2011-2012年工业照明市场预测及市场调查分析报告

-2012年工业照明市场预测及市场调查分析报告第一章国际工业照明行业发展分析第一节国际工业照明行业发展轨迹综述一、国际工业照明行业发展历程工业照明LED产业的发展是和半导体技术以及照明光源技术发展紧密相关的。根据LED技术不同发展阶段，从其应用发展来看，LED产业的发展历程依次可分为大致以下几个阶段：1、――指示应用阶段；2、――信号、显示应用阶段；3、――照明应用阶段。1965年，全球第一款商用化发光二极管诞生，它是用锗材料作成的可发出红外光的LED，当时的单价约为45美元。其后不久，Monsanto和惠普公司推出了用GaAsP材料制作的商用化红色LED。这种LED的效率为每瓦大约0.1流明，比一般的60至100瓦白炽灯的每瓦15流明要低上100多倍。1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。到了1971年，业界又推出了具有相同效率的GaP绿色芯片LED。80年代早期的重大技术突破是开发出了AlGaAsLED，它能以每瓦10流明的发光效率发红光，这一技术进步使LED能够应用于室外运动信息发布以及汽车中央高位刹车灯(CHMSL)设备。1990年，业界又开发出了能够提供相当于最好的红色器件性能的AlInGaP技术，这比当时标准的GaAsP器件性能要高出10倍。当今，效率最高的LED是用透明衬底AlInGaP材料做的。在1991年至2001年期间，材料技术、芯片尺寸和外形方面的进一步发展使商用化LED的光通量提高了将近30倍。1994年，中村修二在GaN基片上研制出了第一只蓝色发光二级管，由此人们看到了白光LED的曙光以及GaN基LED广阔的市场前景和巨大商机，也由此引发了对GaN基LED研究和开发的热潮。GaN基LED迅速发展，并逐渐进入到应用市场领域。蓝光LED的出现大大加速了大屏幕显示应用，从20世纪90年代中期开始，许多广告、体育和娱乐场所开始应用LED大屏幕显示。在紫外和蓝光技术上的突破使得另外一种生成白光的技术成为可能，即在单枚LED上通过蓝光激发荧光粉，生成白光，20世纪90年代后期制成了第一只这样的LED。LED作为指示应用已经成熟，作为信号、显示等方面的应用还需要进一步发展，而作为照明应用，还属于起步阶段。随着技术的不断进步，近年来白光LED的发展相当迅速，白光LED的发光效率已经达到30lm/W，实验室研究成果甚至可以达到60lm/W，大大超过白炽灯，而向荧光灯迫近。白光LED的应用曙光已经显现。二、国际工业照明行业发展面临的问题照明是人类社会发展进步程度的重要标志，也是推动人类生活质量和生产力的显著因素。目前发达国家照明用电通常占到总发电量的20-25%，我国目前照明用电占总发电量的12-15%。由于照明消耗能源所占比例之大，人们对能源消耗越来越多的关注，如何在照明需求不断增加的情况下,降低照明对能源的消耗，成为全球关注的重要问题之一。半导体照明，已被公认为是照明史上的第二次革命，其意义不仅是照明方式的变化，更重要的是其在节能和环保方面的巨大作用。根据预测，如果用半导体照明取代目前各种类型的普通照明光源，全世界每年照明用电可节约50%,从2005年到2015年期间，据估计工业照明技术可以为中国节约4000亿千瓦时的电力，在2015年以后，节约的电力将超过三座世界上最大的三峡工程的发电量，同时可极大减少由火力发电等带来的环境污染，这对我国这个能源消耗大国的可持续发展具有重要的战略意义。工业半导体照明技术是基于GaN材料和GaN蓝光LED的突破和发展而出现的，包括了基础材料、外延材料、芯片、封装、二次光学设计、应用等一系列内容，但其核心一直是GaN基的外延材料和LED芯片技术。目前在关键的白光LED技术上，虽然已经在一定的范围内获得了实际的应用，但与传统照明光源和技术相比，在一些应用领域没有体现出明显的优势。因此，如何实现半导体白光照明的超高效，是我国也是全世界工业照明领域面临的最重要问题。美国能源部2009年制定的最新发展路线，从基础研究到示范工程均衡的发展部署，以研发机构为主体、市场需求为导向、产业化平台为支撑的工业照明创新体系的建设值得我们借鉴。目前我们在基础研究方面还有很多空缺，支持与需求发展不成比例，如何更全面、更科学的发展是值得我们关注和研究的问题。从通用照明角度来看，工业照明目前所面临的核心问题之一是发光效率问题。一般来说：工业照明灯具的效率由电源效率、外量子效率和二次光学效率来决定。其中电源效率和二次光学效率分别是电-电转换和光-光转换效率，涉及的主要是技术问题，而外量子效率是由内量子效率和光提取效率所决定，上述过程涉及到载流子输运、复合、光子的传输等复杂的物理过程，特别是由于氮化物材料体系的高缺陷密度、大应变、强极化以及局域化特点，使得上述物理过程变得极为复杂，因此开展相关基础性研究，对实现工业照明的技术创新和跨越发展具有重要意义。三、国际工业照明行业技术发展现状及趋势LED作为新一代光源目前正得到广泛的应用，不同应用领域的LED技术发展指标有所不同。在照明领域以每瓦输出光通量为发展指标，单位：流明/瓦，lm/W，这是衡量节能效果的重要标志，即每瓦的流明数越高，发出同样光度需要的LED灯越少，就越节能；在背光和显示领域则以一定电流下输出光强为指标，单位为坎德拉，cd，之后与发光面积的比值可以得到另一个单位尼特，nit，即1nit=1cd/m2。一般15英寸的笔记本电脑需要达到600nit/平方米，因此我们不难算出一个笔记本电脑大约需要40颗光强为1000mcd的LED小灯。从LED应用发展趋势可以看出，未来三年LED市场动力来自于大尺寸液晶面板背光，未来5-10年就是天量的照明市场所驱动。图表SEQ图表\*ARABIC1：LED技术发展趋势第二节世界工业照明行业市场情况一、世界工业照明产业发展现状金融危机对电子行业造成严重冲击，但全球LED市场则仍旧保持了近15%的增长，在中国市场也出现同样的景气度，其中主要原因是LED在大尺寸背光源的快速渗透和LED照明市场的超预期发展。预计未来几年，随着LED背光源在大尺寸液晶面板中渗透率的快速提升和LED照明市场的超预期发展，整个LED行业将会出现加速增长势头。图表SEQ图表\*ARABIC2：全球LED市场增长情况图表SEQ图表\*ARABIC3：中国LED市场增长情况LED背光源和照明市场发展超出之前预期，在接下来的几年两者将成为带动整个行业快速增长的双引擎，正是出于对行业发展美好前景的判断，全球各大LED厂商产表现出强烈的产能扩充意愿。除市场需求驱动扩张以外，LED行业作为半导体行业分支，尤其是外延、芯片环节是典型的技术资金密集型产业，随着三星等技术、资本实力雄厚公司的加入，整个市场竞争压力会越来越大，未来几年无法大者恒大，无特殊技术的企业都有可能遭到市场淘汰，这也是国内企业巨资投入LED产业的重要原因，他们考虑到的是更长远的战略规划。图表SEQ图表\*ARABIC4：背光源和照明将成LED市场后续高速成长的动力图表SEQ图表\*ARABIC5：LED企业雄心勃勃的产能扩充计划二、国际工业照明产业发展态势据韩国产业研究机构DISPLAYBANK估计，全球发光二极管(LED)市场规模自2008年至2013年每年平均成长26%。其中面板背光源及照明市场分别每年平均成长121%、52%。最近三星与乐金(LG)等大厂，因应LED芯片、封装到LED下游应用领域的垂直整合，进行大规模策略性投资，提高在LED产业的竞争力。同时，相关设备及半导体设计业者也看好LED市场发展，纷纷积极投入相关设备及半导体开发。去年侧光式(Edgetype)LED背光电视上市初期，业界采用4边6根设计方法，即在面板上下各放两支灯条及左右侧各放一支灯条。LED市场加温之后，三星电子公开新型号的3DLED液晶电视，新款LED背光有别于旧款的左右上下4面全被包裹着的设计，采用上下面各两根的双边4根LED灯条的简化设计。业者为降低成本，已采用LED背光模块简化设计，尝试单边两根或单边单根侧出光设计方法。三、国际工业照明行业研发动态国外厂商Pro-Idee研发出一款新的动态LED照明技术。该款LED灯具可以提供三种不同的色温值，用户可以根据自己的需要调整出自己喜爱的光线。据悉，该照明灯的特色在于，其使用的62个LED被内置在非透明导光板，可以使光线发布均匀不会产生眩光影响视觉。此外，该灯顶部长22cm，可支持270度旋转；灯架长71.5cm，可旋转45度，最大倾斜60度。因而，在合理的高度和角度的前提下，它可以显示出像彩虹一样的交替色彩光线。该灯的最大功耗为15W，寿命长达5万个小时，目前售价为135英镑。四、全球工业照明行业挑战与机会4月20日，在2010上海国际新光源新能源论坛期间，由来自国家工业照明工程研发及产业联盟的副秘书长阮军、飞利浦(中国)投资有限公司照明研发中心总经理PietDerks博士和励展博览集团华东地区副总裁李雅仪女士共同接受了多家媒体的采访，就LED行业的整体发展情况、行业发展趋势以及所面临的机遇与挑战向大家作了介绍。强强联手搭建产业平台联盟副秘书长阮军在谈到国际合作问题上指出，联盟希望加强与国际厂商的合作，包括在研发、技术和产业方面的合作，通过交流来寻找合作机会。以本次论坛为例，通过与飞利浦和励展合作来搭建业内交流的平台，以共同促进产业发展。此外，通过寻找新的合作方式，制定一系列LED标准，为进一步推动LED产业的健康发展发挥主导作用。励展博览集团华东地区副总裁李雅仪女士表示，这是励展首次与联盟合作，论坛与展会相结合不但为业界提供了一个良好的交流平台，而且也可以帮助业界了解LED产业发展的最新动态，了解技术和市场。此次合作，不但可以促进LED产业的发展，还可以为业界传递绿色的环保理念。励展还表示，将会长期与联盟展开合作，争取打造亚洲区的知名会议品牌。LED标准的制定势在必行提及标准问题，众所周知，日本和韩国已经相继出台了一系列标准，但是，我国标准的出台进度似乎略迟于日韩。这是否会阻碍LED产业标准的形成呢?阮军副秘书长认为，目前，LED产业发展迅速，LED照明产品种类繁多，还不能定型，因此，标准的制定还需要一个过程。此外，联盟还成立了工作小组，制定了阶段性工作，标准的制定还需要检测机构的共同参与。今年，联盟已陆续出台了一些推荐性规范，同时也为标准的制定建立了数据支撑。中国LED产业的发展与完善还需加大投入就中国LED产业发展与国外差距，阮军表示，目前，国内LED产业的上游仍处于中低端发展阶段。就LED芯片发展而言，国内与国外是有差距的，大尺寸和中