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LED灯具企业需转变模式 与“巨头”同台竞争

  目前虽然国际经济环境复苏进程缓慢,但总体来说,出口仍是中国LED企业参与全球化竞争并占有市场份额的重要一环。面对海外市场巨大的发展契机,中国LED企业如何完成从价格销售到价值销售模式的转变,打造参与全球经济合作和竞争的新优势?
  
  建立完整产品“质量链”
  
  放眼全球,目前很多国家都在加紧立法,鼓励使用节能型光源。同时,由于LED产业发展不仅对照明和半导体产业具有战略带动作用,而且还会引发家电、汽车、手机等一系列终端消费品的技术变革,因此世界各国政府均加大对LED产业的政策扶持。对于节能需求较强的欧洲市场,LED照明灯具应用已经实质性启动。
  
  虽然国际LED市场应用环境已经非常成熟,但这并不意味着我国LED企业能顺利地从中分得一杯羹。进入2012年下半年后,美国、日本、墨西哥以及欧盟等国家和地区相继提高了LED灯具进口门槛,对于进口国的定向灯和LED灯具产品提出覆盖节能环保、生态设计、能效标签、测试检验、性能、安全性、尺寸、重量、形状等方面更高、更严格的要求。国内LED照明产品面临着质量和技术的双重考验。
  
  由于缺乏相应的标准,国内LED企业以牺牲产品质量的方式来抢占市场的现象屡见不鲜,导致产品质量问题频发。据了解,2012年欧盟非食品快速预警系统(RAPEX)通报我国出口LED照明产品共37次。其中,因爬电距离或电气间隙不充分致绝缘性能不佳而被通报29次。
  
  为保障出口LED照明产品的质量安全,相关部门给出了三点建议:一是抓紧熟悉相关产品标准,了解并关注国际上尤其是欧盟发布的法规和指令,从产品设计源头上避免质量问题。二是强化产品检验环节,严格按照相应标准条款的规定实施检验。三是提升企业质量控制能力,逐步完善企业在产品设计评审、来料检验、过程验证、成品检验等环节的管理制度,建立起完整的产品“质量链”。
  
  设计应用成为关注焦点
  
  在产品质量得到保障的基础上,LED新光源为照明灯具设计开辟了新的改革之路,从很大程度上转变了人们的照明观念。灯具在视觉、知觉与情景的表达上具有更大的弹性空间,LED让照明灯具设计的概念得到了施展和重新确立,由此而开发的一系列完全有别于传统光源应用的产品将会大行其道,照明行业也将出现更大更广的发展空间。
  
  同时,欧美等海外国家也非常注重光环境的营造,而非简单地强调灯具种类多少或亮度的高低。以法国为例,里昂将灯光和城市文化融合在一起,政府每年都拿出预算投入灯光建设,而且每年举办灯光节,并发起成立“国际城市照明联合户”(LUCI)吸引三四十个国际城市加入,兼具观光与经济效益。
  
  相比于国内市场而言,国外市场对环保意识接受的程度高,很多国外市场已经出现了大量的LED家居工艺灯饰,由于国外照明市场对灯具设计、光体验环境的关注度较高,因此,设计观念和技术创新的与时俱进已经成为了成功打开海外市场的一大利器。当前LED照明市场处于激烈变化之中,产品开发速度快,用户需求变化大,对于LED照明企业以及设计师而言,如何在这种形势下开发设计出顺应市场变化、满足客户需求的新型照明产品是一个重大挑战,也是我国LED企业能否抢占海外市场制高点的一大关键。
  
  智能化引领国际市场未来趋势
  
  在新的照明纪元里,LED照明灯具必将会照亮每个人的居室,改变每个人的生活,成为灯具开发设计的一次伟大变革。
  
  随着物联网等新技术的发展,LED作为半导体产业,也将搭上这趟高速列车,发挥出其高可控性特点。从家庭到办公楼,从道路到隧道,从汽车到步行,从辅助照明到主照明,具备智能控制的LED照明灯具系统将给人类带来更高等级的服务。
  
  智能化照明系统应用给LED产业的发展带来了新的机遇和挑战。事实上,国际LED照明巨头们早已展开了智能市场的争夺战。飞利浦认为,这一年是智能照明元年,并与GE照明、欧司朗、松下、东芝等国际照明大厂共组成联网照明联盟(CLA),积极抢占LED智能照明市场,并将发展具备无线传输的智慧照明。
  
  智能灯具在海外市场十分具有优势,一方面,欧美等发达地区电费普遍较高,如何在LED照明产品的技术上实现“二次节能”,发挥LED照明产品的最大优势,对于当地的节能环保具有非常重要的意义;另一方面,因当地劳动力成本高昂,使用智能灯具就可以大大节省人工成本,可以更加人性化的满足使用者的要求,有效降低未来照明工程的维护成本。
  
  当前,LED产业正在朝技术化、人性化、智能化方向迈进,我国LED照明产业唯有走转型升级之路,才能在全球激烈的市场竞争中把握商机。这就要求我国LED企业要在产品设计开发上融入生态化理念,同时积极调整产品结构,改进生产工艺,实现自身产品性能功效和技术含量的整体提升。以技术创新为动力,加快研发具有自主知识产权的节能灯具,积极参与国际技术博弈,共同跨越灯具出口市场高门槛,打造LED照明市场上的国际话语权。

  在中国,LED照明的普及正步入新阶段。LED照明产品已从以往政府补贴的室外照明、公共设施室内照明、商业设施照明等用途,进入到了普通消费者的生活之中。2013年可以看作是中国LED照明开始在普通消费者之间快速普及的起点。
  
  不过,与此同时,企业竞争也在不断激化。在群雄逐鹿的市场上,企业面临着如何使产品形成差异的课题,大企业纷纷调整产品战略,从通用品市场转向了细分市场,例如运输机械、医疗保健及农业等特定用途的市场。
  
  擅长细分市场的欧美企业纷纷参与中国的项目。日本企业虽然起步晚,但凭借在日本市场普及LED照明的经验,在中国依然有望大显身手。对于日本企业,处于起爆期的中国市场绝对不容错过。
  
  2015年的中国市场约为100亿美元
  
  2012年是中国LED照明普及的重要一年。中国国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)表示,2012年,中国国内的LED行业竞争激烈,是价格下跌迅猛的1年。从2012年开始,在未来3~5年内,中国LED照明产业预计将迎来突飞猛进的黄金时期。
  
  关于中国的LED照明市场规模,台湾调查公司LEDinside指出,“2012年,中国政府采取的一系列政策措施刺激了LED照明的内需,已经开始带动中国的LED普通照明市场”。到2015年,中国的LED照明需求预计将达到100亿美元的规模。到2020年,中国的家用LED照明需求还有望扩大到220亿美元。
  
  在中国开展LED业务的企业也对LED照明市场的发展充满了信心。台湾LED企业晶元光电认为,到2015年,LED照明将占到照明市场的约50%。产品价格也会达到普通消费者容易负担的水平。浙江生辉照明(ZhejiangShenghuiLighting)表示,LED照明的价格“只要降到荧光灯的1.5倍,就能够得到中国市场的接受,这一价格可以在2015~2016年期间实现”。
  
  中央及各省强化补贴政策
  
  中国政府也在推动LED照明的普及,一直在提供政策支持。除2013年1月发布《半导体照明节能产业规划》之外,还考虑进一步提供支持。这项计划由国家发展和改革委员会、科学技术部、工业和信息化部、财政部、住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局六部委联合编制。规划的宗旨是从国家层面出发,对该产业提供支持,促进半导体照明节能产业的健康有序发展、减少二氧化碳排放。
  
  在“十二五规划”期间,中国政府将通过补贴政策,使LED照明的产值实现年均30%左右的增长速度,在2015年之前,把产值提高到4500亿元(比之前预想的5000亿元下调10%)。其中,照明常用的高功率LED照明产品的产值将争取扩大到1800亿元。
  
  广东省政府也将发放省级补贴。该省2012年3月12日发布的《广东省战略性新兴产业发展“十二五”规划》把LED照明等8项产业定位为广东省新的基础产业,表示将重点进行培养。该省已决定在“十二五”期间发放约220亿元的补贴。
  
  补贴的发放形式多种多样。主要形式包括贷款贴息、担保贴息、无偿补贴、以奖代补、股权投资、债权投资等。该省将通过这些补贴,加强财政资金与金融资本结合,对技术研发、产业化等环节进行全面支持。除发放补贴外,该省还将对LED市场的扩大提供支持。
  
  举国推动在农业领域的应用
  
  在质量上一马当先的LED照明企业已经开始着手开拓LED特有的用途。其代表例便是在农业领域的应用。在中国,LED照明在农业领域的推广是今后值得期待的市场之一。
  
  中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所表示,“农业是国民经济的基础”,认为“农业照明今后估计将在其中占据重要位置”。中国的国家高科技研究发展计划(863计划)也启动了“智能化植物工厂生产技术研究”项目。该项目把以下5个项目视为发展LED的着力点,中国摆出了举国在农业领域发展LED照明的姿态。
  
  1.农业专用LED芯片及灯具的研究与生产,低成本农业专用LED光源的研究;
  
  2.农业LED光源的标准化;
  
  3.与农业LED光源生产的国际领导企合作培养竞争力;
  
  4.制作农业LED光源的规范款式,构筑大规模基础;
  
  5.向农业LED实施资金补贴政策。
  
  欧美企业剑指农业领域
  
  瞄准这一领域,荷兰皇家飞利浦(RoyalPhilips)、德国欧司朗光电半导体(OSRAMOptoSemiconductors)等企业将在中国积极发展农业用途LED。
  
  飞利浦除了在中国销售植物培育用LED照明系列“PhilipsGreenPowerLED”之外,还与上海交通大学等开展合作研究。通过在产品中结合农业大国荷兰培育的技术经验与最新的LED技术,该公司能够为植物工厂及设施园艺提供最佳的LED照明解决方案。
  
  另一方面,欧司朗光电半导体也在为植物工厂等开发LED照明产品。该公司借助环境控制型农业的成功案例,强调LED照明的出色作用。

  关键字一:OLED

  OLED称为有机发光二极管,是基于有机半导体材料的发光二极管。OLED由于具有全固态、主动发光、高对比、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、工作温度范围宽、易于实现柔性和大面积、功耗低等诸多优点。目前OLED已在手机终端等小尺寸显示领域得到应用,在大尺寸电视和照明领域的发展潜力也得到业界的认可。

  OLED,正是从2012年正式登上了照明的舞台,虽然目前只是一个小角色,但是对LED有不小的替代威胁。

  在4月的法兰克福展上,Philips首次展示出最新OLED技术的Lumiblade OLED GL350面板,每片GL350OLED面板尺寸约155平方公分,亮度可达115LM。

  而在2012年5月8日-11日的美国拉斯维加斯照明展上,Philips再次展出了一个OLED镜子的产品,它会自动感应人体的接近与否,自动把周围的OLED光源模组做调整,中间变暗变成具备镜子的效果。成功的将智慧灯具和OLED的概念整合在一起。

  作为全球照明市场领导品牌的Philips,押宝OLED的意味非常明显。

  但是,OLED应用于照明领域,光效却是一个不小的考验。在显示领域OLED亮度达到100——300cd/cm2就可以得到应用,然而在照明用途中,亮度至少要达到1000——3000cd/cm2。未来几年,OLED与LED在照明领域的此消彼长的速率,将取决于OLED光效追赶的进度。

  关键字二:PSS

  PSS(Patterned Sapphire Substrate),也就是在蓝宝石衬底上生长干法刻蚀用掩膜,用标准的光刻制程将掩膜刻出图形,利用ICP刻蚀技术刻蚀蓝宝石,并去掉掩膜,再在其上生长GaN材料,使GaN材料的纵向发展变为横向。一方面可以有效减少GaN外延材料的位元错密度,从而减小有源区的非辐射复合,提升内量子效率,减小反向漏电流,提高LED的寿命;另一方面有源区发出的光,经GaN和蓝宝石衬底接口多次散射,改变了全反射光的出射角,增加了倒装LED的光从蓝宝石衬底出射的几率,从而提高了光的提取效率。

  因此,PSS一时间成为外延厂商争相采用的提升亮度的主流技术,迅速的普及化,到2013年下半年PSS已经占到了全世界LED用蓝宝石基板的近八成。

  而上半年的时候,蓝宝石衬底平片价格跌入低谷,衬底厂商普遍的陷入亏损。而PSS因为市场需求强劲,一时间市场价格超过平片2倍以上,吸引蓝宝石基板厂加码部署,期望以此突破营收亏损的困境。然而随着新增产能逐渐投入使用,PSS价格下降的速度也是惊人之快。

  而一些大厂此时已经考虑采用更为先进的nPSS技术,nPSS的pitch不到1um,亮度能比PSS再提升3%到10%。而压印要比蚀刻的成本更低出1美金以上,稳定性及一致性表现也要好。期待靠PSS来拯救颓势的衬底厂恐怕又一次要失望,不过技术进步的路径谁又能猜得到?

  关键字三:非蓝宝石衬底

  除开CREE成功的商业化SiC衬底之外,人们已经习惯了衬底材料就是蓝宝石了。不过来到2013年,非蓝宝石衬底方案第一次对蓝宝石衬底的地位发起了有威胁的挑战。

  最有威胁的挑战无疑来自硅衬底,2013年1月12日,欧司朗宣传在150mm的硅片上成功长出GaN的外延,切成1mm2在350mA下亮度可以达到140lm,该项目是德国联邦教育和研究部资助的“硅上氮化镓”专案的一部分。

  而东芝的动作就更快一步,2013年12月中,原来并不涉足封装的东芝直接开卖LED,而芯片正是采用与美国普瑞(Bridgelux)合作的在8寸硅基板上生长的LED芯片。东芝共发布了四款现行产品的规格书,包括一款色温3000K,一款色温4000K及两款色温5000K的LED产品。其中在典型正向电压为2.9V时,350mA驱动色温5000K,显色指数为70的型号为TL1F1-NW0的LED,光效达到110lm/W。

  中国厂商晶能光电经过多年在硅衬底领域的耕耘,在2013年推出的发光效率超过120lm/W硅基大功率LED芯片产品,这对渴望自主知识产权的国产芯片是一个极大的利好消息。

  在中国工信部公布的2013年第十二届资讯产业重大技术发明评选结果中,晶能光电(江西)有限公司《硅衬底氮化镓基LED材料及大功率芯片技术》专案被评为资讯产业重大技术发明,并纳入《电子资讯产业发展基金专案指南》,享受国家电子资讯产业发展基金专案资金扶持。

  而GaN基同质外延也并不示弱,在2013年7月3日,首尔半导体全球首次发布了“npola”,单颗亮度达到500lm,中村修二博士专程去首尔去为发布会站台。而中村博士参与创办的SORAA公司更是以前瞻性的GaN-on-GaNLED技术获得了美国DOE下属的能源转换机构ARPA-E(Advanced Research Projects Agency-Energy)的资助。

  而CREE在所谓SC3这种新一代技术平台下,连续推出多款刷新业界光效的量产LED产品,12月更推出XLamp系列MK-R在1W和25°C温度的条件下,可提供高达200lm/W的发光效率。再次提振SiC衬底LED在光效竞赛中综合实力排头地位。

  非蓝宝石衬底方案,不仅仅是一次次为产业界所共同关注,各国政府也都将之作为重要的基础研究而纳入政策视野,入选十大理所当然。


展会资讯更新时间:2013-09-24

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