LED行业现状

LED行业现状

1、大/小功率LED的性能

按LED的输出功率可分为小功率、功率和w级功率LED，具体划分标准如表1：

表1 按LED的输出功率进行分类

功率等级	芯片面积	输入功率	输入电流	输入电压	封装方式	光通量
小功率 LED	8 milx8 mil 14 milx14 mil	60 mW	20mA	1.9~2.1 V 3.0~3.6 V	3 mm 5 mm （为直径）	2~4 Im
功率LED	20 milx20 mil	几百个 mW	40~100mA	2~2.3V 3.0~3.6V	食人鱼封装	4~6 Im
W级功率LED	1mm×1mm	1W	200~350 mA	3.0~3.6V	铝基板为热沉	6~50 Im

目前，小功率LED的发光效率一般可达到100~150lm/W以上，寿命（光源光通50%衰减的时间）达到100000h（理论寿命，实际LED的器件只能到达2~3万小时），亮度达到10万cd/m2以上，输入功率6.7W/lamp，显色指数80以上，光通调节范围为0~100%，色温调节范围2000-8000 K，工作温度（LED的工作温度在100℃时，其光通量下降20%）范围为-55~100 ℃，初始启动时间和热启动时间均为纳米级，每千流明采购成本小于5$/Klm，每瓦单灯采购成本小于1.3 $/W.lamp，应用范围渗透荧光灯领域，但是，一直存在眩光。

对于大功率的LED的光效在80lm/w左右，寿命在35000~50000h，主要是散热比较困难，从而其应用。目前主要路灯照明，绿能广告设计、景观照明、公园照明、小区照明、楼宇之间的照明等。

2、行业发展分析

半导体灯作为典型的绿色照明光源，孕育出诱人的市场前景。LED应用市场的规模，2004年全球超过120亿美元；2010年全球将达到500亿美元，中国将达到600亿元人民币。据中国光学光电子协会统计，国内市场将保持30%以上的成长速度。

2.1显示领域

据专门对高亮度发光二极管和氮化镓的市场调研公司Strategies Unlimited的主管罗伯特.斯蒂尔表示，由于移动应用的需求巨增（手机，掌上电脑和数码相机）2004年全球高亮度发光二极管市场增长了37%增至37亿美元。斯蒂尔表示，高亮度发光二极管在移动领域的应用收入为21.5亿美元，占了58%的市场，比2003年增长了7个百分点。至于产品细分，斯蒂尔表示，白光发光二极管占需求的50%，而蓝/绿光发光二极管就占29%。以生产地区来分，45%的高亮度发光二极管来自，韩国和中国的制造商，而25%是由美国生产。另外，白光发光二极管在手持应用的全色彩显示背光的渗透率已经达到75%。2010年2月以后，5000元以上价位的液晶显示器大部分采用LED显示屏，LED比普通LCD显示器更薄、更省电、寿命更长，拥有更广的色域、更高的对比度。LED由于光谱几乎全部集中于可见光频率，没有紫外线和红外线，故没有热量，没有辐射，属于典型的绿色光源。日前，三星电子宣布成功开发出厚度为3.9毫米的40英寸LED电视用超薄液晶面板。

我国LED显示屏市场起步较早，市场上出现了一批具有很强实力的LED显示屏生产厂商。目前LED显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院。在LED需求量上，LED显示屏仅次于LED指示灯名列第二，占到LED整体销量的23.1%。由于用于显示屏的LED在亮度和寿命上的要求高于LED指示灯，平均价格在指示灯LED之上，这就导致显示屏用LED市场规模达到32.4亿元，超过指示灯位居榜首成为LED的主要应用市场。凭借着独特优势，LED全彩显示屏广泛应用于体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等场所。

2.2照明领域

美国从2000年起投资5亿美元实施“国家半导体照明计划”。美国能源部预测，到2010年前后，美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯具替代，每年仅节电就可达350亿美元。 

国内科技部则将半导体照明产业纳入了国家重点发展的高新技术产业，并以2008年北京奥运会和2010年上海世博会为契机，推动半导体灯在城市景观照明中的应用。国家计划先从863计划和攻关计划中拿出8000万元作为引导经费，安排一些急需上马的项目。 

2008年4月，国家科技部确定厦门、上海、大连和南昌为首批4个国家半导体照明产业基地，2009年4月又将深圳定为第5个国家半导体照明产业基地。按LED市场来划分，目前市场主要集中在珠江三角区域及长江三角区域等制造业发达地区，市场份额占到全国各类LED应用市场的95%以上。拿深圳来说，目前深圳有关LED的企业就有300多家，分布在上中下游的LED产业链上，LED的年产值近百亿元。2008年我国半导体照明总产值近700亿元。而且，各路资本积极介入投资LED产业，投资规模增长迅速，仅2009年上半年，全国各地纷纷上马的LED项目总投资预算已超过200亿元。

a) LED路灯

当前，照明约占世界总能耗的20%左右。有统计数据显示，仅LED路灯节能一项，每年就能为中国节省约一座三峡大坝所发的电力。中国LED路灯技术发展现状及问题分析各国积极推动落实节能减排项目，尤其中国的LED路灯因商机庞大而被受LED路灯厂家重视。路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用高压钠灯，高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费，因此，开发新型高效、节能、寿命长、显色指数高、环保的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义。

大功率LED路灯与常规高压钠灯路灯不同的是，大功率LED路灯的光源采用低压直流供电、由GaN基功率型蓝光LED与黄色荧光粉合成的高效白光二极管。目前来说，LED的发光效率从数字上来看的确不如高压钠灯。LED现在的光效一般在100~120lm/W，而且随着技术的发展，LED的光效每年都在提高，而高压钠灯可以达到150lm/W。但是，高压钠灯的光谱比较集中于黄色，它的色温比较低，只有2000~2500K，而LED的色温较高，可以达到3500~4500K以上。另外高压钠灯的光线是向四处发射的，有很大一部分光无法到达路面。还有，高压钠灯的显色指数差，只有23左右，感觉昏暗；而LED的显色指数高，可以达到75~80，甚至在90以上。路面明亮，感觉舒适。所以从实际的发光效果来看，LED可以比高压钠灯高出很多。135W的LED可以取代250W的高压钠灯，或300W的水银灯。135W的LED，其输出光通量大约只有7020流明(经过二次光学设计，会有所损失)，到达路面时的流明数仍为6500流明，而路面的平均照度可以达到16Lux(12m高杆)。250W高压钠灯的输出光通量为20000流明。但到达路面的流明数就只有7000流明。路面的照度大约为30~40Lux，由于显色系数的差别，LED的照度修正系数为2.35倍，高压钠灯的修正系数为0.94倍。所以135W的LED经过修正以后地面的照度为37.6Lux，而高压钠灯的修正后的照度为28.2~37.6，二者相当。所以，135W的LED取代250W的高压钠灯，LED可以节能1.85倍，节能效率约为50%。

然而，LED路灯也存在一些缺点。例如，LED路灯是由很多部分组成的，其中发光最有效的元件是芯片，而价格最贵的部分也在芯片。但是，随着科技的进步，光效发展到一定水平时，芯片的使用数量将会减少，而且芯片的价格也会同时下降。届时，LED路灯整体价格也会下降。

b）汽车领域

LED作为汽车车灯主要得益于低功耗、长寿命和相应速度快的特点。有统计显示，在汽车以100公里的时速行驶下，装有LED刹车灯的车辆较没有装LED刹车灯的车辆刹车距离将减少7英尺。目前，LED已经逐步应用在汽车的第三刹车灯上。虽然LED目前还面临着单位瓦数流明低以及相关的，在进入汽车尾灯及前灯市场还需要一定的时间，但是随着成本性能比的下降以及发光效率的提升，最终LED将逐步实现从汽车内部、后部到前部的转移，最终占据整个汽车车灯市场。凭借着汽车的巨大产能，LED车灯市场面临着巨大的发展潜力。

c）室内照明

室内装饰灯市场是LED的另一新兴市场。通过电流的控制，LED可以实现几百种甚至上千种颜色的变化。在现阶段讲究个性化的时代中，LED颜色多样化有助于LED装饰灯市场的发展。LED已经开始做成小型装饰灯，装饰幕墙应用在酒店、居室中。

d) 景观照明

LED画卷曾在北京奥运会开幕式上崭露头角，而今年的上海世博会为LED（半导体照明）提供了另一秀场。据上海世博会组织者介绍，在世博会15公顷城市最佳实践区、“一轴四馆”的景观照明全部采用LED，整个园区中的80%以上夜景照明采用LED，世博园区将成为全球最大的LED集中示范区

2.3封装领域

国内近年许多高校、研究所和企业在发光材料器件结构封装方式等方面做了大量的研究开发工作，目前功率LED器件光通量已能达到或接近国外先进水平。内地众多封装企业中，国内较有基础的有佛山光电、宁波升谱光电、厦门华联等企业。LED封装产能在迅速的膨胀已成为世界上最大的LED生产基地，目前主要有光宝、亿光、百鸿等企业。

2.4专利保护领域

LED 行业是一个高进入壁垒的行业，这里指的是上游芯片和外延片，该环节目前占到了整个产业链产值的70% 。也正是因为如此，才有了LED 专利壁垒的形成。目前，全球LED 市场由行业前5 大厂商掌控，即日本的日亚化学 (Nichia)、丰田合成 (ToyodaGosei)、美国Cree 公司、欧洲飞利浦(PhilipsLumileds) 和欧司朗(Osram)。这5 家厂商为了维持竞争优势、保持自身市场份额申请了多项专利，几乎覆盖了原材料、设备、封装、应用在内的整个产业链。LED 厂商间通过专利授权和交叉授权来进行研发和生产，不仅阻碍了新进入者的产生，某种程度上也增加了企业的生产成本。

然而，这种专利上的壁垒已经有了松动迹象。因为从1990 年开始提出的LED 相关专利，将自2010 年起逐渐达到20年的有效专利期限，而这其中相当大一部分还涉及重要的白光LED。相关资料显示，截至2008年年底，中国LED照明相关专利申请共26069件，其中多数是处于产业中游和下游的封装和应用方面的专利。而在产业上游的外延和芯片方面，由于我国研究和生产起步较晚，专利所占比例较少。世纪证券分析师陆勤指出，LED照明产业上中下游各环节差异很大。上游产品技术难度极高，具有高难度、高投入、高风险的特点，而中下游的应用进入壁垒很低，缺乏核心技术。LED照明外延片与芯片约占行业70%的利润，LED照明封装约占10%~20%，LED照明应用约占10%~20%。

根据目前市场状况能解决专利的厂商有： CREE：有全球专利。并与日亚和TG 交叉授权，授权红绿蓝sunlight 使用晶片。Nichia：全球专利。与丰田、CREE、Lumileds 交叉授权。在日本有93 项外观专利和58 项设计专利，在美国有30 项专利，中国有32 项专利，有2 项专利。Lumileds：与日亚交叉授权。欧司朗：与日亚交叉授权。Toyoda：与日亚交叉授权。Bridgelux：有全球专利，已授权红绿蓝sunlight 使用晶片。Epstar：到日本不能解决专利问题，其他国家可解决专利问题。图7为全球LED专利授权和纠纷分析图。

图7全球LED专利授权和纠纷分析图

3、市场需求分析

半导体照明由于技术的先进性和产品使用的广泛性，已经被广泛认为是最有发展潜力的高技术领域之一。半导体照明产业具有明显的节能和环保的效果，也被认为是一个战略性的高技术产业。

我国拥有巨大的照明工业和照明市场。我国现在是世界照明电器生产大国和出口大国之一。通过“863”计划等科技计划的支持，我国已经初步形成从外延片生产、芯片制备、器件封装集成应用的比较完整的产业链，现在全国从事半导体LED器件及照明系统规模生产的企业有400多家，封装在国际市场上已占有相当大的份额。在装饰照明、汽车照明市场、交通信号灯方面，LED照明都有巨大的潜力。

光电产业今后的主要领域估计不会发生变化，还是目前的显示器、照明领域及信息通信领域。就增长率方面，太阳电池等光能源领域及传感器等医疗福利领域将有很大增长。从不同地区来看，最大市场不会改变，仍旧是北美，不过估计除日本、欧美以外的各地区的市场规模到2015年将达到约为2002年的4倍，增长率最高。

Strategies Unlimited公司对全球HB-LED及其照明市场的发展预测。预计未来整个HB-LED市场的年均增长率为21%，2007年将达47亿美元；而HB-LED照明市场年增长率更将高达44%，2007年可望达到5.2亿美元。届时，HB-LED照明市场所占整个HB-LED市场的份额将由2002年的5%提升到11%。2007年以后，HB-LED照明市场仍将继续增长，过了2010年，在世界照明市场上，HB-LED可占有很大的比重。