎn)品需要申請(qǐng)能源之星,這里需要特別注意。
在這個(gè)燈具的能源之星標(biāo)準(zhǔn)中還有兩個(gè)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)需要關(guān)注,一個(gè)是IES LM-82-11,其是對(duì)LED光引擎和整體式LED燈的電氣和光學(xué)性能的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn);另一個(gè)是IES
TM-21-11,其是LED器件流明維持壽命的推算方法,可以做為IES LM-80-08測(cè)試結(jié)果處理的一個(gè)補(bǔ)充,從這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中也看出,對(duì)于LED流明維持壽命的擬合推算只能近似預(yù)測(cè)產(chǎn)品的壽命,因此目前還不能使用加速老化的方法來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的流明維持壽命。另外,EPA也已經(jīng)聲明,將在后續(xù)發(fā)布燈泡(Lamps)的能源之星標(biāo)準(zhǔn),用于取代其原來(lái)制定的緊湊式熒光燈(CFL,Compact Fluorescent Lamps)的能源之星標(biāo)準(zhǔn)和DOE制定的整體式LED燈的能源之星標(biāo)準(zhǔn)。
總結(jié)
本文簡(jiǎn)述了LED照明產(chǎn)品在歐美市場(chǎng)的檢測(cè)認(rèn)證現(xiàn)狀,并結(jié)合我們實(shí)驗(yàn)室在LED照明產(chǎn)品的安規(guī)、EMC和光學(xué)性能方面的檢測(cè)和研究經(jīng)驗(yàn),分析了目前產(chǎn)品檢測(cè)過(guò)程中存在的問(wèn)題及相應(yīng)的整改方法。另外,安規(guī)和EMC是電子電器產(chǎn)品的通常檢測(cè)項(xiàng)目,在這一方面廠(chǎng)商和檢測(cè)機(jī)構(gòu)也積累了比較多的檢測(cè)和整改經(jīng)驗(yàn),而對(duì)于LED照明產(chǎn)品,光學(xué)性能和流明維持壽命是其特有的檢測(cè)項(xiàng)目。對(duì)于LED照明產(chǎn)品的性能要求和相應(yīng)的檢測(cè)方法,目前美國(guó)能源之星標(biāo)準(zhǔn)要求和相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)做了比較明確的規(guī)定,這也是目前世界上比較全面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
第三篇:LED照明產(chǎn)品檢測(cè)的缺陷和改善的對(duì)策
LED照明產(chǎn)品檢測(cè)的缺陷和改善的對(duì)策
摘要:傳統(tǒng)的 LED 及其模塊光、色、電參數(shù)檢測(cè)方法有電脈沖驅(qū)動(dòng),CCD 快速光譜測(cè)量法,也有在一定的條件下,熱平衡后的測(cè)量法,但這些方法的測(cè)量條件和結(jié)果與LED 進(jìn)入照明器具內(nèi)的實(shí)際工作情況都相差甚遠(yuǎn)。文章介紹了通過(guò)Vf—TJ 曲線(xiàn)的標(biāo)出并控制LED 在控定的結(jié)溫下測(cè)量其光、色、電參數(shù)不僅對(duì)采用LED的照明器具的如何保證LED 工作結(jié)溫提供了目標(biāo)限位,同時(shí)也使LED 及其模塊的光、色、電參數(shù)的測(cè)量參數(shù)更接近于實(shí)際的應(yīng)用條件。文章還介紹了采用LED的照明器具如測(cè)量LED 的結(jié)溫并確定LED 參考點(diǎn)的限值溫度與結(jié)溫的函數(shù)關(guān)系。這對(duì)快速評(píng)估采用LED 的照明器具的工作狀態(tài)和使用壽命提供了一個(gè)有效的途徑。
一、序言
對(duì)于一個(gè)新興的產(chǎn)品,其產(chǎn)品自身的發(fā)展總是先于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法。雖然產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法不可能先于產(chǎn)品的研發(fā),但是,產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法應(yīng)盡可能地緊跟產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的進(jìn)度,因?yàn)楫a(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法的制定過(guò)程本身就是對(duì)產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的回顧研討和小結(jié),只要條件基本成熟,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法的制訂越及時(shí),就越能減少產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程的盲目性。LED 照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在,我們對(duì)LED 照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法的回顧、小結(jié)的時(shí)候已經(jīng)基本到來(lái)。
二、LED 模塊的光電參數(shù)和檢測(cè)方法的現(xiàn)狀和改進(jìn)方法
1、傳統(tǒng)的LED 模塊的檢測(cè)方法
目前傳統(tǒng)的 LED 模塊的檢測(cè)方法主要有兩種,第一種是采用脈沖測(cè)量的方法,它是把照明LED 模塊固定在測(cè)量裝置上(例如積分球的測(cè)量位置等),采用脈沖恒流電源與瞬時(shí)測(cè)量光譜儀的同步聯(lián)動(dòng),即對(duì)LED 發(fā)出數(shù)十毫秒~數(shù)佰毫秒恒流的脈沖電流的同時(shí),同步打開(kāi)瞬時(shí)測(cè)量光譜儀器的快門(mén),對(duì)LED 發(fā)出的光參數(shù)(光通量、光色參數(shù)等)進(jìn)行快速檢測(cè),同時(shí),也同步采集LED 的正向壓降和功率等參數(shù)。由于這種方式在檢測(cè)過(guò)程中,LED 的結(jié)溫幾乎等同于室溫,所以,測(cè)量結(jié)果的光效高,光色和電參數(shù)與實(shí)際使用情況有明顯差異,這一般都是LED 芯片(器件)生產(chǎn)商采用的快速檢測(cè)方法,而與LED 實(shí)際應(yīng)用在最終照明器具中的狀態(tài)不具有可參比性。
第二種檢測(cè)方法是把LED模塊安裝在檢測(cè)裝置上后,可能帶上一固定的散熱器(也可能具有基座控溫功能),給LED施加其聲稱(chēng)的工作電流,受傳統(tǒng)的照明光源檢測(cè)方法的影響,也是等到LED達(dá)到熱平衡后再開(kāi)始測(cè)量它的光電參數(shù)。這種方法看似比較嚴(yán)密,但實(shí)際上,它的熱平衡條件和工作條件與此類(lèi)LED裝入最終的照明器具中的狀態(tài)仍沒(méi)有好的關(guān)聯(lián)性,因此所測(cè)的光電參數(shù)與今后實(shí)際的應(yīng)用狀態(tài)的參數(shù)仍不具有可參比性。已經(jīng)頒布的GB/T24824—2009/CIE 127-2007NEQ《普通照明用LED模塊的基本性能的測(cè)量方法》標(biāo)準(zhǔn)中,在這方面是這樣規(guī)定的:“試驗(yàn)或測(cè)量時(shí)LED模塊應(yīng)工作在熱平衡狀態(tài)下,在監(jiān)視環(huán)境溫度的同時(shí),最好能監(jiān)視LED模塊自身的工作溫度,以保證試驗(yàn)的可復(fù)現(xiàn)性。如可能監(jiān)測(cè)LED模塊結(jié)電壓,則應(yīng)首選監(jiān)測(cè)結(jié)電壓。否則,應(yīng)監(jiān)測(cè)LED模塊指定溫度測(cè)量點(diǎn)的溫度”??梢?jiàn)在監(jiān)測(cè)結(jié)電壓的條件下來(lái)測(cè)量LED 模塊的光電參數(shù)是保證檢測(cè)重現(xiàn)性的首選方案,但是,標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有指明在模擬實(shí)際使用結(jié)溫條件下檢測(cè)LED 模塊的光、色、電參數(shù)。
2、LED 模塊測(cè)量方法的改進(jìn)
眾所周知,LED 的光、電參數(shù)特性與它的工作時(shí)的結(jié)溫密切相關(guān),同一個(gè)LED 產(chǎn)品,結(jié)溫的不會(huì)造成這些參數(shù)的明顯不同,這也造成了同一個(gè)LED 光、色、電參數(shù)測(cè)量結(jié)果的明顯不一致性,所以測(cè)量LED 的光電參數(shù)首先應(yīng)考慮在設(shè)定的工作結(jié)溫的條件下來(lái)進(jìn)行。另外,LED 因?yàn)榉庋b的工藝、材料等差異,其聲稱(chēng)的最高工作結(jié)溫是明顯不同的,為了保證LED 照明產(chǎn)品具有高效、長(zhǎng)壽的特點(diǎn),LED 實(shí)際的工作結(jié)溫應(yīng)明顯低于最高工作結(jié)溫。例如,目前我們大量采用的LED 封裝方法和技術(shù),在LED 的發(fā)光面前,都具有高分子硅膠加熒光粉的覆蓋層。實(shí)踐證明,要使此類(lèi)LED 照明器具,到70%的光通維持率的時(shí)間要≥6 萬(wàn)小時(shí),其工作結(jié)溫必須保持在70℃~75℃以下。從提高光效和使用壽命的角度來(lái)講,LED 的工作結(jié)溫能保持在60℃以下更好,但從照明器具的造型、體積、性?xún)r(jià)比來(lái)講,則應(yīng)該控制在能達(dá)到預(yù)期的光效和使用壽命的基礎(chǔ)上把LED的最高工作結(jié)溫控制在70℃~75℃最為合適。為了使LED 及其模塊的光、色、電參數(shù)的檢測(cè)也盡可能接近于實(shí)際應(yīng)用的結(jié)溫狀態(tài),就必須解決如何測(cè)量LED的結(jié)溫并能在這一結(jié)溫下進(jìn)行光、色、電參數(shù)的檢測(cè)問(wèn)題。
(1)目前LED 的結(jié)溫測(cè)量方法大概有
1)通過(guò)測(cè)量管腳溫度和芯片耗散功率和熱阻系數(shù)求得結(jié)溫。但是因?yàn)楹纳⒐β屎蜔嶙柘禂?shù)的不準(zhǔn)確,所以測(cè)量精度比較低。
2)紅外熱成像法,利用紅外非接觸溫度儀直接測(cè)量LED 芯片的溫度,但要求被測(cè)器件處于未封裝的狀態(tài),另外對(duì)LED 封裝材料折射率有特殊要求,否則無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量,測(cè)量精度比較低。
3)利用發(fā)光光譜峰位移測(cè)定結(jié)溫,也是一種非接觸的測(cè)量方法,直接從發(fā)光光譜確定禁帶寬度移動(dòng)技術(shù)來(lái)測(cè)量結(jié)溫,這一方法對(duì)光譜測(cè)試儀器分辨精度要求較高,發(fā)光峰位的精度測(cè)定難度較大,而光譜峰位移1 納米的誤差變化就對(duì)應(yīng)著測(cè)量結(jié)溫約30 度的變化,所以測(cè)量精度和重復(fù)性都比較低。
4)向列型液晶熱成像技術(shù),對(duì)儀器分辨率要求高,只能測(cè)量未封裝的單個(gè)裸芯片,不能測(cè)量封裝后的LED。
5)利用二極管 PN 結(jié)電壓與結(jié)溫的Vf-TJ 關(guān)系曲線(xiàn),來(lái)測(cè)量LED 的結(jié)溫。
從上述介紹的各種 LED 結(jié)溫的測(cè)量方法可看出,采用監(jiān)視二極管PN 結(jié)電壓的變化來(lái)推算結(jié)溫的方法最具有可行性并且測(cè)量精度也最高,所以在很多集成IC 電路中,為了檢測(cè)IC 芯片的工作結(jié)溫,往往會(huì)刻出或值入1 個(gè)或幾個(gè)二極管,通過(guò)測(cè)量其正向電壓降的變化來(lái)達(dá)到測(cè)量芯片結(jié)溫的目的。
(2)目前國(guó)際上較先進(jìn)的Vf—TJ 測(cè)量方法
目前國(guó)際上先進(jìn)的 Vf—TJ 測(cè)量方法是把被測(cè)的LED 連上引出線(xiàn)放入在硅油缸內(nèi),隨后加熱硅油缸使硅油的溫度達(dá)到140℃左右,隨后讓缸內(nèi)硅油自然冷卻,只要冷卻時(shí)硅油溫度下降的速度足夠慢,就可以認(rèn)為L(zhǎng)ED 的結(jié)溫與LED 的熱沉的溫度是基本一致的,在此過(guò)程中,根據(jù)所測(cè)的硅油溫度,每下降2℃~10℃時(shí)瞬時(shí)給LED 輸入規(guī)定的電流脈沖,并測(cè)量其在這一溫度下的正向電壓降,把這一測(cè)量點(diǎn)的溫度和正向電壓降導(dǎo)入到電腦軟件的數(shù)據(jù)庫(kù),從140℃左右開(kāi)始,隨溫度的下降,每下降一個(gè)設(shè)定的等分溫度測(cè)量一次熱沉溫度和正向電壓降,一直測(cè)量到25℃左右,當(dāng)完成這一組測(cè)量數(shù)據(jù)并導(dǎo)入到電腦軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)后,由軟件產(chǎn)生一個(gè)Vf—TJ 曲線(xiàn)。這一方法屬于在溫度下降時(shí)測(cè)量方法,對(duì)于測(cè)量來(lái)說(shuō)是可行的,但是因?yàn)樵囼?yàn)室的環(huán)境溫度是衡定的(一般為25℃),而硅油缸的油溫是從高到低下降的,這就造成當(dāng)硅油缸的油溫較高時(shí),因?yàn)榕c試驗(yàn)室環(huán)境溫度的溫差大而使冷卻速度較快,為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性采用了適當(dāng)?shù)拇胧┦构栌透自跍囟容^高時(shí)溫度下降不致于太快,但當(dāng)硅油缸溫度較低時(shí),因?yàn)榕c室溫的溫差太小而使冷卻的速度太慢,這大大延長(zhǎng)了這一檢測(cè)過(guò)程的測(cè)量時(shí)間。因?yàn)樯鲜鲈?這一溫度下降時(shí)的測(cè)量方法在標(biāo)定Vf—TJ 過(guò)程是不可能短的,(大約需4~5 小時(shí)),否則將產(chǎn)生明顯的測(cè)量誤差。另外,這種檢測(cè)裝置油缸是固定的,要測(cè)量第二組,時(shí)間很慢。還有上述加熱裝置是在硅油缸外面的底部,加熱與控溫以及測(cè)量的溫度都存在明顯的滯后,這也造成這一方法測(cè)量結(jié)溫的準(zhǔn)確性比較差。廣西LED·廣西LED論壇·廣西LED(3)新的Vf—TJ 檢測(cè)方法
本機(jī)構(gòu)發(fā)明的檢測(cè)方法是采用溫度上升時(shí)的測(cè)量方法,采用電腦設(shè)定的PID(積分、微分加上加熱與不加熱時(shí)間比例控制)方法來(lái)加熱和控制硅油缸的溫度,即在硅油缸加熱的起始段,加熱時(shí)間與不加熱時(shí)間的比例是很小的,并且可調(diào),使硅油缸溫度上升速率能保證LED 結(jié)溫、熱沉與硅油溫度的一致性,隨著硅油溫度的逐步上升,與室溫的溫差也隨之加大,此時(shí)PID 加熱和控溫系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)加大加熱時(shí)間與不加熱時(shí)間的比例,(實(shí)際加大了單位時(shí)間內(nèi)的加熱功率)所以能保證硅油缸內(nèi)硅油的溫度上升速率始終保持在設(shè)定的速率上,不會(huì)因?yàn)楣栌蜏囟扰c環(huán)境溫度的差異不同而發(fā)生油溫上升的速率不同??梢栽O(shè)定讓硅油衡溫在應(yīng)用溫度范圍的任一溫度值上,也可以實(shí)現(xiàn)0.1℃/分鐘~2℃/分鐘的升溫速率。
在每次升溫階段后,具有一個(gè)衡溫控制階段,即升溫階段和衡溫階段形成了階梯式控溫曲線(xiàn)。隨著溫度階梯式上升,測(cè)量正向電壓可以設(shè)定成每上升0.5℃測(cè)量一次,并且可以以0.5℃的間隔,可逐步調(diào)整到每上升10℃測(cè)量一次。為了保證控溫以及測(cè)量的溫度的及時(shí)性,采用內(nèi)置式加熱,另外又為了保證硅油缸內(nèi)油溫的一致性,在油缸底部加有一個(gè)磁性感應(yīng)的攪拌條,利用外部電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)磁感應(yīng)帶動(dòng)這一攪拌磁條在油缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),這一轉(zhuǎn)動(dòng)速度可調(diào),從而保證了油缸內(nèi)的硅油溫差保持在0.2℃范圍內(nèi)。本測(cè)量裝置因?yàn)楣栌蜏囟壬仙乃俾蕩缀跻恢?并且實(shí)行階梯式升溫和控溫,從而能保證在合理的溫度上升速率的條件下得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果,并且檢測(cè)時(shí)間(從25℃到140℃約為2.5 個(gè)小時(shí)左右)能明顯低于目前國(guó)際上已有的檢測(cè)裝置的測(cè)量時(shí)間。目前國(guó)際上已有的檢測(cè)裝置是單硅油缸結(jié)構(gòu),本測(cè)量裝置采用雙硅油缸結(jié)構(gòu),當(dāng)完成一組樣品的測(cè)量后,更換一個(gè)硅油缸可立刻開(kāi)始第二組LED 的檢測(cè)。本測(cè)量裝置在每一個(gè)測(cè)量溫度點(diǎn)測(cè)得的溫度和LED 正向電壓降后,導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)并由編制的軟件生成Vf—TJ 曲線(xiàn)。
(4)照明LED 結(jié)溫測(cè)量及利用Vf—TJ 關(guān)系曲線(xiàn)指導(dǎo)光、色、電參數(shù)的測(cè)量
得到被測(cè) LED 的Vf—TJ 的曲線(xiàn)后,最重要的是用于定結(jié)溫條件下的光、色、電參數(shù)測(cè)量。檢測(cè)系統(tǒng)見(jiàn)圖1。把被測(cè)LED 固定到帶控溫/恒溫基座的積分球內(nèi),給LED 通以工作電流,給LED 燃點(diǎn)15~20 分鐘基本達(dá)到穩(wěn)定后,快速切換到測(cè)量電流(即前面標(biāo)定Vf—TJ 曲線(xiàn)的測(cè)量電流)用數(shù)毫秒時(shí)間快速測(cè)定被測(cè)LED的正向電壓Vf,通過(guò)與Vf—TJ 曲線(xiàn)中設(shè)定結(jié)溫值對(duì)應(yīng)的Vf 比較,如與目標(biāo)值有差異,控制程序?qū)⒆詣?dòng)調(diào)整恒溫基座的溫度來(lái)使LED的正向電壓Vf達(dá)到目標(biāo)結(jié)溫值對(duì)應(yīng)的結(jié)電壓。在快速測(cè)定Vf 后,裝置將自動(dòng)回復(fù)使LED 通以工作電流的狀態(tài)。當(dāng)被測(cè)LED 在通過(guò)工作電流的情況下,其結(jié)溫達(dá)到目標(biāo)值(即達(dá)到目標(biāo)結(jié)溫值對(duì)應(yīng)的Vf 值)且熱平衡后,系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)光譜儀測(cè)量光、色參數(shù)同時(shí)讀取其電參數(shù)。
上述測(cè)量方法最明顯的優(yōu)點(diǎn)是,在LED 實(shí)際的應(yīng)用中,只要照明器具中LED工作在目標(biāo)結(jié)溫值附近,用這一方法參數(shù)有很好的模擬性,也使它的這些所測(cè)量的參數(shù)變得有意義,并且其光、色、電參數(shù)也具有很好的測(cè)量結(jié)果的重現(xiàn)性。
圖1 LED 結(jié)溫測(cè)量及利用Vf—TJ 曲線(xiàn)在設(shè)定結(jié)溫條件下的光、色、電參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。
三、LED 進(jìn)入照明器具后結(jié)溫的測(cè)量
1、LED 進(jìn)入照明器具后結(jié)溫控制和測(cè)量的必要性
LED 應(yīng)用到照明器具中時(shí),人們普遍希望具有幾萬(wàn)小時(shí)的使用壽命,但是要測(cè)量采用LED 的照明器具的光衰減和壽命,按照美國(guó)DOE 的LM80 要求往往要化300 天以上的時(shí)間(6000h),這在很多工程招標(biāo)和驗(yàn)收時(shí)是無(wú)法實(shí)施的。
結(jié)溫作為衡量一個(gè) LED 照明器具性能優(yōu)劣的重要參數(shù),是LED 照明器具在工程應(yīng)用中可靠性測(cè)量的核心要素。如果能準(zhǔn)確測(cè)量出燈具內(nèi)LED 的PN 結(jié)結(jié)溫和PN 結(jié)到散熱器某一指定點(diǎn)的熱阻這兩個(gè)定量的指標(biāo),就不僅能衡量采用LED 的照明器具散熱特性的優(yōu)劣,還能定性地知道各種采用LED 的同類(lèi)照明器具的大致使用壽命,另外還能得知LED 照明器具的光效和其他光參數(shù)的測(cè)量值是在什么結(jié)溫條件下測(cè)得的,并且能得出照明器具中功率型LED 熱沉上的某一點(diǎn)(參考溫度點(diǎn))與結(jié)溫之間的函數(shù)關(guān)系,從而指導(dǎo)企業(yè)正確地標(biāo)出熱沉參考點(diǎn)的溫度限值。
2、測(cè)量方法介紹
目前國(guó)內(nèi)外對(duì) LED 的PN 結(jié)的結(jié)溫,只能進(jìn)行單個(gè)LED 或者單個(gè)LED 摸塊的結(jié)溫和熱阻的測(cè)量,還沒(méi)有完整的對(duì)照明器具內(nèi)LED 實(shí)際工作結(jié)溫和熱阻的測(cè)量方法,下面介紹一種完整的對(duì)照明器具內(nèi)LED 實(shí)際工作結(jié)溫和熱阻的測(cè)量方法。
1)Vf-TJ 曲線(xiàn)標(biāo)定
(1)將照明器具內(nèi)LED 矩陣中間的某一串聯(lián)LED 組中處于或者接近中間部位的一顆LED 作為被測(cè)LED,按圖2 電路連接,在這一顆LED 的熱沉(LED 自身所帶的小散熱器)上粘上一個(gè)熱電偶。使燈具在25℃±2℃的環(huán)境下放置6~12 小時(shí)(視所測(cè)燈具的體積大小確定放置時(shí)間),然后給圖2 中的被測(cè)LED 通上一支測(cè)量電流If,If 視被測(cè)LED 的功率大小可在2mA~50 mA 范圍選定。通電測(cè)量時(shí)間為0.005S~2S,在此期間連續(xù)測(cè)量被測(cè)LED 的正向電壓降Vf 可得出如圖3 所示曲線(xiàn)。從該曲線(xiàn)上可得出該照明器具內(nèi)被測(cè)LED 在通過(guò)某一恒定的測(cè)量電流時(shí),在單位的測(cè)量時(shí)間Δt 內(nèi)Vf 下降的數(shù)值ΔVf。該數(shù)值留作下述檢測(cè)過(guò)程作為測(cè)量電流引起的Vf 變化的修正量。當(dāng)測(cè)量時(shí)間小于3ms 并且測(cè)量電流比較小時(shí),可以不引入修正量。
圖 2 LED 的燈具中LED 矩陣某一串LED 組的測(cè)量電路連接圖
圖3 在單位的測(cè)量時(shí)間內(nèi)通過(guò)測(cè)量電流時(shí),被測(cè)LED 的Vf 下降的數(shù)值ΔVf和測(cè)量時(shí)
間Δt 的關(guān)系曲線(xiàn)
(2)把三個(gè)2 刀2 擲轉(zhuǎn)換繼電器調(diào)到測(cè)量位置,把LED 燈具放入一個(gè)可編程控制的專(zhuān)用加熱箱內(nèi),該加熱箱采用PID 編程方式,設(shè)定階梯式加溫方式對(duì)箱體內(nèi)LED 燈具進(jìn)行加熱。階梯式加溫的控溫曲線(xiàn)見(jiàn)圖4。圖4 中每一階梯分為恒溫時(shí)間段和升溫時(shí)間段,這兩個(gè)時(shí)間段可分別設(shè)定,設(shè)定范圍為1 分鐘~30 分鐘中的任一值。根據(jù)LED 的熱沉上粘上的熱電偶反映的溫度值,并且最終是以圖2 電路測(cè)量被測(cè)LED 的正向電壓降穩(wěn)定時(shí),說(shuō)明燈具內(nèi)LED 已達(dá)到某一設(shè)定點(diǎn)溫度的熱平衡。當(dāng)每一個(gè)恒溫時(shí)間段即將結(jié)束,開(kāi)始測(cè)量被測(cè)LED 的正向電壓降Vf,根據(jù)實(shí)際測(cè)量的時(shí)間△t,從圖3 中得出修正是△Vf。把測(cè)得的Vf 值再加上△Vf,得出D1 在該溫度下不受測(cè)量電流影響的Vf1',即Vf1'=Vf1+△Vf,把這一Vf1'和用熱電隅測(cè)的溫度T1 導(dǎo)入到設(shè)定的電腦數(shù)據(jù)庫(kù)中,重復(fù)這一步驟,可以得出一組經(jīng)修正的數(shù)值。把這一組經(jīng)修正的數(shù)值自動(dòng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù),就能生成照明器具內(nèi)LED 的Vf-TJ 曲線(xiàn)。
圖 3 加熱箱階梯式加溫的控溫曲線(xiàn)
2)照明器具中LED 熱阻的測(cè)量
把上述在加熱箱內(nèi)已完成 Vf-TJ 關(guān)系曲線(xiàn)標(biāo)定的照明器具取出冷卻后,按如下步驟進(jìn)行LED 熱阻的測(cè)量。
(1)把該照明器具放入到GB 7000.1 標(biāo)準(zhǔn)附錄D 規(guī)定的防風(fēng)罩內(nèi),按正常的熱試驗(yàn)位置布置好燈具,除了原來(lái)已經(jīng)粘接在被測(cè)LED D1 上的熱電隅外,還可根據(jù)檢測(cè)委托方要求,在燈具內(nèi)LED 的散熱器的某些指定點(diǎn)甚至燈具外殼上某些點(diǎn)上粘接熱電隅,(可以是單個(gè)或多個(gè)熱電隅)。把每一熱電隅連接到測(cè)溫儀上,使照明器具在25℃±1℃條件下放置8 小時(shí)。
(2)根據(jù)照明器具內(nèi)LED 控制裝置輸出給D1 的實(shí)測(cè)工作電流值,設(shè)定測(cè)試恒流電源,按圖2 電路給D1 通上一個(gè)實(shí)測(cè)工作電流,加熱1 分鐘~30 分鐘,其間每隔1 分鐘用原來(lái)標(biāo)定的測(cè)量電流對(duì)D1 進(jìn)行一次Vf 的測(cè)量,并按Vf-TJ 曲線(xiàn)查出對(duì)應(yīng)的結(jié)溫值,同時(shí)監(jiān)視熱電隅的測(cè)量溫度,把測(cè)量的結(jié)溫值和監(jiān)視熱電隅的測(cè)量溫度值自動(dòng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)。當(dāng)測(cè)量的Vf 查得的結(jié)溫與熱電隅所測(cè)溫度達(dá)到最大差值時(shí),記錄下此時(shí)的VfR 值和熱電隅的測(cè)量的某一點(diǎn)溫度值TB。把VfR 值通過(guò)Vf-TJ 曲線(xiàn),得到該D1 即時(shí)的結(jié)溫值TfR。按熱阻RAB=(TfR-TB)/P 公式計(jì)算出D1 的PN 結(jié)到熱沉或散熱器甚至外殼的熱阻值。
式中:
TFR——是D1 的PN 結(jié)結(jié)溫與熱電隅的測(cè)量值差達(dá)到最大值時(shí)D1 的正向電壓降Vfa 值再根據(jù)Vf-TJ 曲線(xiàn)查得的該時(shí)刻LED 的結(jié)溫。
TB——是當(dāng)測(cè)量的Vf 查得的結(jié)溫與熱電隅所測(cè)溫度達(dá)到最大差值時(shí),熱電隅測(cè)得的該時(shí)刻的參考點(diǎn)的測(cè)度值(該參考點(diǎn)可以是熱沉,也可以是散熱器上的某一點(diǎn),亦可以是燈具外殼散熱器上的某一點(diǎn))。
P——被測(cè)LED 測(cè)熱阻時(shí)的加熱功率,是實(shí)測(cè)工作電流與結(jié)溫測(cè)量過(guò)程被測(cè)LED 正向電壓降的平均值的乘積。3)照明器具中LED 結(jié)溫的測(cè)量 網(wǎng)
把 LED 照明器具從專(zhuān)用加熱箱內(nèi)取出,本條試驗(yàn)可以和照明器具的熱試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。把采用LED 的照明器具仍放在GB 7000.1 標(biāo)準(zhǔn)的附錄D 規(guī)定的防風(fēng)罩內(nèi),照明器具處于正常工作位置。把三個(gè)2 刀2 擲轉(zhuǎn)換繼電器調(diào)到工作位置,按GB7000.1 標(biāo)準(zhǔn)中12.4 熱試驗(yàn)的要求進(jìn)行熱試驗(yàn), 通過(guò)照明器具內(nèi)的LED 控制裝置把照明器具中的LED 矩陣點(diǎn)亮,此時(shí)LED 照明器具處于正常工作狀態(tài),觀(guān)察LED 的熱沉上粘上的熱電偶反映的溫度值,當(dāng)溫度值達(dá)到熱平衡(每小時(shí)內(nèi)溫度變化小于1℃)時(shí),把三個(gè)2 刀2 擲轉(zhuǎn)換繼電器調(diào)到測(cè)量位置,連續(xù)5 次,每次間隔數(shù)十毫秒測(cè)量出5 個(gè)被測(cè)LED 的正向電壓值,通過(guò)電腦和專(zhuān)用函數(shù)計(jì)算軟件,計(jì)算出被測(cè)LED 在斷開(kāi)工作電流瞬間的正向電壓降,并根據(jù)上述正向電壓降與結(jié)溫的關(guān)系曲線(xiàn)查出LED 照明器具中被測(cè)LED 在連續(xù)工作至熱平衡時(shí)的結(jié)溫值,同時(shí),也可以得到燈具連續(xù)工作至熱平衡時(shí)熱沉上參考點(diǎn)的溫度值。
四、回顧和總結(jié)
對(duì) LED 結(jié)溫的測(cè)量和控制,是LED 進(jìn)入照明領(lǐng)域不可缺少的重要步驟,它使LED 器件與LED 照明器具前后工序有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。通過(guò)對(duì)某一型號(hào)LED的Vf—TJ 曲線(xiàn)標(biāo)定,并利用這一曲線(xiàn)能指導(dǎo)并控制LED 在預(yù)定的結(jié)溫下測(cè)量光、色、電參數(shù),使LED 這些參數(shù)的測(cè)量值更接近于實(shí)際應(yīng)用狀態(tài)的參數(shù),另外LED的預(yù)定結(jié)溫的確定也給LED 照明器具設(shè)計(jì)者指明了散熱控制的限值。同樣通過(guò)對(duì)照明器具內(nèi)LED 的Vf—TJ 曲線(xiàn)標(biāo)定,能測(cè)量出照明器具在額定的ta 條件下的LED 結(jié)溫,這不僅能客觀(guān)地評(píng)價(jià)采用LED 器具散熱設(shè)計(jì)的合理與否,而且還能揭示出LED 熱沉上參考點(diǎn)溫度與結(jié)溫的函數(shù)關(guān)系,并進(jìn)一步得知LED 的PN 結(jié)到照明器具上某一點(diǎn)的熱阻,從而指導(dǎo)LED 照明器具的生產(chǎn)企業(yè)能正確地標(biāo)明參考點(diǎn)溫度的限值,并能在批量生產(chǎn)中,方便地通過(guò)測(cè)量參考點(diǎn)的溫度而基本得知LED 的工作結(jié)溫。
LED 照明燈具在正常工作時(shí),其散熱特性的好壞直接關(guān)系到光效,光衰和使用壽命,對(duì)應(yīng)的指標(biāo)是LED 工作時(shí)的PN 結(jié)結(jié)溫及散熱的熱阻,如果這兩個(gè)指標(biāo)做好了,就說(shuō)明該燈具在效率和使用壽命方面是有保證的,就如對(duì)人體的檢查,如果驗(yàn)血的指標(biāo)、彩色CT 的檢查及血液造影結(jié)果都是好的話(huà),這個(gè)人身體一定是健康的。本檢驗(yàn)方法的意義就在于,建立了LED 照明燈具“驗(yàn)血和彩色CT 的檢查及血液造影儀”及其方法。可以預(yù)見(jiàn),這一方法的確立將是指導(dǎo) LED 照明器具改進(jìn)設(shè)計(jì)、制造環(huán)節(jié),使LED 照明器具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)走向更高層次的有力推手。
第四篇:2010全球LED照明市場(chǎng)現(xiàn)狀及策略總結(jié)
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2010全球LED照明市場(chǎng)現(xiàn)狀及策略總結(jié)
1907 年Henry Joseph Round 第一次在一塊碳化硅里觀(guān)察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗,不適合實(shí)際應(yīng)用;更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng),研究被摒棄了。
二十年代晚期Bernhard Gudden 和Robert Wichard 在德國(guó)使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。
1936 年,George Destiau 出版了一個(gè)關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報(bào)告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認(rèn)識(shí),最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。二十世紀(jì)50 年代,英國(guó)科學(xué)家在電致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的LED,并于60 年代面世。據(jù)說(shuō)在早期的試驗(yàn)中,LED 需要放置在液化氮里,更需要進(jìn)一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。
第一個(gè)商用LED 僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光,但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電領(lǐng)域。60年代末,在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個(gè)可見(jiàn)的紅光LED.磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮,甚至產(chǎn)生出橙色的光。
到70 年代中期,磷化鎵被使用作為發(fā)光光源,隨后就發(fā)出灰白綠光。LED 采用雙層磷化鎵蕊片(一個(gè)紅色另一個(gè)是綠色)能夠發(fā)出黃色光。就在此時(shí),俄國(guó)科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED.盡管它不如歐洲的LED 高效。但在70 年代末,它能發(fā)出純綠色的光。
年代早期到中期對(duì)砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED 的誕生,先是紅色,接著就是黃色,最后為綠色。到20 世紀(jì)90 年代早期,采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED.第一個(gè)有歷史意義的藍(lán)光LED 也出現(xiàn)在90 年代早期,再一次利用金鋼砂-早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當(dāng)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去衡量,它與俄國(guó)以前的黃光LED 一樣光源暗淡。
年代中期,出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵LED,隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度的綠光和藍(lán)光銦氮鎵Led.超亮度藍(lán)光蕊片是白光LED 的核心,在這個(gè)發(fā)光蕊片上抹上熒光磷,然后熒光磷通過(guò)吸收來(lái)自蕊片上的藍(lán)色光源再轉(zhuǎn)化為白光。就是利用這種技術(shù)制造出任何可見(jiàn)顏色的光。今天在LED 市場(chǎng)上就能看到生產(chǎn)出來(lái)的新奇顏色,如淺綠色和粉紅色。隨著人類(lèi)在LED超亮度的領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,LED在消費(fèi)電子的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。
二、LED的分類(lèi)及特點(diǎn)
a)常見(jiàn)LED的分類(lèi)
A、按發(fā)光管發(fā)光顏色分成紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠)、藍(lán)光等。另外,有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無(wú)色,上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無(wú)色透明、有色散射和無(wú)色散射四種類(lèi)型。散射型發(fā)光二極管不適合做指示燈用。
B、按發(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。
C、從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來(lái)分有三類(lèi):
高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。半值角為5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或與光檢出器聯(lián)用以組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用,其半值角為20°~45°
散射型。這是視角較大的指示燈,半值角為45°~90°或更大,散射劑的量較大。
D、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。
E、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。
F、按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度小于10mcd);超高亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度大于100mcd);把發(fā)光強(qiáng)度在10~100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA,而低電流LED的工作電流在2mA以下(亮度與普通發(fā)光管相同)。
b)LED的特點(diǎn)
發(fā)光二極管(LED)作為第三代半導(dǎo)體照明光源。這種產(chǎn)品具有很多夢(mèng)幻般優(yōu)點(diǎn):
1)光效率高:光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻率,效率可以達(dá)到50%以上。而光效差不多的白熾燈可見(jiàn)光效率僅為10%-20%.2)光線(xiàn)質(zhì)量高:由于光譜中沒(méi)有紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn),故沒(méi)有熱量,沒(méi)有輻射,屬于典型的綠色照明光源。
3)能耗?。?jiǎn)误w功率一般在0.05-1w,通過(guò)集群方式可以量體裁衣地滿(mǎn)足不同的需要,浪費(fèi)很少。以其作為光源,在同樣亮度下耗電量?jī)H為普通白熾燈的1/8-10.4)壽命長(zhǎng):光通量衰減到70%的標(biāo)準(zhǔn)壽命是10萬(wàn)小時(shí)。一個(gè)半導(dǎo)體燈正常情況下可以使用50年,即使長(zhǎng)命百歲的人,一生最多也就用2只燈。
5)可靠耐用:沒(méi)有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件,非正常報(bào)廢率很小,維護(hù)費(fèi)用極為低廉。
6)應(yīng)用靈活:體積小,可以平面封裝,易開(kāi)發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品,做成點(diǎn)、線(xiàn)、面各種形式的具體應(yīng)用產(chǎn)品。
7)安全:?jiǎn)挝还ぷ麟妷捍笾略?.5-5v之間。
8)綠色環(huán)保:廢棄物可回收,沒(méi)有污染,不像熒光燈一樣含有汞成分。
9)響應(yīng)時(shí)間短:適應(yīng)頻繁開(kāi)關(guān)
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以及高頻運(yùn)作的場(chǎng)合。
三、LED產(chǎn)業(yè)鏈分析
a)LED產(chǎn)業(yè)鏈情況
LED元件按照其制作過(guò)程分為上游單晶片與磊晶片制作,中游晶粒制作(將單晶片經(jīng)過(guò)光刻、腐蝕等程序切割出LED晶粒),下游則通過(guò)封裝制成LED成品,詳見(jiàn)下圖:
b)國(guó)際市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分布情況分析
位于產(chǎn)業(yè)鏈中、上游的芯片制作及晶圓材料的制作由于技術(shù)難度較高,且西方對(duì)中國(guó)的技術(shù)封鎖,該領(lǐng)域的為美國(guó)、歐洲(主要是德國(guó))及日本的企業(yè)所壟斷,有少數(shù)臺(tái)灣企業(yè)具備這個(gè)領(lǐng)域的核心技術(shù),有競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)較少,特別是在大功率LED方面,幾乎沒(méi)有本土企業(yè)。
我國(guó)LED封裝企業(yè)總體上以民營(yíng)企業(yè)為主,從業(yè)人員年輕化,文化程度參差不齊,企業(yè)增長(zhǎng)較快,對(duì)外來(lái)產(chǎn)品、技術(shù)的模仿能力極強(qiáng)。企業(yè)注重短期效益,忽視品牌建設(shè),缺乏長(zhǎng)期的戰(zhàn)略規(guī)劃。
位于下游的LED封裝企業(yè),60%分布在中國(guó)大陸地區(qū),且臣不斷上市的趨勢(shì),所以,中國(guó)大陸地區(qū)是名符其實(shí)的世界LED封裝基地。
c)我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)投資態(tài)勢(shì)分析
LED行業(yè)具有比較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈(包括上游、中游、下游及應(yīng)用產(chǎn)品),每一領(lǐng)域的技術(shù)特征和資本特征差異很大,從上游到中游再到下游,行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻逐步降低。上游外延片具有典型的“雙高”(高技術(shù)、高資本)特點(diǎn),中游芯片技術(shù)含量高、資本相對(duì)密集,下游封裝在技術(shù)含量和資本投入上要低一些,而應(yīng)用產(chǎn)品的技術(shù)含量和資本投入最低。僅從投資規(guī)???,LED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的情況大致如下:
LED產(chǎn)業(yè)鏈的不同特點(diǎn)吸引了不同的投資對(duì)象。從我國(guó)國(guó)內(nèi)來(lái)看,上游和中游的外延/芯片領(lǐng)域受到資本實(shí)力強(qiáng)大的企業(yè)的關(guān)注,這些企業(yè)有上市公司(如江西聯(lián)創(chuàng)、長(zhǎng)電科技等),也有資本雄厚的民營(yíng)企業(yè)(如深圳世紀(jì)晶源、廈門(mén)三安、大連路美等),目的是通過(guò)上游和中游高端切入,力爭(zhēng)在LED領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位;但該領(lǐng)域投資額度大,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才比較匱乏,投資風(fēng)險(xiǎn)比較大,已投資企業(yè)的回報(bào)率還不高。下游封裝領(lǐng)域近期也受到投資者的高度關(guān)注,相對(duì)于外延芯片“雙高”的特點(diǎn),投資封裝領(lǐng)域不但可以降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),且投資規(guī)模適中,更加接近于應(yīng)用市場(chǎng)而降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),故受到投資者的青睞,尤其是對(duì)功率型封裝更加充滿(mǎn)期望。應(yīng)用產(chǎn)品的市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻最低,是直接面對(duì)終端市場(chǎng)的領(lǐng)域,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小、投資額低而且回收快,是小額資本進(jìn)入LED行業(yè)的首選,如圣誕燈、草坪燈、手電筒、指示燈、信號(hào)燈等產(chǎn)品,這類(lèi)企業(yè)在深圳、廣州、廈門(mén)、寧波等地已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)集聚;但因該領(lǐng)域進(jìn)入門(mén)檻低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,定單對(duì)企業(yè)的生存與發(fā)展致關(guān)重要,多數(shù)廠(chǎng)商采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)策略,產(chǎn)品品質(zhì)缺乏基本保證。
四、LED的應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)分析
隨著LED發(fā)光效率不斷提升,LED在應(yīng)用上呈現(xiàn)多層次的變化(見(jiàn)圖2),從傳統(tǒng)應(yīng)用到手機(jī)、汽車(chē),預(yù)估在06年開(kāi)始將應(yīng)用在行動(dòng)設(shè)備、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、LCD面板及一般照明四部份,發(fā)展趨勢(shì)如下圖:
a)LED顯示屏市場(chǎng)分析
LED顯示屏是LED主要應(yīng)用市場(chǎng),2006年,中國(guó)LED顯示屏市場(chǎng)需求額為40.5億元,比2005年增長(zhǎng)25.1%.美國(guó)市場(chǎng)研究公司Communications Industry Researchers(CIR)預(yù)測(cè),5年內(nèi)全球LED顯示屏市場(chǎng)將從2004年的32億美元,增長(zhǎng)至2008年的56億美元。
目前LED顯示屏已經(jīng)廣泛應(yīng)用到車(chē)站、銀行、證券、醫(yī)院。在LED需求量上,LED顯示屏僅次于LED指示燈名列第二,占到LED整體銷(xiāo)量的23.1%.由于用于顯示屏的LED在亮度和壽命上的要求高于LED指示燈,平均價(jià)格在指示燈LED之上,這就導(dǎo)致顯示屏用LED市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到32.4億元,超過(guò)指示燈位居榜首成為L(zhǎng)ED的主要應(yīng)用市場(chǎng)。憑借著獨(dú)特優(yōu)勢(shì),LED顯示屏廣泛應(yīng)用在體育場(chǎng)館、市政廣場(chǎng)、演唱會(huì)、車(chē)站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所。
b)LED背光源市場(chǎng)分析
LED早已應(yīng)用在以手機(jī)為主的小尺寸液晶面板背光市場(chǎng)中,手機(jī)產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)帶動(dòng)了背光源市場(chǎng)的快速發(fā)展。特別是2003年彩屏手機(jī)的出現(xiàn)更是推動(dòng)白光LED市場(chǎng)的快速發(fā)展。
2007年起,筆記本電腦屏、液晶(LCD)顯示器、液晶電視采用LED背光源逐漸普及,這將成為全球LED產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展動(dòng)力。
c)LED汽車(chē)車(chē)燈市場(chǎng)分析
LED燈響應(yīng)時(shí)間僅為20ms,這也是其與傳統(tǒng)鎢燈(響應(yīng)時(shí)間25ms)相比的另一大優(yōu)勢(shì)。這種快速的響應(yīng)時(shí)間使其入選剎車(chē)指示燈的最佳產(chǎn)品,在遇到事故需剎車(chē)時(shí),它能夠給駕駛員提供更多的反應(yīng)時(shí)間,這相當(dāng)于使時(shí)速60英里的汽車(chē)少行駛24英尺的距離。
大量數(shù)據(jù)顯示車(chē)用LED會(huì)有一個(gè)光明的前景。根據(jù)法蘭克福車(chē)展的觀(guān)察報(bào)告及LED和汽車(chē)制造商的調(diào)查報(bào)告,F(xiàn)ox預(yù)計(jì),到2013年外部應(yīng)用類(lèi)LED銷(xiāo)售額會(huì)與內(nèi)部應(yīng)用類(lèi)持平,車(chē)用LED市場(chǎng)總值將超過(guò)12億美元。Volkswagen和DaimlerChrysler也已加入該行業(yè)。
車(chē)用LED應(yīng)用增多的一個(gè)最大因素就是歐洲晝行燈的普及,晝行燈已經(jīng)席卷加拿大、芬蘭、瑞典和美國(guó),成為一股風(fēng)潮。據(jù)報(bào)道,晝行燈能顯著降低交通事故的發(fā)生。
面對(duì)晝行燈日益增加之勢(shì),歐洲各國(guó)正積極制定標(biāo)準(zhǔn)。而LED即是晝行燈的最佳選擇,預(yù)計(jì)將占有1億美元的市場(chǎng)份額,這與尾燈應(yīng)用領(lǐng)域收入持平。LED作為汽車(chē)車(chē)燈主要得益于低功耗、長(zhǎng)壽命和相應(yīng)速度快的特點(diǎn)。LED將逐步實(shí)現(xiàn)從汽車(chē)內(nèi)部、后部到前部的轉(zhuǎn)移,[2] 南京凈石環(huán)境工程有限公司
最終占據(jù)整個(gè)汽車(chē)車(chē)燈市場(chǎng)。憑借著汽車(chē)的巨大產(chǎn)能,LED車(chē)燈市場(chǎng)面臨著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2005年中國(guó)LED汽車(chē)應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模為0.29億元,其中汽車(chē)車(chē)燈市場(chǎng)規(guī)模為0.21億元。從整個(gè)LED應(yīng)用市場(chǎng)看,汽車(chē)應(yīng)用市場(chǎng)還處于起步導(dǎo)入期,但隨著中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,LED在該領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用是可期的。
d)LED室內(nèi)燈飾及交通燈市場(chǎng)分析
室內(nèi)裝飾燈市場(chǎng)是LED的另一新興市場(chǎng)。通過(guò)電流的控制,LED可以實(shí)現(xiàn)幾百種甚至上千種顏色的變化。在現(xiàn)階段講究個(gè)性化的時(shí)代中,LED顏色多樣化有助于LED裝飾燈市場(chǎng)的發(fā)展。LED已經(jīng)開(kāi)始做成小型裝飾燈,裝飾幕墻應(yīng)用在酒店、居室中。2005年室內(nèi)裝飾燈市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1.58億元。隨著白光LED及大功率LED技術(shù)的日益成熟,LED在燈飾市場(chǎng)的應(yīng)用前景將更加廣闊。
經(jīng)過(guò)多年的替換工作,全國(guó)主要城市由傳統(tǒng)交通燈替換為L(zhǎng)ED交通燈的工作已經(jīng)接近尾聲。LED交通燈市場(chǎng)在經(jīng)歷了多年的高速成長(zhǎng)期后,2005年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到15.2億元。
二、三級(jí)城市的交通燈建設(shè)及替換工作使了LED在交通燈市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)成為可能。預(yù)計(jì)2008年LED在交通燈市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到近30億元。
e)LED景觀(guān)照明市場(chǎng)分析
景觀(guān)照明市場(chǎng)主要以街道、廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所裝飾照明為主,推動(dòng)力量主要來(lái)自于政府。受到2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)的影響,北京、上海等舉辦地加快了景觀(guān)照明的步伐,由于LED功耗低,在用電量巨大的景觀(guān)照明市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。目前,LED已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到景觀(guān)照明市場(chǎng)中。2005年中國(guó)景觀(guān)照明市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)7億元,在上述兩個(gè)主要活動(dòng)的帶動(dòng)下,景觀(guān)照明市場(chǎng)會(huì)在2007年達(dá)到72%的高增長(zhǎng)率。
此外,奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)的主要作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不再于自身帶動(dòng)景觀(guān)照明市場(chǎng)的成長(zhǎng),更重要的是其榜樣作用。為了迎接奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)的召開(kāi),北京、青島、上海等地將建成一批LED景觀(guān)照明工程,這些工程在裝飾街道的同時(shí)還將起到示范作用。其他城市在看到LED在景觀(guān)照明中的出色表現(xiàn)會(huì)減少對(duì)于LED景觀(guān)照明的使用顧慮,加快使用LED在景觀(guān)照明中的應(yīng)用。LED將會(huì)從一級(jí)城市快速向二級(jí)、三級(jí)城市擴(kuò)展。
f)通用照明市場(chǎng)分析
LED作為一種新型的照明技術(shù),其應(yīng)用前景舉世矚目,尤其是高亮度LED更被譽(yù)為21世紀(jì)最有價(jià)值的光源,必將引起照明領(lǐng)域一場(chǎng)新的革命。自從白光LED出現(xiàn),無(wú)論是發(fā)光原理還是功能等方面都具有其它傳統(tǒng)光源無(wú)法匹敵的優(yōu)勢(shì),因此,LED照明已成為21世紀(jì)居室照明領(lǐng)域的一種趨勢(shì),LED將取代傳統(tǒng)白熾燈和日光燈,傳統(tǒng)照明燈具已面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
對(duì)于進(jìn)入通用照明市場(chǎng)而言,功率白光LED除面臨著諸如發(fā)光效率低、散熱不好、成本過(guò)高等問(wèn)題外,還將面臨到光學(xué)、機(jī)構(gòu)與電控等的整合以及LED照明產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn)的制訂。但這些問(wèn)題,已得到逐步解決,這為L(zhǎng)ED進(jìn)入通用照明市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ),賽迪顧問(wèn)預(yù)計(jì)LED進(jìn)入通用照明市場(chǎng)已成必然之勢(shì)。
我國(guó)已成為世界第一大照明電器生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),2006年中國(guó)照明行業(yè)產(chǎn)值約1600億元。全國(guó)現(xiàn)有照明電器生產(chǎn)企業(yè)6000家,燈飾、燈具生產(chǎn)企業(yè)約4000家,預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)約有30%的企業(yè)將涉足LED照明產(chǎn)品的生產(chǎn),這必將導(dǎo)致LED需求量的大幅提升。
g)產(chǎn)品應(yīng)用分布
產(chǎn)品應(yīng)用分布主要在以下三類(lèi):
第一類(lèi):信號(hào)指示應(yīng)用:所有電子設(shè)備的功能指示燈,交通指示燈等
第二類(lèi):顯示應(yīng)用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示、背光顯示等;
第三類(lèi):照明應(yīng)用:便攜燈具、汽車(chē)用燈、景觀(guān)燈飾、路燈照明、特殊照明、普通照明
應(yīng)用市場(chǎng)分布見(jiàn)下表:(單位:百萬(wàn)美元)
五、我國(guó)LED市場(chǎng)分析:
a)發(fā)展情況:
自20世紀(jì)60年代末,中科院長(zhǎng)春物理所研發(fā)成功GaAsP紅光LED至今近40年來(lái),中國(guó)LED的發(fā)展已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模,至2006年,全國(guó)約有LED各類(lèi)企業(yè)4000多家,從業(yè)人員超過(guò)100萬(wàn),其中從事LED生產(chǎn)的企業(yè)600多家,且主要集中在下游封裝行業(yè),LED器件年產(chǎn)量500億只/以上(LED應(yīng)用的成品產(chǎn)量與規(guī)模無(wú)法統(tǒng)計(jì))年市場(chǎng)規(guī)模約400億元。
b)市場(chǎng)范圍:
近年來(lái)中國(guó)制造業(yè)規(guī)模與水平得到很大提升,中國(guó)已成為世界工廠(chǎng)。中國(guó)制造的各種產(chǎn)品分布在世界的各個(gè)角落。LED產(chǎn)品之芯片、封裝、模塊在國(guó)內(nèi)流通,經(jīng)組裝成各種成品后銷(xiāo)往世界各地。按地域劃分LED的市場(chǎng)主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的珠三角及長(zhǎng)三角地區(qū),市場(chǎng)占據(jù)全國(guó)應(yīng)用市場(chǎng)的95%以上。
六、LED制造裝備(封裝設(shè)備)發(fā)展現(xiàn)狀分析
a)上、中游的外延生產(chǎn)及芯片制造設(shè)備行業(yè):
全球有近200家公司和300多所大學(xué)以及研究機(jī)構(gòu)從事氮化鎵基LED的材料生長(zhǎng)、器件制作工藝和相關(guān)裝備制造的研究和開(kāi)發(fā)工作,居于領(lǐng)先水平的公司主要有日本的Nichia、ToyotaGosei、索尼、三洋、美國(guó)的CreeLumileds,歐洲的Osram、菲利普、中國(guó)臺(tái)灣的芯片廠(chǎng)家主要有國(guó)聯(lián)、晶元、光磊、廣鎵、燦元、連威等,由于核心技術(shù)為歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家所掌握,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商尚處在研究階段,尚未形成規(guī)模生產(chǎn),其中中電科技集團(tuán)公司第四十五研究所、第四十八研究所、第二研究所3個(gè)研究所在該領(lǐng)域已取得一些成就;
b)下游封裝設(shè)備行業(yè):
下游封裝設(shè)備行業(yè),全球有近50家公司,居于領(lǐng)先地位的有:瑞士的ESEC,[3] 南京凈石環(huán)境工程有限公司
美國(guó)的K&S,日本的SHINKAWA、日本的RENESAS、德國(guó)的西門(mén)子(F&K)香港的ASM.國(guó)內(nèi)從事下游封裝設(shè)備制造的有約30家,從技術(shù)實(shí)力來(lái)及規(guī)模來(lái)說(shuō)以大族光電、翠濤自動(dòng)化、大贏(yíng)數(shù)控實(shí)力最強(qiáng),大族2006年才進(jìn)入該行業(yè),產(chǎn)品僅限于固晶機(jī)、分光機(jī),需財(cái)力較強(qiáng)但技術(shù)能力一般;翠濤自動(dòng)化,僅固晶機(jī)、焊線(xiàn)機(jī)兩條產(chǎn)品線(xiàn),其中在焊線(xiàn)機(jī)產(chǎn)品線(xiàn)在市場(chǎng)上有較好的口碑;大贏(yíng)數(shù)控產(chǎn)品線(xiàn)較全面,幾乎涵蓋了LED封裝所需設(shè)備的全線(xiàn)產(chǎn)品線(xiàn),主要有:固晶機(jī)、焊線(xiàn)機(jī)、噴膠機(jī)、分光機(jī)、灌膠機(jī)、一切機(jī),其中在分光機(jī)、灌膠機(jī)有較強(qiáng)的實(shí)力。
c)總體情況:
A、國(guó)外LED封裝設(shè)備因價(jià)格過(guò)高,國(guó)內(nèi)LED制造企業(yè)難以接受,所以國(guó)外設(shè)備在大陸地區(qū)的市場(chǎng)占有率并不高。
B、國(guó)內(nèi)設(shè)備廠(chǎng)商除大族光電、翠濤自動(dòng)化、大贏(yíng)數(shù)控規(guī)模稍大之外,其它設(shè)備廠(chǎng)商的規(guī)模都較小(平均人數(shù)不足100人),且融資能力較差,這已成為其發(fā)展壯大的主要瓶頸,誰(shuí)能突破這個(gè)瓶頸誰(shuí)就能在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì);
C、國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商技術(shù)能力普遍較低,由于該行業(yè)剛剛起步,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商技術(shù)積累較薄弱,所以技術(shù)能力普遍較弱,且國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商大都急功近利,真正培養(yǎng)自己技術(shù)人員的企業(yè)較少,導(dǎo)致該行業(yè)技術(shù)層次普遍較低;
D、國(guó)內(nèi)LED設(shè)備行業(yè)尚處在行業(yè)生命周期的快速發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)不明了,具有較強(qiáng)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)實(shí)力的領(lǐng)導(dǎo)廠(chǎng)商尚未形成,此時(shí)正是投資該行業(yè)的最佳時(shí)期;
七、行業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)簡(jiǎn)析
A、LED設(shè)備行業(yè)的機(jī)遇
1)LED的諸多優(yōu)勢(shì)決定了其廣闊的發(fā)展情景
LED具有省電、壽命長(zhǎng)、耐震動(dòng)、響應(yīng)速度快、散熱低等特點(diǎn),LED正取代傳統(tǒng)光源,被廣泛應(yīng)用于指示燈、信號(hào)燈、顯示屏、景觀(guān)照明等領(lǐng)域,在我們的日常生活中的家用電器、電話(huà)機(jī)、儀表板照明、汽車(chē)防霧燈、交通信號(hào)燈等設(shè)備中隨處可見(jiàn)。
近幾年來(lái),LED制造工藝和相關(guān)新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用不斷進(jìn)步,各種顏色的高亮度LED取得了突破性進(jìn)展,其發(fā)光效率提高了近1000倍,色度方面已實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn),使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場(chǎng)成為可能。業(yè)界專(zhuān)家指出:高亮度LED是繼愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈泡后最偉大的發(fā)明之一。更有人認(rèn)為:利用火光擺脫日光照明束縛是人類(lèi)光源的第一次革命,愛(ài)迪生發(fā)明的電燈泡是光源的第二次革命,而LED光源將會(huì)成為人類(lèi)光源的第三次革命。
LED照明產(chǎn)品以其固有的優(yōu)越性吸引著全世界的目光。LED電子節(jié)能燈以其高光效、高顯色、節(jié)電能、長(zhǎng)壽命的優(yōu)異性能被譽(yù)為民用第三代新光源、綠色環(huán)保產(chǎn)品,代表二十一世紀(jì)照明光源的發(fā)展方向。在我國(guó),照明用電量約占全社會(huì)總用電量的12%,如果把現(xiàn)有普通白熾燈全部換成節(jié)能燈,全國(guó)一年可節(jié)電600多億度,相當(dāng)于三峽電站的年發(fā)電量。
2)政府的大力扶持必將有利于LED產(chǎn)業(yè)鏈的飛速發(fā)展
我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)起步于1970年代,上世紀(jì)90年代后期高亮度LED產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展。2003年科技部啟動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程,同時(shí)推動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè),共建成大連光產(chǎn)業(yè)園、上海張江高科技園、南昌聯(lián)創(chuàng)光電科技園、廈門(mén)開(kāi)元科技園、北京亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)和深圳光明高新區(qū)六個(gè)產(chǎn)業(yè)基地。
據(jù)深圳LED照明產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì)的資料顯示,深圳LED照明產(chǎn)業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅猛,截至去年底,深圳已有700多家LED照明相關(guān)企業(yè),覆蓋了從襯底到外延片、芯片、封裝等環(huán)節(jié),初步形成一個(gè)完整的LED產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)值占去了全國(guó)產(chǎn)業(yè)的半壁江山,出口方面則為全國(guó)出口總額的三分之二左右。
市科技信息局有關(guān)負(fù)責(zé)人透露,為促進(jìn)LED照明產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展,深圳將對(duì)此產(chǎn)業(yè)進(jìn)行細(xì)分,培育和扶持一批自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、主業(yè)突出的LED行業(yè)骨干企業(yè),帶動(dòng)深圳LED照明產(chǎn)業(yè)鏈整體水平提升。目前,設(shè)在光明高新區(qū)內(nèi)的國(guó)家LED照明工程產(chǎn)業(yè)化基地正在積極建設(shè)中,該位負(fù)責(zé)人表示,在此基地內(nèi)政府將投資4億元建設(shè)配備LED照明產(chǎn)業(yè)基本生產(chǎn)環(huán)境條件和配套技術(shù)的規(guī)范化廠(chǎng)房和辦公設(shè)施,即企業(yè)加速器,為高速成長(zhǎng)的中小LED企業(yè)提供充足的發(fā)展空間和深層次的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)。
據(jù)介紹,為提高深圳LED照明產(chǎn)業(yè)的研發(fā)和創(chuàng)新能力,政府將加大科技研發(fā)資金的扶持力度。初步制定的扶持政策表明,市科技研發(fā)資金每年將安排不少于2000萬(wàn)扶持LED照明企業(yè)的發(fā)展,實(shí)施一批重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的LED照明核心技術(shù)、專(zhuān)利和標(biāo)準(zhǔn)。此外,市政府政策性抵押擔(dān)保機(jī)構(gòu)將適當(dāng)放寬貸款額度與抵押物的價(jià)值比例,探索利用再擔(dān)保資金解決此行業(yè)的相關(guān)企業(yè)貸款問(wèn)題,并鼓勵(lì)LED企業(yè)參加自主創(chuàng)新企業(yè)成長(zhǎng)路線(xiàn)圖計(jì)劃,支持LED照明企業(yè)在資本市場(chǎng)融資等等。
3)LED設(shè)備供應(yīng)商面臨前所未有的歷史機(jī)遇
目前,國(guó)內(nèi)從事LED下游封裝生產(chǎn)的企業(yè)眾多,除本土LED封裝廠(chǎng)外,已有不少跨國(guó)企業(yè)在國(guó)內(nèi)設(shè)立封裝廠(chǎng)。本土LED生產(chǎn)企業(yè)除供應(yīng)國(guó)內(nèi)需求外,還不斷把產(chǎn)品出口到國(guó)外市場(chǎng)。而近年來(lái),受到成本壓力的影響,國(guó)際上一些知名的LED企業(yè)也逐步把生產(chǎn)基地移到了中國(guó),隨著國(guó)際LED生產(chǎn)大廠(chǎng)不斷把生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)移至國(guó)內(nèi),加之國(guó)內(nèi)眾多的LED本土企業(yè),中國(guó)正在成為全球LED主要生產(chǎn)基地。
據(jù)統(tǒng)計(jì)2005年中國(guó)
[4] 南京凈石環(huán)境工程有限公司
LED市場(chǎng)容量更是突破百億元大關(guān),達(dá)到114.9億元;2006年LED的產(chǎn)值將達(dá)到140億元,據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè),由于白光LED技術(shù)的日益成熟,在通用照明市場(chǎng)的帶領(lǐng)下,預(yù)計(jì)2008年LED應(yīng)用是在市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到540億元,到2010年國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過(guò)1000億元。
眾多的LED封裝企業(yè)及其龐大的生產(chǎn)規(guī)模,給LED生產(chǎn)設(shè)備的制造廠(chǎng)商提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
[5]
第五篇:2010全球LED照明市場(chǎng)現(xiàn)狀及策略總結(jié)
2010全球LED照明市場(chǎng)現(xiàn)狀及策略總結(jié)
作者:gllt 來(lái)源: 日期:2011-1-13 13:02:50 人氣:145 標(biāo)簽:
一、LED發(fā)展歷史介紹
1907 年Henry Joseph Round 第一次在一塊碳化硅里觀(guān)察到電致發(fā)光現(xiàn)象。由于其發(fā)出的黃光太暗,不適合實(shí)際應(yīng)用;更難處在于碳化硅與電致發(fā)光不能很好的適應(yīng),研究被摒棄了。
二十年代晚期Bernhard Gudden 和Robert Wichard 在德國(guó)使用從鋅硫化物與銅中提煉的的黃磷發(fā)光。再一次因發(fā)光暗淡而停止。
1936 年,George Destiau 出版了一個(gè)關(guān)于硫化鋅粉末發(fā)射光的報(bào)告。隨著電流的應(yīng)用和廣泛的認(rèn)識(shí),最終出現(xiàn)了“電致發(fā)光”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。二十世紀(jì)50 年代,英國(guó)科學(xué)家在電致發(fā)光的實(shí)驗(yàn)中使用半導(dǎo)體砷化鎵發(fā)明了第一個(gè)具有現(xiàn)代意義的LED,并于60 年代面世。據(jù)說(shuō)在早期的試驗(yàn)中,LED 需要放置在液化氮里,更需要進(jìn)一步的操作與突破以便能高效率的在室溫下工作。
第一個(gè)商用LED 僅僅只能發(fā)出不可視的紅外光,但迅速應(yīng)用于感應(yīng)與光電領(lǐng)域。60年代末,在砷化鎵基體上使用磷化物發(fā)明了第一個(gè)可見(jiàn)的紅光LED.磷化鎵的改變使得LED更高效、發(fā)出的紅光更亮,甚至產(chǎn)生出橙色的光。
到70 年代中期,磷化鎵被使用作為發(fā)光光源,隨后就發(fā)出灰白綠光。LED 采用雙層磷化鎵蕊片(一個(gè)紅色另一個(gè)是綠色)能夠發(fā)出黃色光。就在此時(shí),俄國(guó)科學(xué)家利用金剛砂制造出發(fā)出黃光的LED.盡管它不如歐洲的LED 高效。但在70 年代末,它能發(fā)出純綠色的光。
年代早期到中期對(duì)砷化鎵磷化鋁的使用使得第一代高亮度的LED 的誕生,先是紅色,接著就是黃色,最后為綠色。到20 世紀(jì)90 年代早期,采用銦鋁磷化鎵生產(chǎn)出了桔紅、橙、黃和綠光的LED.第一個(gè)有歷史意義的藍(lán)光LED 也出現(xiàn)在90 年代早期,再一次利用金鋼砂-早期的半導(dǎo)體光源的障礙物。依當(dāng)今的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)去衡量,它與俄國(guó)以前的黃光LED 一樣光源暗淡。
年代中期,出現(xiàn)了超亮度的氮化鎵LED,隨即又制造出能產(chǎn)生高強(qiáng)度的綠光和藍(lán)光銦氮鎵Led.超亮度藍(lán)光蕊片是白光LED 的核心,在這個(gè)發(fā)光蕊片上抹上熒光磷,然后熒光磷通過(guò)吸收來(lái)自蕊片上的藍(lán)色光源再轉(zhuǎn)化為白光。就是利用這種技術(shù)制造出任何可見(jiàn)顏色的光。今天在LED 市場(chǎng)上就能看到生產(chǎn)出來(lái)的新奇顏色,如淺綠色和粉紅色。隨著人類(lèi)在LED超亮度的領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,LED在消費(fèi)電子的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。
二、LED的分類(lèi)及特點(diǎn)
a)常見(jiàn)LED的分類(lèi)
A、按發(fā)光管發(fā)光顏色分成紅色、橙色、綠色(又細(xì)分黃綠、標(biāo)準(zhǔn)綠和純綠)、藍(lán)光等。另外,有的發(fā)光二極管中包含二種或三種顏色的芯片。根據(jù)發(fā)光二極管出光處摻或不摻散射劑、有色還是無(wú)色,上述各種顏色的發(fā)光二極管還可分成有色透明、無(wú)色透明、有色散射和無(wú)色散射四種類(lèi)型。散射型發(fā)光二極管不適合做指示燈用。
B、按發(fā)光管出光面特征分為圓燈、方燈、矩形、面發(fā)光管、側(cè)向管、表面安裝用微型管等。圓形燈按直徑分為φ2mm、φ4.4mm、φ5mm、φ8mm、φ10mm及φ20mm等。由半值角大小可以估計(jì)圓形發(fā)光強(qiáng)度角分布情況。
C、從發(fā)光強(qiáng)度角分布圖來(lái)分有三類(lèi):
高指向性。一般為尖頭環(huán)氧封裝,或是帶金屬反射腔封裝,且不加散射劑。半值角為5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或與光檢出器聯(lián)用以組成自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
標(biāo)準(zhǔn)型。通常作指示燈用,其半值角為20°~45°
散射型。這是視角較大的指示燈,半值角為45°~90°或更大,散射劑的量較大。
D、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。
E、按發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)分有全環(huán)氧包封、金屬底座環(huán)氧封裝、陶瓷底座環(huán)氧封裝及玻璃封裝等結(jié)構(gòu)。
F、按發(fā)光強(qiáng)度和工作電流分有普通亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度小于10mcd);超高亮度的LED(發(fā)光強(qiáng)度大于100mcd);把發(fā)光強(qiáng)度在10~100mcd間的叫高亮度發(fā)光二極管。一般LED的工作電流在十幾mA至幾十mA,而低電流LED的工作電流在2mA以下(亮度與普通發(fā)光管相同)。
b)LED的特點(diǎn)
發(fā)光二極管(LED)作為第三代半導(dǎo)體照明光源。這種產(chǎn)品具有很多夢(mèng)幻般優(yōu)點(diǎn): 1)
光效率高:光譜幾乎全部集中于可見(jiàn)光頻率,效率可以達(dá)到50%以上。而光效差不多的白熾燈可見(jiàn)光效率僅為10%-20%.2)
光線(xiàn)質(zhì)量高:由于光譜中沒(méi)有紫外線(xiàn)和紅外線(xiàn),故沒(méi)有熱量,沒(méi)有輻射,屬于典型的綠色照明光源。3)
能耗小:?jiǎn)误w功率一般在0.05-1w,通過(guò)集群方式可以量體裁衣地滿(mǎn)足不同的需要,浪費(fèi)很少。以其作為光源,在同樣亮度下耗電量?jī)H為普通白熾燈的1/8-10.4)壽命長(zhǎng):光通量衰減到70%的標(biāo)準(zhǔn)壽命是10萬(wàn)小時(shí)。一個(gè)半導(dǎo)體燈正常情況下可以使用50年,即使長(zhǎng)命百歲的人,一生最多也就用2只燈。5)
可靠耐用:沒(méi)有鎢絲、玻殼等容易損壞的部件,非正常報(bào)廢率很小,維護(hù)費(fèi)用極為低廉。6)
應(yīng)用靈活:體積小,可以平面封裝,易開(kāi)發(fā)成輕薄短小的產(chǎn)品,做成點(diǎn)、線(xiàn)、面各種形式的具體應(yīng)用產(chǎn)品。7)安全:?jiǎn)挝还ぷ麟妷捍笾略?.5-5v之間。
8)綠色環(huán)保:廢棄物可回收,沒(méi)有污染,不像熒光燈一樣含有汞成分。9)
響應(yīng)時(shí)間短:適應(yīng)頻繁開(kāi)關(guān)以及高頻運(yùn)作的場(chǎng)合。
三、LED產(chǎn)業(yè)鏈分析 a)LED產(chǎn)業(yè)鏈情況
LED元件按照其制作過(guò)程分為上游單晶片與磊晶片制作,中游晶粒制作(將單晶片經(jīng)過(guò)光刻、腐蝕等程序切割出LED晶粒),下游則通過(guò)封裝制成LED成品,詳見(jiàn)下圖:
b)國(guó)際市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分布情況分析
位于產(chǎn)業(yè)鏈中、上游的芯片制作及晶圓材料的制作由于技術(shù)難度較高,且西方對(duì)中國(guó)的技術(shù)封鎖,該領(lǐng)域的為美國(guó)、歐洲(主要是德國(guó))及日本的企業(yè)所壟斷,有少數(shù)臺(tái)灣企業(yè)具備這個(gè)領(lǐng)域的核心技術(shù),有競(jìng)爭(zhēng)力的本土企業(yè)較少,特別是在大功率LED方面,幾乎沒(méi)有本土企業(yè)。
我國(guó)LED封裝企業(yè)總體上以民營(yíng)企業(yè)為主,從業(yè)人員年輕化,文化程度參差不齊,企業(yè)增長(zhǎng)較快,對(duì)外來(lái)產(chǎn)品、技術(shù)的模仿能力極強(qiáng)。企業(yè)注重短期效益,忽視品牌建設(shè),缺乏長(zhǎng)期的戰(zhàn)略規(guī)劃。
位于下游的LED封裝企業(yè),60%分布在中國(guó)大陸地區(qū),且臣不斷上市的趨勢(shì),所以,中國(guó)大陸地區(qū)是名符其實(shí)的世界LED封裝基地。c)我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)投資態(tài)勢(shì)分析
LED行業(yè)具有比較長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈(包括上游、中游、下游及應(yīng)用產(chǎn)品),每一領(lǐng)域的技術(shù)特征和資本特征差異很大,從上游到中游再到下游,行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻逐步降 低。上游外延片具有典型的“雙高”(高技術(shù)、高資本)特點(diǎn),中游芯片技術(shù)含量高、資本相對(duì)密集,下游封裝在技術(shù)含量和資本投入上要低一些,而應(yīng)用產(chǎn)品的技
術(shù)含量和資本投入最低。僅從投資規(guī)模看,LED產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的情況大致如下:
LED產(chǎn)業(yè)鏈的不同特點(diǎn)吸引了不同的投資對(duì)象。從我國(guó)國(guó)內(nèi)來(lái)看,上游和中游的外延/芯片領(lǐng)域受到資本實(shí)力強(qiáng)大的企業(yè)的關(guān)注,這些企業(yè)有上市公司(如
江西聯(lián)創(chuàng)、長(zhǎng)電科技等),也有資本雄厚的民營(yíng)企業(yè)(如深圳世紀(jì)晶源、廈門(mén)三安、大連路美等),目的是通過(guò)上游和中游高端切入,力爭(zhēng)在LED領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地
位;但該領(lǐng)域投資額度大,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才比較匱乏,投資風(fēng)險(xiǎn)比較大,已投資企業(yè)的回報(bào)率還不高。下游封裝領(lǐng)域近期也受到投資者的高度關(guān)注,相對(duì)于外延芯片
“雙高”的特點(diǎn),投資封裝領(lǐng)域不但可以降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),且投資規(guī)模適中,更加接近于應(yīng)用市場(chǎng)而降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn),故受到投資者的青睞,尤其是對(duì)功率型封裝更加充
滿(mǎn)期望。應(yīng)用產(chǎn)品的市場(chǎng)準(zhǔn)入門(mén)檻最低,是直接面對(duì)終端市場(chǎng)的領(lǐng)域,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小、投資額低而且回收快,是小額資本進(jìn)入LED行業(yè)的首選,如圣誕燈、草坪燈、手電筒、指示燈、信號(hào)燈等產(chǎn)品,這類(lèi)企業(yè)在深圳、廣州、廈門(mén)、寧波等地已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)集聚;但因該領(lǐng)域進(jìn)入門(mén)檻低,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,定單對(duì)企業(yè)的生存與 發(fā)展致關(guān)重要,多數(shù)廠(chǎng)商采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)策略,產(chǎn)品品質(zhì)缺乏基本保證。
四、LED的應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)分析
隨著LED發(fā)光效率不斷提升,LED在應(yīng)用上呈現(xiàn)多層次的變化(見(jiàn)圖2),從傳統(tǒng)應(yīng)用到手機(jī)、汽車(chē),預(yù)估在06年開(kāi)始將應(yīng)用在行動(dòng)設(shè)備、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、LCD面板及一般照明四部份,發(fā)展趨勢(shì)如下圖:
a)LED顯示屏市場(chǎng)分析
LED顯示屏是LED主要應(yīng)用市場(chǎng),2006年,中國(guó)LED顯示屏市場(chǎng)需求額為40.5億元,比2005年增長(zhǎng)25.1%.美國(guó)市場(chǎng)研究公司 Communications Industry Researchers(CIR)預(yù)測(cè),5年內(nèi)全球LED顯示屏市場(chǎng)將從2004年的32億美元,增長(zhǎng)至2008年的56億美元。
目前LED 顯示屏已經(jīng)廣泛應(yīng)用到車(chē)站、銀行、證券、醫(yī)院。在LED需求量上,LED顯示屏僅次于LED指示燈名列第二,占到LED整體銷(xiāo)量的23.1%.由于用于顯
示屏的LED在亮度和壽命上的要求高于LED指示燈,平均價(jià)格在指示燈LED之上,這就導(dǎo)致顯示屏用LED市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到32.4億元,超過(guò)指示燈位居榜首
成為L(zhǎng)ED的主要應(yīng)用市場(chǎng)。憑借著獨(dú)特優(yōu)勢(shì),LED顯示屏廣泛應(yīng)用在體育場(chǎng)館、市政廣場(chǎng)、演唱會(huì)、車(chē)站、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所。
b)LED背光源市場(chǎng)分析
LED早已應(yīng)用在以手機(jī)為主的小尺寸液晶面板背光市場(chǎng)中,手機(jī)產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)帶動(dòng)了背光源市場(chǎng)的快速發(fā)展。特別是2003年彩屏手機(jī)的出現(xiàn)更是推動(dòng)白光LED市場(chǎng)的快速發(fā)展。
2007年起,筆記本電腦屏、液晶(LCD)顯示器、液晶電視采用LED背光源逐漸普及,這將成為全球LED產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展動(dòng)力。
c)LED汽車(chē)車(chē)燈市場(chǎng)分析
LED燈響應(yīng)時(shí)間僅為20ms,這也是其與傳統(tǒng)鎢燈(響應(yīng)時(shí)間25ms)相比的另一大優(yōu)勢(shì)。這種快速的響應(yīng)時(shí)間使其入選剎車(chē)指示燈的最佳產(chǎn)品,在遇到事故需剎車(chē)時(shí),它能夠給駕駛員提供更多的反應(yīng)時(shí)間,這相當(dāng)于使時(shí)速60英里的汽車(chē)少行駛24英尺的距離。
大量數(shù)據(jù)顯示車(chē)用LED會(huì)有一個(gè)光明的前景。根據(jù)法蘭克福車(chē)展的觀(guān)察報(bào)告及LED和汽車(chē)制造商的調(diào)查報(bào)告,F(xiàn)ox預(yù)計(jì),到2013年外部應(yīng)用類(lèi)LED銷(xiāo)售額會(huì)與內(nèi)部應(yīng)用類(lèi)持平,車(chē)用LED市場(chǎng)總值將超過(guò)12億美元。Volkswagen和DaimlerChrysler也已加入該行業(yè)。
車(chē)用LED應(yīng)用增多的一個(gè)最大因素就是歐洲晝行燈的普及,晝行燈已經(jīng)席卷加拿大、芬蘭、瑞典和美國(guó),成為一股風(fēng)潮。據(jù)報(bào)道,晝行燈能顯著降低交通事故的發(fā)生。
面對(duì)晝行燈日益增加之勢(shì),歐洲各國(guó)正積極制定標(biāo)準(zhǔn)。而LED即是晝行燈的最佳選擇,預(yù)計(jì)將占有1億美元的市場(chǎng)份額,這與尾燈應(yīng)用領(lǐng)域收入持平。LED作
為汽車(chē)車(chē)燈主要得益于低功耗、長(zhǎng)壽命和相應(yīng)速度快的特點(diǎn)。LED將逐步實(shí)現(xiàn)從汽車(chē)內(nèi)部、后部到前部的轉(zhuǎn)移,最終占據(jù)整個(gè)汽車(chē)車(chē)燈市場(chǎng)。憑借著汽車(chē)的巨大產(chǎn) 能,LED車(chē)燈市場(chǎng)面臨著巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
2005年中國(guó)LED汽車(chē)應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模為0.29億元,其中汽車(chē)車(chē)燈市場(chǎng)規(guī)模為0.21億元。從整個(gè)LED應(yīng)用市場(chǎng)看,汽車(chē)應(yīng)用市場(chǎng)還處于起步導(dǎo)入期,但隨著中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,LED在該領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用是可期的。
d)LED室內(nèi)燈飾及交通燈市場(chǎng)分析
室內(nèi)裝飾燈市場(chǎng)是LED的另一新興市場(chǎng)。通過(guò)電流的控制,LED可以實(shí)現(xiàn)幾百種甚至上千種顏 色的變化。在現(xiàn)階段講究個(gè)性化的時(shí)代中,LED顏色多樣化有助于LED裝飾燈市場(chǎng)的發(fā)展。LED已經(jīng)開(kāi)始做成小型裝飾燈,裝飾幕墻應(yīng)用在酒店、居室中。
2005年室內(nèi)裝飾燈市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1.58億元。隨著白光LED及大功率LED技術(shù)的日益成熟,LED在燈飾市場(chǎng)的應(yīng)用前景將更加廣闊。
經(jīng)過(guò)
多年的替換工作,全國(guó)主要城市由傳統(tǒng)交通燈替換為L(zhǎng)ED交通燈的工作已經(jīng)接近尾聲。LED交通燈在經(jīng)歷了多年的高速成長(zhǎng)期后,2005年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到
15.2億元。
二、三級(jí)城市的交通燈建設(shè)及替換工作使了LED在交通燈市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)成為可能。預(yù)計(jì)2008年LED在交通燈市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到近30億 元。
e)LED景觀(guān)照明市場(chǎng)分析
景觀(guān)照明市場(chǎng)主要以街道、廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所裝飾照明為主,推動(dòng)力量主要來(lái)自于政府。受到2008年北京
奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)的影響,北京、上海等舉辦地加快了景觀(guān)照明的步伐,由于LED功耗低,在用電量巨大的景觀(guān)照明市場(chǎng)中具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
目前,LED已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到景觀(guān)照明市場(chǎng)中。2005年中國(guó)景觀(guān)照明市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)7億元,在上述兩個(gè)主要活動(dòng)的帶動(dòng)下,景觀(guān)照明市場(chǎng)會(huì)在2007年 達(dá)到72%的高增長(zhǎng)率。
此外,奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)的主要作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不再于自身帶動(dòng)景觀(guān)照明市場(chǎng)的成長(zhǎng),更重要的是其榜樣作用。為了迎接奧運(yùn)會(huì)和世博
會(huì)的召開(kāi),北京、青島、上海等地將建成一批LED景觀(guān)照明工程,這些工程在裝飾街道的同時(shí)還將起到示范作用。其他城市在看到LED在景觀(guān)照明中的出色表現(xiàn)
會(huì)減少對(duì)于LED景觀(guān)照明的使用顧慮,加快使用LED在景觀(guān)照明中的應(yīng)用。LED將會(huì)從一級(jí)城市快速向二級(jí)、三級(jí)城市擴(kuò)展。
f)通用照明市場(chǎng)分析
LED作為一種新型的照明技術(shù),其應(yīng)用前景舉世矚目,尤其是高亮度LED更被譽(yù)為21世紀(jì)最有價(jià)值的光源,必將引起照明領(lǐng)域一場(chǎng)新的革命。自從白光LED出現(xiàn),無(wú)論是發(fā)光原理還是功能等方面都具有其它傳統(tǒng)光源無(wú)法匹敵的優(yōu)勢(shì),因此,LED照明已成為21世紀(jì)居
室照明領(lǐng)域的一種趨勢(shì),LED將取代傳統(tǒng)白熾燈和日光燈,傳統(tǒng)照明燈具已面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
對(duì)于進(jìn)入通用照明市場(chǎng)而言,功率白光LED除面臨著諸
如發(fā)光效率低、散熱不好、成本過(guò)高等問(wèn)題外,還將面臨到光學(xué)、機(jī)構(gòu)與電控等的整合以及LED照明產(chǎn)品通用標(biāo)準(zhǔn)的制訂。但這些問(wèn)題,已得到逐步解決,這為
LED進(jìn)入通用照明市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ),賽迪顧問(wèn)預(yù)計(jì)LED進(jìn)入通用照明市場(chǎng)已成必然之勢(shì)。
我國(guó)已成為世界第一大照明電器生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),2006年中國(guó)照明行業(yè)產(chǎn)值約1600億元。全國(guó)現(xiàn)有照明電器生產(chǎn)企業(yè)6000家,燈飾、燈具生產(chǎn)企業(yè)約4000家,預(yù)計(jì)未來(lái)5年內(nèi)約有30%的企業(yè)將涉足LED照明產(chǎn)品的生產(chǎn),這必將導(dǎo)致LED需求量的大幅提升。
g)產(chǎn)品應(yīng)用分布
產(chǎn)品應(yīng)用分布主要在以下三類(lèi):
第一類(lèi):信號(hào)指示應(yīng)用:所有電子設(shè)備的功能指示燈,交通指示燈等
第二類(lèi):顯示應(yīng)用:指示牌、廣告牌、大屏幕顯示、背光顯示等;
第三類(lèi):照明應(yīng)用:便攜燈具、汽車(chē)用燈、景觀(guān)燈飾、路燈照明、特殊照明、普通照明
應(yīng)用市場(chǎng)分布見(jiàn)下表:(單位:百萬(wàn)美元)
五、我國(guó)LED市場(chǎng)分析:
a)發(fā)展情況:
自20世紀(jì)60年代末,中科院長(zhǎng)春物理所研發(fā)成功GaAsP紅光LED至今近40年
來(lái),中國(guó)LED的發(fā)展已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模,至2006年,全國(guó)約有LED各類(lèi)企業(yè)4000多家,從業(yè)人員超過(guò)100萬(wàn),其中從事LED生產(chǎn)的企業(yè)600多
家,且主要集中在下游封裝行業(yè),LED器件年產(chǎn)量500億只/以上(LED應(yīng)用的成品產(chǎn)量與規(guī)模無(wú)法統(tǒng)計(jì))年市場(chǎng)規(guī)模約400億元。
b)市場(chǎng)范圍:
近年來(lái)中國(guó)制造業(yè)規(guī)模與水平得到很大提升,中國(guó)已成為世界工廠(chǎng)。中國(guó)制造的各種產(chǎn)品分布在世界的各個(gè)角落。LED 產(chǎn)品之芯片、封裝、模塊在國(guó)內(nèi)流通,經(jīng)組裝成各種成品后銷(xiāo)往世界各地。按地域劃分LED的市場(chǎng)主要集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的珠三角及長(zhǎng)三角地區(qū),市場(chǎng)占據(jù)全國(guó)應(yīng)用 市場(chǎng)的95%以上。
六、LED制造裝備(封裝設(shè)備)發(fā)展現(xiàn)狀分析
a)上、中游的外延生產(chǎn)及芯片制造設(shè)備行業(yè):
全球有近200家公司和
300多所大學(xué)以及研究機(jī)構(gòu)從事氮化鎵基LED的材料生長(zhǎng)、器件制作工藝和相關(guān)裝備制造的研究和開(kāi)發(fā)工作,居于領(lǐng)先水平的公司主要有日本的Nichia、ToyotaGosei、索尼、三洋、美國(guó)的CreeLumileds,歐洲的Osram、菲利普、中國(guó)臺(tái)灣的芯片廠(chǎng)家主要有國(guó)聯(lián)、晶元、光磊、廣鎵、燦
元、連威等,由于核心技術(shù)為歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家所掌握,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商尚處在研究階段,尚未形成規(guī)模生產(chǎn),其中中電科技集團(tuán)公司第四十五研究所、第四十八研究所、第 二研究所3個(gè)研究所在該領(lǐng)域已取得一些成就;
b)下游封裝設(shè)備行業(yè):
下游封裝設(shè)備行業(yè),全球有近50家公司,居于領(lǐng)先地位的有:瑞士的ESEC,美國(guó)的K&S,日本的 SHINKAWA、日本的RENESAS、德國(guó)的西門(mén)子(F&K)香港的ASM.國(guó)內(nèi)從事下游封裝設(shè)備制造的有約30家,從技術(shù)實(shí)力來(lái)及規(guī)模來(lái)說(shuō)
以大族光電、翠濤自動(dòng)化、大贏(yíng)數(shù)控實(shí)力最強(qiáng),大族2006年才進(jìn)入該行業(yè),產(chǎn)品僅限于固晶機(jī)、分光機(jī),需財(cái)力較強(qiáng)但技術(shù)能力一般;翠濤自動(dòng)化,僅固晶機(jī)、焊線(xiàn)機(jī)兩條產(chǎn)品線(xiàn),其中在焊線(xiàn)機(jī)產(chǎn)品線(xiàn)在市場(chǎng)上有較好的口碑;大贏(yíng)數(shù)控產(chǎn)品線(xiàn)較全面,幾乎涵蓋了LED封裝所需設(shè)備的全線(xiàn)產(chǎn)品線(xiàn),主要有:固晶機(jī)、焊線(xiàn)
機(jī)、噴膠機(jī)、分光機(jī)、灌膠機(jī)、一切機(jī),其中在分光機(jī)、灌膠機(jī)有較強(qiáng)的實(shí)力。
c)總體情況:
A、國(guó)外LED封裝設(shè)備因價(jià)格過(guò)高,國(guó)內(nèi)LED制造企業(yè)難以接受,所以國(guó)外設(shè)備在大陸地區(qū)的市場(chǎng)占有率并不高。
B、國(guó)內(nèi)設(shè)備廠(chǎng)商除大族光電、翠濤自動(dòng)化、大贏(yíng)數(shù)控規(guī)模稍大之外,其它設(shè)備廠(chǎng)商的規(guī)模都較?。ㄆ骄藬?shù)不足100人),且融資能力較差,這已成為其發(fā)展壯大的主要瓶頸,誰(shuí)能突破這個(gè)瓶頸誰(shuí)就能在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì);
C、國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商技術(shù)能力普遍較低,由于該行業(yè)剛剛起步,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商技術(shù)積累較薄弱,所以技術(shù)能力普遍較弱,且國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商大都急功近利,真正培養(yǎng)自己技術(shù)人員的企業(yè)較少,導(dǎo)致該行業(yè)技術(shù)層次普遍較低;
D、國(guó)內(nèi)LED設(shè)備行業(yè)尚處在行業(yè)生命周期的快速發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)不明了,具有較強(qiáng)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)實(shí)力的領(lǐng)導(dǎo)廠(chǎng)商尚未形成,此時(shí)正是投資該行業(yè)的最佳時(shí)期;
七、行業(yè)機(jī)遇與挑戰(zhàn)簡(jiǎn)析
A、LED設(shè)備行業(yè)的機(jī)遇
1)LED的諸多優(yōu)勢(shì)決定了其廣闊的發(fā)展情景
LED具有省電、壽命長(zhǎng)、耐震動(dòng)、響應(yīng)速度快、散熱低等特點(diǎn),LED正取代傳統(tǒng)光源,被廣泛應(yīng)用于指示燈、信號(hào)燈、顯示屏、景觀(guān)照明等領(lǐng)域,在我們的日常生活中的家用電器、電話(huà)機(jī)、儀表板照明、汽車(chē)防霧燈、交通信號(hào)燈等設(shè)備中隨處可見(jiàn)。
近幾年來(lái),LED制造工藝和相關(guān)新材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用不斷進(jìn)步,各種顏色的高亮度LED取得了突破性進(jìn)展,其發(fā)光效率提高了近1000倍,色度方面已實(shí)現(xiàn)
了可見(jiàn)光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現(xiàn),使LED應(yīng)用領(lǐng)域跨越至高效率照明光源市場(chǎng)成為可能。業(yè)界專(zhuān)家指出:高亮度LED是繼
愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈泡后最偉大的發(fā)明之一。更有人認(rèn)為:利用火光擺脫日光照明束縛是人類(lèi)光源的第一次革命,愛(ài)迪生發(fā)明的電燈泡是光源的第二次革命,而LED 光源將會(huì)成為人類(lèi)光源的第三次革命。
LED照明產(chǎn)品以其固有的優(yōu)越性吸引著全世界的目光。LED電子節(jié)能燈以其高光效、高顯色、節(jié)電能、長(zhǎng)壽
命的優(yōu)異性能被譽(yù)為民用第三代新光源、綠色環(huán)保產(chǎn)品,代表二十一世紀(jì)照明光源的發(fā)展方向。在我國(guó),照明用電量約占全社會(huì)總用電量的12%,如果把現(xiàn)有普通
白熾燈全部換成節(jié)能燈,全國(guó)一年可節(jié)電600多億度,相當(dāng)于三峽電站的年發(fā)電量。
2)政府的大力扶持必將有利于LED產(chǎn)業(yè)鏈的飛速發(fā)展
我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)起步于1970年代,上世紀(jì)90年代后期高亮度LED產(chǎn)業(yè)得
到迅速發(fā)展。2003年科技部啟動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明工程,同時(shí)推動(dòng)國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)化基地的建設(shè),共建成大連光產(chǎn)業(yè)園、上海張江高科技園、南昌聯(lián)創(chuàng)光電科
技園、廈門(mén)開(kāi)元科技園、北京亦莊經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)和深圳光明高新區(qū)六個(gè)產(chǎn)業(yè)基地。
據(jù)深圳LED照明產(chǎn)業(yè)促進(jìn)會(huì)的資料顯示,深圳LED照明產(chǎn)業(yè)近
年來(lái)發(fā)展迅猛,截至去年底,深圳已有700多家LED照明相關(guān)企業(yè),覆蓋了從襯底到外延片、芯片、封裝等環(huán)節(jié),初步形成一個(gè)完整的LED產(chǎn)業(yè)鏈,產(chǎn)值占去
了全國(guó)產(chǎn)業(yè)的半壁江山,出口方面則為全國(guó)出口總額的三分之二左右。
市科技信息局有關(guān)負(fù)責(zé)人透露,為促進(jìn)LED照明產(chǎn)業(yè)快速有序發(fā)展,深圳將對(duì)
此產(chǎn)業(yè)進(jìn)行細(xì)分,培育和扶持一批自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、技術(shù)先進(jìn)、主業(yè)突出的LED行業(yè)骨干企業(yè),帶動(dòng)深圳LED照明產(chǎn)業(yè)鏈整體水平提升。目前,設(shè)在光明高新區(qū)
內(nèi)的國(guó)家LED照明工程產(chǎn)業(yè)化基地正在積極建設(shè)中,該位負(fù)責(zé)人表示,在此基地內(nèi)政府將投資4億元建設(shè)配備LED照明產(chǎn)業(yè)基本生產(chǎn)環(huán)境條件和配套技術(shù)的規(guī)范
化廠(chǎng)房和辦公設(shè)施,即企業(yè)加速器,為高速成長(zhǎng)的中小LED企業(yè)提供充足的發(fā)展空間和深層次的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)。
據(jù)介紹,為提高深圳LED照明產(chǎn)業(yè)的
研發(fā)和創(chuàng)新能力,政府將加大科技研發(fā)資金的扶持力度。初步制定的扶持政策表明,市科技研發(fā)資金每年將安排不少于2000萬(wàn)扶持LED照明企業(yè)的發(fā)展,實(shí)施
一批重大產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的LED照明核心技術(shù)、專(zhuān)利和標(biāo)準(zhǔn)。此外,市政府政策性抵押擔(dān)保機(jī)構(gòu)將適當(dāng)放寬貸款額度與抵押物 的價(jià)值比例,探索利用再擔(dān)保資金解決此行業(yè)的相關(guān)企業(yè)貸款問(wèn)題,并鼓勵(lì)LED企業(yè)參加自主創(chuàng)新企業(yè)成長(zhǎng)路線(xiàn)圖計(jì)劃,支持LED照明企業(yè)在資本市場(chǎng)融資等 等。
3)LED設(shè)備供應(yīng)商面臨前所未有的歷史機(jī)遇
目前,國(guó)內(nèi)從事LED下游封裝生產(chǎn)的企業(yè)眾多,除本土LED封裝廠(chǎng)外,已有不少跨國(guó)
企業(yè)在國(guó)內(nèi)設(shè)立封裝廠(chǎng)。本土LED生產(chǎn)企業(yè)除供應(yīng)國(guó)內(nèi)需求外,還不斷把產(chǎn)品出口到國(guó)外市場(chǎng)。而近年來(lái),受到成本壓力的影響,國(guó)際上一些知名的LED企業(yè)也
逐步把生產(chǎn)基地移到了中國(guó),隨著國(guó)際LED生產(chǎn)大廠(chǎng)不斷把生產(chǎn)基地轉(zhuǎn)移至國(guó)內(nèi),加之國(guó)內(nèi)眾多的LED本土企業(yè),中國(guó)正在成為全球LED主要生產(chǎn)基地。
據(jù)統(tǒng)計(jì)2005年中國(guó)LED市場(chǎng)容量更是突破百億元大關(guān),達(dá)到114.9億元;2006年LED的產(chǎn)值將達(dá)到140億元,據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè),由于白光LED技
術(shù)的日益成熟,在通用照明市場(chǎng)的帶領(lǐng)下,預(yù)計(jì)2008年LED應(yīng)用是在市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到540億元,到2010年國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過(guò)1000億元。
眾多的LED封裝企業(yè)及其龐大的生產(chǎn)規(guī)模,給LED生產(chǎn)設(shè)備的制造廠(chǎng)商提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。
2010年中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧
作者:gllt 來(lái)源: 日期:2011-1-5 10:00:04 人氣:4 標(biāo)簽:福州LED 福州格林萊特
回顧2010年,中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。不管是在政府對(duì)LED產(chǎn)業(yè)的政策扶持上,還是LED技術(shù)的進(jìn)步上。都給我們留下了深刻的印象。下面就對(duì)2010年中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做一下回顧,回顧在2010年的那些在LED產(chǎn)業(yè)進(jìn)步過(guò)程中留下的點(diǎn)點(diǎn)滴滴!上游領(lǐng)域:國(guó)內(nèi)企業(yè)積極布局上游產(chǎn)業(yè),引發(fā)產(chǎn)能過(guò)剩疑慮
在2010年的LED產(chǎn)業(yè)里,恐怕提及最多的就屬于MOCVD了,在2010年,中國(guó)企業(yè)對(duì)LED上游領(lǐng)域的投入可以說(shuō)是不惜重金。年初由于受到LED芯片供貨吃緊的影響引發(fā)的MOCVD市場(chǎng)大戰(zhàn)幾乎持續(xù)到了年底。2010年3月,以20億元的總資產(chǎn)規(guī)模挑起120億元蕪湖光電產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的三安光電,開(kāi)始通過(guò)定向增發(fā)募集資金,用于引進(jìn)100臺(tái)MOCVD設(shè)備。隨后的4月份,三安光電董事會(huì)通過(guò)決議,向美國(guó)維易科精密儀器有限公司(Veeco)訂購(gòu)LED生產(chǎn)設(shè)備MOCVD達(dá)40臺(tái),并確保雙方約定2010年內(nèi)交貨安裝。同時(shí),安徽省蕪湖市在MOCVD設(shè)備引進(jìn)上也給予了極大的財(cái)政支持,根據(jù)與安徽省蕪湖市人民政府簽訂的《三安光電蕪湖光電產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目投資合作協(xié)議》,2010年12月17日,安徽三安收到市政府給予其中15臺(tái)設(shè)備進(jìn)度補(bǔ)貼款和10臺(tái)設(shè)備定金補(bǔ)貼款合計(jì)12552萬(wàn)元。
進(jìn)入7月,德豪潤(rùn)達(dá)發(fā)布的公告顯示,德豪潤(rùn)達(dá)欲采購(gòu)130臺(tái)MOCVD設(shè)備,并與2011年底前交貨。上述設(shè)備采購(gòu)將在蕪湖及揚(yáng)州建立全新的LED外延片的生產(chǎn)能力,將進(jìn)一步完善德豪潤(rùn)達(dá)的LED產(chǎn)業(yè)鏈,為德豪潤(rùn)達(dá)后續(xù)的LED產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),揚(yáng)州市同樣在MOCVD設(shè)備引進(jìn)上給予了重金扶持,據(jù)了解,揚(yáng)州市對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)引進(jìn)MOCVD設(shè)備給予每臺(tái)800-1000萬(wàn)元的補(bǔ)貼。即便是按照最低標(biāo)準(zhǔn)800萬(wàn)元/臺(tái)估算,此次德豪潤(rùn)達(dá)的補(bǔ)貼將超過(guò)10億元。德豪潤(rùn)達(dá)稱(chēng),將在設(shè)備采購(gòu)合同正式簽署生效并支付訂金之后,向蕪湖市和揚(yáng)州市申請(qǐng)相關(guān)MOCVD設(shè)備補(bǔ)貼。
根據(jù)集邦科技(TRENDORCE)旗下研究部門(mén)LEDinside最新發(fā)表的“2010年中國(guó)LED芯片企業(yè)行業(yè)分析報(bào)告”指出,中國(guó)在未來(lái)幾年規(guī)劃增加的LED設(shè)備MOCVD臺(tái)數(shù)超過(guò)1200臺(tái),其中今年規(guī)劃增加的MOCVD數(shù)量超過(guò)300臺(tái)。
隨著中國(guó)MOCVD設(shè)備的大幅增加,LED行業(yè)關(guān)于LED產(chǎn)能過(guò)剩的觀(guān)點(diǎn)開(kāi)始流行于整個(gè)行業(yè),引發(fā)了行業(yè)關(guān)于LED產(chǎn)能過(guò)剩的思考與分析。同時(shí)政府對(duì)于MOCVD設(shè)備的補(bǔ)貼也在慢慢的發(fā)生改變。2010年12月,據(jù)揚(yáng)州招商局局長(zhǎng)孫曉軍表示財(cái)政補(bǔ)貼政策不可能一直無(wú)限期的持續(xù)下去,揚(yáng)州市的財(cái)政補(bǔ)貼政策將于2011年7月告一段落,大多數(shù)的地方政府也都在觀(guān)察是否需要跟進(jìn)。過(guò)度泛濫的MOCVD設(shè)備投資加深了LED產(chǎn)業(yè)供過(guò)于求的疑慮。不僅中國(guó)中央政府也有觀(guān)察到這樣的現(xiàn)象,各地方政府的財(cái)政資源也將會(huì)逐漸被消耗殆盡,因此揚(yáng)州市已經(jīng)告知各家廠(chǎng)商MOCVD的財(cái)政補(bǔ)貼政策將于2011年7月結(jié)束,廠(chǎng)商必須要在七月之前將機(jī)臺(tái)移入才能獲得補(bǔ)貼。同時(shí)其他的地方政府也都在考慮跟進(jìn)當(dāng)中。
對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)的LED上游布局,現(xiàn)在我們無(wú)法看到實(shí)際的效果,不過(guò)隨著MOCVD設(shè)備的路上上馬,相信2010國(guó)內(nèi)企業(yè)的MOCVD設(shè)備布局對(duì)中國(guó)乃至全球的LED產(chǎn)業(yè)的影響將在2011年得到慢慢的體現(xiàn),讓我們拭目以待!
中游封裝:國(guó)內(nèi)企業(yè)發(fā)展不平衡,群龍無(wú)首
2010年國(guó)內(nèi)封裝產(chǎn)業(yè)以國(guó)星光電成功登錄A股市場(chǎng)為拐點(diǎn),萬(wàn)潤(rùn)、鴻利、瑞豐、雷曼也積極跟進(jìn),掀起了國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)一輪上市熱潮。
6月份,佛山市國(guó)星光電股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)星光電”)IPO申請(qǐng)獲證監(jiān)會(huì)審核通過(guò)。據(jù)了解,國(guó)星光電目前為中國(guó)大陸前三大LED封裝企業(yè)之一,也是產(chǎn)量最大的SMDLED封裝企業(yè)(不含外資企業(yè))。
據(jù)中國(guó)證監(jiān)會(huì)昨日公告,創(chuàng)業(yè)板發(fā)審委定于11月12日召開(kāi)2010年第71次、72次工作會(huì)議,審核深圳雷曼光電科技股份有限公司的首發(fā)申請(qǐng)。12月24日,雷曼光電刊登招股意向書(shū),公司擬首次公開(kāi)發(fā)行人民幣普通股(A股)1680萬(wàn)股,發(fā)行后總股本為6700萬(wàn)股,將在深交所創(chuàng)業(yè)板掛牌交易。12月27-29日,雷曼光電將在深圳上海北京三地進(jìn)行路演推介,1月4日正式申購(gòu)。作為國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)中高端民族品牌,雷曼光電為2010年的中國(guó)封裝企業(yè)上市畫(huà)上了圓滿(mǎn)的句號(hào)。
據(jù)高工LED相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2010年國(guó)內(nèi)封裝產(chǎn)品線(xiàn)中SMD所占比例相比臺(tái)灣企業(yè)仍然偏低。以前100家封裝企業(yè)為例,SMD月產(chǎn)量基本在60-80KK之間,除了少數(shù)幾家企業(yè)可以達(dá)到100KK以上的產(chǎn)量。這個(gè)數(shù)字是今年臺(tái)灣前10大封裝廠(chǎng)平均月產(chǎn)能的1/10.今年國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)在SMD產(chǎn)能上已經(jīng)形成三大梯隊(duì),第一梯隊(duì)為以國(guó)星光電為首,月產(chǎn)能100-250KK之間,目前這樣的企業(yè)不超過(guò)10家;第二梯隊(duì)月產(chǎn)能在60-100KK之間,企業(yè)數(shù)量約占總數(shù)的5%;第三梯隊(duì)月產(chǎn)能在20-40KK之間,企業(yè)數(shù)量占總數(shù)的30%.從產(chǎn)能上看,顯然國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)并沒(méi)有絕對(duì)的領(lǐng)先者,相互之間的差距較小。
2010年國(guó)內(nèi)封裝行業(yè)出現(xiàn)了一窩蜂上馬大功率封裝項(xiàng)目的景象。目前量產(chǎn)產(chǎn)能普遍在1-3KK/月之間,少數(shù)企業(yè)可以達(dá)到5KK/月。
“垂直整合”是2010年中國(guó)乃至全球LED產(chǎn)業(yè)熱議的話(huà)題,無(wú)論是從上至下整合還是從下至上的整合,無(wú)疑都會(huì)對(duì)那些專(zhuān)注于封裝的企業(yè)產(chǎn)生極大的壓力。這種壓力包括未來(lái)的芯片供應(yīng)和器件封裝成本。4月份國(guó)內(nèi)顯示屏芯片龍頭企業(yè)杭州士蘭明芯母公司士蘭微對(duì)外宣布公司計(jì)劃切入LED芯片的下游封裝業(yè)務(wù),進(jìn)一步提升LED業(yè)務(wù)的盈利水平。同樣在這個(gè)時(shí)候,國(guó)內(nèi)LED芯片大廠(chǎng)三安光電宣布出資4080萬(wàn)元牽手奇瑞汽車(chē)做大封裝產(chǎn)業(yè)。
同時(shí),臺(tái)灣封裝產(chǎn)能約50%轉(zhuǎn)移至大陸,截至2010年三季度,前8大臺(tái)灣LED封裝廠(chǎng)的產(chǎn)品線(xiàn)已基本形成以SMD為主,大功率為輔的結(jié)構(gòu),其中SMD單月產(chǎn)能超過(guò)6000KK,2011年月產(chǎn)能有望突破9500KK,較今年增長(zhǎng)51%.前8大封裝廠(chǎng)除先進(jìn)電之外,已經(jīng)全部在內(nèi)地開(kāi)設(shè)工廠(chǎng)。其中光寶科技在內(nèi)地的產(chǎn)能最大,達(dá)到750KK/月;其次是億光電子500KK/月。目前臺(tái)灣在大陸的封裝產(chǎn)能已經(jīng)占到其全部產(chǎn)能的42.3%,2011年有望突破50%.下游領(lǐng)域:示范項(xiàng)目主導(dǎo),亟待標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
一輪輪的政策利好,如同波浪般不斷推動(dòng)LED行業(yè)發(fā)展之潮。
日前,國(guó)家半導(dǎo)體照明產(chǎn)品應(yīng)用示范工程項(xiàng)目(LED道路/隧道照明產(chǎn)品)公布中標(biāo)入圍結(jié)果,并進(jìn)行公示。
為了促進(jìn)LED半導(dǎo)體技術(shù)本土化、成熟化、產(chǎn)業(yè)化,緊隨LED應(yīng)用的世界發(fā)展趨勢(shì),中國(guó)政府早在2009年初就由中國(guó)科技部推出了“十城萬(wàn)盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范城市方案,這是中國(guó)政府在中央層面對(duì)LED第一輪大規(guī)模政策扶持。第二輪政策誕生于2010年10年4月,國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、人民銀行、稅務(wù)總局四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推行合同能源管理促進(jìn)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》--即所謂的合同能源管理EMC.意見(jiàn)提出到2015年,建立比較完善的節(jié)能服務(wù)體系,使合同能源管理成為用能單位實(shí)施節(jié)能改造的主要方式之一。
雖然前兩輪政策在實(shí)施過(guò)程中暴露出了不少缺陷,然而在政策激勵(lì)下,很多企業(yè)開(kāi)始重新審視和重視LED行業(yè)的發(fā)展?jié)撃?,并掀起了一股“LED熱”的浪潮。
可以說(shuō),在當(dāng)前的中國(guó)LED照明的普及過(guò)程中,政府發(fā)起的示范工程起到主導(dǎo)作用。
然而,成本依然困擾LED照明普及。對(duì)與廣大老百姓而已,使用高于普通白熾燈數(shù)十倍的LED燈具顯得格外奢侈。這也是困擾當(dāng)前LED照明發(fā)展的最大障礙。但
是,隨著技術(shù)的不斷成熟,國(guó)內(nèi)企業(yè)在LED上游領(lǐng)域的積極布局,LED芯片價(jià)格有望得到大幅下降。同時(shí)國(guó)內(nèi)封裝企業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步,也為提高LED燈泡的 性能提供了有力的保證。
除了價(jià)格方面的影響外,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)混亂、門(mén)檻過(guò)低也是瓶頸。行業(yè)內(nèi)LED燈具質(zhì)量良莠不齊,這在一定程度上阻礙
了LED市場(chǎng)推廣。在沒(méi)有大規(guī)模的普及LED照明之時(shí),一部分使用過(guò)的消費(fèi)者對(duì)LED照明產(chǎn)品的質(zhì)量提出了質(zhì)疑。讓消費(fèi)者對(duì)此產(chǎn)生了一種排斥心理。同時(shí)伴
隨著高昂的價(jià)格。加重了消費(fèi)者對(duì)LED燈具推廣中常用的“性?xún)r(jià)比”的質(zhì)疑。所以,行業(yè)內(nèi)亟需出臺(tái)加強(qiáng)版的LED照明標(biāo)準(zhǔn),以規(guī)范市場(chǎng)。
展望2011年,在大規(guī)模的MOCVD設(shè)備相繼上馬的推動(dòng)下,預(yù)期LED價(jià)格將得到進(jìn)一步的下降。同時(shí),LED背光市場(chǎng)預(yù)計(jì)在2011年迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng),將
全面主導(dǎo)顯示領(lǐng)域。這加大了對(duì)LED相關(guān)產(chǎn)品的需求,拉動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在全球環(huán)保意識(shí)高漲下,LED照明已成為許多國(guó)家主要發(fā)展的政策之一,在國(guó)家
政策力推動(dòng)下,將有助于LED照明產(chǎn)值提升。2011年LED照明市場(chǎng)也將迎來(lái)快速發(fā)展時(shí)期。預(yù)計(jì)2011年全球LED照明產(chǎn)值滲透率將突破10%.