市場法規(guī)雙給力全球LED照明向高端演進(jìn)
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LED與傳統(tǒng)照明逐步合二為一
各國政府積極制定環(huán)保法規(guī)，禁止使用白熾燈。傳統(tǒng)照明巨頭引入LED新光源，加速形成新商業(yè)模式。
由于全球照明用電量高居全年總用電量20%，其中多達(dá)90%的電能被轉(zhuǎn)換成熱能消耗，非常不具經(jīng)濟(jì)效益，在環(huán)保、節(jié)能的考慮下，LED照明已快速成為頗受關(guān)注的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，各國政府積極制定環(huán)保法規(guī)，在市場與法規(guī)雙重利益刺激下，全球LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模呈快速增長之勢。
LED照明的優(yōu)勢不言而喻。LED燈的發(fā)光效率很高，壽命很長，它的發(fā)光效率能達(dá)到日光燈的2.5倍、白熾燈的13倍。白熾燈的發(fā)光效率是很低的，只有5%的電能轉(zhuǎn)化為光能，95%的電能都變成熱浪費(fèi)了。日光燈相對白熾燈要好一些，有20%～25%的電能轉(zhuǎn)化為光能，但也有75%～80%的電能被浪費(fèi)。所以從能源的利用效率角度來看，這兩種光源的利用效率都很低。因此，LED照明產(chǎn)生的效益顯而易見。澳大利亞于2007年在世界上第一個(gè)出臺了禁止使用白熾燈法規(guī)，歐盟也于2009年3月通過了有關(guān)淘汰白熾燈的法規(guī)。因此，國際上兩大傳統(tǒng)照明公司歐司朗和飛利浦最近幾年加快了在LED照明領(lǐng)域的布局。他們的進(jìn)入促進(jìn)了LED照明市場的快速發(fā)展，同時(shí)也加快了LED技術(shù)進(jìn)步的步伐。
隨著LED產(chǎn)業(yè)在照明領(lǐng)域的快速發(fā)展，傳統(tǒng)照明巨頭希望通過引入新光源的設(shè)計(jì)而使照明產(chǎn)品更富創(chuàng)新性。因此，LED照明和傳統(tǒng)照明兩個(gè)領(lǐng)域正逐步合二為一，加速形成一種新的照明商業(yè)模式，這非常有利于LED照明的迅速推廣使用。
形成三足鼎立競爭格局
五大企業(yè)主要從事高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)，技術(shù)各具特色。技術(shù)創(chuàng)新步伐加快，各公司競相公布最新技術(shù)進(jìn)展。
世界LED產(chǎn)業(yè)將有爆發(fā)性增長已經(jīng)是無可置疑的事實(shí)，面對巨大的市場機(jī)會(huì)，世界主要LED公司都在加大研發(fā)力度，新技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展，LED照明技術(shù)創(chuàng)新的步伐正在不斷加快。日本日亞化學(xué)繼2006年6月推出100lm/W的白光LED產(chǎn)品后，2006年12月又開發(fā)出了150lm/W的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)照明燈用白光LED。2007年初Lumileds成功開發(fā)出了發(fā)光效率達(dá)115lm/W，光通量為136lm的大功率白光LED。2006年7月科銳開發(fā)出了發(fā)光效率達(dá)131lm/W的白光LED，2010年2月宣布其實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)已達(dá)到208lm/W，這是一個(gè)具有里程碑意義的記錄。
目前，LED照明產(chǎn)業(yè)已形成以美國、亞洲、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹鲗?dǎo)的三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競爭格局。
國際上日亞化學(xué)、豐田合成、科銳、飛利浦、歐司朗等五大巨頭壟斷了高端產(chǎn)品市場，他們利用其在新產(chǎn)品和新技術(shù)領(lǐng)域中的創(chuàng)新優(yōu)勢，主要從事高附加價(jià)值產(chǎn)品的生產(chǎn)。
這五大企業(yè)在產(chǎn)品與市場方面各具特色，日亞化學(xué)和豐田合成在LED發(fā)展中占有重要地位，都形成了LED完整的產(chǎn)業(yè)鏈，其中日亞化學(xué)1994年第一個(gè)生產(chǎn)出藍(lán)光芯片，并在藍(lán)寶石襯底技術(shù)路線專利技術(shù)方面具有壟斷優(yōu)勢。美國Cree(科銳)公司在碳化硅襯底技術(shù)路線上形成了LED完整的產(chǎn)業(yè)鏈，在專利技術(shù)方面具有壟斷優(yōu)勢。美國Lumileds(飛利浦流明公司)則專注于大功率LED的研發(fā)，在白光照明領(lǐng)域?qū)嵙π酆?。德國Osram(歐司朗)在薄膜芯片和熒光粉方面具有優(yōu)勢。
另外，值得一提的是，中國臺灣地區(qū)LED產(chǎn)業(yè)近年來迅速崛起，其芯片產(chǎn)量及封裝產(chǎn)量占據(jù)世界第一的位置。有數(shù)據(jù)顯示，我國臺灣產(chǎn)品的市場份額在世界60%以上，但其產(chǎn)品檔次還不能進(jìn)入第一梯隊(duì)。
相關(guān)鏈接
全球半導(dǎo)體照明研究計(jì)劃及進(jìn)展情況
日本：21世紀(jì)照明計(jì)劃
1998年，由通產(chǎn)省資助、新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)和金屬研究開發(fā)中心(JRCM)負(fù)責(zé)執(zhí)行的“21世紀(jì)照明計(jì)劃”正式啟動(dòng)，參與機(jī)構(gòu)包括4所大學(xué)、13家公司和1個(gè)協(xié)會(huì)。整個(gè)計(jì)劃的財(cái)政預(yù)算為60億日元。日本已完成該計(jì)劃的第一期目標(biāo)，目前正實(shí)施第二期計(jì)劃，目標(biāo)是到2010年，發(fā)光二極管的發(fā)光效率達(dá)到120流明/瓦(lm/w)。該計(jì)劃關(guān)注的核心在于高質(zhì)量材料的生長、高功率管芯的制備和高效率白光熒光粉的獲得等，開展研究的項(xiàng)目包括氮化鎵基化合物半導(dǎo)體發(fā)光機(jī)理的基礎(chǔ)研究、改進(jìn)用于紫外發(fā)光二極管外延生長的方法、研究用于同質(zhì)外延生長的大面積襯底、開發(fā)由紫外發(fā)光二極管激勵(lì)產(chǎn)生白光的熒光粉，并生產(chǎn)出使用白光發(fā)光二極管照明的光源。
美國：下一代照明計(jì)劃
美國能源部于2000年開始啟動(dòng)國家半導(dǎo)體照明研究計(jì)劃，即“下一代照明計(jì)劃”(NGLI)，總共將投資5億美元支持計(jì)劃的實(shí)施。該計(jì)劃已被列入美國“能源法案”，由國防高級研究計(jì)劃局(DARPA)和光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)(OIDA)負(fù)責(zé)執(zhí)行，共有13個(gè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、公司和大學(xué)參加。重點(diǎn)研究方向是：發(fā)光二極管成本的降低和轉(zhuǎn)換效率的提升、氮化鎵(GaN)材料的固體物理學(xué)問題、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)相關(guān)工藝、低缺陷密度襯底和器件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等。隨后，美國能源部制定了《固態(tài)照明研究與發(fā)展計(jì)劃》，該計(jì)劃為半導(dǎo)體照明確定了無機(jī)發(fā)光二極管和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)兩個(gè)方向，已進(jìn)行了多次修訂。美國能源部還于2007年4月發(fā)布了《固態(tài)照明商業(yè)化支持五年計(jì)劃》草案，它為產(chǎn)品的商業(yè)化活動(dòng)也提供了一個(gè)基本框架。
歐盟：半導(dǎo)體照明計(jì)劃
歐盟于2000年7月實(shí)施了“彩虹計(jì)劃”，以推廣白光發(fā)光二極管的應(yīng)用。該計(jì)劃由歐盟設(shè)立的執(zhí)行研究總署(ECCR)負(fù)責(zé)組織，委托6個(gè)大公司、2所大學(xué)執(zhí)行，研究內(nèi)容之一是發(fā)展氮化鎵基照明光源。“彩虹計(jì)劃”于2003年7月結(jié)束，該計(jì)劃推動(dòng)了歐洲高亮度戶外照明市場的增長。
2004年10月，歐盟正式啟動(dòng)了“用于信息通信技術(shù)與照明設(shè)備的高亮度有機(jī)發(fā)光二極管”項(xiàng)目(OLLA)，該項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)大約為2000萬歐元，由歐盟第六框架計(jì)劃(FP6)中的信息社會(huì)計(jì)劃(IST)提供。項(xiàng)目由來自8個(gè)歐盟成員國的6所大學(xué)、8個(gè)研究所和10個(gè)公司共同完成。
韓國：氮化鎵基LED開發(fā)計(jì)劃
2000年，韓國政府制定了“氮化鎵半導(dǎo)體開發(fā)計(jì)劃”，并成立光產(chǎn)業(yè)振興會(huì)(KAPID)負(fù)責(zé)計(jì)劃的組織與實(shí)施，其中涉及半導(dǎo)體照明的研究項(xiàng)目包括以氮化鎵為材料的白光發(fā)光二極管等。韓國的“固態(tài)照明計(jì)劃”已得到政府批準(zhǔn)，2004年～2008年政府投入1億美元，企業(yè)提供30%的配套資金，該計(jì)劃的目標(biāo)是2008年發(fā)光效率達(dá)到80流明/瓦。 [!--empirenews.page--]
英國：用于照明的LED計(jì)劃
英國商業(yè)、企業(yè)和改革部(DBERR)(原貿(mào)易工業(yè)部)于2007年7月啟動(dòng)了“用于有效照明解決方案的新型發(fā)光二極管”計(jì)劃(NoveLELS)，目標(biāo)是開發(fā)新型氮化鎵芯片技術(shù)，將發(fā)光二極管光源商業(yè)化。該計(jì)劃獲得英國商業(yè)、企業(yè)和改革部330萬英磅的資助，而英國政府及技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)為其提供超過170萬英磅的資助。
中國臺灣：照明光源開發(fā)計(jì)劃
中國臺灣地區(qū)也在組織實(shí)施“新世紀(jì)照明光源開發(fā)計(jì)劃”，研究內(nèi)容主要分為外延生長和芯片加工、封裝及應(yīng)用產(chǎn)品的可行性評價(jià)、信息平臺和測試平臺建設(shè)。一些光電企業(yè)經(jīng)過多年研發(fā)投入和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在器件工藝和封裝以及材料外延方面已擁有若干自主知識產(chǎn)權(quán)。
專家觀點(diǎn)
杭州遠(yuǎn)方光電信息有限公司董事長潘建根
先進(jìn)國家重視標(biāo)準(zhǔn)和檢測
·盡管各國技術(shù)具有不同特點(diǎn)，但都利用專利手段保護(hù)其核心技術(shù)，并在世界范圍內(nèi)布置了嚴(yán)密的專利網(wǎng)。
·先進(jìn)國家和地區(qū)無一不把標(biāo)準(zhǔn)和檢測放到重要地位，以規(guī)范市場，加快半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。
近年來，世界半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，主要發(fā)達(dá)國家和地區(qū)都制定了LED發(fā)展計(jì)劃，在政府推動(dòng)和市場需求的雙重作用下，全球半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)已形成美國、歐洲、亞洲三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競爭格局，其中亞洲以日本、韓國、中國為主。其中，美國和日本在上游外延生長和芯片制備領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。中國臺灣地區(qū)在上游芯片和中游封裝的實(shí)力也不容小覷。在歐洲，傳統(tǒng)照明巨頭飛利浦、歐司朗等均強(qiáng)勢進(jìn)入半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)。盡管各國技術(shù)具有不同特點(diǎn)，但都利用專利手段保護(hù)其核心技術(shù)，并在世界范圍內(nèi)布置了嚴(yán)密的專利網(wǎng)。
在市場應(yīng)用方面，由于全球節(jié)能減排的呼聲越來越高，不僅僅是上述幾個(gè)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū)，世界其他各國對LED產(chǎn)品的需求都越來越大。從近幾年世界最大的照明展“德國法蘭克福展”中可以看出，LED已經(jīng)占據(jù)了展會(huì)中絕對優(yōu)勢的地位，各種LED新品層出不窮，LED替代白熾燈等傳統(tǒng)光源的觀點(diǎn)越來越被認(rèn)同，而且LED很可能會(huì)打破傳統(tǒng)照明方式，改變?nèi)藗兪褂霉庠吹牧?xí)慣。
然而，也應(yīng)該看到，美、日、德等國家仍然在半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)中的高附加值領(lǐng)域占據(jù)著主導(dǎo)地位。
值得注意的是，這些先進(jìn)國家和地區(qū)無一不把標(biāo)準(zhǔn)和檢測放到重要地位，以規(guī)范市場、加快半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。美國在這方面投入了大量的人力物力，不僅以美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)為首，對半導(dǎo)體照明檢測技術(shù)展開了深入研究，而且多個(gè)組織和機(jī)構(gòu)也分別或聯(lián)合出臺了12項(xiàng)LED相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，另有十余項(xiàng)正在研究制定過程中，其中北美照明學(xué)會(huì)(IESNA)發(fā)布的LM-79和LM-80等技術(shù)規(guī)范，在全球范圍內(nèi)有著廣泛而深入的影響力。德國則秉承著一貫嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，由德國物理技術(shù)研究院(PTB)帶領(lǐng)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界斥巨資進(jìn)行著檢測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化的研究。更重要的是，美國和德國等都利用自己的技術(shù)優(yōu)勢和在國際化組織中的影響力，爭取半導(dǎo)體照明領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)。在國際照明委員會(huì)(CIE)和國際電工委員會(huì)(IEC)等組織中，美國、歐洲和亞洲爭取標(biāo)準(zhǔn)制定權(quán)的競爭已經(jīng)相當(dāng)激烈。
佛山國星光電董事長王垚浩
全球LED產(chǎn)值將保持每年25%以上增速
·各個(gè)國家和地區(qū)積極實(shí)施半導(dǎo)體照明發(fā)展計(jì)劃，將半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)上升至國家戰(zhàn)略高度進(jìn)行系統(tǒng)部署。
·全球已經(jīng)初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹行牡腖ED產(chǎn)業(yè)分布和競爭格局。
近幾年，半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，將逐步進(jìn)入通用照明領(lǐng)域，因此美國、歐洲和亞洲各個(gè)國家和地區(qū)紛紛積極實(shí)施半導(dǎo)體照明發(fā)展計(jì)劃，甚至將半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)上升至國家戰(zhàn)略高度進(jìn)行系統(tǒng)部署，如美國“半導(dǎo)體照明國家研究項(xiàng)目”、“固態(tài)照明(SSL)研究和發(fā)展計(jì)劃”，歐洲“彩虹計(jì)劃”，日本“21世紀(jì)照明”計(jì)劃，韓國“光電子產(chǎn)業(yè)分支-GaN半導(dǎo)體發(fā)光計(jì)劃”。全球初步形成以亞洲、北美、歐洲三大區(qū)域?yàn)橹行牡腖ED產(chǎn)業(yè)分布和競爭格局。
技術(shù)水平方面，日本日亞(Nichia)和豐田合成(ToyodaGosei)、美國科銳(Cree)、飛利浦流明(Lumileds)、德國歐司朗(Orsam)、韓國首爾半導(dǎo)體(Seoulsemiconductor)等國際廠商代表了全球LED的最高水平，引領(lǐng)半導(dǎo)體照明產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，功率白光LED器件光效商業(yè)化水平最高為Cree的132lm/W。根據(jù)美國、日本、韓國等的半導(dǎo)體照明發(fā)展路線圖判斷，到2015年LED的光效將全面達(dá)到150lm/W以上，LED取代白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)光源的趨勢已經(jīng)成為業(yè)界共識。就目前全球最高的研發(fā)水平而言，Cree在2010年2月宣布其實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)已達(dá)到208lm/W，這是一個(gè)具有里程碑意義的記錄。
市場應(yīng)用方面，據(jù)DigiTimes近期發(fā)布的一份研究報(bào)告，受益于LED電視興起和LED照明逐漸取代傳統(tǒng)照明技術(shù)的影響，2010年LED產(chǎn)值同比2009年增長了55.6%，全球LED產(chǎn)值將保持每年25%以上的增長。
半導(dǎo)體照明產(chǎn)品在日本市場的銷售增長率一直遙遙領(lǐng)先于其他國家，日本NEC、夏普、東芝、松下、日立等大型照明廠商陸續(xù)推出了低價(jià)位的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品，目前在日本很多電子用品商店都能見到各式各樣的LED燈泡。
根據(jù)GKF日本調(diào)查顯示，2009年12月份日本國內(nèi)市場LED燈泡的內(nèi)銷數(shù)量約為7月份的33倍，并預(yù)計(jì)今后1～2年內(nèi)將保持100億日元以上的規(guī)模增長速度。
美國市場準(zhǔn)入方面十分嚴(yán)格，能源之星標(biāo)準(zhǔn)、UL等認(rèn)證費(fèi)用高昂和繁瑣，外加受2008年金融危機(jī)影響，LED照明市場在美國市場尚未真正啟動(dòng)。根據(jù)美國固態(tài)照明LED發(fā)展路線圖計(jì)劃，LED照明將在2012年開始進(jìn)入熒光燈照明市場，分別在2012年和2020年將大量取代白熾燈和熒光燈。
歐盟各國由于利益和出發(fā)點(diǎn)不同，造成很多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范出臺遲滯，因此歐洲市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)門檻相對寬松。歐洲人環(huán)保和節(jié)能意識比較成熟，對環(huán)保產(chǎn)品的接受程度較高，各國政府還在LED燈的應(yīng)用領(lǐng)域紛紛推出了補(bǔ)貼計(jì)劃，歐洲市場在LED照明方面的應(yīng)用普及和推廣率是較高的。歐洲的一些主要國家的超市已經(jīng)開始大批量銷售10W以下的LED燈泡和射燈類產(chǎn)品。照明巨頭飛利浦和歐司朗已經(jīng)在2010年法蘭克福照明展上大規(guī)模亮相其應(yīng)用產(chǎn)品系列，并開始了歐洲LED照明市場渠道的建設(shè)和推廣。
韓國和我國臺灣地區(qū)擁有完整的消費(fèi)類電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，高度重視電子產(chǎn)品背光用LED，而歐美企業(yè)對消費(fèi)類電子產(chǎn)品背光用LED興趣不大。2009年，三星LED-TV的成功營銷，帶動(dòng)了全球液晶電視背光的革命，促進(jìn)了韓國和我國臺灣企業(yè)背光用LED產(chǎn)品的高速成長。[!--empirenews.page--]
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