受益LED照明市場(chǎng) 藍(lán)寶石襯底應(yīng)用市場(chǎng)遇“新藍(lán)?!?/h1>
時(shí)間:2013-12-19 08:28:33
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LED照明
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LED半導(dǎo)體照明網(wǎng)訊 高硬度的物理屬性使藍(lán)寶石具有不易破碎、耐磨損等特性,但由于成本較高,其一直以來的應(yīng)用范圍主要局限于軍用、航空航天等高端設(shè)備的窗口材料及部分奢侈品手機(jī)、手表的保護(hù)蓋。隨著近年來藍(lán)寶石生長(zhǎng)技術(shù)的提升、生長(zhǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,藍(lán)寶石的價(jià)格逐漸下降,具備了大規(guī)模普及民用市場(chǎng)的潛質(zhì)。
藍(lán)寶石襯底受益于LED照明市場(chǎng)的開啟
近年來快速興起的LED是以氮化鎵(GaN)為代表的寬禁帶第三代半導(dǎo)體材料。由于該種材料具有發(fā)光效率高、導(dǎo)熱率良好、耐高溫、抗輻射、高強(qiáng)度和高硬度等特性,應(yīng)用市場(chǎng)前景廣泛。但氮化鎵(GaN)材料本身不能生長(zhǎng)出單晶,必須生長(zhǎng)在與其結(jié)構(gòu)相類似的襯底材料上。
藍(lán)寶石材料是LED上游襯底的最優(yōu)的選擇
在LED襯底材料的選擇上,除了藍(lán)寶石,還有硅、碳化硅、氧化鋅和鍺等。其中,憑借較低的成本及可大尺寸發(fā)展兩大優(yōu)勢(shì),最具有威脅性的硅襯底吸引不少國(guó)內(nèi)外廠商。就成本而言,一方面是得益于硅材料自身的低成本,另一方面由于硅具有較好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性,該材料可降低后續(xù)工序的成本。據(jù)Yole的測(cè)算,200mm的硅基板要比100mm藍(lán)寶石基板的成本還低60%。
然而硅晶格匹配常數(shù)為17%、熱膨脹系數(shù)54%,與氮化鎵有很大差異,會(huì)造成下游制造過程中LED外延片龜裂或是彎曲,從而使之久久不能搶占市場(chǎng)。與此同時(shí),對(duì)于藍(lán)寶石基板而言,近年來隨著技術(shù)的不斷提升,一方面該晶體已經(jīng)可以沿C面在軸上生長(zhǎng),并且可以像切面包一樣對(duì)晶體進(jìn)行切片,原料成品率從原來的不足30%提高到了85%,從而顯著降低了生產(chǎn)成本,另一方面PSS等技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用大幅度提高了LED的亮度。因此,基于藍(lán)寶石不斷提升的性價(jià)比來看,我們認(rèn)為硅等其他材料追趕藍(lán)寶石基板的難度還是明顯的,在目前及可預(yù)計(jì)的未來幾年,藍(lán)寶石將是LED上游襯底材料的最優(yōu)選擇。
LED照明市場(chǎng)即將爆發(fā)
2013年是LED照明市場(chǎng)迅猛發(fā)展的一年,大幅度產(chǎn)值的提升主要得益于LED在普通照明市場(chǎng)的快速滲透。根據(jù)麥肯錫的調(diào)查分析,可將普通照明市場(chǎng)劃分為7大類,進(jìn)一步可以劃分為三大類:家用照明、商辦照明和戶外照明。就2010年的數(shù)據(jù)顯示,家用照明市場(chǎng)占據(jù)了全球照明市場(chǎng)40%的市場(chǎng)份額。戶外照明份額相對(duì)較小,僅占據(jù)了10%的市場(chǎng)份額。其余細(xì)分市場(chǎng)由于性質(zhì)較為相近,我們暫且統(tǒng)稱為商辦照明,占據(jù)了將近一半的市場(chǎng)份額。由此可見,只有當(dāng)商辦市場(chǎng)和家用市場(chǎng)大規(guī)模使用LED燈源時(shí),我們才可真正稱LED照明時(shí)代開啟了。
麥肯錫預(yù)測(cè)2010年至2016年LED在各市場(chǎng)的滲透率都將有較大幅度的提升,其中家用市場(chǎng)從6%上升至49%,戶外照明從5%上升至40%,而商用照明將呈現(xiàn)最大的發(fā)展,從2%上升至51%。這一滲透的過程即是LED與各細(xì)分市場(chǎng)主導(dǎo)地位產(chǎn)品相互較量的過程。
2014年將是LED照明大舉滲透商辦市場(chǎng)和戶外市場(chǎng)的時(shí)點(diǎn),我們認(rèn)為期盼已久的LED照明時(shí)代可謂在2013年底正式開啟,并且在2014年繼續(xù)處于上升通道。正如我們前面分析所示,由于照明細(xì)分市場(chǎng)的消費(fèi)群體特質(zhì)不同,LED在各市場(chǎng)上的滲透速度不盡相同。其中,主要應(yīng)用于商業(yè)場(chǎng)所的射燈滲透率最快,在2014年為28.8%。主要應(yīng)用于戶外照明的路燈緊隨其后,在2014可達(dá)20.8%。
家用照明市場(chǎng):白熾燈禁用計(jì)劃推行為L(zhǎng)ED留出了充足的空間。家用照明市場(chǎng)由于具有較高的價(jià)格敏感性,購(gòu)臵成本低廉的白熾燈在該細(xì)分市場(chǎng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。LED照明在這一市場(chǎng)的前景可謂受到了節(jié)能環(huán)保政策的大舉推動(dòng)。隨著全球白熾燈禁用計(jì)劃路線圖發(fā)布和實(shí)施的加快,2012年成為眾多國(guó)家全面禁用白熾燈的期限,我們預(yù)計(jì)這會(huì)在2013和2014年分別釋放47億和36億歐元的市場(chǎng)空間。
商用照明市場(chǎng):成本回收周期將至2年以內(nèi),LED有望迅速突圍。商辦照明市場(chǎng)上熒光燈占據(jù)主要地位。在這一市場(chǎng)上,由于使用頻率和使用時(shí)間都較家用市場(chǎng)大大提高,因此LED節(jié)能的優(yōu)勢(shì)得到較大的展現(xiàn)。我們以商辦場(chǎng)所每天平均照明12小時(shí)為假設(shè),同樣依據(jù)目前7WLED每只13.6美元的成本和平均0.158千瓦時(shí)/美元的電費(fèi)來估算,LED較鹵素?zé)舫杀净厥掌跒?.5個(gè)月,LED較節(jié)能燈為1.8年。這樣的成本差距大大提高了商業(yè)使用消費(fèi)者的購(gòu)買意愿。因此,我們預(yù)計(jì)LED將在近兩年內(nèi)首先快速搶占商辦照明市場(chǎng),市值超過百億美元。