2010年上海世博LED的最大秀场

发布时间:2010-05-10

钟伯强

2010年的上海世博会使用了大量的LED,如世博中心的泛光照明、大型通透式显示屏、世博主题馆的7块大型条状LED全彩显示屏以及世博园内的LED灯具使用量约6~8万套,占整个世博园景观照明灯具的六成以上。还有世博园区内的方向指引牌和地下标识灯等均由LED照明系统组成。

我国是全球最大的传统照明生产、消费和出口国,照明市场上90%的产品是中国制造,半导体照明的发展为我国传统照明行业创造了极好的产业提升机遇。特别是北京2008奥运会、上海2010世博会、广州亚运会等重大工程,大大推动了国内LED产业的发展,预计2010年我国LED及相关应用产品产值将达到1000亿元。

2009年我国LED产业发展波动较大,第一季度受到金融危机导致出口下降的持续影响,产业发展缓慢,部分企业经营困难甚至倒闭。从第二季度开始,随着我国“十城万盏”应用示范工程的推进和国内外市场形势的好转,LED产业开始企稳回升,成为最先摆脱金融危机影响的产业之一。下半年,产业形势继续好转,在节能减排和低碳经济概念的推动下,LED开始成为热点产业。在技术、市场、产品等层面出现了新的发展态势。

LED作为一种新型节能、环保替代性产品需求异常旺盛,许多LED厂商的产能利用率已接近100%;投资异常火爆2009年度总投资额为220亿;产值增长迅速,2009年我国LED销售产值达600亿元,同比增长30%以上;产业上、中、下游各环节差异很大,各路资本的大量进入难免鱼龙混杂,洗牌重组也不足为奇。                    本文介绍了几个世界先进LED大厂的技术和产品进展。从2009年LED市场应用领域来看,LED指示灯、 LED显示屏、手机键盘和相机闪光灯以及LCD背光源位列销售量前四大领域。LED通用照明市场已步入快速发展轨道。LED背光包括笔记本电脑、PC、LCD-TV和手机是目前最大的LED市场,预计2010 年全球40英寸以及更大的LED 背光液晶电视出货量将比2009年增长6倍以上。目前LED路灯应用市场已经启动,目前许多城市乃至小镇,都有半导体路灯示范工程,少则几十盏,多则上千盏。国内已有多张2万多盏LED路灯的订单,估计今年国内就将达10亿元产值。 室内通用照明共有三种:传统的白炽灯、节能型荧光灯和LED照明。LED还有一个很大的优点常被忽略,那就是无污染和环保。我们知道几乎大多数目前使用的高效电光源中都含有汞,一支废旧丢弃的荧光灯破碎后,汞蒸气向周围散发,可使周围空气中的汞浓度达到10-20毫克/立方米,超过国家规定的汞在空气中最高允许浓度(为0.01毫克/立方米)的1000至2000倍。不仅如此,节能灯和日光灯还有微波辐射。LED则完全杜绝了各种污染,因此可以称为真正的“绿色光源”。使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏能够显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息,广泛应用于证券交易、金融、机场航班、港口、车站、体育场馆、道路交通、调度指挥中心、邮政、电信、商场、广告媒体、演出、集会、展览会。随着LED技术的提升,及生产成本不断下降,LED显示屏市场销售开始加速,成为信息显示的主流产品之一。2008年奥运会基本都采用了LED全彩显示屏。为中国奥运会成功实现了科技奥运的梦想。无疑LED显示屏将在2010年上海世博会尽显其魅力。LED显示屏尚处于新兴产业,市场饱和度不高。2009-2011年,中国LED显示屏市场年均增长率将达到35%,2010年市场需求额将达118.3亿元。

2010年上海世博会为LED提供了最好的展示平台,可以说在上海世博会园区内LED随处可见;上海世博会也为LED也提供了最好的发展契机,在上海世博会园区内各种LED新发明,新应用如同百花争艳。城市让生活更美好,LED让城市更美丽。

一.上海世博会是最大的LED秀场

2010年的上海世博会将成为全球有史以来最大的LED秀场,世博中心泛光照明、大型通透式显示屏、世博主题馆条形显示屏……世博园内的LED灯具使用量约6~8万套,占整个世博园景观照明灯具的六成以上。上海世博会主题馆内布置了7块大型条状LED全彩显示屏,参观者无论在主题馆大厅的哪个角落,都能清楚地看到显示屏上的文字和图像。世博园区内的方向指引牌及地下标识灯等均由LED照明系统组成。世博中心外立面泛光照明采用了创新的系统控制和配光方式,采用隐藏式结构的LED泛光照明灯具,可连续调节灯的白光色温和亮度,配合不同活动制造出各种视觉效果。而世博中心的400平米超大LED显示屏,则采取了人性化的镂空和通透设计。世博夜景整个园区流光溢彩80%以上夜景照明采用LED,处处体现节能、低碳的理念,成为全球屈指可数的LED集中示范区。

2008年奥运会、2009年60年大庆和2010年上海市博会,这些举世瞩目的活动不仅吸引国际上的目光,也聚焦着强大的宣传效益。硕大又清晰的广场大屏幕、流光溢彩的活动彩灯、大方美观的街道亮化工程……。在人们兴奋的喝彩声和啧啧称赞声中,LED产业知名度无形中持续攀升。其实,LED节能、美观、环保等优势本身就散发着的广告效应和品牌魅力,有着与生俱来的凝聚力和说服力。因此,如何借力公众事件和外来因素,将LED应用概念和优势更有效、更强化地传递给广大消费者,逐渐瓦解传统照明市场的强势、保守地位,是2010年推广和建立品牌的重点工作。 

二.LED产业近年的发展概况

全球LED产业主要分布在日本、中国台湾地区、欧美、韩国和中国内地等国家与地区。其中日本约占38%的份额,是全球LED产业最大生产国。我国台湾地区产值位列全球第二。形成了美、亚、欧三足鼎立的格局。日、美技术相对领先,欧洲在应用领域的具有相对优势。我国台湾地区和韩国LED产业近年来迅速崛起。而主要的LED照明市场集中在亚太地区,约占全球市场规模33.7%,北美居次,约占30.1%,接下来是西欧22.3%,东欧约占5.1%,非洲以及中东约4.5%,估计全球市场规模约85亿美金。

我国是全球最大的传统照明生产、消费和出口国,照明市场上90%的产品是中国制造,半导体照明的发展为我国传统照明行业创造了极好的产业提升机遇。特别是北京2008奥运会、上海2010世博会、广州亚运会等重大工程,将大大推动国内LED产业的发展,预计2010年我国LED及相关应用产品产值将达到1000亿元。近两年我国LED产业发展速度快于全球平均水平。在LED产业链中,以上游衬底材料和外延片的制作技术含量最高,其次是芯片制造。目前,我国LED产业的优势主要集中在技术含量相对较低的封装和应用环节,未来5年,国内上游衬底和芯片的发展速度将明显超越下游。同时,高亮度LED在我国LED生产和应用的比重也将逐步加大。

 2009年我国半导体照明产业发展波动较大,第一季度受到金融危机导致出口下降的持续影响,产业发展缓慢,部分企业经营困难甚至倒闭。从第二季度开始,随着我国“十城万盏”应用示范工程的推进和国内外市场形势的好转,半导体照明产业开始企稳回升,成为最先摆脱金融危机影响的产业之一。下半年,产业形势继续好转,在节能减排和低碳经济概念的推动下,半导体照明开始成为热点产业。半导体照明与当今世界的社会和经济发展联系愈加紧密,由于技术不断突破,新的应用迅速发展,相关扶持政策逐步出台,产业竞争在技术、市场、产品等层面均出现了新的形态。

需求异常旺盛

随着2009年年底哥本哈根气候大会的召开,全世界吹响了节能减排的号角。LED照明作为一种新型节能、环保替代性技术,迅速成为政府、资本和企业界关注的焦点。据统计,截至2009年底,中国已经发展成为全球最重要的LED照明生产基地。

目前深圳大多数LED龙头企业如雷曼和瑞丰光电,订单饱满,供不应求。产能翻番才能满足现有订单需求。现在生产线全天24小时开工,公司的经营正进入高速发展阶段,今年预计总产值可实现3倍以上的增长。又如万润科技今年的订单饱满。该公司以封装起家,后逐步进入到照明等应用领域,去年销售额达4亿元, 2008年LED应用部分占其总产量的比重为30%,到2009年就占到了40%,今年预计将会达到50-60%。这从一个侧面反映了LED应用市场的高速增长。不少咨询公司预测,2010年全球LED供应面临短缺,年底时可能严重供应不足。

2009年LED总体消费量达630亿个,高于2008年时的570亿个。LED市场营业收入约为68亿美元,比2008年时的61亿美元增长11.4%。 由于消费量急剧上升,去年总体LED消费量逼近整个产业的总体产能——750亿个,表明许多LED厂商的产能利用率已接近100%。 需求超过了供给,LED市场至少在未来三年内(包括2010年在内)将保持两位数的增长速度。

LED产业正在各个环节采取措施大幅提高产能,从原材料、晶圆和裸片生产一直到成品LED灯的封装和测试等诸多领域。不少LED公司针对供应短缺采取包括垂直整合及加大内包力度的策略。 例如,三星电子与关联企业三星电机组建LED合资企业,而LG Display也与LG Innotek结盟。另外两家主要LED面板供应商——奇美电子和友达光电,也在积极发展自己的内部LED供应,以确保供应的连续性。

投资异常火爆

近两年的投资异常火爆。据不完全统计,2009年度总投资额为220亿。展现在眼前的是一片热火朝天的景象:

本土企业大干快上,热衷于上大项目,动辄几亿、几十亿、上百亿的大手笔。其中半路出家的企业不在少数,有原本做小家电的德豪润达,原本制鞋的广东昭信集团,其他的还有诸如搞房地产的、挖煤的企业也纷纷进入LED行业。

国内外风险投资机构放弃观望,携巨资布局LED产业。如青云创投3000万美元投资真明丽,金沙江创投3000万美元投资华灿光电。

海外LED制造商大举进攻大陆。220亿的总投资额中,有82亿投向了芯片领域,其中又有近一半的产能来自台湾。其中,由台湾璨园、东贝、瑞轩和韩国LGD结合大陆家电厂,总投资额约48亿新台币成立的江苏璨扬公司,可望成为大陆规模最大的LED芯片厂。

国际巨头抢占国内市场步伐加快。美国Cree公司于2009年11月在惠州建立芯片厂,成为国外五大LED巨头中第一家在中国设立芯片厂的公司。世界领先LED芯片生产商美国旭明公司,也于2009年11月在南海组建芯片厂,生产外延芯片。LED产业的两大厂商——德国Aixtron和美国Veeco Instruments,计划在2010年第四季度以前把产能扩大到2009年底时的两倍。

LED路灯已点亮全国上百个城市,远远超出了21个试点城市的范围,行业内外的企业都纷纷扑向了“十城万盏”这个香饽饽,2009年投资LED路灯的企业数以千计。

LED产业园基地遍地开花。芜湖、天津、海口、青岛、南昌、成都、绵阳、德阳……,所到之处,LED产业基地、科技园等如雨后春笋。据统计,2009年全国新建或预计投产的产业园基地有数十个。

9家上市公司LED项目一览

1.三安光电(600703): LED外延片及芯片的研究、生产和销售 2009年募集8亿元在天津建设北方LED生产、今年1月宣布投资120亿元建立LED基地 是国内最大的LED厂商。年产外延片45万片、芯片150亿枚。国内LED龙头企业三安光电1月宣布,拟投资约120亿元,在芜湖市经济开发区建设LED产业化基地.

2.士兰微(600460): 三大主业:集成电路芯片设计、硅半导体芯片制造和LED芯片制造, 今年1月募集6亿资金,预计5亿投入LED 国内第二大的LED芯片供应商拥有8台MOCVD,总的芯片生产能力为5亿粒/月。扩产后可实现新增高LED芯片6亿粒/月、外延片4.75万片/月的生产能力.

3.京东方(000725): 国内规模最大的TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器件)供应商 预计总投资280亿元用于TFT-LCD8代线项目 TFT-LCD8代线能够供应40英寸以上液晶电视面板的生产线 产能设计为90K/月,预计到2012年公司销售收入有望逼近并突破300亿元.

4.德豪润达(002005): 小家电和LED双主业 2009年拟定向增发,募资15.26亿元投入在安徽芜湖的LED产业基地。 LED芯片项目建成年收入4.87亿元;LED封装将达到19.2亿元;LED照明项目将达到18亿元。 年产专用灯具100万套,室外灯具项目20万套及室内灯具500万只。基地预计在2012年全部建成,并将形成180亿元的销售产值。此项目总投资达到60亿元。

5.同方股份(600100) LED板块将被培养成一大主营业务。主要是LED芯片,灯具的研发与生产,是国内LED背光源最主要的供应商 同方股份早在2008年就投资2亿元进行LED项目。2009年又在LED项目上投资10亿元。目前LED业务已形成15条生产线的规模 已投入的LED项目估计要到2010年才能产生收入;但公司仍有扩建LED生产线的计划,规模增量或达2-3倍。

6.联创光电(600363): 主营线缆与光电器件,其中光电器件占比约为·60%。 2亿元建成的联创光电科技园 外延片生产10万平方英寸(主要红光),LED生产突破60亿颗 未来3年规划是实现30万平方英寸的外延片,120亿颗生产规模。

7.大族激光(002008) ,LED显示及高功率照明器件的封装、系统及组件设计、生产领域包括收购深圳市元亨光电股份有限公司股份等项目,总共投资13938万元 介入LED封装、封装设备和终端产品应用3个环节,已具规模优势 预计2010-2011年贡献收入4.5亿元、6.5亿元,贡献利润约2,500万、3,500万元.

8.长江通信(600345) 通信产品的投资、研发、制造和销售 总投资8亿元人民币,第一期投资2亿元,建设20条全自动生产线华中地区最大规模的LED照明产品生产基地 建成投产后预计可实现年销售收入20亿元。

9.浙江阳光(600261) 节能灯和LED照明产品 募资资金7亿元,全部投向与节能照明相关的三个项目。 年产一体化电子灯1亿只,紧凑型稀土节能荧光灯管7000万支、节能荧光灯灯具300万套、T5灯管1500万只,家居灯60万套,户外灯2万套(杆)。 计划在2011年底达到2亿只高环保长效一体化电子节能灯的产能.

产值增长迅速

2009年我国LED销售产值达600亿元,同比增长30%以上,我国已成为全球LED产业发展最快的区域之一。 我国芯片产值较2008年增长25%,达到23亿元;LED封装产值为204亿元; 2009年我国LED产业总规模共计827亿元.2009年深圳LED产业产值突破200亿元,同比增长超过30%。

2009年国产GaN芯片产能增加非常突出,较2008年增长60%,实际年产量增加40%,达到182亿只,国产率也提升到了46%。国产芯片的性能得到较大提升,在显示屏、信号灯、户外照明、中小尺寸背光等高端应用获得认可,大功率芯片的性能和产量也得到很大提升。2009年,随着金融危机的影响逐步减弱和企业经营状况的迅速好转,国内芯片企业在2009年获得了一个较好的发展,预计未来几年,国内芯片产能和企业经营状况仍将处于一个快速的提升过程之中。

2009年,我国LED封装产值达到204亿元,较2008年的185亿元增长10%;产量则由2008年的940亿只增加10%,达到1056亿只,其中高亮LED产值达到186亿元,占LED总销售额的90%。同时从产品和企业结构来看国内也有较大改善,SMD和大功率LED封装增长较快。

行业鱼龙混杂

目前LED照明产业上、中、下游各环节差异很大。芯片等上游环节技术难度高,投资大、风险高,而中下游环节的进入门槛低。如上游芯片的投资门槛在1-2亿元,中游封装的投资门槛在1000-2000万元,下游应用组装的资金门槛只需100-200万元。例如深圳雷曼公司2004年进入封装行业,从一千多万元的起始投资到现在,总投资已经过亿。国内LED照明产业主要侧重于封装和下游应用环节。

由于中下游进入门槛低,市场前景看好,大量民间资本纷纷进入这一领域。各路资本的大量进入以及企业规模偏小带来的一个直接后果,就是产品质量难以保证,同时行业利润空间迅速缩小。如有的公司2008年出口产品的毛利率有30%-40%,但目前毛利已经缩减为10%-20%,主要原因是小厂的以低劣材质入市造成了价低品次。

事实上,在整个LED照明产业链上,有60%-70%的利润都被上游的外延片和芯片企业赚走,LED封装和照明应用只分别占有10%-20%的利润。

洗牌悄然进行

有的业内人士说:这个行业太热每天都有两三家公司进来,也都有两三家公司垮掉。这一说法虽然有些夸大其辞,但的确反映了这个行业的实情。

或许是出于对这个行业过度竞争的担忧,一些企业积极谋求上市,欲借助资本市场平台迅速做大做强,而一些企业则打算趁LED大热之时,寻求被兼并和收购的机会。如上游的台湾晶电、中游做封装的亿光,年销售额都有20多个亿,这些企业都是在上市以后迅速做大做强的。深圳雷曼正争取成为创业板首家以LED为主业的上市公司。据悉,去年10月,深圳市举办了LED企业创业板上市辅导,到会的LED企业达100多家。

除欲独立上市外,深圳一些初具规模和技术相对成熟的企业已悄然成为众多产业和风投争相收购的“香饽饽”。去年7月,德豪润达子公司健隆光电斥资2100 万元,收购深圳锐拓60%的股权;今年1月,大族激光增资深圳LED大屏领军企业元亨光电,以4180万元持有元亨光电51%的股份,深度介入LED应用领域。如深圳某主要从事封装的公司,虽然公司运作良好,但为了做大做强,正在寻找有实力的合作者,如果条件适合,甚至可不一定要控股。

公开资料显示,仅2009年上半年,全国各地纷纷上马LED项目,总投资预算已超过200亿元。近年来风险投资针对国内LED企业的投资超过15亿元。

行业前景看好、大量资本进入的同时,产能过剩也在威胁着这一产业。从目前开工建设和计划建设的项目统计来看,LED的产能至少透支未来三到五年的产能和市场。随着国际巨头和有实力的国内上市公司等进入这一市场,国内大量LED企业将面临被并购或直接被淘汰的风险。

2010-2012年LED行业将会是一个洗牌的时期,那些缺少资金实力和技术力量的企业被淘汰出局将是一种必然。一个产业和市场最终能容纳的企业和品牌是有限的,在产业发展过程中和成熟后,小企业和无核心竞争力的企业可能会被淘汰出局。LED行业也不例外。

圈地苗头隐现

一位业内人士说 “整个LED产业投资中,外行投机的占40%,醉翁之意的占40%,死守阵地的占20%。” “一些企业投资做这行,就是看好政府的资金,看好政府提供的土地;很多项目政府提供的支持都是全方位的,实际上就相当于地方政府在做。”

在房地产行业红火的今天,土地的升值收益让一些人眼红。多位业内人士提到,一些企业投资LED项目包含的一个隐秘目的就是“圈地”。一些地方政府的急功近利,则使这部分投机者有了可乘之机。据悉有的地方政府,不光是给土地使用权,还给土地所有权,企业可以直接以土地做抵押去银行贷款。好多企业都是先圈地、先建厂,LED技术发展的方向,怎么突破技术瓶颈都还没有搞清楚或都还在摸索。

三. LED的技术和产品进展
统计表明,自上世纪60年代诞生以来,每隔十年,成本下降十倍而发光效率提高十倍。下面介绍几个世界先进LED大厂的技术和产品进展。

日亚化学

Nichia的主要产品为小功率多晶封装的LED,藉由并联多颗小功率LED芯片在PLCC封装体上。由于每单一个小芯片所分配到的电流极小,可以达到高光效以及不需要太多散热的优点。在产品策略上,Nichia与Lumonus合作后,今年也会推出高功率的LED产品。

而Nichia在去年所推出083规格也是不少LED灯具厂商的偏好规格。以目前主流083B为例,在300mA下以3.3V驱动,发光效率可以达到100Lm/W。

欧司朗(OSRAM Opto Semiconductors)

照明大厂欧司朗 (OSRAM) 在LED领域由旗下子公司欧司朗光电半导体(OSRAM Opto Semiconductors) 负责。OSRAM Opto Semiconductors具有从芯片到封装的整合能力,并且有多项白光专利技术。在芯片端以ThinGaN技术开发出高亮度的LED,首先在 InGaN 层上形成金属膜,之后再剥离蓝宝石。这样,金属膜就会产生反射的效果而获得更多的光线输出。
  而在高功率的产品规格上,依据功率不同而区分为Golden DRAGON (1W)、Platinum DRAGON (3W)、Diamond DRAGON (5W)。都是以单颗高功率LED封装于在PLCC裡面。以目前的Golden DRAGON系列的主力产品LUW W5AM和 LCW W5AM为例,光通量可达112-130 lm和 71-82 lm,发光效率分别是100 lm/W和 64 lm/W。

格力(CREE)

CREE为上游芯片到封装的整合供应商。近年所推出的Xlamp系列在照明级LED上颇获好评,无论在发光效率或是寿命上都非常有竞争力。主要原因在于芯片的材料上采用碳化硅基板(Silicone Carbide), 碳化硅基板的导热係数几乎是蓝宝石基板的10倍, 及既导热又导电可垂直直接将热导出。此外、萤光粉的配方以及涂佈上也有独特的专利技术。而2009年美国即将公佈的Energy Star规范,现阶段CREE也已经能够符合,同时也已经通过LM 79、LM 80测试的大部份项目,因此对于未来想要出货到美国的照明灯具产品,CREE的LED会具有相当大的优势。

目前High Power Xlamp系列的包含XR-E(7090 封装)、XR-C,XP-E(3535封装)、XP-C,以及MC-E(7090 4晶封装)几种规格。XP与XR的规格差异在于封装体大小,XP的尺寸缩小近80%,可以有效的降低材料成本,达到与 XR系列一样的发光效率,但最大建议操作电流由 XR 系列的 1Amp 降低为 700mA。XP-E的发光效率最高可达114Lm/W(cool white)MIN, 并已经大量出货。而MC-E则是采用4颗高功率的多晶封装,整体光通量最高可达到430Lm(350mA), 建议操作最大值为 700mA。

丰田合成(Toyoda Gosei)

在3C背光领域市佔率颇高的日厂丰田合成将在今年推出3W的高功率LED产品。采用单芯片封装形式,以Flip chip技术将High power LED倒置于陶瓷基板上,透过底部的反射层提高折射次数。由于不需要导线架,因此没有导线架遮蔽的问题,有助于提升发光效率,发光效率可达80Lm/W,且产品尺寸仅只有3.5*3.5mm。此产品使用无机材料制成,具有高信赖性与寿命长的优势。目前已经在送样阶段,预计将于今年中量产。

艾笛森

艾笛森为台湾知名的高功率LED封装厂商。高功率LED元件主要采用Lead frame封装形式,2008年下半年也陆续推出尺寸较小的COB封装的元件。可以供应的LED规格从1W~100W不等。

以Ediexeon ARC为例,采用台湾的芯片,Lead frame单晶封装形式,分别提供1W/3W规格。在350mA下,发光效率可以达到100Lm/W。实测3000小时光衰大约3%。主要应用于室内与商用空间的照明灯具。

而另外一个系列的Edistar,于陶瓷基板上采用高功率多晶封装的形式。规格分别为50W/100W,光通量可以达到4000/7000Lm,发光效率可达70Lm/W。由于可以直接应用于路灯上,因此客户询问度很高。不过由于高功率多晶封装的散热问题不容易处理,会影响到光效与寿命,因此想要使用的灯具客户必须要有相当的解热能力才能考虑选购此规格。

四.LED应用领域在不断扩张

2009年LED市场应用领域来看,LED指示灯、 LED显示屏、手机键盘和相机闪光灯以及LCD背光源位列销售量前四大领域。LED通用照明市场已步入快速发展轨道,特别是在路灯、汽车尾灯、汽车内部和小标识灯、建筑物外墙装饰照明、政府机关以及机场等公共场所的内部通用照明。家庭用射灯, LED台灯和LED日光灯市场也已开始启动。下面介绍几种广泛使用的LED应用:

1. LED背光(笔记本电脑、PC、LCD-TV和手机)是目前最大的LED市场,目前LED被普遍用作背光器件,不仅是电视和电脑显示器中的大尺寸液晶,而且也用于多种设备的较小型液晶上面,包括笔记本电脑、手机、便携导航设备、数码相框、数码相机和小键盘。

据isuppli预测,2010 年全球40英寸以及更大的LED 背光液晶电视出货量将比2009年增长6倍以上,从2009 年的250万台上升到1880万台。2010年全球LCD TV出货量约为1.8亿台,LED背光的液晶电视渗透率约为10%。然而,渗透率数据还在不断变化,比较乐观的预测是将会达到20%。

笔记本电脑通常使用50个LED,液晶显示器使用大约100个LED,而液晶电视平均要使用300到500个LED。充当液晶电视背光的LED要求很高的一致性。

2.LED照明包括室内照明和室外照明两大类,此外还有 景观照明和舞台特效灯光照明

对于室外照明领域,去年底国家科技部、财政部启动了“十城万盏”计划。根据该计划,2010年要在10-20个城市推广30 万盏以上LED市政照明灯具,粗略计算,仅30万盏LED灯就是一个15亿元的大市场,实在是一个诱人的大蛋糕。  如深圳市准备为科技园的一条路的路灯进行替代改造,计划安装200多盏LED路灯,目前已经有20多家外资和本土品牌企业报名投标。这是深圳市今年以来的首批LED路灯采购,今年还将采购2000多盏,加上关外的采购量,估计全市将采购3000-4000盏LED路灯。与目前深圳市约20-30万盏的路灯保有量相比较,这一采购量显然还只是杯水车薪。

其实从2006年开始,深圳就开始在一些支线路段试用LED路灯,但一些小功率芯片的路灯用了不到一年就坏了,从2008年开始采用的一些大功率芯片的LED路灯,质量则相对比较稳定,节能效果也可以达到30-50%。

一只5W的球形LED灯泡可替代40W的白炽灯,但其价格是白炽灯的50倍,LED灯管的价格是目前莹光灯管的20倍;而一盏100W的LED路灯可替代目前广泛使用的200W的高压钠灯,高压钠灯的价格大约是1000-1900元/盏,但 LED灯要5000-6000元/盏。

我国约有2亿盏路灯,这一广阔市场理应特别重视,加上已有部分企业产品出口,市场前景更为看好,2010年大规模应用市场将启动。目前LED路灯应用市场已经启动,目前许多城市乃至小镇,都有半导体路灯示范工程,少则几十盏,多则上千盏。国内已有多张2万盏半导体路灯的订单,估计今年国内就将达10亿元产值。可以说,这是通用照明中出现的一匹黑马。随着效率的进一步提高和技术的不断完善,将有很快的发展。未来市场难免一番激烈争夺景象。开拓市场难免会有阻力,除了LED产业技术和工艺尚待完善外,现有照明市场的保守和人们旧有的消费习惯一定程度上顽固地制约着新能源产品的发展。

 室内照明 通用的共有三种:传统的白炽灯、节能型荧光灯和LED照明。在市面上,传统的白炽灯共有150亿只,节能型荧光灯30亿只,LED照明灯1000万只。  一般白炽灯每只是4元,使用寿命是400小时,节能型荧光灯每只20元,使用寿命是6000小时,LED照明灯每只是400元,使用寿命是4.5万小时。

现在大多数人都已经知道,LED是一种节能减排的新光源。但是还有一个很大的优点却经常被忽略,那就是无污染和环保。 我们知道几乎大多数目前采用的高效电光源中都含有汞,各种电光源的含汞量如下表所示:

26mm日光灯

金卤灯

高压钠灯

节能灯(10mm)

各种LED

25-45mg

20-25mg

12-14mg

10-15mg

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一支废旧丢弃光源破碎后,汞蒸气向周围散发,可使周围空气中的汞浓度达到10-20毫克/立方米,超过国家规定的汞在空气中最高允许浓度(为0.01毫克/立方米)的1000至2000倍。,根据美国斯坦福大学对汞的研究指出,1毫克汞足以污染5454.5公斤饮用水,使之达不到安全的饮用标准。汞所造成空气和水质污染的后果非常严重,被水中生物食用以后就会生成CH3Hg,这是一种剧毒物,只要半耳勺就能致人于死命。汞本身会破坏中枢神经系统,它所造成生殖缺陷的效应也是十分严重的,汞也可以损害肾脏和肝脏,在剂量足够的条件下甚至可以导致死亡。汞能够以不同的方式在泥土中、水中、甚至大气层、食物链中转移。历史上最严重的汞中毒事件要算是日本的水俣病事件了,当时因为水俣湾的水被汞污染而死去数百人之多。现在日本政府吸取了教训,要求把所有的废弃日光灯必需进行有毒物质的处理,从而要求购买普通日光灯的人必需多付一倍的价钱来预支这种有毒物质处理费。

最近中国政府免费发放了1亿支节能灯,虽然最近国外特制的低汞节能灯的含汞量可以降低到5mg以下,但是丝毫也没有降低其危害性,因为一支这样的低汞节能灯的含汞量就足以污染27.27吨饮用水。而1亿支节能灯足以污染27亿吨水,相当于全国人民好几年的饮水量。

因为中国至今还没有专门的回收机构和回收法规,所以大多数日光灯和节能灯都是和普通垃圾一样掩埋,而不论日光灯还是节能灯都是采用易碎的玻璃为外壳的,所以其中的汞一定是会跑出来的,很容易下沉而渗透到地下水中,然后被人畜饮用。其后果是不堪设想的。

此外,所有利用汞蒸汽发光的电光源中,都是利用电子轰击汞蒸汽而产生紫外线。这种紫外线也是一种环境污染。一般紫外光转换为可見光的效率約为40%。也就是说还有部分紫外线通過玻璃灯管壁透射出来。紫外线对于人体的伤害是終生累积的。

  不仅如此,节能灯和日光灯还有微波辐射。有人实测了他家里节能灯的微波辐射。在不开灯时,在0.5-3GHz频宽范围内,屋里测出的微波辐射为每平方公分0.011微瓦(0.011μW/cm2),开一盏60W的白炽灯后,微波值不变;换成一盏15W的节能灯以后,微波值高达每平方公分50微瓦(50μW/cm2),是白炽灯的5000倍。再换成一盏26W的节能灯,其微波辐射值高达每平方公分100微瓦(100μW/cm2),是白炽灯的10000倍,比手机还要高。而国家的微波卫生标准为50微瓦/cm2,所以已经超过了国家的微波卫生标准。而这种微波辐射会引起什么疾病还不得而知。不过日本人的研究表明长期在电脑前工作的人,得青光眼的概率要比其他人高一倍,要知道电脑的液晶显示器至今大部分是用冷阴极荧光灯作为背光的。

  LED灯是一种完全不含汞的全环保产品,而且也没有紫外线辐射,只是其驱动电源有极低的微波辐射。采用这种新光源完全杜绝了各种污染,因此可以称为真正的“绿色光源”。

景观照明 作为LED最基本的应用领域,仿佛是LED与生俱来的本领,其多彩颜色与超长寿命,使它在这一领域具有无比诱人的魅力。当更多的大中城市的建筑用绚丽的LED装扮,当更多的江边水域被LED点光蜿蜒成柔美光龙,LED这一块生存之地永远都无比美妙和引人注意。永远会有建筑需要被照亮,永远会有旧的照明方式要被淘汰。北京奥运会,上海世博会,广州亚运会都是LED展示其无比魅力的最好舞台。

  3. LED全彩显示屏

使用红、绿、蓝三原色LED生产的全彩色显示屏能够显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息,广泛应用于证券交易、金融、机场航班、港口、车站、体育场馆、道路交通、调度指挥中心、邮政、电信、商场、广告媒体、演出、集会、展览会。随着LED技术的提升,及生产成本不断下降,LED显示屏市场销售开始加速,成为信息显示的主流产品之一。2008年奥运会基本都采用了LED全彩显示屏。为中国奥运会成功实现了科技奥运的梦想。无疑LED显示屏将在2010年上海世博会尽显其魅力。

 LED显示屏尚处于新兴产业,市场饱和度不高。2009-2011年,中国LED显示屏市场年均增长率将达到35%,2010年市场需求额将达118.3亿元。中国4万亿元投资带动中国LED大屏幕市场的发展。。

  A. 室外LED显示器的显示亮度要比室内的高,室外LED显示器典型亮度为5,000-6,000尼特,室内LED显示屏则要2,000尼特。在室外,LED显示屏还要具有抗寒、防水、防尘和冷却等功能。  

  B.行业将逐步规范化,产品及配件标准化 常规LED显示产品中,标准化显示器件和控制系统等会得到更加广泛的采用,集成性的LED显示产品在产业中会占主要的地位,标准化LED显示产品的生产和市场技术服务的专业化分工将更为明显。

  C.价格下降将是市场容量扩大的关键因素 近年来推动LED显示屏市场快速发展的原因主要是价格下降的因素。在今后的市场进步中,价格降低的市场拉动作用会超过技术进步的作用。价格逐渐下降已经成为LED大屏甚至整个LED产业不可阻挡的大趋势之一。

  D.政府行为市场在近几年占主导地位  中国“4万亿”用于基础设施和基础产业的投资将显著带动中国LED大屏幕市场的发展;民用和小企业市场还很小、很窄,这部分企业还不具有大规模应用LED屏幕的经济能力,政府行为市场在未来一段时间还是市场开发的重点。

  目前国际厂商达科、Lighthouse、达科、Barco、三菱、松下、莱因堡、Opto等已进入中国市场;中国崛起的厂家主要有三思、利亚德、青松、洛普、中原、长虹、康佳、世纪澄通等。目前各厂家在中国市场上都有一定的市场份额。2008年上海三思市场占有率最高,达4.19%,其次为北京利亚德,市场占有率为2.76%。Lighthouse、达科、巴可三家国际厂商的市场份额共计7.23%。中国市场将成为全球LED显示屏厂家竞争的主战场,竞争将会比较激烈。

中国LED显示屏产业起步于上世纪90年代初,发展迅速;进入21世纪以来,LED显示屏产业面临良好的市场发展机遇;一方面,需求不断扩大,电子政务、政务公开、公众信息展示等需求旺盛;另一方面,技术的进步为LED显示屏产品市场扩展和开创新的应用领域提供了创新技术支持,再一方面,奥运会和世博会的契机,加快了该产业的发展。LED显示屏的最大特点其制造不受面积限制,可达几十甚至几百平方米以上,应用于室内/室外的各种公共场合显示文字、图形、图像、动画、视频图像等各种信息,具有较强的广告渲染力和震撼力。其高亮度、全彩化、便捷快速的错误侦查及LED亮度的自由调节是市场的发展趋势。

 LED要更快发展必须在成本上取得更大突破,而解决成本最关键的因素是技术创新,此外光衰、散热、配件匹配,制定标准等问题也是影响LED应用的重要因素。LED的关键技术主要集中在衬底材料、外延材料生长、大功率芯片制造、白光LED制造等方面。这些技术的核心专利为国际上的几家大公司所控制,LED芯片基片制造的主流技术是蓝宝石衬底技术和碳化硅衬底技术,它们分别属于日本日亚公司和美国Cree公司。我国芯片制造企业大多使用日本日亚的蓝宝石衬底技术,需要向日本日亚缴纳不菲的专利费用。最佳应对措施是现阶段做大规模,获得专利授权,同时不断加强自身研发,提高在专利诉讼中的议价能力。此外,由于国外在核心基础技术方面的专利陆续到期,对于上游的企业将带来一定的利好。

2010年的上海世博会为LED提供了最好的展示平台,可以说在上海世博会园区内LED随处可见;上海世博会也为LED也提供了最好的发展契机,在上海世博会园区内各种LED新发明,新应用如同百花争艳。城市让生活更美好,LED让城市更美丽。

参考:

中国IC网

中国半导体照明网