2011-2012年工業(yè)照明市場預測及市場調查分析報告

-2012年工業(yè)照明市場預測及市場調查分析報告第一章國際工業(yè)照明行業(yè)發(fā)展分析第一節(jié)國際工業(yè)照明行業(yè)發(fā)展軌跡綜述一、國際工業(yè)照明行業(yè)發(fā)展歷程工業(yè)照明LED產業(yè)的發(fā)展是和半導體技術以及照明光源技術發(fā)展緊密相關的。根據(jù)LED技術不同發(fā)展階段，從其應用發(fā)展來看，LED產業(yè)的發(fā)展歷程依次可分為大致以下幾個階段：1、――指示應用階段；2、――信號、顯示應用階段；3、――照明應用階段。1965年，全球第一款商用化發(fā)光二極管誕生，它是用鍺材料作成的可發(fā)出紅外光的LED，當時的單價約為45美元。其后不久，Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化紅色LED。這種LED的效率為每瓦大約0.1流明，比一般的60至100瓦白熾燈的每瓦15流明要低上100多倍。1968年，LED的研發(fā)取得了突破性進展，利用氮摻雜工藝使GaAsP器件的效率達到了1流明/瓦，并且能夠發(fā)出紅光、橙光和黃色光。到了1971年，業(yè)界又推出了具有相同效率的GaP綠色芯片LED。80年代早期的重大技術突破是開發(fā)出了AlGaAsLED，它能以每瓦10流明的發(fā)光效率發(fā)紅光，這一技術進步使LED能夠應用于室外運動信息發(fā)布以及汽車中央高位剎車燈(CHMSL)設備。1990年，業(yè)界又開發(fā)出了能夠提供相當于最好的紅色器件性能的AlInGaP技術，這比當時標準的GaAsP器件性能要高出10倍。當今，效率最高的LED是用透明襯底AlInGaP材料做的。在1991年至2001年期間，材料技術、芯片尺寸和外形方面的進一步發(fā)展使商用化LED的光通量提高了將近30倍。1994年，中村修二在GaN基片上研制出了第一只藍色發(fā)光二級管，由此人們看到了白光LED的曙光以及GaN基LED廣闊的市場前景和巨大商機，也由此引發(fā)了對GaN基LED研究和開發(fā)的熱潮。GaN基LED迅速發(fā)展，并逐漸進入到應用市場領域。藍光LED的出現(xiàn)大大加速了大屏幕顯示應用，從20世紀90年代中期開始，許多廣告、體育和娛樂場所開始應用LED大屏幕顯示。在紫外和藍光技術上的突破使得另外一種生成白光的技術成為可能，即在單枚LED上通過藍光激發(fā)熒光粉，生成白光，20世紀90年代后期制成了第一只這樣的LED。LED作為指示應用已經(jīng)成熟，作為信號、顯示等方面的應用還需要進一步發(fā)展，而作為照明應用，還屬于起步階段。隨著技術的不斷進步，近年來白光LED的發(fā)展相當迅速，白光LED的發(fā)光效率已經(jīng)達到30lm/W，實驗室研究成果甚至可以達到60lm/W，大大超過白熾燈，而向熒光燈迫近。白光LED的應用曙光已經(jīng)顯現(xiàn)。二、國際工業(yè)照明行業(yè)發(fā)展面臨的問題照明是人類社會發(fā)展進步程度的重要標志，也是推動人類生活質量和生產力的顯著因素。目前發(fā)達國家照明用電通常占到總發(fā)電量的20-25%，我國目前照明用電占總發(fā)電量的12-15%。由于照明消耗能源所占比例之大，人們對能源消耗越來越多的關注，如何在照明需求不斷增加的情況下,降低照明對能源的消耗，成為全球關注的重要問題之一。半導體照明，已被公認為是照明史上的第二次革命，其意義不僅是照明方式的變化，更重要的是其在節(jié)能和環(huán)保方面的巨大作用。根據(jù)預測，如果用半導體照明取代目前各種類型的普通照明光源，全世界每年照明用電可節(jié)約50%,從2005年到2015年期間，據(jù)估計工業(yè)照明技術可以為中國節(jié)約4000億千瓦時的電力，在2015年以后，節(jié)約的電力將超過三座世界上最大的三峽工程的發(fā)電量，同時可極大減少由火力發(fā)電等帶來的環(huán)境污染，這對我國這個能源消耗大國的可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。工業(yè)半導體照明技術是基于GaN材料和GaN藍光LED的突破和發(fā)展而出現(xiàn)的，包括了基礎材料、外延材料、芯片、封裝、二次光學設計、應用等一系列內容，但其核心一直是GaN基的外延材料和LED芯片技術。目前在關鍵的白光LED技術上，雖然已經(jīng)在一定的范圍內獲得了實際的應用，但與傳統(tǒng)照明光源和技術相比，在一些應用領域沒有體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。因此，如何實現(xiàn)半導體白光照明的超高效，是我國也是全世界工業(yè)照明領域面臨的最重要問題。美國能源部2009年制定的最新發(fā)展路線，從基礎研究到示范工程均衡的發(fā)展部署，以研發(fā)機構為主體、市場需求為導向、產業(yè)化平臺為支撐的工業(yè)照明創(chuàng)新體系的建設值得我們借鑒。目前我們在基礎研究方面還有很多空缺，支持與需求發(fā)展不成比例，如何更全面、更科學的發(fā)展是值得我們關注和研究的問題。從通用照明角度來看，工業(yè)照明目前所面臨的核心問題之一是發(fā)光效率問題。一般來說：工業(yè)照明燈具的效率由電源效率、外量子效率和二次光學效率來決定。其中電源效率和二次光學效率分別是電-電轉換和光-光轉換效率，涉及的主要是技術問題，而外量子效率是由內量子效率和光提取效率所決定，上述過程涉及到載流子輸運、復合、光子的傳輸?shù)葟碗s的物理過程，特別是由于氮化物材料體系的高缺陷密度、大應變、強極化以及局域化特點，使得上述物理過程變得極為復雜，因此開展相關基礎性研究，對實現(xiàn)工業(yè)照明的技術創(chuàng)新和跨越發(fā)展具有重要意義。三、國際工業(yè)照明行業(yè)技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢LED作為新一代光源目前正得到廣泛的應用，不同應用領域的LED技術發(fā)展指標有所不同。在照明領域以每瓦輸出光通量為發(fā)展指標，單位：流明/瓦，lm/W，這是衡量節(jié)能效果的重要標志，即每瓦的流明數(shù)越高，發(fā)出同樣光度需要的LED燈越少，就越節(jié)能；在背光和顯示領域則以一定電流下輸出光強為指標，單位為坎德拉，cd，之后與發(fā)光面積的比值可以得到另一個單位尼特，nit，即1nit=1cd/m2。一般15英寸的筆記本電腦需要達到600nit/平方米，因此我們不難算出一個筆記本電腦大約需要40顆光強為1000mcd的LED小燈。從LED應用發(fā)展趨勢可以看出，未來三年LED市場動力來自于大尺寸液晶面板背光，未來5-10年就是天量的照明市場所驅動。圖表SEQ圖表\*ARABIC1：LED技術發(fā)展趨勢第二節(jié)世界工業(yè)照明行業(yè)市場情況一、世界工業(yè)照明產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀金融危機對電子行業(yè)造成嚴重沖擊，但全球LED市場則仍舊保持了近15%的增長，在中國市場也出現(xiàn)同樣的景氣度，其中主要原因是LED在大尺寸背光源的快速滲透和LED照明市場的超預期發(fā)展。預計未來幾年，隨著LED背光源在大尺寸液晶面板中滲透率的快速提升和LED照明市場的超預期發(fā)展，整個LED行業(yè)將會出現(xiàn)加速增長勢頭。圖表SEQ圖表\*ARABIC2：全球LED市場增長情況圖表SEQ圖表\*ARABIC3：中國LED市場增長情況LED背光源和照明市場發(fā)展超出之前預期，在接下來的幾年兩者將成為帶動整個行業(yè)快速增長的雙引擎，正是出于對行業(yè)發(fā)展美好前景的判斷，全球各大LED廠商產表現(xiàn)出強烈的產能擴充意愿。除市場需求驅動擴張以外，LED行業(yè)作為半導體行業(yè)分支，尤其是外延、芯片環(huán)節(jié)是典型的技術資金密集型產業(yè)，隨著三星等技術、資本實力雄厚公司的加入，整個市場競爭壓力會越來越大，未來幾年無法大者恒大，無特殊技術的企業(yè)都有可能遭到市場淘汰，這也是國內企業(yè)巨資投入LED產業(yè)的重要原因，他們考慮到的是更長遠的戰(zhàn)略規(guī)劃。圖表SEQ圖表\*ARABIC4：背光源和照明將成LED市場后續(xù)高速成長的動力圖表SEQ圖表\*ARABIC5：LED企業(yè)雄心勃勃的產能擴充計劃二、國際工業(yè)照明產業(yè)發(fā)展態(tài)勢據(jù)韓國產業(yè)研究機構DISPLAYBANK估計，全球發(fā)光二極管(LED)市場規(guī)模自2008年至2013年每年平均成長26%。其中面板背光源及照明市場分別每年平均成長121%、52%。最近三星與樂金(LG)等大廠，因應LED芯片、封裝到LED下游應用領域的垂直整合，進行大規(guī)模策略性投資，提高在LED產業(yè)的競爭力。同時，相關設備及半導體設計業(yè)者也看好LED市場發(fā)展，紛紛積極投入相關設備及半導體開發(fā)。去年側光式(Edgetype)LED背光電視上市初期，業(yè)界采用4邊6根設計方法，即在面板上下各放兩支燈條及左右側各放一支燈條。LED市場加溫之后，三星電子公開新型號的3DLED液晶電視，新款LED背光有別于舊款的左右上下4面全被包裹著的設計，采用上下面各兩根的雙邊4根LED燈條的簡化設計。業(yè)者為降低成本，已采用LED背光模塊簡化設計，嘗試單邊兩根或單邊單根側出光設計方法。三、國際工業(yè)照明行業(yè)研發(fā)動態(tài)國外廠商Pro-Idee研發(fā)出一款新的動態(tài)LED照明技術。該款LED燈具可以提供三種不同的色溫值，用戶可以根據(jù)自己的需要調整出自己喜愛的光線。據(jù)悉，該照明燈的特色在于，其使用的62個LED被內置在非透明導光板，可以使光線發(fā)布均勻不會產生眩光影響視覺。此外，該燈頂部長22cm，可支持270度旋轉；燈架長71.5cm，可旋轉45度，最大傾斜60度。因而，在合理的高度和角度的前提下，它可以顯示出像彩虹一樣的交替色彩光線。該燈的最大功耗為15W，壽命長達5萬個小時，目前售價為135英鎊。四、全球工業(yè)照明行業(yè)挑戰(zhàn)與機會4月20日，在2010上海國際新光源新能源論壇期間，由來自國家工業(yè)照明工程研發(fā)及產業(yè)聯(lián)盟的副秘書長阮軍、飛利浦(中國)投資有限公司照明研發(fā)中心總經(jīng)理PietDerks博士和勵展博覽集團華東地區(qū)副總裁李雅儀女士共同接受了多家媒體的采訪，就LED行業(yè)的整體發(fā)展情況、行業(yè)發(fā)展趨勢以及所面臨的機遇與挑戰(zhàn)向大家作了介紹。強強聯(lián)手搭建產業(yè)平臺聯(lián)盟副秘書長阮軍在談到國際合作問題上指出，聯(lián)盟希望加強與國際廠商的合作，包括在研發(fā)、技術和產業(yè)方面的合作，通過交流來尋找合作機會。以本次論壇為例，通過與飛利浦和勵展合作來搭建業(yè)內交流的平臺，以共同促進產業(yè)發(fā)展。此外，通過尋找新的合作方式，制定一系列LED標準，為進一步推動LED產業(yè)的健康發(fā)展發(fā)揮主導作用。勵展博覽集團華東地區(qū)副總裁李雅儀女士表示，這是勵展首次與聯(lián)盟合作，論壇與展會相結合不但為業(yè)界提供了一個良好的交流平臺，而且也可以幫助業(yè)界了解LED產業(yè)發(fā)展的最新動態(tài)，了解技術和市場。此次合作，不但可以促進LED產業(yè)的發(fā)展，還可以為業(yè)界傳遞綠色的環(huán)保理念。勵展還表示，將會長期與聯(lián)盟展開合作，爭取打造亞洲區(qū)的知名會議品牌。LED標準的制定勢在必行提及標準問題，眾所周知，日本和韓國已經(jīng)相繼出臺了一系列標準，但是，我國標準的出臺進度似乎略遲于日韓。這是否會阻礙LED產業(yè)標準的形成呢?阮軍副秘書長認為，目前，LED產業(yè)發(fā)展迅速，LED照明產品種類繁多，還不能定型，因此，標準的制定還需要一個過程。此外，聯(lián)盟還成立了工作小組，制定了階段性工作，標準的制定還需要檢測機構的共同參與。今年，聯(lián)盟已陸續(xù)出臺了一些推薦性規(guī)范，同時也為標準的制定建立了數(shù)據(jù)支撐。中國LED產業(yè)的發(fā)展與完善還需加大投入就中國LED產業(yè)發(fā)展與國外差距，阮軍表示，目前，國內LED產業(yè)的上游仍處于中低端發(fā)展階段。就LED芯片發(fā)展而言，國內與國外是有差距的，大尺寸和中