⑴ LED照明的發展
應用半導體P·N結發光源原理製成LED問世於20世紀60年代初,1964年首先出現紅色發光二極體,之後出現黃色LED。直到1994年藍色、綠色LED才研製成功。1996年由日本Nichia公司(日亞)成功開發出白色LED。
LED以其固有的特點,如省電、壽命長、耐震動,響應速度快、冷光源等特點,廣泛應用於指示燈、信號燈、顯示屏、景觀照明等領域,在我們的日常生活中處處可見,家用電器、電話機、儀錶板照明、汽車防霧燈、交通信號燈等。但由於其亮度差、價格昂貴等條件的限制,無法作為通用光源推廣應用。
近幾年來,隨著人們對半導體發光材料研究的不斷深入,LED製造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發和應用,各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展,其發光效率提高了近1000倍,色度方面已實現了可見光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現,使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經有人指出,高亮度LED將是人類繼愛迪生發明白熾燈泡後,最偉大的發明之一。 當前全球能源短缺的憂慮再度升高的背景下,節約能源是我們未來面臨的重要的問題,在照明領域,LED發光產品的應用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產品,必然是未來發展的趨勢,二十一世紀將進入以LED為代表的新型照明光源時代。LED球泡燈具與白熾燈比較,其最大的發展動力就是節能環保的優勢。前LED行業的快速發展,已經使得部分LED照明產品價格低於白熾燈或等同的水平,使得普通百姓家都可以接受,而且亮度也優於白熾燈泡。如:塑料球泡、貼片車鋁、筒燈等。如果做工程還是要選用一些優質的LED產品,在各方面保證它的穩定性,當然價格也會高一些。
中國半導體照明產業發展向好,外延晶元企業的發展尤其迅速、封裝企業規模繼續保持較快增長、照明應用取得較大進展。2007年中國LED應用產品產值已超過300億元,已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀亮化等應用產品世界最大的生產和出口國,新興的半導體照明產業正在形成。國內在照明領域已經形成一定特色,其中戶外照明發展最快,已有上百家LED路燈企業並建設了幾十條示範道路,但在室內通用照明市場方面仍顯落後。
2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識,有力推動了中國半導體照明產業的發展。當前中國半導體產業產業大而不強,核心競爭力仍有待於進一步提升。對國內企業而言,壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務,提高未來取得大廠專利授權時的要價能力,或逐步通過研發突破核心專利。 隨著全球對發展低碳經濟取得共識,LED照明產業憑借其在節能降耗領域的性能優勢將迎來寶貴的快速發展機遇。在當前低碳經濟形勢下,LED照明產業市場不斷升溫,競爭日益激烈。2011年,中國LED照明產業工業總產值達到730.15億元。
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市景觀照明等領域。世界上一些經濟發達國家圍繞LED的研製展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施「國家半導體照明計劃」,歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的「彩虹計劃」。我國科技部在「863」計劃的支持下,2003年6月份首次提出發展半導體照明計劃。 多年來,LED照明以其節能、環保的優勢,已受到國家和各級政府的重視,各地紛紛出台相關政策和舉措加快LED燈具的發展;大眾消費者也對這種環保新型的照明產品渴求已久。但是,由於投入在技術和推廣上的成本居高不下,使得令萬千消費者翹首以待的LED照明產品一直可望而不可及,遲遲未能揭開其神秘的貴族面紗!
優點:
高節能:節能能源無污染即為環保。直流驅動,超低功耗(單管0.03-0.06瓦)電光功率轉換較高,相同照明效果比傳統光源節能。
壽命長:LED光源有人稱它為長壽燈,意為永不熄滅的燈。固體冷光源,環氧樹脂封裝,燈體內也沒有松動的部分,不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點,使用壽命可達6萬到10萬小時,比傳統光源壽命長10倍以上。
多變幻:LED光源可利用紅、綠、藍三基色原理,在計算機技術控制下使三種顏色具有256級灰度並任意混合,即可產生256×256×256=16777216種顏色,形成不同光色的組合變化多端,實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。
利環保:環保效益更佳,光譜中沒有紫外線和紅外線,既沒有熱量,也沒有輻射,而且廢棄物可回收,沒有污染不含汞元素,冷光源,可以安全觸摸,屬於典型的綠色照明光源。
高新尖:與傳統光源單調的發光效果相比,LED光源是低壓微電子產品,成功融合了計算機技術、網路通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等,所以亦是數字信息化產品,是半導體光電器件「高新尖」技術,具有在線編程,無限升級,靈活多變的特點。
⑵ LED照明的未來發展趨勢
目前,我國半導體LED作為節能、環保的主要技術,已被納入國家中長期科技發展規劃與「十一五」國家「863」高新技術產業化重大項目,並得到了大力支持。然而,我國目前LED產品開發應用領域依然存在許多不足。我國自主的LED晶元、外延片產量仍有限,產品以中、低檔為主,與國外差距很大。產業化規模偏小,只能滿足國內封裝企業需求量的20%-30%,大部分高性能的LED和大功率LED產品均要依賴進口。此外,在LED的應用市場方面,也存在著由於產品種類、品種參差不齊問題而引起的制約,尤其是在通用照明領域,由於存在的技術不足,使其無法進行規模化普及應用。因此,推廣對LED封裝技術的發展力度,提升自身核心技術並實現規模量產是LED產業發展的最關鍵一步。 一、LED照明產業發展趨勢與分析 1.大功率的高亮LED增勢迅猛,逐漸成為主流產品 2008年,全球LED市場規模達到80億美元,所佔整個LED產品的市場比例由2001年的40%增長到2005年的70%以上,其中高亮度LED在1995-2004年間的年均增長率達到46%。美國市場研究公司Communications In-stry Researchers(CIR)預測,全球LED的市場規模年均增長率超過30%,2009年市場規模將超過100億美元。近年來,隨著LED在照明、小尺寸面板背光源以及室內照明等新應用領域逐漸擴展,高亮度LED過去數年一直處於高速增長階段,在LED中的比重將逐步加大,已成為LED主流產品。 2.通用照明實現技術突破,照明升級工程產業機會巨大 通用照明占照明領域的90%的市場份額。半導體照明作為繼白熾燈、熒光燈、節能燈後,具有革命性意義的第四代新型高效固體光源,具有壽命長、節能、綠色環保等顯著優點。但目前LED的應用領域主要在特種照明,目前美國、日、韓、歐洲、中國及台灣在LED科技攻關方面都已啟動專項國家規劃,如果用於通用照明的技術一旦成熟,將面臨一個對500億美元照明市場份額的重新瓜分,因此照明升級工程產業機會巨大。 3.中國LED照明產業應該向封裝高檔產品和光源產品升級方向努力 在LED領域,主要有三個環節,即發光半導體外延片的生長、晶元和封裝。目前國內三個環節都有,在中低端的應用領域還有一定基礎。但是在關鍵環節,尤其是外延片的生長環節,與世界一流水平還有較大的差距。 目前我國的產業優勢主要在封裝,從封裝產值區域分布來看,我國在2008年封裝產值約25億美元,已經超越日本、台灣成為全球最大的封裝地區,並具備市場與技術核心競爭能力。但是國家和政府對此的重視卻不多,如果台灣和日本等國家地區從經濟危機中緩解或走出,隨時可能會形成日本獨大、台灣地區與美國齊進、歐韓中「平分秋色」的分布格局,我們將再一次失去主導權和先機。因此我們應在已有的產業優勢上升級,向封裝的高檔產品努力,同時在通用照明技術方向上多下功夫,突破LED產業的技術專利壁壘,培育新興市場的競爭優勢。 (1)目前國家對於整個LED產業鏈的重點工作放在上游外延、晶元及下游燈具應用這兩部分。上游投資陸續資金已經很大,但是收效甚微,反而與國際上游龍頭的差距越來越大。下游產品又因為產品質量問題,參差不齊,難以保證穩定的長壽命使用效果。這樣會造成使用者對我國LED產品產生懷疑並多持保守和負面的態度。這樣各方面的意見反饋到政府領導,然後國家才重視整頓LED市場,最後的結果又是一次「叫停」,導致需要國家花費大量的人力和資源,引進國外龍頭企業的先進封裝技術來指導國內的下游產品,這樣我們將又一次失去與對整個LED行業的話語權,國內的市場渠道也會以OEM等形式被佔領。 (2)到現在為止,因為四大龍頭企業(CREE、PHILPS、OSRAM、日亞化工)各有不同的技術路線和專利壟斷保護,以及其封裝技術的不成熟等原因,所以目前整個行業內尚未有一個關於LED光源的標准。如果我們先進的LED光源企業和單位,尤其是具有核心技術先進性的大功率LED光源企業和單位,在政府的支持和推動下,組織科研人員,對此進行全新的技術標準的設計與制定,堅持科學實踐和創新發展的基本原則,將會在全球LED行業至少是中上游這一塊取得實質性的突破。如果能在國際上參與和指導最後國際標準的制定,將會是中國科學技術力量繼航天科學技術之後又一次的科學創舉,從而直接使我國在LED行業的國際影響力得到根本認識的改觀,達到一個新的高度。 二、大功率LED光源的核心技術與優勢 LED一般上來說是由外延片-晶元-光源-燈具的四個環節組成,在LED產業中下游應用上關鍵點是怎麼解決熱阻和結溫等關鍵問題的前提條件下,保持晶元穩定的有效光輸出。 一直以來,LED光源的一般照明應用中存在著光源的高導熱金屬材質問題、應用的熱平衡問題、長效熒光粉問題和配光問題等四個核心技術瓶頸: 核心技術1:高導熱金屬材質 目前上游龍企業,比如CREE已經可以做到的晶元光效可以達到130-150lm/W。但是LED結溫高低直接影響到LED出光效率、器件壽命、可靠性、發射波長等。保持LED結溫在允許的范圍內,是大功率LED晶元制備、器件封裝和器件應用等每個環節都必須重點研究的關鍵因素,尤其是LED器件封裝和器件應用設計必須著重解決的核心問題。 現在主流的應用技術材質是用鋁基板來封裝,但是鋁基板封裝的晶元散熱和光轉換效率都存在技術核心瓶頸,不能有效地控制結溫和穩定地維持高功率的光輸出,並且應用會因為晶元光效越高,所需的鋁基板面積就越大,會加大成本和應用體積,極為不便。所以如何走出此誤區另闢新路是新的技術核心特點。 核心技術2:熱平衡技術 LED器件採用專利熱平衡散熱結構關鍵技術,在保持低成本和被動散熱方式的前提下,利用高導熱介質,通過嶄新的器件/燈具整體結構,成功降低熱阻,有效降低PN結結溫,使PN結工作在允許工作溫度內,保持最大量光子輸出。其特點如下: (1)超低熱阻材料,快速散熱整體結構技術; (2)高導熱、抗UV封裝技術; (3)應用低環境應力結構技術; (4)整體熱阻<20K/W,結溫<80度; (5)LED光源照明模組工作溫度控制在65℃以下。 核心技術3:高效熒光粉的應用 目前市場上所常用的白光LED發光熒光粉應用技術是將GaN晶元和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成,該技術是日本日亞化工在上世紀90年代末發明,並形成專利技術壟斷。GaN晶元發藍光(λp=465nm,Wd=30nm),高溫燒結製成的含Ce3+的YAG熒光粉,受此藍光激發後發出黃色光發射,峰值550nm。藍光LED基片安裝在碗形反射腔中,覆蓋以混有YAG的樹脂薄層,約200-500nm。LED基片發出的藍光部分被熒光粉吸收,另一部分藍光與熒光粉發出的黃光混合,可以得到得白光。理論上對於In-GaN/YAG白色LED,通過改變YAG熒光粉的化學組成和調節熒光粉層的厚度,可以獲得色溫3500-10000K的各色白光。但是這種傳統的白光LED工藝基礎上採用的還是藍光LED,所以當色溫偏高時,色彩會向藍色偏移,而產生色飄,形成一定的光污染。必須採用在降低光效、降低整體熱阻的情況下,方可實現相對的穩定,但是衰減情況還是不容樂觀。 目前已商品化的第一種產品為藍光單晶片加上YAG黃色熒光粉,其最好的發光效率約為35流明/瓦,YAG多為日本日亞公司的進口,價格在2000元/公斤;第二種是日本住友電工亦開發出以ZnSe為材料的白光LED,不過發光效率較差。 核心技術4:LED一次配光學的應用 目前全球LED行業內的主流做法是在封裝LED晶元形成光源或光源模組以後,在做成燈具的時候再進行配光,這樣採用的是原有傳統光源的做法,因為傳統光源是360°發光。如果要把光導到應用端,目前飛利浦的傳統燈具做到最好的一款,光損失也達到40%。而我們國內眾多的LED下游廠家應用的燈具光學參數其實都是晶元或者光源的光學參數,而不是整體燈具的的光學指標參數。 現在最先進的科學方法是在晶元封裝上就做配光,一次把晶元的光導出來,維持最大的光輸出,這樣光損率只有5%-10%。隨著技術的不斷改進,光損率將會越來越低,光源的光效會越來越高。同樣配有這樣的光源燈具無需再做配光,相對的燈具效率將會大大提高,使之更為廣泛地使用到功能性照明之中,形成相當規模的市場渠道。
⑶ 半導體照明燈的發展前景
從產業發展前景和趨勢來看,由於環保節能減碳受到重視,使得半導體照明的應版用日益廣泛權,也使得國內外大批廠商競相投入這一新興產業領域。中國經濟的飛速發展使得國際資本和民間資本對中國半導體照明市場青睞有加,近年來在國內市場掀起投資熱潮,預計2010年中國整個LED產業的產值將超過1500億元。
⑷ 節能照明的LED半導體節能照明的機遇
1、全球性的能源短缺和環境污染在經濟高速發展的中國表現得尤為突出,節能和環保是中國實現社會經濟可持續發展所急需解決的問題。作為能源消耗大戶的照明領域,必須尋找可以替代傳統光源的新一代節能環保的綠色光源。2、半導體LED是當今世界上最有可能替代傳統光源的新一代光源。
其具有如下優點:
①高效低耗,節能環保;
②低壓驅動,響應速度快?安全性高;
③固體化封裝,耐振動,體積小,便於裝配組合;
④可見光區內顏色全系列化,色溫、色純、顯色性、光指向性良好,便於照明應用組合;
⑤直流驅動,無頻閃,用於照明有利於保護人眼視力;
⑥使用壽命長。
3、現階段LED的發光效率偏低和光通量成本偏高是制約其大規模進入照明領域的兩大瓶頸。LED的應用領域主要集中在信號指示、智能顯示、汽車燈具、景觀照明和特殊照明領域等。但是,化合物半導體技術的迅猛發展和關鍵技術的即將突破,使今天成為大力發展半導體照明產業的最佳時機。2003年我國人均GDP首次突破1000美元大關,經濟實力得到了進一步的增強,市場上已經初步具備了
接受較高光通量成本(初始成本)光源的能力。在未來的10~20年內,用半導體LED作為光源的固態照明燈,將逐漸取代傳統的照明燈。
4、各國政府予以高度重視,相繼推出半導體照明計劃,已形成世界性的半導體照明技術合圍突破的態勢。
①美國:「下一代照明計劃」?時間是2000~2010年?投資5億美元。美國半導體照明發展藍圖如表1所示;
②日本:「21世紀的照明計劃」,將耗費60億日元推行半導體照明?目標是在2006年用白光LED替代50%的傳統照明;
③歐盟:「彩虹計劃」?已在2000年7月啟動?通過歐共體的資助?推廣應用白光LED照明;
④中國:2003年6月17日,由科技部牽頭成立了跨部門、跨地區、跨行業的「國家半導體照明工程協調領導小組」。從協調領導小
組成立之日到2005年年底之前,將是半導體照明工程項目的緊急啟動期。從2006年的「十一五」開始,國家將把半導體照明工程作為
一個重大項目進行推動;
5、我國的半導體LED產業鏈經過多年的發展已相對完善,具備了一定的發展基礎。同時,我國又是照明燈具產業的大國,只要政府
和業界協調整合好,發展半導體LED照明產業是大有可為的;
⑸ 國家半導體照明工程研發及產業聯盟的發展歷程:
國家半導體照明工程研發及產業聯盟大事記
[2008年5月5日]
作為世界銀行「照亮非洲」項目中國唯一協辦單位,聯盟組織了21人的團隊出席大會,並在展覽會19個展台展示中國公司產品。自2007年9月以來,聯盟參與了該項目在中國的組織與實施工作,建立項目在中國業界的認知度、指導和支持國內企業參與項目有關活動、參與項目的標准制訂與市場研究等。
[2008年4月28日]
聯盟專利池工作組第一次工作會議在北京召開,會議就如何完成專利入池、深入進行專利分析、專利池如何運作進行探討,會議決定近期完成業內專利收集和分析,並開展專利培訓。
[2008年3月19日]
聯盟主辦「第二屆新光源和新能源論壇」在常州舉行,論壇關注節能環保的LED、無極燈和微波硫燈等新光源的研發應用,是新能源的綠色照明的「武林大會」,為業界人士相互交流信息、切磋技藝平台。
[2008年3月18日]
聯盟舉辦針對美國「337調查」的專利培訓研討會,第一時間向業界通報並培訓關於「337調查」相關情況,呼籲業界共同應對,積極支持涉案企業應訴。
[2008年3月18日]
聯盟標准化協調推進工作組第二次工作會議在常州舉行,會議決定2008年工作組將圍繞完善半導體照明標准體系的制定,促進LED相關標準的出台,構建LED標准化檢測平台,協助規范LED行業行為等開展工作。
[2008年3月8日]
國家「863」計劃半導體照明工程項目管理辦公室和國家半導體照明工程研發與產業聯盟秘書處組織召開了「半導體照明研發基金」發起會議。「共同投入、風險共擔、利益共享」的「研發基金」模式已日漸清晰。
[2008年1月24日]
聯盟主辦的「半導體照明前沿關鍵技術研討會」在中科院半導體所舉辦。會上,專家對量子阱結構、外延生長、圖形襯底、垂直結構、晶元關鍵工藝、白光LED和熒光粉技術相關專利及半導體照明研發平台建設問題做了深入細致的報告。期間參加培訓的學員還實地參觀了中科院半導體照明研發中心。
[2007年12月20日]
聯盟在「LED普通照明研討會:問題與對策」會上發布《整體式LED路燈的測量方法》徵求意見稿。發布本推薦性技術規范的目的,是在國家標准出台之前能有一個推薦性技術規范,為我國LED路燈產業的健康有序發展提供一定的參考引導,也為主管部門正式推出相關國家標准做好前期准備。
[2007年12月20日]
聯盟主辦的「LED普通照明研討會:問題與對策」在中山古鎮開幕。與會嘉賓就LED景觀照明、道路照明和制標問題及新產品信息發布等展開討論。本次會議最大特點是LED業界認識與普通照明業界認識聯手共同探討LED作為綠色光源發展的機遇和挑戰。
[2007年11月16日]
聯盟主辦的首屆中國半導體照明產業投資高峰論壇於天津隆重召開。此次論壇就全球LED產業現狀,市場機遇與發展趨勢;投資機會與投資風險;半導體照明與節能減排;金融資本介入半導體照明產業的模式;產業鏈主要環節典型企業競爭狀況等進行了廣泛深入的探討。
[2007年10月22日]
聯盟標准化協調推進工作組第一次會議在北京電光源研究所召開。會議就建立完整的半導體照明標准體系進行了細致和深入的討論。並對下一步如何在現有基礎上完善體系建設提出了建設性和可行性建議。
[2007年8月24日]
聯盟第二屆換屆選舉及第四次會議在上海國際會議中心召開。會議圓滿完成聯盟第二屆換屆選舉工作。會議通過聯盟新章程,並成立了標准化協調推進、專利池以及兩岸三地工作組,以更加細致和務實態度推進聯盟工作的開展。
[2007年8月21日]
聯盟主辦的第四屆中國國際半導體照明論壇於8月21日-24日在上海國際會議中心隆重召開。論壇參會代表共計570多人,三分之一來自海外,是論壇舉辦以來參會代表最多、國際化程度最高的一屆。
[2007年5月17日]
2007年5月17日,第四屆中國國際半導體照明論壇組委會第二次工作會議在揚州花園國際大酒店召開。會議重點討論了本屆論壇大會主報告的內容、演講人的邀請及如何辦好「中外企業發展戰略對話」、「新技術、新設備、新產品、新材料發布會」等問題。
[2007年5月17日]
聯盟常務理事會第三次工作擴大會議在揚州花園國際酒店舉行。會議就聯盟章程修改、專利聯盟組建、標准化工作推動以及研發基金前期運作等問題進行了討論。初步商定8月下旬在上海第四屆中國國際半導體照明論壇暨展覽期間,召開聯盟全體成員大會
[2007年4月6日]
2007年4月6日,國家半導體照明工程研發及產業聯盟技術規范研究與制訂第一次工作會議在杭州召開。會議同意成立聯盟LED路燈測試方法技術規范制訂小組。聯盟旨在通過技術規范研究和制定工作,引導和推動國家和行業標準的制定與實施。
[2007年4月]
聯盟聯合國內外知名院士、技術與行業管理專家,並邀請台灣、香港資深專家共同編撰的《中國半導體照明產業發展年鑒(2006)》於2007年4月正式面世。該《年鑒》全面、客觀地反映了我國半導體照明產業發展的狀況,旨在為業界提供翔實、准確的信息資料,促進我國半導體照明產業的自主創新與可持續發展,具有很強的研究、收藏和信息交流價值。
[2007年3月15日]
聯盟和香港光電協會、香港應用科技研究院共同承辦的「LED&OLED在顯示領域應用趨勢研討會」作為「2007亞洲顯示國際會議」唯一中文分會,吸引了來自兩岸三地的100多為代表到會。專參會代表就關於LED&OLED產業在中國及世界發展現狀和趨勢、LED背光源的產業化和發展前景、OLED國際標準的制定與進展等課題進行了熱烈的互動研討,研討會取得圓滿成功。
[2007年3月12日]
第四屆中國國際半導體照明論壇暨展覽會(2007上海)新聞發布會在上海城市酒店召開。協調領導小組辦公室聯合各相關部門、行業,決定從2007年起,在上海和深圳兩個城市輪流舉辦年度性的ChinaSSL盛會。發布會上,聯盟正式宣布第四屆CHINASSL將於2007年8月22日-24日在上海隆重召開,並介紹了第四屆CHINASSL的特色以及論壇暨展覽會的籌備進展等相關事項。
[2006年11月9日]
國家半導體照明工程協調領導小組辦公室主辦,聯盟承辦的「LED及其產品應用評價問題研討會」於11月9日—10日在杭州召開。來自兩岸三地的300餘位代表參加會議。與會專家就LED產品特性、產品標准、測試方法等進行廣泛深入了的討論。
[2006年8月27日]
聯盟參加第十屆全國LED產業研討與學術會議。圍繞LED領域技術攻關方向、行業標准制定、知識產權保護、景觀及示範工程建設等行業熱點,代表們進行了深入交流和討論。
[2006年7月13日]
聯盟組織舉辦的「首屆國家半導體照明工程創新大賽」頒獎儀式在深圳舉行。本次大賽共收到44家單位67件參賽作品。帶賽評出創新獎13個、入圍獎25個。大賽作品同期在中國半導體照明網和展覽現場展示。並被推薦給相關部門和地方政府,作為科研立項及奧運、世博備選項目。
[2006年7月12日]
聯盟主辦的「2006中國(深圳)國際半導體照明論壇暨展覽會」於7月12-14日在深圳會展中心成功舉辦。本屆盛會突破前兩屆規模。來自美、英、韓、日、新加坡以及我國台灣和香港地區的500多位海內外代表齊集一堂,共謀半導體照明發展大計。展覽會面積7500平方米,中外156家企業踴躍參展。
[2006年6月8日]
「十一五」國家半導體照明工程基地工作交流會在北京召開,聯盟代表參加,並發表意見。
[2006年3月28日]
由國家半導體照明工程協調領導小組辦公室和上海世博事務協調局等單位聯合主辦,聯盟與上海市光電子行業協會共同承辦的「世博工程半導體照明技術研討會」和「世博工程半導體照明產品發布會」於2006年3月28-29日在上海成功召開。
[2006年1月19日]
聯盟組織參加於2006年1月19-21日在馬來西亞舉辦的「LEDPACKING2006」,並作題為「OverviewofChere』sLEDInstryandNationSSLProgram」的大會報告。
[2005年12月15日]
國家半導體照明工程攻關項目管理辦公室主辦,聯盟承辦的「大功率LED及其特種照明應用研討會」,於2005年12月15—17日在廣州成功召開。
[2005年12月8日]
聯盟組織參加於2005年12月8-9日在韓國舉辦的「」,並作大會報告。
[2005年10月13日]
兩岸三地「半導體照明產業論壇(聯盟)」第一次會議於2005年10月13~14日在香港科學園召開,來自國家半導體照明工程研發及產業聯盟、台灣區電電公會、香港光電子行業協會的代表近30人參加了會議。
[2005年10月11日]
國家半導體照明工程研發及產業聯盟第三次理事會在深圳召開。會議期間國家半導體照明工程攻關項目管理辦公室就「十一五」半導體照明項目技術發展路線、組織和管理工作徵求所有聯盟理事單位意見。
[2005年7月8日]
2005年7月10日至7月20日,國家半導體照明工程研發及產業聯盟組織的赴美考察團一行十一人對美國Veeco、Lumileds、Cree、ColorKinetics等國際知名LED照明公司進行了考察,同時與美國DCM、PennWell、CompoundsemiOnline等公司就咨詢投資、國際合作等事宜進行了初步商談。
[2005年7月8日]
國家半導體照明工程協調領導小組辦公室和北京市「2008」工程建設指揮部辦公室聯合舉辦,聯盟承辦的「2008奧運工程半導體照明技術與產品交流會」在中國國際科技會展中心召開。
[2005年7月7日]
由國家半導體照明工程協調領導小組辦公室主辦,聯盟承辦的「用於奧運工程的半導體照明技術研討會」在中國國際科技會展中心召開。
[2005年4月14日]
國家半導體照明工程研發及產業聯盟第二次理事會在廈門召開。
[2005年4月12日]
兩岸三地「半導體照明產業論壇(聯盟)」籌備會在廈門召開。
[2005年4月12日]
由國家半導體照明工程協調領導小組辦公室及相關協會主辦,聯盟承辦的第二屆「中國國際半導體照明論壇」於2005年4月12-15日在廈門成功召開。
[2005年3月8日]
由國家半導體照明工程研發及產業聯盟組織的「國家半導體照明工程知識產權培訓」在中國科學院半導體所舉行。
[2005年2月7日]
聯盟於2005年2月7-9日組織參加在美國舉辦的「StrategiesinLight」,並作題為「China』sLEDInstry&NationalSolid-StateLightingProgram」的大會報告。
[2004年11月26日]
「國家半導體照明工程研發及產業聯盟」第一屆常務理事會第二次會議在中國科學院半導體所召開。
[2004年10月]
中國半導體照明網,於2004年10月開通試運行。網站為企業、科研院所、投資機構、政府機構、中介及海外相關機構,提供信息查詢與發布、商務交易與推廣、專項調查與咨詢、投資顧問與中介等服務。
[2004年10月12日]
「國家半導體照明工程研發及產業聯盟」成立預備會在深圳召開,科技部李健副秘書長、高新司材料處劉兵副處長、攻關項目管理辦公室負責人,以及首批聯盟發起單位代表共30餘人與會。
⑹ 半導體照明的行業發展概況
LED被稱為第四代照明光源或綠色光源,具有節能、環保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用於各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。近年來,世界上一些經濟發達國家圍繞LED的研製展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施「國家半導體照明計劃」,歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的「彩虹計劃」。我國科技部在「863」計劃的支持下,2003年6月份首次提出發展半導體照明計劃。人們通常說的半導體照明一般是指用LED作為光源的照明,從廣義上講還應該包括LD(激光二極體)作為光源的照明,LD可以用於舞台燈光,大型室外集會、慶典、娛樂和遠距離照明等。
科技部在北京組織召開了「十一五」國家863計劃「半導體照明工程」重大項目驗收會。通過項目實施,我國在LED外延材料、晶元製造、器件封裝、關鍵原材料和應用集成等方面攻克了一批產業共性關鍵技術,初步形成了從上游材料晶元制備、中游器件封裝及下游集成應用比較完整的研發與產業體系,其中白光LED器件實驗室光效超過130lm/W,產業化光效超過100lm/W,Si襯底LED光效達到90lm/W,晶元國產化率達到60%。37個「十城萬盞」試點城市實施的示範工程超過2000項,應用的LED燈具超過420萬盞,年節電超過4億度。
項目的實施帶動了我國半導體照明產業迅速發展。「十一五」期間,我國半導體照明產業年均增長率接近35%。2010年,我國半導體照明規模以上企業4000餘家,產業規模由2006年的356億元,提高到1200億元,形成了珠三角、長三角、環渤海、江西及福建地區四大半導體照明產業聚集區域。 從全球來看,半導體照明產業已形成以美國、亞洲、歐洲三大區域為主導的三足鼎立的產業分布與競爭格局。隨著市場的快速發展,美國、日本、歐洲各主要廠商紛紛擴產,加快搶占市場份額。根據目前全球LED產業發展情況,預測LED照明將使全球照明用電減少一半,2007年起,澳大利亞、加拿大、美國、歐盟、日本及中國台灣等國家和地區已陸續宣布將逐步淘汰白熾燈,發展LED照明成為全球產業的焦點。
中國LED產業起步於20世紀70年代。經過30多年的發展,中國LED產業已初步形成了包括LED外延片的生產、LED晶元的制備、LED晶元的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈。在「國家半導體照明工程」的推動下,形成了上海、大連、南昌、廈門、深圳、揚州和石家莊七個國家半導體照明工程產業化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產業發展的聚集地。
目前,中國半導體照明產業發展向好,外延晶元企業的發展尤其迅速、封裝企業規模繼續保持較快增長、照明應用取得較大進展。2007年中國LED應用產品產值已超過300億元,已成為LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應用產品世界最大的生產和出口國,新興的半導體照明產業正在形成。國內在照明領域已經形成一定特色,其中戶外照明發展最快,已有上百家LED路燈企業並建設了幾十條示範道路,但國內在大尺寸LCD背光和汽車前照燈方面仍顯落後。
2008年北京奧運會對LED照明的集中展示讓人們對LED有了全新的認識,有力推動了中國半導體照明產業的發展。當前中國半導體產業產業大而不強,核心競爭力仍有待於進一步提升。對國內企業而言,壯大規模、提高產品質量與技術水平是首要任務,提高未來取得大廠專利授權時的要價能力,或逐步通過研發突破核心專利。
從產業發展前景和趨勢來看,由於環保節能減碳受到重視,使得半導體照明的應用日益廣泛,也使得國內外大批廠商競相投入這一新興產業領域。中國經濟的飛速發展使得國際資本和民間資本對中國半導體照明市場青睞有加,近年來在國內市場掀起投資熱潮,預計2010年中國整個LED產業的產值將超過1500億元。 2011年全球經濟遭遇極大困難,電子產品市場遭遇寒冬,各種產品出現滯銷,庫存天數數月遞增,LED產業也隨之增速放緩。2011年,由於上游晶圓廠供給過量加上背光模組需求減緩,藍寶石基板的價格在2011年下半年末出現跳水,背光市場的自由落體式下跌抵消了增長迅速的LED照明市場帶來的積極因素,2011年全球LED市場年增長率僅9%。
2012年全球的晶元產能依然過剩。由於2011年下半年全球LED TV的銷售低於預期以及中國減少了對相關投資的補貼,韓國和台灣地區的LED廠商和面板廠商已經開始削減自己的資本支出。2011年,全球MOCVD的年增長量為704台,總量達到了2,547台。預計中國LED照明市場在2012年會回暖,為應對迅速下跌的藍寶石襯底價格和4寸基板需求的增長,預計2012年有超過50%的MOCVD的產能的設計是生產4寸基板,6寸基板的MOCVD也將增長5%。 中國將成為全球LED市場發展的主要驅動力量,LED照明市場中的戶外照明市場由公共預算采購決定,而室內、背光和其他的應用則更多地與宏觀經濟正相關。2012年,中國政府將在民用和商用領域廣泛採用LED照明的綠能方案,這有望幫助陷入全球經濟衰退泥淖的LED產業獲得復甦。2011年,我國半導體照明產業規模達到1560億元,較2010年的1200億元增長30%。其中上游外延晶元、中游封裝、下游應用的規模分別為65億元、285億元和1210億元,增速略有放緩。
目前,技術、專利和標准仍然是我國半導體照明產業發展的主要制約,特別是在行業發展進入調整階段的2011年。2011年,我國在技術創新模式和公共研發平台建設方面進行了新的探索,依託半導體照明聯盟,國內外5家研究機構共同發起,22家企業參與的半導體照明聯合創新國家重點實驗室的籌建工作順利啟動,通過聚焦產業化共性關鍵技術和引領性前沿技術研究,遵循聯合、開放和可持續的原則,建設具有一流設備、一流機制、一流人才的開放性、國際性半導體照明公共技術研發平台,以成為我國半導體照明產業搶占產業發展制高點的強有力支撐。國標委已聯合發改委、科技部、工信部、財政部、住建部等部門成立半導體照明標准領導小組和專家組,統籌規劃、總體協調和全面推進標准體系建設工作。產業發展環境進一步完善。
預計2012年,隨著「十二五」工作的全面啟動、相關扶持政策的出台、照明應用規模的推進以及國際經濟形式的穩定,我國半導體照明行業發展局面將會在下半年有所好轉。中小企業的經營和資金壓力仍然不會明顯降低,而行業各環節的領先企業將有機會利用自己的規模、技術、資金和市場、品牌優勢通過行業整合來擴大自己的領先地位,國內半導體照明行業也將逐步形成主導性品牌體系,產業整體格局也將由此改變。2012年,我國半導體照明產業出口為主的產業格局不會有明顯改觀,但國內相關政策的出台會使國內市場的重要性進一步增強。半導體照明上市企業的實際表現將極大影響產業投資方向和規模,產業的整合速度會進一步加快。國際領先企業也將陸續實現在國內的產業布局,這也會使得國內產業競爭格局更加復雜。
對國內半導體照明企業來說,塑造自己的核心競爭力和品牌形象,形成清晰的產品和技術路線,將是2012年及今後產業競爭中最為關鍵的事項。
⑺ LED照明產業未來五大發展趨勢
目前國內照明企業也開始在布局感測、通信、多媒體等智能照明路線。中科院半導體研究所的科學家利用LED光通信的智能家居系統,實現照明、智能通信、智能控制三者的有機融合。「半導體智能家居系統,可以通過半導體LED燈,在照明的同時作為光學無線通信的光源。
⑻ 半導體照明技術的發展應用及前景
還有很大空間,我國技術落後
⑼ 半導體照明的短期發展方向
LED照明在國內尚處於起步階段,雖然行業目前看起來已飽和,但技術跟國外尤其版是日本還差很大一截權。LED照明目前的難點在光線的均勻性和方向性上,這在高精度識別、快速識別的自動化生產線上是十分重要的。目前鋼鐵、印染、吊裝、電路板印製與器件組裝、甚至種子篩選等領域都有LED的廣泛應用。
⑽ 綠色照明未來重點發展方向是什麼
我國LED照明行業形成完整產業鏈
我國的LED照明產業起步於20世紀70年代,經過40多年的發展,已初步形成了包括LED外延片的生產、LED晶元的制備、LED晶元的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈,目前已經躋身為世界范圍內LED照明產業發展最迅速的國家之一。
產業總體呈上升態勢,LED通用照明為市場主動力
縱觀全球經濟形勢,世界仍難現明顯的復甦跡象,全球貿易增長緩慢,整體處於結構調整階段,但我國LED照明產業一直保持著穩定的增長,總體呈上升態勢。近年來,產業整體規模在經歷了連續以30%以上增長率的高水平發展後進入普遍的放緩期,LED照明產品出口增速依舊高於全國各行業出口平均水平。
行業規模、速度、平均利潤水平
——行業規模與發展速度分析
LED照明產品系利用發光二極體作為光源製造出來的照明器具,具有高效、節能、環保、易維護等顯著特點,是實現節能減排的有效途徑。在全球能源短缺的背景下,LED照明將逐漸成為照明領域的主流產品,引領照明史上繼白熾燈、熒光燈之後的又一場照明光源的革命。
近年來,全球LED市場高速增長,已逐步取代白熾燈、熒光燈等其他照明光源,滲透率持續快速提升,2017年全球LED滲透率達到36.7%,較2016年上升5.4%,預測2018年將上升至42.5%。隨著LED照明技術的迅速發展,LED照明產品的穩定性、使用壽命、智能化、顯指、光效等性能指標逐步保持穩定,達到客戶接受狀態,產品市場應用持續提高。
2009-2018年全球LED照明滲透率統計情況及預測
數據來源:前瞻產業研究院整理
——平均利潤水平分析
我國是照明電器產品的世界工廠,產品遠銷220個國家和地區,國內照明市場佔到全球照明市場的20%以上。繼續鞏固著照明電器產品的生產、出口和消費大國的地位。
我國的照明電器行業二十年來保持了快速、穩定、持續發展的態勢,2017年全行業整體銷售額約為5800億人民幣,比2016年的5600億人民幣增長約3.6%,主要原因是受美元較大幅度貶值影響,外銷雖然從2016年的388億增長至412億美元,但折算成人民幣卻對推動整體銷售額的增長貢獻十分有限。
總體來看,全行業整體銷售額雖然還在增長,但和前些年相比,增速明顯放緩,已從之前的高速增長轉變為目前的平穩增長。我國照明電器行業目前也正處於由傳統照明向LED照明深化發展的轉型升級階段。由於近年來LED照明產品的技術逐漸成熟,成本又有較大幅度的下降,此消彼長使得傳統照明產品的產量逐年下降。
2017年,全國照明行業累計主營業務收入利潤率為6.96%,高於輕工全行業平均主營業務收入利潤率0.69個百分點。
從行業小類比較來看,電光源製造累計主營業務收入利潤率為7.3%,高於其它兩類。
從控股類型看,集體控股累計主營業務收入利潤率最高,為13.12%;其次是私人控股,累計主營業務收入利潤率為7.4%,均高於全行業平均水平。
從地區比較來看,海南、甘肅、河南居全國照明行業累計主營業務收入利潤率的前三位。其中,在電光源製造累計主營業務收入利潤率排名排前三位的地區是河南、四川和河北。
按企業規模來看,大型企業累計主營業務收入利潤率為8.84%,中型企業累計主營業務收入利潤率為7.21%,小型企業累計主營業務收入利潤率為5.73%。
我國LED照明產業發展趨勢與前景分析
——綠色節能環保是行業未來發展趨勢
綠色照明工程旨在發展和推廣高技術LED照明產品,節約電能、保護環境、改善照明質量,通過科學的可持續照明設計,採用高效、節能、環保、安全和性能穩定的
LED照明產品,改善人居環境,提高生活質量,創造一個安全、舒適、經濟、適宜的環境。
綠色照明工程以政府的充分重視和宏觀指導為前提,以完善的法規政策和管理體制為保證,以科學的照明專項規劃為指導,以高效的節能環保照明產品為基礎,以先進的現代照明技術為手段,以滿足人民群眾日益增長的提高照明質量和水平的需要以及節約能源、保護環境和促進國民經濟可持續發展為目的,建立高效節能、安全經濟、有效管理、有益環境的照明系統全過程。綠色照明工程是促進經濟可持續發展的需要,是提高照明質量和水平的保證,是實現節能和環保的有效途徑。
2、到2020年我國綠色照明工程需要實現的總體目標為:
①通過照明節電實現大幅度的節能減排,促進社會可持續發展,為2020年全面建成小康社會提供綠色照明產品支持,為2050年建成現代化國家提供具備中華文化特色的照明;
②大幅度降低千流明能耗,將照明產業建設成為節能環保型戰略新興產業。重點發展半導體照明產業,在特種照明產品上有所突破。普及智能控制,實現低碳照明;
③實現我國由綠色照明產品的製造大國向創新和製造強國的轉變,實現量到質的轉變,促進高效照明領域自主創新、掌握核心技術、提升裝備水平。
2008年北京奧運會、2010年廣州亞運會、2010年上海世博會、2011年深圳大學生運動會是綠色照明工程的成功範例,取得了顯著的社會效益和經濟效益。照明工程行業被稱為永遠的「朝陽行業」,綠色照明工程是照明工程行業發展的趨勢和潮流。
3、以文化旅遊夜景照明為代表的城市文化照明引領行業潮流
「城市文化照明」旨在將城市的地域文化與功能性照明有機結合,通過提取能夠代表當地人文特徵和地域特色的文化元素,並將其用於照明方案的設計,實現城市照明功能性和藝術性的完美結合,使城市照明設施不僅體現鮮明的地方色彩,而且有力地增強了當地市民的民族文化自豪感。
文化旅遊夜景照明不僅是傳統景觀照明的復合型升級,更是城市宣傳的名片,有利於提升和塑造城市形象,對激發城市新的經濟活力具有重要意義。一方面,快速增長的城鎮人口將推動該地區夜間商業活動,從而初步推動景觀燈光需求。另一方面,城鎮化進程都伴隨著文化建設,當地居民會對景觀燈光提出更高觀賞要求,當地市政府也會通過景觀燈光來表達和傳遞城市的文化魅力和獨特風格,漸漸衍生出文化旅遊形態夜景照明,如動態燈光秀、水景噴泉、人光互動、3D表演等文旅科技復合型產品,激發城市新空間、帶來新體驗、創造新價值,開創文化旅遊概念的經濟新模式。
中國的城鎮化率不斷提升,截至2015年底,中國城市化率達到56.10%,預測到2030年,中國城鎮化率將達65-70%。隨著國民經濟的發展與人民生活水平的提高,城市照明已不再是簡單的功能性照明,而是基於心理體驗的藝術創造活動。像以文化旅遊夜景照明具有代表性的「城市文化照明」恰好通過照明將藝術技藝與城市文化特徵融為一體,以照明作為藝術表現手段,通過城市照明方案展現最具代表性的地域文化,構建或重塑獨特的城市形象,激發新的經濟活力。
隨著越來越多的城市開始注重城市照明的個性化設計,城市文化照明通過文旅夜景照明的形式將在越來越多的城市照明方案中得以體現。因此,以文化旅遊夜景照明為代表的城市文化照明也因其兼具文化藝術體驗和功能照明技藝結合的多重優勢而成為城市照明發展趨勢所在。
4、LED照明發展速度強勁,其應用領域持續擴大
隨著環保節能以及綠色照明等概念的逐漸深入和滲透,兼具高效低耗、安全可靠、方便管理、使用壽命長等諸多優勢的LED照明技術已經在近些年被廣泛的應用於照明行業的方方面面,且正隨著行業自身的發展擴充到更廣闊的領域。同時,國家綠色照明工程以及相關政策直接推動著LED照明市場快速向前發展,LED照明產品將保持強勁的發展勢頭,全面替代其它現有照明產品。
5、企業加速優勝劣汰
隨著行業的不斷發展,企業會加速優勝劣汰,缺乏技術優勢、經驗積累的小企業會被逐漸淘汰,政府也會通過加強引導行業標准建設來促進行業的整合和企業的優勝劣汰,如科技部對「十城萬盞」參與企業、國家發改委和住建部對可以參與獲得補貼的示範推廣項目的企業都進行了資格目錄管理,政府引導功能非常明確,會加強對現有企業的整合,扶持龍頭企業做強做大。