1. LED行業現狀及發展趨勢
前瞻網摘要:LED雖然在前期市場培育中價格相較傳統白熾燈要高,但政府通過政策扶持、各類市政工程照明項目扶持產業發展,從長期趨勢看,LED替代白熾燈、熒光燈成為主流照明產品是必然趨勢。前瞻產業研究院預測,2013-2017年中國LED行業銷售收入年增長率將保持在10%以上,2017年行業銷售收入預計將達到5159.96億元。
LED企業數量增長迅速企業小而散,行業洗牌重組悄然進行預計洗牌率達25%以上
可觀的市場規模與前景近些年來吸引了大量企業湧入LED市場。截止至2011年年底,LED產業鏈下游企業數量約有4000家,中游1200家,再加上材料設備等上游企業,全國LED企業起碼有6000家以上。
根據前瞻產業研究院《中國LED行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》數據顯示,2012年我國LED規模以上(銷售收入2000萬元以上)企業僅621家。近些年,我國LED企業數量增長極其迅速,但90%以上為中小企業,處於「小而散」的狀態。這些年,大量熱錢湧入,讓整個產業空前繁榮,卻也暗藏過剩風險。通過洗牌整頓行業發展秩序的呼聲一直很高。事實上,行業洗牌重組也正悄然進行,2011年以來便不斷出現LED企業倒閉的事件,前瞻認為未來行業洗牌概率會達到25-30%甚至更高。
同質化競爭造成價格戰硝煙四起,加快品牌建設迫在眉睫
行業普遍性的問題還在於利潤最高的上游外延片及晶元由於技術要求高門檻也相對較高,進入企業遠少於中游LED封裝與下游LED應用領域的企業。《2013-2017年中國LED行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》顯示,目前國內有1200多家LED封裝企業,而企業推出的各類LED應用新產品數量卻不足550件;LED路燈企業超過300家,產品基本處於互相抄襲模仿的階段。同質化競爭造成價格戰硝煙四起,缺少標桿性的品牌,企業規模難以壯大,行業缺乏公信力。因此,培植龍頭企業,加快自主品牌建設已成為LED行業迫在眉睫的任務。
外資企業攻城略地,本土企業亟需提供技術水平構建專利防禦體系
我國LED研發技術水平的不足不僅難以獲得微笑曲線高價值區利潤,甚至將面臨外資企業的攻城略地、搶占市場份額。專利技術是全球主要LED廠商獲得競爭優勢、保持市場份額的重要手段。國內LED專利技術構成不完善,上游專利大部分被國外廠商所掌握,技術受制於人,高端晶元80%以上來自國外或台灣地區,企業無法延伸到中高端利潤板塊。由於缺乏原理性專利,產品受到專利封鎖,出口受制約。即使在集中了我國80%以上企業的封裝和應用下游領域也處於較低端水平。
而擁有先進研發技術和良好品牌形象的國際LED企業則擁有極大的競爭優勢。歐司朗早在無錫建造了LED晶元的外殼封裝工廠;飛利浦在成都建立飛利浦專業照明示範園;GE在中國西北地區成立首個客戶協同創新中心等。在2013年廣州國際LED照明展上,也出現了很多屬於世界500強照明企業及LED領域的龍頭企業。國內LED企業亟需進一步提高產品技術,並構建自己的專利防禦體系的巨大挑戰。
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2016年的還沒要出來,估計要等到下半年或者年底,需要其他年份的可以去數據圈論壇上下載
3. 中國LED產業
政策與資金 中國LED產業發展的「光合作用」
近期,國家發改委等六部委聯合出台了《半導體照明節能產業規劃》,進一步明確闡述了「十二五」期間中國LED產業的發展目標、主要任務及扶持措施,並明確要促進LED照明節能產業值年均增長30%左右,2015年達到4500億元,其中LED產業應用產品達到1800億元。
作為國家重點扶持,培育發展的戰略性新興產業——LED照明是新一代照明革命性技術的應用,具有節能、環保、高效等特點,尤其在傳統能源、環境污染等因素制約的今天,LED照明產業無疑成為國家及社會所關注重點項目中的焦點。
歐美LED產業緣何領跑
在全球環保、能源危機的巨大壓力下,半導體照明已被世界公認為一種健康節能環保的重要途徑,各國政府積極給予政策及資金支持,使其企業實現技術突破,加速LED商業化進程。
日本早在1998年就制定了「21世紀光計劃」 ,並在1998-2002年間投入50億日元開發白光半導體照明LED以及新型半導體材料、襯底、熒光粉和照明燈具。根據日本政府出台的相關政策,2012年之前白熾燈泡必須退出市場,力促LED照明消費量年增長200%以上。此外,日本政府還明確規定2006-2007年間企業或機構使用LED照明裝置取代白熾照明裝置,可獲得投資額130%超額折舊,或者是投資額7%的稅率減免。
歐美國家對LED行業的扶持力度也不小。歐盟啟動了「用於信息通訊技術與照明設備的高亮度有機發光二極體項目」,投資2000萬歐元,有效提高有機發光二極體發光效率。同時,還開展聯盟國全面禁止生產、銷售白熾燈、熒光燈、節能燈,推廣LED照明技術應用發展。
美國聯邦政府在2002年啟動了「國家半導體照明研究計劃」,並納入「能源法案」,企業可以獲得每年5000萬美元財政資金支持,10年共計5億美元的財政資金支持。美國國會對LED照明項目的經費支持從2003年的300萬美元上漲到2007年的3000萬美元,2009年和2010年經費繼續回升。2011、2012年根據經濟刺激方案,美國國會為LED照明研發經費分別增加了5000萬美元和3780萬美元,使得這兩年的經費總額接近1.4億美元。
在政策及資金的大力支持下,日本已是全球LED產業最大的生產國,其發展動向幾乎為全球LED產業發展的指南針,而美國及歐洲地區在上游外延及晶元核心技術上具有領先優勢。
政策助力中國LED換檔提速
由於我國在LED產業上起步較晚,同時在LED核心技術和專利基礎上被國外壟斷,發展較為緩慢,但隨著國家及地方對LED產業的扶持逐漸加大,中國LED產業開始全面進入發展期。
據調查顯示,我國從2009年以來先後出台多項政策扶持和鼓勵LED產業的發展。2009年4月,國家科技部發布《關於同意開展「十城萬盞」體照明應用工程試點工作的復函》,根據科技部規劃,將在50個城市建成200 萬盞LED 路燈。同年9月,國家發改委、科技部等六大部委發布《半導體照明節能產業發展意見》,該意見提出,大型MOCVD裝備、關鍵原材料以及70%以上的晶元實現國產化,上游晶元規模化生產企業3至5 家;產業集中度顯著提高,擁有自主品牌、較大市場影響力的骨幹龍頭企業10家左右;初步建立半導體照明標准體系;到2015年,年均增長率在30%左右,功能性照明市場佔有率達到20%左右;液晶背光源達到50%以上,景觀裝飾等產品市場佔有率達到70%以上。
2013年2月,國家發改委、科技部等六大部委發布《半導體照明節能產業規劃》,該規劃目標:LED 晶元國產化率80%以上,硅基LED 晶元取得重要突破。核心器件的發光效率與應用產品的質量達到國際同期先進水平;大型MOCVD裝備、關鍵原材料實現國產化,檢測設備國產化率達70%以上。建立具有世界先進水平的研發、檢測平台和標准、認證體系;到2015年,60W以上普通照明用白熾燈全部淘汰,市場佔有率將降到10%以下,LED 功能性照明產品市場佔有率達20%以上;LED 照明節能產業產值年均增長30%左右,2015年達到4500億元(其中LED照明應用產品1800億元;形成10-15家掌握核心技術、擁有較多自主知識產權和知名品牌、質量競爭力強的龍頭企業。
同時,國內許多省份基於節能、環保的需求,紛紛提出了「地方版」的LED產業發展政策。2011年4月,廣東省科學技術廳發布《廣東省LED 產業發展「十二五」規劃》,該規劃提出,到2015年,培育 1至2 家產值達100 億元龍頭企業,培育1至2 個產值達1000億元的產業集群,全省LED 戰略性新興產業規模突破3000億元。
2009年,揚州市提出對購買LED將進行補貼。其中,藍綠光MOCVD31片機及以上,補貼資金可達1000萬元/台;紅黃光MOCVD 38片機及以上,補貼資金可達800萬元/台(市、區兩級財政各承擔50%)。根據測算,揚州光在設備補貼領域就投入了10億元。
在產品應用方面,深圳市提出,對於參與政府投資項目LED 示範工程的企業,根據燈具的價格給予10%的補助,並貼息3年。對承擔企業投資項目LED應用示範工程的企業,按照LED燈具價格的30%給予補貼。
業內人士分析認為,隨著國家政策支持,財政補貼推廣力度加大以及國家、地方政府帶頭採用LED照明等措施的落實,這對LED企業發展起到了引導作用,同時通過資金扶持也使企業在技術上進行突破,使企業更有信心面對市場競爭,加速中國LED產業的國際化進程。
政策扶持中國LED企業光明可尋
國家優惠政策的連續發布,同時再以資金及補貼扶持,表明了國家發展節能環保的戰略性新興產業的決心。在政府的積極推動下,中國LED企業正致力於技術創新、創造,研發能力不斷提升,並積極通過垂直整合,延伸產業鏈,發展產業集群,逐漸縮小了與世界傳統LED巨頭的差距。
我國LED外延材料、晶元製造、器件封裝、熒光粉等方面均已顯現具有自主技術產權的單元技術,部分核心技術具有原創性,初步形成了從上游材料、中游晶元制備、下游器件封裝及集成應用的比較完整的研發與產業體系,為我國LED產業做大做強在一定程度上奠定了基礎。目前863項目承擔單位已申請專利241項,其中發明專利152項,國外發明專利17項。
在產業化關鍵技術方面取得較大突破,功率型晶元從無到有,國產晶元替代進口比例逐年增長,截至目前已達到46%。功率型白光LED封裝接近國際先進水平,已成為全球重要的LED封裝基地。以企業為主體的100 流明/瓦LED製造技術進展較快,產業化線上完成的較好結果接近70 流明/瓦。具有自主知識產權的功率型硅襯底LED晶元封裝白光後效率超過50 流明/瓦。
規模化系統集成技術研究和重大應用進展順利。應用產品種類與規模處於國際前列,已成為全球LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應用產品最大的生產和出口國。2008年7月海信首款42英寸超薄LED背光液晶電視正式上市,打破國外廠商的壟斷,預示著佔世界產量40%的中國消費類電子產品開始大規模使用LED技術。2012年,我國半導體照明產業產值已超過1900億元。
在國家政策的扶持下,在企業自身的創新變革中,中國涌現出了以三安光電(600703)為龍頭的一大批LED品牌企業,中國LED產業正從做「產品」向做「品牌」求變,進而不斷推進中國LED產業從「中國製造」到「中國創造」的轉變。
4. LED行業的現狀及發展趨勢
智研數據研究中心網訊:
內容提要:LED 存在靜電釋放損害和熱膨脹系數等效能瓶頸和散熱問題,使其功率不能做得很大,亮度低。目前常用的性能比較穩定的大功率LED 晶元是1W 和3W。可以通過集成晶元提高LED 功率,但現在技術還不成熟,主要是需要解決散熱問題。也可以通過多珠LED 的串、並聯或混聯實現大功率LED 燈具。後兩種效率較低,用的較少,多珠LED 串聯是目前LED 燈具在照明領域應用的主流。
LED 燈的應用由於LED 燈有其它燈具無可比擬的優點,LED 燈正以非常快的速度發展並逐漸取代其他燈具,現在LED 燈已經被廣泛應用在各照明領域中。由於LED 體積小,應用靈活,可以排列成各種形狀,能夠用計算機程序進行控制,所以可以顯示出文字、圖像、動畫、影視等靜態和動態的圖案。在2008 年的北京奧運會開幕式上,LED 燈就顯示了它無盡的魅力和優勢。LED 被大量使用在公眾顯示器中,如各種信號燈、景觀照明、廣場街道的美化、公共娛樂場所美化、舞台效果照明、建築照明等。在液晶顯示器中,LED 被用作電腦、電視機和手機等顯示屏幕的背光源。
在交通道路上,LED 已經用於可控節能型路燈照明、隧道燈照明、立交橋照明、交通信號燈等。在汽車燈具方面,現在許多轎車的制動燈、位置燈、轉向信號燈、後霧燈、倒車燈等燈具都開始採用LED 光源。隨著LED 技術的不斷提高,技術問題不斷得到解決,大功率LED 燈具的不斷出現,LED 在室內照明、汽車燈具、演播廳、觀片燈等領域的應用將會更加普及。
LED 雖然有很多優點,但是也存在著許多不足和技術問題有待進一步改進和解決,下面從幾個方面對之進行了討論。
1.大功率LED 技術。LED 存在靜電釋放損害和熱膨脹系數等效能瓶頸和散熱問題,使其功率不能做得很大,亮度低。目前常用的性能比較穩定的大功率LED 晶元是1W 和3W。可以通過集成晶元提高LED 功率,但現在技術還不成熟,主要是需要解決散熱問題。也可以通過多珠LED 的串、並聯或混聯實現大功率LED 燈具。後兩種效率較低,用的較少,多珠LED 串聯是目前LED 燈具在照明領域應用的主流。但是單珠串聯有個致命弱點,一顆損壞,整路不通。這是制約大功率LED 燈具在照明領域應用的一大瓶頸。提高LED 燈具的功率,一是從晶元方面提高功率,另一是優化電路設計提高功率。
2.散熱技術。溫度是影響LED 的一個重要因素,溫度升高會使LED 的光衰減加快,而晶元結點處的溫度直接影響LED的壽命,所以LED 散熱能力的強弱限制了LED 的功率大小。
LED 內部的熱量主要由LED 晶元和印刷電路板工作時產生,對於小功率LED,通過自然傳導對流的方式就可以把熱量散發出去,但對於大功率LED 就要考慮多方面散熱。在散熱設計上,通常從LED 封裝散熱、電路板散熱和增加散熱部件等方面考慮。
3.晶元技術和晶元封裝技術。晶元技術發展的關鍵是襯底材料的選擇和外延片的生長技術。技術提升的關鍵都是圍繞著降低缺陷密度和如何研發出更高效穩定的器件進行的,而如何提升LED 晶元的發光效率則是目前整體技術指標的最重要衡量標准。傳統的襯底材料有藍寶石、Si、SiC,目前比較熱門的材料有ZnO、GaN 等。製造外延片的主流方法是採用金屬有機物化學氣相沉積。據2011 年LED 環球在線報道,美國北卡羅來納州大學提出了一種新的氮化鎵生長工藝,這一新工藝有望把材料的缺陷減低千分之一,從而製造出更高亮度的LED發光二級管。
4.光學設計技術。LED是點光源且方向性好,通過LED點陣設計、透鏡和反光裝置的設計及二次光學設計甚至三次光學設計,可以達到較理想的配光曲線,這也是光學設計的難點。在整體照明中,需要燈具有較大的照射面,可以使用線性LED 燈條配以導光板等技術使之成為面光源。LED 汽車信號燈可由反射鏡和配光鏡組成,通過合理的設計可達到法規配光要求的光形分布。
5.驅動技術。LED 恆流驅動一般有電感型和開關電容型兩種LED 驅動,電感型LED 驅動的驅動電流高,LED 的端電壓低,適用於驅動多隻LED 的應用。電容型LED 驅動常用在大功率LED 燈具中,其LED 的端電壓和電流高,可獲得高的功率和發光效率。LED 驅動電路的設計根據具體的需要可能會很復雜,但是在電路設計時必需考慮電源要有高的可靠穩定性以及電路要有浪涌保護等多種因素。
LED 燈具面臨的技術問題除了上述,還有系統設計技術等問題有待進一步提高。此外,在LED 行業還沒有形成統一的相關標准。
LED節能環保使用壽命長、直流驅動、可回收再利用,太陽能綠色環保無污染,太陽能電池提供的電壓是直流電壓,若把太陽能與LED燈結合起來使用,LED燈具在應用中就不再需要將交流電變為直流電,從而使使用方便簡單。而且我們的社會能源問題和環境污染問題將會得到大大的改善。所以將LED與太陽能結合起來可能是將來照明事業的必然之路。現在這方面的應用還很少,已經有太陽能LED路燈、太陽能LED樓道燈、太陽能LED草坪燈等。
LED 節能環保壽命長,隨著LED 技術水平的不斷提升,高功率、高亮度、小尺寸LED 燈的不斷出現,LED 燈具在各照明領域的應用必然會普及,LED 燈具必定會深入到人們的日常室內照明、生活、交通之中。LED 燈具及LED 與太陽能的結合,將會成為未來照明領域的主力軍。
5. LED產業的未來發展三大方向是哪些
目前,LED下游應用中市場規模最大的是照明領域,其次是背光應用和顯示屏。顯示屏應用規模仍維持一個相對穩定快速增長趨勢,尤其是隨著小間距LED顯示屏技術的成熟,LED顯示屏應用將逐漸從室外超大尺寸顯示應用走向室內,應用領域將會顯著拓寬,預計未來幾年將會保持非常高速的增長速度,從而使得LED顯示屏在整個下游應用產業鏈中的佔比逐漸提升。
據前瞻產業研究院數據顯示,2015年全國LED顯示應用行業市場銷售規模較2014年度有新的增長,全年市場總量預計將達335億元,增長幅度在10%左右。
目前LED小間距電視應用尚沒有進入民用市場,但隨著成本的進一步下降和更小像素間距產品的量產,有望進入民用電視領域。預計小間距LED行業未來2-3年仍將保持超高增速,增長率在60%以上,預計到2018年市場規模接近百億。