節能時代來臨 高亮度LED照明前景可期

    LED目前已經被大量應用于景觀照明、戶外照明、裝飾照明，而通用照明更是LED業者矚目的未來。此外，由于能源危機的陰影，全球已步入“節能時代”，各國都在積極通過立法和政府引導等方式，迅速用LED燈取代白熾燈，LED照明市場需求前景可觀。

    至2012年全球LED照明市場預計將達16億美元，2007~2012年復合增長率為37%。

    據臺灣地區工研院IEK的報告，受限于LED價格較高、產業標準未定，以及光形、壽命、可靠度等技術問題尚待解決，2007年全球LED照明產業市場規模僅3.3億美元，其中主要來源為建筑照明，占整體市場約45%左右。預計至2012年市場規模將達16億美元，2007~2012年復合增長率為37%。    

    從手機背光到多元化應用

    “LED從一開始應用就輝煌不斷。從6.3V指示燈、圣誕裝飾小奶泡，到交通信號燈等，而單雙色條形屏幕則一路伴隨著鐵路、股市、銀行業發展一步步增長。如果沒有LED，手機應該怎樣設計？此外高可靠性能汽車需要LED，小巧的筆記本離不開LED，繽紛多彩的舞臺需要LED演繹，照明更是要LED拉動內需。”國益興業科技(深圳)有限公司產品副理文茂強生動地向我們描繪了LED從無到有，從單一應用到各領域全面開花的發展過程。

    思晶微電子有限公司市場與營銷副總裁呂成昌也指出，在移動終端產品—手機應用的強勁驅動下，高亮度LED(效率＞110lm/W)應用市場在2002~2006年間一直保持著35~46%的年增長率。而正當人們擔心由于手機市場增長趨于飽和而導致LED市場驅動力顯現疲軟時，高亮度LED產品的批量產業化以及LED市場單價持續下降，帶動其應用向多元化發展，新興應用市場不斷出現也使近年來LED市場規模快速提升。LED的應用領域已經開始從手機小尺寸TFTLCD背光源，向中大尺寸TFTLCD屏背光源、汽車照明、裝飾照明等多元化應用領域拓展。

    以汽車照明為例，車用LED可分為汽車外部及內部應用，內部包括儀器儀表板、空調音響等指示燈及內部閱讀燈；外部使用則包括第三剎車燈、尾燈、方向燈、側燈等。目前除汽車頭燈因距離與亮度等問題只有少量使用外，汽車內外部照明采用LED已經普遍。洋鑫科技股份有限公司(GL)在汽車電子方面的產品主要以車外指示燈為主，該公司全球市場總監邱依茹表示：“車內光源對光度要求不高，但嚴格要求色度細分；車外光源則要求高效率、高光束化。LED符合車用要求，可減少車輛整體能源消費效能，點燈感應速度優于一般傳統燈泡。”

    除了上述應用之外，LED在以下四類照明領域也極具發展潛力。

    便攜式照明消費類便攜式照明包括手電筒、閱讀燈及礦工燈等等。目前來說，消費類便攜式照明整體市場約10億美元，其中手電筒占最大的市場份額，LED在特殊及專業應用場合的手電筒滲透率將近30%，主要是因為特殊及專業應用手電筒對價格敏感度相對較一般消費者低，若LED技術及價格能進一步改善，未來將有機會進入一般照明用手電筒，進一步擴大其市占率。預計至2012年LED在消費類便攜式照明市場營收將達8,600萬美元。

    戶外照明LED戶外照明泛指高速公路、道路和隧道等區域照明設備，包括路燈、街燈、停車場燈、公園燈等等。由于道路照明有駕駛安全的考量，需符合道路安全法規要求，LED目前的光通量、發光效率與價格仍與高壓鈉燈有一段不小的距離，因此2007年全球LED戶外照明市場規模僅800萬美元，然而隨著技術不斷成長、LED價格不斷下滑，且壽命延長，未來發展仍有機會，預估至2012年LED戶外照明將成長至4,100萬美元，2007~2012年復合成長率高達120%。

    室內展示照明零售展示用照明領域全球2007年營收約1,900萬美元，約占整體市場6%。在展場中，零售展示用照明不但需要較大的光照范圍，更需要能呈現出產品特色的光源，展示產品種類眾多，包括服裝、化妝品、食物、珠寶等等，如何利用不同的照明呈現出產品與眾不同的特色是一門重要的學問。LED于2006年開始進入零售展示用照明領域，其主要優點包括：1.LED壽命長，可降低維修成本；2.LED光色、色溫、演色性可變，可以依被照體不同，選擇不同的光源，大大提升展示的美學效果；3.LED光線中缺少紅外光及紫外光可避免破壞產品本身；4.成本較光纖低、效率較白熾燈泡高、色彩呈現較熒光燈好。在眾多優勢驅使下，預計至2012年LED零售展示用照明營收將達1.9億美元，2007~2012年復合成長率為59%。

    家庭照明家庭照明包括嵌燈、投射燈、吊燈等，據歐司朗光學半導體公司2008年調查統計，全球每年家庭照明燈座出貨量約為500億個，這無疑是一個巨大的潛在市場。但是家庭照明消費者對于價格敏感度較高，而目前LED價格仍遠高于傳統光源，因此使得LED在居住用照明領域的滲透率仍相當低，2007年營收僅為680萬美元，占LED照明市場份額僅2%。

    預估未來LED在價格下降以及技術不斷成長下，2012年LED居住用照明市場規模可望達到1.2億元左右，2007~2012年復合成長率將達到77%。

    盡管如此，仍有一些因素制約著LED燈具的發展速度，首先是技術因素。影響LED器件性能發揮的主要技術因素是散熱和驅動問題。在驅動高亮度LED時，因為所有未作為光輸出的功率都轉化成熱量能耗，如何解決LED和驅動IC的散熱就是個問題。邱依茹表示，洋鑫科技目前主要采用1W的大功率LED，并且由電源團隊以及機構團隊共同處理，再配合不同的燈具設計電源與散熱結構協同解決散熱問題。南科集團則全球首創針狀散熱結構，相對于片狀散熱器，散熱面積大幅增加。

    由于LED光源是低電壓、大電流驅動器件，其發光強度由流過LED的電流大小決定，電流過強會引起LED光的衰減，電流過弱會影響LED的發光強度，因此，LED的驅動需要提供恒流電源，以保證大功率LED使用的安全性，同時達到理想的發光強度。此外，在LED照明領域，要體現出節能和長壽命的特點，選擇好LED驅動IC至關重要，沒有好的驅動IC的匹配，LED照明的優勢無法發揮出來。南科集團自主研發N-MOS耗盡管CCS-L恒流器件，提供低功耗、恒壓、恒流驅動電源，避免了LED光源在使用一段時間之后，因內阻逐漸降低，電流逐步增大，加速LED的老化。

    該公司董事長吳緯國表示：“我們的LED燈具驅動電源不但提供恒壓保護，還提供多路恒流保護，使每一路LED光源都得到雙重保護。LED路燈燈具驅動電源功率因數高達98%，同時，電源總效率大于94%。從散熱技術和控制技術上保證了LED燈具具有優良的性能和足夠的使用壽命。”

    自身競爭力尚待提高

    除此之外，價格太高、預期壽命無法準確測試是影響LED照明推廣的主要市場因素。文茂強指出，現階段的LED產品和相關配套的產品在價格上偏高，而且在亮度方面還有不足，這給推廣應用增加了較大難度。如果LED和超高亮度LED的生產規模進一步擴大，成本進一步降低，使其在性能、節能和使用壽命方面的優勢得以彌補其價格的暫時劣勢，LED將成為一種非常有競爭力的新型電光源。到那時，LED這種體積小、重量輕、方向性好、耐各種惡劣條件的固體光源必將對傳統的光源市場造成強烈的沖擊。

    邱依茹也表示：“每瓦流明值目前是所有LED需要克服的課題,未來希望能達到100lm/W以上，一般消費市場則須等到每瓦流明價格低于1美元才會普及于家用市場，如果都能達到低價格與技術面成熟,LED市場將會普及化并能取代傳統光源。”除了已成熟量產的BR30、BR40燈泡、MR16與T8系列以及條燈，洋鑫科技目前還陸續發展室外用投射燈包含7W、15W、15W+紅外線感應器+CCD(選配),30W、60W等大功率LED室外投射燈，未來將會開發客制化產品,例如舞臺燈、集魚燈、路燈等。

    南科集團利用自己多年的半導體集成電路制造的技術優勢，全球首創使用高光效、小功率的LED小芯片集成封裝成高光效、大功率LED模塊，大幅度地降低了大功率照明LED器件的制造成本(比市面成本降低50%)，從而為制造高性能、低價位的LED燈具奠定了堅實的基礎。

    吳緯國表示，由于南科集團具有產業鏈垂直整合的技術優勢和成本優勢，目前200WLED路燈價格只有3400元/盞、30WLED筒燈售價為200元/盞，比市面價格低40%以上，同時實施3年包修包換的銷售政策，解決了價格高和壽命不可知的問題。為LED照明走向通用照明市場踏上了一個新的臺階。南科下一步的目標是：室外LED燈具的價位10~15元/W，室內LED燈具價位5元/W，將LED照明燈具推向千家萬戶。■