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OFweek:LED照明未来发展趋势

2012-03-30 16:20
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  近年来,我国LED行业发展迅速,在国家政策的支持和下游应用需求的带动下,形成了较为完整的LED产业链体系。LED产业链包括上游的衬底、外延片和芯片,中游的封装以及下游的照明、显示和背光源等应用。从产业链各环节看,如今,LED照明已经超越背光源成为LED市场增长速度最快的应用市场。下面,简单介绍LED照明未来发展的趋势:

  一、发光效率不断提高和产品质量稳步提升

  目前发光效率正以年均15%的速度稳步提高,有望达到并超过200lm/W,估计达到200lm/W的白色LED将于近两三年面世。以整体LED照明市场来看,虽2011年渗透率仅6.6%,但未来成长潜力大。各国于LED照明发展纷纷推出相关政策及优惠措施,其中,2015年日本计划LED占一般照明市场将达50%、南韩为30%、中国大陆为20%,为达上述2015年目标,在此之前数年将先达阶段性任务;另外, LED本身技术不断进展,以美国DOE所订定目标来看,2014年 白光LED组件发光效率将达200 lm/W,且价格将降至约$2/klm,而厂商技术进程将超越上述数值。

  二、制造成本的降低和销售价格的下调

  LED的价格将以年均30%或更高的速度下降。届时,LED照明走进千家万户也将水到渠成。随着LED芯片技术的提升,LED发光效率提高后,单颗LED芯片所需的成本不断下降。同时,上游投资带动的大规模产能释放,引发较强的市场竞争也将带动芯片价格下降,这有效推动LED照明产品成本的下降。主流LED照明产品成本结构中灯珠成本占比约为40%、驱动电源为30%、机械/散热材料为20%,其余成本约为10%左右。可见灯珠成本、驱动电源和机械/散热材料成本基本占总成本90%左右,是影响LED照明产品成本的主要因素。未来随着上游原材料价格的进一步下价格,LED照明产品有望加速对传统白炽灯、节能灯照明产品的替代。

  三、高压LED将成为未来一个重要方向

  高压LEDs(HV LEDs)有两大优势,一是有效降低了LED照明灯具的成本和重量,二是大幅降低了对散热系统的设计要求,这将解决照明市场的最大技术障碍。它的VF高电压、IF小电流的工作条件完全颠覆了传统的低压LED(LV LED)的VF低电压、IF大电流的工作要求。LED照明灯具由于采用HV LEDs的SOP而有可能降低发热,灯具结构造型有可能更加趋向节省散热材料、大于270度发光、低成本、轻重量等。而且高压LED芯片组的高电压、小电流,与通用的低压LED的低电压、大电流的工作环境相比,HVLEDs工作时发热明显降低;HVLEDs只需要高压线性恒流源就能很好的工作,高压线性恒流电源无变压器、无电解电容器解决了低压LED的驱动电源和电解电容器的寿命问题。

  四、COB封装技术的日趋成熟

  COB封装有三点技术优势:低成本、应用便利性和设计多样化。目前COB封装的球泡灯已经占据LED灯泡的40%左右的市场,日本及国内很多企业都开始走COB封装模式。从成本和应用角度来看,COB成为未来灯具化设计的主流方向。COB封装的LED模块在底板上安装了多枚LED芯片,使用多枚芯片不仅能够提高亮度,还有助于实现LED芯片的合理配置,降低单个LED芯片的输入电流量以确保高效率。而且这种面光源能在很大程度上扩大封装的散热面积,使热量更容易传导至外壳。在成本上,与传统COB光源模块在照明应用中可以节省器件封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中,总体可以降低30%左右的成本,这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上,通过合理地设计和模造微透镜,COB光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端,还可以通过加入适当的红色芯片组合,在不降低光源效率和寿命的前提下,有效地提高光源的显色性(目前已经可以做到90以上)。在应用上,COB光源模块可以使照明灯具厂的安装生产更简单和方便。在生产上,现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的COB光源模块的大规模制造。随着LED照明市场的拓展,灯具需求量在快速增长,我们完全可以根据不同灯具应用的需求,逐步形成系列COB光源模块主流产品,以便大规模生产。

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