2011年度LED照明行業(yè)的后顧與前瞻

白熾燈使用了近一百年，它的壽命短、能耗大逐漸被大家認(rèn)識，熒光燈雖然不錯，但它含汞而有害環(huán)境。照明燈具正由蠟燭燈、白熾燈、熒光燈，走向節(jié)能、省電、高效、環(huán)保、長壽命的LED照明燈具。

2011年是LED照明行業(yè)高速發(fā)展的一年，世界各國政府的大力推動促使其蓬勃發(fā)展。當(dāng)今世界每年需用照明燈具120億個，也是消耗量最大的電器產(chǎn)品。

近來，熒光粉的離奇大幅漲價，導(dǎo)致熒光燈成本的增加；LED光源的制造技術(shù)大踏步發(fā)展，促使其成本快速下降，2011年歲末到2012年Q2估計(jì)最多降幅達(dá)30-50%；日本震后核電問題，使得震后重建市場對LED燈具的需求的快速增長。

目前，各國政府繼續(xù)加強(qiáng)淘汰白熾燈的力度，例如，歐洲規(guī)定2009年年底開始禁用100W白熾燈，2010年年底開始禁用75W白熾燈。2011年8月初，國家發(fā)改委頒布《中國逐步淘汰白熾燈路線圖》，《路線圖》明確，從2012年10月1日起，禁止銷售100瓦及以上普通照明用白熾燈；2014年10月1日起，禁止銷售60瓦及以上普通照明用白熾燈；2016年10月1日起，禁止銷售和進(jìn)口15瓦及以上普通照明用白熾燈。這無疑又是給予LED照明的一個巨大機(jī)會。伴隨著LED照明驅(qū)動電源恒流控制技術(shù)的進(jìn)步和LED光源價格的不斷降低，LED照明進(jìn)入千家萬戶的距離又進(jìn)一步拉近。LED照明作為新一代的照明燈具正在走向全世界，正在被全人類接受。LED照明燈具必將成為一個海量的產(chǎn)品。

鈞多立倒閉 行業(yè)洗牌開始

2010年10月8日，曾被評為“中國深圳行業(yè)(光電子)10強(qiáng)企業(yè)”的深圳鈞多立實(shí)業(yè)有限公司董事長毛國鈞、其妻崔麗華及其在公司內(nèi)任職的親屬全部失蹤，自此音訊全無，鈞多立公司怦然倒下。到十月底，深圳又有80多家LED企業(yè)倒閉。LED照明產(chǎn)業(yè)這幾年如雨后春筍、千軍萬馬，參差不齊爆發(fā)，全國多達(dá)幾千家，MOCVD的盲目引進(jìn)必然導(dǎo)致生產(chǎn)過剩，其實(shí)是極不正常的發(fā)展；從今開始洗牌，大浪淘沙，只有出口能力強(qiáng)、技術(shù)自主能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)的才能繼續(xù)為社會作貢獻(xiàn)！昔日中國各大省市都有電視機(jī)廠，多達(dá)百余家，而今全國只剩七八家！就是最好寫照。

HV LEDs異軍突起 照明市場又一迷局

LED家族的后起之秀高壓LEDs（HV LEDs）異軍突起，VF高電壓、IF小電流的工作條件完全顛覆了傳統(tǒng)的低壓LED（LV LED）的VF低電壓、IF大電流的工作要求。LED照明燈具由于采用HV LEDs的SOC而有可能降低發(fā)熱，燈具結(jié)構(gòu)造型有可能更加趨向節(jié)省散熱材料、大于270度發(fā)光、低成本、減輕重量方向發(fā)展。HV LEDs雖有如上優(yōu)勢，是否會在家用照明海量市場勝出？2012年市場可見分曉。

HV LEDs是在芯片生產(chǎn)時在硅片上直接做成的片上系統(tǒng)（SOC），這是LED芯片制造技術(shù)上的一個革命性的進(jìn)步。一個2吋硅晶圓片上，一次可生產(chǎn)上萬個LED管芯，但是用通用的技術(shù)和工藝來生產(chǎn)，各個LED參數(shù)的離散性很大，所以生產(chǎn)之后制造商需要逐個測參數(shù)分檔，客戶只能拿相鄰的三檔放在一單位（燈）里用，才能保證顯示光色的一致性。HV LEDs在生產(chǎn)時使用新一代的工藝和高超加工技術(shù)，使同一硅晶圓片上的上萬個LED管芯的參數(shù)完全一致，使之可以在芯片生產(chǎn)時很方便地就近組成SOC的HV LEDs，如HV45上有16個LED，它們所有的電參數(shù)完全一樣（圖1）。這樣的HV LEDs使用方便，成本可控。另有一中COB的HV LED，就是用前述的通用技術(shù)生產(chǎn)的、參數(shù)離散型較大的LED管芯，經(jīng)測試數(shù)據(jù)后將相同的配置在一起，重新組合成一個光源體。由于需要逐個測試、配對、篩選、組合，還有不少參數(shù)分散的無法配對組合使用，應(yīng)當(dāng)說生產(chǎn)成本會偏高。

圖1 HV LEDs的SOC結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的LV LED用低壓恒流源驅(qū)動發(fā)光的方案；AC LED用AC LED光源兼做整流和發(fā)光體的方案，AC LED需有較長余輝；HV LEDs使用高壓恒流源驅(qū)動HV LEDs發(fā)光的方案，這三種LED光源產(chǎn)品及其LED照明燈具產(chǎn)品都將在近三五年內(nèi)盛行，共爭市場繁榮（圖2）。世界社會將在分享它們的給人類帶來的恩澤。

圖2 三種LED光源工作原理圖

LED光珠 降價是必然趨勢

LED照明燈具的主要發(fā)光器件當(dāng)然是LED燈珠，一個LED照明燈具，LED燈珠的成本占了一大半，因此居高不下的LED燈珠價格是影響整燈成本的關(guān)鍵，要讓LED照明燈具走進(jìn)老百姓的千家萬戶，降價是關(guān)鍵。深圳市瑞豐光電子股份有限公司龔偉斌董事長2011年六月在上海論壇會表態(tài)，在未來一年內(nèi)要降價50%，真是造福黎明百姓了。這是十分利好的消息。這是LED燈具繼續(xù)降價的有力保障。

只有LED燈珠大幅讓利降價，驅(qū)動電源和散熱器的成本下降了，LED整燈的價格才能真正下降到老百姓能接受的水平。

突破技術(shù)瓶頸 國產(chǎn)驅(qū)動電源芯片顯露崢嶸

隨著LED照明的大力普及，除了LED燈珠之外，LED照明對驅(qū)動電源的芯片的性價比要求越來越高。先期我國的電子產(chǎn)品的核心技術(shù)都被國外芯片制造商控制，LED照明是一項(xiàng)新興的技術(shù)，在LED照明恒流驅(qū)動芯片方面，我國的集成電路設(shè)計(jì)界與國外的設(shè)計(jì)公司幾乎同一時間進(jìn)入這個領(lǐng)域。今天，我國擁有不少優(yōu)秀的芯片設(shè)計(jì)工程師，和大批在歐美日芯片公司學(xué)成歸來、有多年經(jīng)驗(yàn)的芯片設(shè)計(jì)師，他們正在創(chuàng)新設(shè)計(jì)新一代有自已知識產(chǎn)權(quán)的芯片。

經(jīng)過我國芯片設(shè)計(jì)師的技術(shù)創(chuàng)新努力，一批新一代的適用于室內(nèi)LED照明燈具的單級帶功率因數(shù)校正的恒流源芯片已經(jīng)誕生，它將LED恒流驅(qū)動電源需要的功能高度集成、功率因素自動補(bǔ)償、初級側(cè)控制應(yīng)用十分簡潔，需要空間小，應(yīng)用成本低，完全符合LED照明燈具的需要。

抓住LED照明驅(qū)動電源的核心技術(shù)，即驅(qū)動芯片的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，努力促進(jìn)新一代的芯片開發(fā)，是中國集成電路產(chǎn)業(yè)的一個新機(jī)遇。不少本土芯片設(shè)計(jì)公司已經(jīng)堂堂正正高舉中華牌，如上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司等；有些公司雖然設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售和員工都已中國化了，但還披著外商的華麗外表。公司的成功與否業(yè)績?yōu)橥酢!--empirenews.page--]

以上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司為例，它是一家專業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售LED照明驅(qū)動電源芯片的公司，不做其他電源芯片。由于對LED照明市場發(fā)展趨勢需求把握比較準(zhǔn)確，2010年開發(fā)的BP310X系列的、原邊控制的LED驅(qū)動芯片，在2011年獲得熱銷，如BP3102的月銷售量超過百萬顆（KK級），BP3102的應(yīng)用范例之一如GU10燈具電源（圖3）。預(yù)計(jì)晶豐明源2011年的產(chǎn)值將比2010年增長近六倍，這在2011年不景氣的LED產(chǎn)業(yè)和集成電路行業(yè)中是少有的春天。晶豐明源的LED電源驅(qū)動芯片2011年被日本夏普公司指定為無錫夏普生產(chǎn)LED照明燈具的專用芯片，這無疑是中國本土芯片設(shè)計(jì)公司的崇高殊榮。2011年第四季度又推出BP3309單級帶功率因數(shù)校正的恒流源芯片，為2012年LED照明市場的需求和技術(shù)升級做好充分的準(zhǔn)備。

圖3 簡潔的BP3102 3X1W GU10方案

2012年LED照明產(chǎn)業(yè)新趨勢

歲末年初觀象，2012年LED照明產(chǎn)業(yè)的新趨勢呈現(xiàn)很大的變數(shù)。

1）LED產(chǎn)業(yè)垂直整合趨勢明朗化

2011年歲末LED產(chǎn)業(yè)的垂直整合的趨勢愈加明朗化，LED芯片的制造商、封裝廠都不甘心單純的LED芯片制造和封裝，因?yàn)樗麄兊睦麧櫩臻g正在不斷被壓縮。一種新穎的銷售模式正在悄然升起，LED芯片制造商和封裝廠準(zhǔn)備大批生產(chǎn)可直接用于LED燈具生產(chǎn)的各種W數(shù)的、已綁定好LED燈珠的成品LED光源板，配套相應(yīng)的驅(qū)動電源板，提供給下游LED燈具廠直接組裝燈具，即“LED光源+驅(qū)動電源”的配套捆 綁銷售模式。這種模式使LED照明產(chǎn)業(yè)分工更加專業(yè)化，LED燈具生產(chǎn)更加簡易化。上游LED制造商和封裝廠需要配備LED照明的系統(tǒng)電子工程師，需要對自已生產(chǎn)的LED光源應(yīng)用充分了解，需要對恒流驅(qū)動電源的性能充分熟悉，按其所需選擇好專用的恒流驅(qū)動電源。系統(tǒng)套件的性價比就成為非常重要的了。只有LED制造商或封裝廠，以及LED燈具廠都有利可圖了，才能實(shí)現(xiàn)雙贏。

瑞豐光電子股份有限公司等已在先行布局之中。

2）HVLEDs 2012年將快步進(jìn)入LED照明燈具

2012年HVLEDs有望快步進(jìn)入LED照明燈具。這幾年MOCVD的大批引入，使我國很快具備了LED照明的核“芯”技術(shù)，MOCVD的大批開工生產(chǎn)，使國產(chǎn)的LED光源芯片源源不斷的流向市場，LCD電視機(jī)（TV）的背光、筆記本電腦（NB）的背光、LED照明燈具使用國產(chǎn)的LED光源將快速上升。電子產(chǎn)品的性價比決定市場的容量，價格與市場的關(guān)系是價格每降一點(diǎn)，市場將成平方的增長，完全是呈現(xiàn)一個金字塔規(guī)律。

高壓LED芯片組（HVLEDs）的高電壓、小電流，與通用的低壓LED（LVLED）的低電壓、大電流的工作環(huán)境相比，HVLEDs工作時的發(fā)熱明顯降低；HVLEDs只需要線性恒流源就能很好的工作，高壓線性恒流源無變壓器、無電解電容器，困擾低壓LED的驅(qū)動電源壽命、電解電容器的壽命問題都迎刃而解了。

HVLEDs的制造商正在配套高壓線性恒流源電源，他們將在2012年初向市場推出“HVLEDs+高壓線性恒流源”的套件提供給下游LED燈具組裝生產(chǎn)LED燈具。

目前，HVLEDs生產(chǎn)成本和售價可能比同樣W數(shù)的LVLED貴20%，但是隨著技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)量的擴(kuò)大，成本將進(jìn)一步下降，而LVLED的下降空間已經(jīng)不多了。HVLEDs的驅(qū)動電源的成本要比LVLED的開關(guān)恒流源便宜多了。兩項(xiàng)相抵，暫時可能持平，長遠(yuǎn)而言，HVLEDs的燈具價格將更便宜。也許HVLEDs的燈具將給我們一個性價比很好，而整燈價格比較接近老百姓購買力的好機(jī)會，這個市場是海量的。

晶元光電股份有限公司、博恩世通光電股份有限公司等已經(jīng)在行動之中。

3）光引擎將成為LED照明燈具的標(biāo)準(zhǔn)品零件而規(guī)?；a(chǎn)

目前，LED照明燈具的LED光源和驅(qū)動電源的五花八門現(xiàn)狀或許會改變，有很大一部分的LED照明燈具，其LED光源和驅(qū)動電源會趨向標(biāo)準(zhǔn)化，將采用國際通用的“光引擎”。

ZHAGA聯(lián)盟旨在發(fā)展LED光引擎 (light engine) 介面接口的標(biāo)準(zhǔn)，使不同廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品可有互換性。為了配合LED技術(shù)持續(xù)且高速的發(fā)展，藉由定義各種專用光引擎介面接口資料，ZHAGA標(biāo)準(zhǔn)將涵蓋物理尺寸，以及LED光引擎的光學(xué)、電氣與熱性能等，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)ZHAGA聯(lián)盟內(nèi)不同制造商之間產(chǎn)品的兼容性、互換性。

ZHAGA標(biāo)準(zhǔn)的建立，將有助於防止不相容光引擎的市場分化，使消費(fèi)者可以安心選擇和購買市場上具有可兼容性的LED照明燈具產(chǎn)品，同時亦能持續(xù)享受LED照明技術(shù)所提供產(chǎn)品效能的升級。此外，ZHAGA標(biāo)準(zhǔn)的建立也會促進(jìn)LED照明應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)的創(chuàng)新，并提升社會總體經(jīng)濟(jì)效益。ZHAGA聯(lián)盟是一個開放的組織，會員可共享其IPR智財(cái)權(quán)，開放照明產(chǎn)業(yè)內(nèi)各公司的加入。該組織成員包括LED光引擎和LED燈具的生產(chǎn)廠商，也包括零部件供應(yīng)商（例如散熱片和光學(xué)零部件）。

因此，LED制造商、封裝廠，驅(qū)動電源廠在2012年都會開發(fā)生產(chǎn)各種規(guī)格的光引擎?！癓ED光源+驅(qū)動電源”、“HVLEDs+高壓線性恒流源”就是類似的雛形，按球泡的空間來做就是A19、E27專用方案，進(jìn)入光引擎就成了標(biāo)準(zhǔn)化方案。

上海三品照明科技有限公司的藍(lán)光LED光引擎已在量產(chǎn)之中。

4）室內(nèi)照明燈具電源趨向使用國產(chǎn)APFC+CC的單級芯片

室內(nèi)照明LED燈具將是真正的海量產(chǎn)品。由于各國對LED照明燈具的技術(shù)指標(biāo)都有了共識，對功利因素的補(bǔ)償都有了要求，要還社會一個清潔的電網(wǎng)。因此，室內(nèi)照明LED燈具都會選用應(yīng)用線路簡潔，具有功率因素補(bǔ)償，原邊控制（PSR）的恒流源驅(qū)動芯片。國外的芯片廠商很多，但是囿于他們的利潤、人工、物流等因素的考量，他們的價格不可能跌至中國LED燈具廠家想要的價格，唯有我國本土芯片公司能滿足他們的要求，本土芯片公司的利潤、人工、物流都比國外公司來得低。目前本土芯片設(shè)計(jì)公司生產(chǎn)的LED恒流源驅(qū)動芯片在性能上亦可與國際公司媲美，而其價格有很好的競爭力，而且還具有一定的降價空間。

目前市場上能見到的，設(shè)計(jì)制造APFC+CC的單級芯片比較好的公司有上海晶豐明源半導(dǎo)體有限公司（BPS）正宗中國芯公司，設(shè)計(jì)、制造、銷售均在上海；芯源系統(tǒng)有限公司（MPS）總部在美國加州的圣何塞，設(shè)計(jì)在杭州、成都，制造、銷售在中國；杭州矽力杰半導(dǎo)體技術(shù)有限公司（Silergy）總部在美國加州的圣何塞，設(shè)計(jì)在杭州，制造、銷售在中國；美芯晟科技有限公司（MAXIC），設(shè)計(jì)在北京，制造、銷售均在中國。他們的產(chǎn)品BP3309、MP4021、SY5800、MT7930正在進(jìn)入各室內(nèi)LED照明燈具的驅(qū)動恒流電源的方案中，2012年的使用量每月可能會超過數(shù)百萬顆（KK），各家能占多少市場份額的博弈也在悄然進(jìn)行。只有性價比好，技術(shù)服務(wù)好的公司才能豐收。[!--empirenews.page--]

5）LED照明燈具進(jìn)入燈具賣場聯(lián)銷門店不再是夢想

LED照明燈具要進(jìn)入千家萬戶，要讓老百姓用得起，把它的零售價降至熒光節(jié)能燈的水平是必須的。目前LED燈具的價格老百姓很難享用。要達(dá)到此目的，唯一的辦法就是采用中國“芯”的LED光珠和驅(qū)動芯片！今天中國已具備這個能力。因此，2012年，LED照明燈具進(jìn)入燈具賣場聯(lián)銷門店將不再是夢想。雖然，目前中國LED照明燈具與同功率的熒光節(jié)能燈的價格差距太大了，以致中國老百姓無法問津。2012年上半年廉價優(yōu)質(zhì)的LED照明燈將面世。

一群立志做普及型LED照明燈具的產(chǎn)業(yè)正在研發(fā)低成本方案，華南一家企業(yè)，正在開發(fā)的5W 480lm的LED球泡燈，亮度相當(dāng)于30W白熾燈，其成本將低于人民幣15元，市場直銷價有可能是20-25元一盞LED照明燈。如此LED照明球泡燈的售價已與熒光節(jié)能燈相差僅20-30%，而壽命卻是熒光節(jié)能燈的十多倍。應(yīng)當(dāng)是十分劃算和節(jié)能的了。應(yīng)當(dāng)說是家家戶戶都能買得起的燈了。藉此，LED照明燈具可以輕松登堂入室，進(jìn)入燈具賣場的聯(lián)銷門店和各大超市，及至食品百貨零售店。

顏重光：退休高工， 北京大學(xué)上海微電子研究院兼職研究員