LED市场分析.doc

led六大应用市场分析时间：2006-03-20 10:03 文字选择：大中小在新兴应用市场不断出现的带动下，近些年led市场规模快速提升。2005年中国led的产量已经达到262.1亿只，市场规模更是突破百亿元大关达到114.9亿元。 应用一：显示屏是led主要应用市场，全彩显示屏增势强劲。 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在体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等场所。 应用二：小尺寸背光源市场放缓，中大尺寸将成为新关注点。 led早已应用在以手机为主的小尺寸液晶面板背光市场中，手机产量的持续增长带动了背光源市场的快速发展。特别是2003年彩屏手机的出现更是推动白光led市场的快速发展。但随着手机产量进入平稳增长阶段以及技术提升导致用于手机液晶面板背光源led数量减少，使得led在手机背光源中用量增速放缓，2005年背光源用led数量超过12亿只，未来几年增长率也将保持在个位数。数量增速的放缓加上平均价格的不断下降，最终导致小尺寸背光源市场增长乏力，同时，中大尺寸背光源市场虽为厂商新宠，但在2006年还不能形成规模。在上述两个因素的影响下，背光源市场将在2006年出现1%的负增长。2005年背光源市场规模超过15亿元。 应用三：汽车车灯市场潜力大，但短期内市场很难启动。 2005年中国led汽车应用市场规模为0.29亿元，其中汽车车灯市场规模为0.21亿元。从整个led应用市场看，汽车应用市场还处于萌芽状态，市场规模很小。 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政策的限制，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。 应用四：室内装饰灯市场逐步启动，交通灯市场进入平稳增长期。 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。2005年室内装饰灯市场规模达到1.58亿元。 经过多年的替换工作，全国主要城市由传统交通灯替换为led交通灯的工作已经接近尾声。led交通灯市场在经历了多年的高速成长期后，2005年市场规模达到15.2亿元。但是随着替换工作的完成，led交通灯市场将不会再维持高速增长，预计2006年led交通灯市场只实现5.8%的增长达到16.1亿元。 应用五：景观照明市场快速发展，2007年市场增速达到高峰。 景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主，推动力量主要来自于政府。受到2008年北京奥运会和2010年上海世博会的影响，北京、上海等举办地加快了景观照明的步伐，由于led功耗低，在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力。目前，led已经越来越多地应用到景观照明市场中。2005年中国景观照明市场规模超过7亿元，在上述两个主要活动的带动下，景观照明市场会在2007年达到72%的高增长率。 此外，奥运会和世博会的主要作用远远不再于自身带动景观照明市场的成长，更重要的是其榜样作用。为了迎接奥运会和世博会的召开，北京、青岛、上海等地将建成一批led景观照明工程，这些工程在装饰街道的同时还将起到示范作用。其他城市在看到led在景观照明中的出色表现会减少对于led景观照明的使用顾虑，加快使用le在景观照明中的应用。led将会从一级城市快速向二级、三级城市扩展。 应用六：通用照明市场路漫漫，任重而道远。 对于进入通用照明市场而言，功率白光led除面临着诸如发光效率低、散热不好、成本过高等问题外，还将面临到光学、机构与电控等的整合以及led照明产品通用标准的制订。解决上述问题需要很长的一段时间，赛迪顾问预计led在2010年前还不能进入通用照明市场。 由于酒店、商务会馆、高档商用写字楼等商用场所相对于价格的敏感度低。同时这些高档场所更注重于彰显品位与尊贵的地位，对于新兴产品抱有更大的兴趣度。这些都降低了led照明进入的门槛。赛迪顾问预计led照明将率先进入商用市场，逐步向民用市场扩展。（中国电子报）led市场中小企业做出的闪亮生意 2006年04月27日14:06 it经理世界杂志作者：胡媛曾经在国内市场前途暗淡的自发光材料终于有了“发亮”的机会。“欢迎来到路明的光影世界”，随着一声“关灯”的口令，一个笼罩在黑暗中的绚烂世界突然呈现在眼前。几个花瓶散发出淡淡蓝光，仿佛蓝色水晶；而一排晶莹剔透的高脚杯透射出幽幽绿光，不禁让人联想起传说中的夜光杯。在房间的各个角落，散落着星星点点黄色、紫色、红色各种颜色的光，让身临其境的人仿佛置身在一个梦幻般的世界。从门口的牌子看，这个房间是大连路明集团的产品陈列室，其实这里摆放的都是很普通的生活用品，而让他们在黑暗中发光的“魔术棒”就是大连路明集团的“高效蓄光型稀土自发光材料”。目前在全球“自发光材料”市场，路明约占70%的市场份额。不过这些产品仅能代表过去的路明。2003年9月路明集团收购了美国纳斯达克上市公司axt的光电部门，这次收购让路明从相对狭窄的“自发光材料”市场一步跨进led市场。2005年路明实现销售收入约7亿元人民币，近3年保持大约40%的增长率，成立10年的路明迎来新一轮快速增长。其实，路明的“自发光材料”是十几年前一个“环保型光源”研究项目的成果之一，由于技术上无法突破，这个项目最终以失败告终。不过肖志国却坚持将自己的研究成果推向市场，这十多年他尝试了“自发光材料”的各种应用，从与油漆厂合作开始，一直将产品卖到美国的五角大楼，而现在他终于为自己的“发光材料”找到了最好的归宿。世贸大厦的功劳很难想像2001年911事件中美国纽约世贸大厦倒塌时肖志国的心情是怎样的。这座已经消失的双子大厦在大连路明科技集团的发展史上有着重要的地位。1993年美国世贸大厦地下车库遭遇炸弹袭击，大楼内供电系统遭到破坏，虽然有应急系统，但还是一片混乱，用了6个多小时，所有人员才从楼内撤出。这个教训让世贸大厦在全球范围寻找可以自发光的材料，通过在美国的代理商，路明几乎没有竞争对手，顺理成章地成为世贸的供应商。这张合同是路明成立以来最大的一单，公司的销售收入一下跳跃增长了十几倍，也让肖志国看到了卖“发光油漆”和“发光涂料”之外更大的市场。此时的国内市场上，肖志国的“自发光材料”却面临着并不光明的前途，得不到市场的认可。2001年9月11日，在遭到恐怖袭击后，世贸大厦18000多名员工依靠7年之前涂抹在应急通道楼梯扶手上的自发光材料，用1个半小时从大厦中成功逃生。2个小时之后，世贸大厦轰然倒塌。悲剧过后，大连路明和它的自发光材料一下成了英雄，这让本来不温不火的自发光材料市场突然变得火爆异常。路明接到大量的订单，但同时肖志国也发现这个市场上一夜之间多了上百家竞争对手，2001年仅中国国内一下子冒出200多家自发光材料厂商。在大连路明集团的光博物馆中陈列着一幅长18米、高1.6米的用自发光材料做成的画后羿射日，据说这幅画已经申请了吉尼斯世界纪录。这幅画上的各色发光材料，全部是路明的产品。“自发光画”只是路明为“自发光材料”找到的众多应用中的一种，这种材料还能应用在陶瓷、塑料、纤维等多种材料中，或者制成各种夜光指示牌。十几年前还在中科院就读硕士研究生的肖志国参与了中科院长春物理所、北京电子所、沈阳金属所和大连化物所联合攻关的“新型节能、环保新光源”项目，负责开发新型发光材料，该项目最终没有取得技术突破，但肖志国却意外发现了“蓄光型自发光材料”。这种材料在吸收足够的光线后可以在黑暗中发光，无毒无辐射，是一种环保型产品，这些都让当时还在大连高新技术商业应用研究所担任所长的肖志国感觉“应该能有市场”。1992年10月肖志国带着这个产品参加了在北京举行的发明博览会，随后又跟着大连市访问团到香港招商，对这种新型材料感兴趣的厂商确实有，比如油漆、塑料制造商，也签了几张合同，但数量不大，最多也就几公斤。好在路明是全球第一家提供这种发光材料的厂家，既然没有竞争对手，肖志国就按照黄金的价格为这种材料定价。世贸大厦给1994年的路明公司带来了机会和订单。但是肖志国也明白，路明的这种新型发光材料不像快速消费品，它几乎可以永久性使用，除非脱落或遭到破坏，也就是说这种产品很难有回头客，增长潜力很有限。为了公司收入能不断增长，肖志国尝试发光材料的各种应用，工艺品、玩具、衣物，陶瓷，玻璃，现在路明还有专门生产发光玩具的生产线。将近10年时间，肖志国带领路明为自发光材料发现新的市场，开拓新的应用，并且占据这个市场绝大部分份额。911事件之后，由于竞争的加剧，即使有专利在手的路明也无法抑止产品价格下降。2002年路明销售收入3亿元，但一些比较低端的自发光材料，每公斤的价格已经降到一两百元。一些国际知名厂商也出现在竞争对手行列，比如世界十大化工企业之一的德国赫斯特集团。面对竞争，路明的策略是不断研发，推出新产品。路明每年的研发投入占到总收入的15%，目前自发光材料已经更新换代到第9代，吸收10分钟光线后可以在黑暗中发光12小时，而高端产品的发光时间可以长达7天，但肖志国心里很清楚，已经占到全球市场70%的路明如果仅依靠发光材料，成长前景很有限。更重要的是，当年肖志国参与研究的新型光源，已经在日本以及美国取得技术突破，那就是“led”。收购axt光电部门在路明位于大连经济开发区的子公司路美芯片的无尘车间里，被工作服包裹得严严实实的工人正在测试一个个发着蓝光的芯片。2005年路美芯片led产能6亿只，而所有这些生产设备，3年之前还远在美国。肖志国很愿意与别人谈论2003年收购axt公司光电部门的种种经历。借助这次收购，路明从一家发光材料提供商挤进全球led高端俱乐部，现在路明周围是日本日亚化工、丰田合成、美国cree、lumileds以及欧思朗这样的重量级对手，“这次收购让路明至少缩短了10年的技术攻关时间！”肖志国自豪地说。led是light emitting diode(发光二极管)的缩写，led芯片通电后能够发出颜色很纯的单色光，如红色、黄色、蓝色或绿色，穿透特种发光材料层就可以发出白光。1998年日亚化工率先研究出白光led，目前占据全球led市场约25%的市场份额，是全球第一大led产品供应商，2003年的销售收入近20亿美元。与普通白炽灯保持同样亮度下，led照明产品耗电量仅为前者的1/10，寿命却可以延长100倍。led由化合物半导体材料制作而成，其发光需要解决两个关键技术，一是外延片生长，另外就是发光材料。在led市场，外延片和芯片占据led产品全部价值的70%左右。而通过与发光材料结合，可以生产白光led。但在led发光材料市场，最大的市场份额由日亚化工占据，lumileds和欧斯朗又都有自己的发光材料。几家国际巨头还通过相互专利授权的形式，试图控制高端led芯片市场，这样的市场形势让手里只有发光材料这张牌的路明很难进入。美国axt公司是全球最早提供大功率led芯片的供应商之一，具有外延片生长、芯片制造的成熟工艺和关键技术专利。axt的产品80%供应惠普公司，但2003年由于惠普公司的采购政策突然发生变化，取消了axt光电部门的所有订单，为了减少损失， axt的董事会决定出售光电部门。肖志国听到这个消息后，决定立刻赶往美国。当时共有十几家公司竞购axt的光电部门，不过肖志国的动作总能比对手快一步。为了尽早与axt接触，非典刚过，正在感冒发烧的肖志国为了安全通过美国海关，一天吃了6次退烧药。到了美国，他听说axt两位负责人已经出差去另一座城市，立刻在机场转机追过去，终于在机场截到这两位负责人。axt很看重路明做发光材料出身的背景，“就像嫁女儿，总要找个门当户对的吧。”肖志国说。经过4个月的谈判，2003年9月大连路明最终以大约1000万美元的价格收购了axt的光电部门，包括全部生产设备、30多项专利以及50多位研发人员。“我们一出生国内市场不怎么认，市场非常小，没有办法，只能到国外拿订单，在国外市场拼杀，一出生就到大海里去了，学会了在海里游泳。”肖志国将这次成功收购归结到路明多年积累的与国外企业过招的经验。也许，这次收购在某种程度上有肖志国完成自己当初科研项目的情结，但更重要的是这次收购为路明展开了一幅更为“光明”的前景。找到光明之路不久前，由路明集团制造的两块共300平米全彩led显示屏成功进入今年德国 世界杯的赛场，在历来以苛刻著称的德国人那里中标，肖志国悬了两年的心终于放下来了。经过1年多的整合和调整，2004年原axt光电部门的生产线已经由美国转移到大连，2005年路美的led芯片实现量产，这次卖到德国的led全彩显示屏全部使用路美自己的芯片。收购axt光电部门两年之后，路明终于打消了外界对这次收购的种种疑虑。在高亮度蓝、绿光led芯片领域，目前路美蓝光led亮度仅次于日亚和cree公司，而绿光led亮度与cree和丰田合成基本处于同一水平。从全球市场来看，高亮度led主要的应用领域在移动设备的背光源以及户内外大屏幕显示上，这种需求占整个市场的近60%。另一个主要市场是汽车和信号灯市场。而在中国，国家半导体照明协调领导小组的数据显示，到2008年，中国城市景观灯光市场将达到200亿元人民币左右，成为led市场最大的应用领域。2005年路美led芯片产量6亿只，除了led显示屏，路美芯片已经进入交通信号灯、手机、 窗体顶端窗体底端笔记本电脑背景光源以及城市景观灯等多个领域。2006年肖志国计划将路美芯片年产量提高到30亿只，但即使这样，也仅仅是市场需求的1/10。“产能局限有可能成为制约路美led发展的瓶颈。”肖志国承认，一直靠自有资金发展的路明正在考虑上市融资。半导体照明产业有三个主要环节：发光外延片生长、芯片和封装，国内中低端封装领域的技术比较成熟，但作为关键环节的高质量外延片和芯片上却几乎没有竞争力，远远落后于美国、日本、韩国，甚至台湾地区。2005年大连路明成立大连美明外延片科技有限公司，将原axt在外延片生长这个led产业最上游的技术从美国转移到大连，即将在今年投产。目前路明的产品线已经由发光材料扩展到led芯片生产、封装、led显示屏，来自led市场的收入已经在2005年占据路明总收入的30%。肖志国希望能够用3年左右时间把这块业务的收入提高到集团总收入的一半。“发光工艺品、玩具等发光材料下游产品的生产线，路明将逐步外包出去”。在自发光材料这个边缘产业独自摸索了十几年后，肖志国终于带领路明走上一条“光明”大道。 电子元件：未来高亮度照明led的市场广阔作者： 时间：2007-12-18来源:联合证券 浏览评论ledled是一种节能环保、寿命长和多用途的光源。专业咨询机构预测全球高亮度ledled市场将从06年的40亿美元增长到2011年的90亿美元，年均复合增长率16.7%。中国大陆已经成为世界上重要的中低端ledled封装生产基地。06年我国ledled的产值为140亿元，预计08年应用市场规模将达到540亿元，到2010年国内ledled产业的规模超过1000亿元。2000年至2003年之间，手机背光源的普及推动全球ledled产业快速发展;从2007年起，笔记本电脑屏幕采用ledled逐渐普及，是全球ledled产业新的发展动力;未来高亮度照明ledled的市场非常广阔。ledled的生产过程包括单晶生长和外延生长、芯片制造和封装。上游的单晶和外延生长对技术和资本的要求很高。ledled产业的核心问题是材料技术的突破，它的发展史是一部材料开发史。从“十一五”计划开始，我国政府将把半导体照明工程作为一个重大工程进行推动。国内企业大多数从事ledled下游的封装和应用，所需芯片、关键设备和技术大部分得从境外进口。在国内从事ledled业务的上市公司中，我们推荐同方股份。同方股份持有55%股权的清芯光电生产高亮度gan基外延片和芯片，目前其ledled产品封装后可达60lm/w。清芯光电拥有核心mocvd设备、高亮度蓝绿光ledled外延片生长、高亮度蓝绿光芯片制造的知识产权。08年清芯光电产能可望达到12亿颗高亮度芯片(08年的这一高亮度ledled细分市场的需求至少达到45亿颗)，全部达产后每年实现销售收入7亿元，净利润约2亿元。同方股份明年将配股，将投入8亿元使清芯光电最终拥有45条生产线，形成年产36亿颗高亮度芯片的生产能力。投资建议ledled是一种节能环保、寿命长和多用途的光源，其能耗仅为白炽灯的10%，荧光灯的50%。ledled作为一种照明光源的普及将能能够显著降低电力消耗，减少二氧化碳排放。根据台湾工业研究院(iek)统计，2006年全球ledled产值达61.7亿美元。strategiesunlimited预测，全球高亮度ledled市场将从2006年的40亿美元增长到2011年的90亿美元，年均复合增长率16.7%。中国大陆已经成为世界上重要的中低端ledled封装生产基地。根据中国光学光电子协会统计，2006年我国ledled的产值为140亿元，预计2008年应用市场规模将达到540亿元，到2010年国内ledled照明及其相关产业产值将超过1000亿元。2000年至2003年之间，手机背光源的普及推动全球ledled产业快速发展;从2007年起，ledled背光源将逐渐在笔记本电脑屏幕和液晶电视中普及，是全球ledled产业新的发展动力;未来高亮度照明ledled的市场非常广阔。ledled的生产过程包括单晶生长和外延生长、芯片制造和封装。上游的单晶和外延生长对技术和资本的要求很高。ledled产业的核心问题是材料技术的突破，它的发展史是一部材料开发史。美国、欧洲和日本等发达国家都积极支持ledled产业的发展，出台产业支持政策。从“十一五”计划开始，我国政府将把半导体照明工程作为一个重大工程进行推动。国内企业大多数从事ledled下游的封装和应用，所需芯片、关键设备和技术大部分得从境外进口。在国内从事ledled业务的上市公司中，我们推荐同方股份。同方股份持有55%股权的清芯光电生产高亮度gan基外延片和芯片，目前其ledled产品封装后可达60lm/w。清芯光电拥有核心mocvd设备、高亮度蓝绿光ledled外延片生长、高亮度蓝绿光芯片制造的知识产权。2006年8月公司建成投产我国第一条发光效率超过50lm/w的白光ledled生产线，而台湾厂商同期的高亮度ledled产品的发光效率为45lm/w。2008年清芯光电的产能可望达到12亿颗高亮度芯片，全部达产后每年实现销售收入约8亿元，净利润约2亿元。根据同方股份11月5日公布的董事会决议，明年配股完成后，公司将拥有45条生产线，最终形成年产36亿颗高亮度芯片的生产能力。ledled是一种绿色光源ledled是发光二极管的简称(light-emitting-diode)，是由化合物半导体材料制成的发光器件。其发光的基本原理是利用ledled内原本分离两端的电子和空穴，在外加正向电压后相互结合时将电能转化成光能，能量以光的形式释放出来。与白炽灯和荧光灯相比，ledled是一种节能环保、寿命长和多用途的光源。通过发光方式的转变，ledled将电能直接转化为光能，能量转化效率大大高于白炽灯和荧光灯。理论上ledled的能耗仅为白炽灯的10%，荧光灯的50%。中国绿色照明工程促进项目办公室的专项调查显示，我国照明用电每年在3000亿度以上，如由ledled取代，可节省1/3的照明用电，相当于总投资规模超过2000亿元的三峡工程的全年发电量。ledled作为一种照明光源的普及将能能够显著降低电力消耗，减少二氧化碳排放。ledled的使用寿命可达10万小时，是荧光灯的10倍，白炽灯的100倍。ledled光源的微型化、快速响应、色彩丰富以及可数字化控制等特点使其拥有巨大的应用市场。依发光波长可以把ledled光源分为可见光ledled(波长450-680nm)与不可见光(红外光)ledled(波长850-1550nm)。可见光ledled又可以分为高亮度与一般亮度ledled(以1cd为分界)1。不可见光(红外光)ledled可以分为短波红外光和长波红外光。表1列出各种类型ledled光源的典型应用。照明用ledled产品通常由蓝光ledled芯片经过加入荧光粉的封装工序或者用红光ledled芯片、蓝光ledled芯片和绿光ledled芯片三色光组合的封装方式来制造。分页中国大陆是重要的中低端封装生产基地全球半导体照明产业平稳发展。根据台湾工业研究院(iek)统计，2006年全球ledled产值达61.7亿美元，较2005年增长7.7%。根据strategiesunlimited预测，全球高亮度ledled市场将从2006年的40亿美元增长到2011年的90亿美元，年均复合增长率为16.7%。顶点财经日本、美国和欧洲的企业拥有ledled的核心技术和专利，在gan基蓝光ledled和白光ledled等技术上处于领先地位。台湾和大陆的企业从产业链中、下游的芯片和封装环节起步，生产能力逐渐超过欧美国家(见图2)。欧美厂家逐步集中于上游技术的研发，通过专利授权的方式获取产业发展的利益，而产能逐步萎缩。tek预计至08年日本的ledled产值为33亿美元，05-08年的年均复合增长率为4.8%;08年台湾地区的ledled产值将达到22亿美元，05-08年年均增长22.4%。中国大陆已经成为世界上重要的中低端ledled封装生产基地。根据中国光学光电子协会统计，2006年我国ledled的产值为140亿元，预计2008年应用市场规模将达到540亿元，到2010年国内ledled照明及其相关产业产值将超过1000亿元。国内市场将保持30%以上的增长速度。其中高亮度ledled器件增长率超过50%，高亮度芯片的增长速度超过100%。市场前景广阔2008年国内ledled产业的市场规模预计为540亿元，其中景观照明是最大的细分市场，背光源和显示屏次之。景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主。由于ledled功耗低，在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力。2008年国内城市景观灯光市场规模将达到200亿元左右，是最大的应用领域。如著名的上海东方明珠广播电视塔去年将大小球体上的576处发光点全部换成ledled灯，每晚约比原先节省75%的用电量。ledled显示屏主要应用于证券和银行等金融机构、机场、港口、车站和公路等交通基础设施、体育场馆和商业广告等领域。产品价格下降和性能提高使ledled的性价比提高，全彩色ledled屏正在取代传统的灯箱、霓虹灯和磁翻板。2008年国内显示屏市场的规模将达到120亿元。ledled背光源的色彩饱和度较佳，驱动较快，可以减少漏光、增加对比、进行区域控制，性能优于冷阴极荧光灯(ccfl)。而且冷阴极荧光灯含有汞等有害物质，ledled相较之下更具环保优势。ledled已经在小尺寸面板中普及，笔记本电脑和液晶电视等大尺寸面板需要的ledled颗数多，散热和价格成为瓶颈。随着发光效率提高，大尺寸面板需要的ledled颗数减少，散热可以得到解决，而且ledled成本快速下降使其性价比逐步赶上冷阴极荧光灯。笔记本电脑和液晶电视背光源将是ledled产业下一个杀手级应用。ledled未来最大的应用是普通照明。很多国家都在加紧立法，鼓励使用节能型光源。欧盟、澳大利亚和美国分别将从2009、2010和2020年开始禁用白炽灯泡。国际主要照明厂商和第三方咨询机构都预测至2010年ledled将广泛应用于室内照明。以ledled占普通照明市场10%计，届时ledled的普通照明市场的潜在规模将达250亿美元。以道路照明为例，大功率ledled的发光效率已经达到60lm/w，城市路灯照明节能改造成为可能。目前，国家有关部门在上海进行了3万多盏路灯采用ledled光源的改造试验，待试验完成后向全国推广。据2006年国家路灯行业统计，我国城市道路照明共有1500万只以上的路灯，近几年的增长率在20%以上。按此估算，全国每年照明路灯的市场规模不低于50亿元，使用ledled作为光源可每年节电20亿度以上。照明led产品测试与评价平台字号: 小 中 大 | 打印 发布: 2008-5-29 21:39 作者: 华树明 来源: 照明工程师社区 查看: 277次 （一）概述led作为第四代电光源产品，被业界看好并被预言在不远的将来会取代传统产品，成为电光源领域的新霸主。led最先应用于指示性光源。随后，作为电光源领域的新型产品，其发光技术迅猛发展：发光颜色从最初的红光到后来的蓝光，再到目前的白光；光效从0.1流明/瓦到超过100流明/瓦，led已经从指示用途顺利发展成为新型节能、最有发展潜力的普通照明用电光源产品。目前，照明led产品的发展思路和方向都是多维的。多方向拓展固然有其有利的一面，但是却会消耗过多的精力和资金。制定规范产品的“标准”，可以帮助照明led产品的走向逐渐统一，减少不必要的弯路。（二）照明led标准的研究1.国际方面国际早期针对led产品制定的标准和参考文件主要有：cie 127-1997 led测试方法；iec60747-5-3，光电子设备测试方法；cie/iso led光强测试标准等。我国早期也制定了一些相关标准，主要包括：sj2353.3-83：半导体发光二极管测试方法；gb/t15651-1995：半导体器件分立器件和集成电路：光电子器件。在这些标准制定年代的led产品与现今的led产品有很大的差异，所以当时制定的标准也必然在某种程度上不完全适合现有的产品。当今led已经发展成为普通照明用电光源产品，与其最初始的指示性照明用途相差甚远，所以国际和各国都在为其作为照明产品而制定标准。由于产品技术发展快，产品的特性在不断得到完善，所以产品指标标准不容易出台。但是，无论指标如何提高，其检测方法是相对固定的。目前国际电工委员会（iec）、国际照明委员会（cie）等国际性组织都开展大量工作研究照明led产品的检测方法标准。 美国和日本等国家在led的研究领域处于世界前列，标准制定工作也开展较早。目前日本已经发布并实施了照明用led产品的检测方法标准；美国也发布了标准草案，同时将照明led产品列入energy star认证范畴，不过具体的认证实施时间和规则仍在制定中。2. 国内方面我国作为照明产品生产大国，照明产品生产企业数量多、分布广，不过普遍存在产品质量偏低的情况。在led还应用于指示性灯具领域时，我国就有许多企业生产相关产品，但通过国家权威检测机构：国家电光源质量监督检验中心（北京）的检测结果来看，这些产品普遍存在亮度低、光效低和光衰快的缺点。当led在普通照明领域得到应用以后，很多企业已经对照明用led产品启动了研发、生产工作，但产品仍然存在安全、光性能等问题。国家电光源质量监督检验中心（北京）近两年已接受多起司法仲裁检测任务。 其实，在2003年以前，就有专家预料到这种情况，并提出在国内建立“照明led产品测试与评价平台”（以下简称“平台”）的想法。“平台”的概念是通过研究测试方法，购买并开发测试设备，建立一个标准化的测试体系，从而制定出我国的测试方法标准；同时，建立“平台”下的网络式“评价中心”，使我国照明led产品的测试协调统一。 我国目前正在研究制定照明led产品的测试方法标准，例如：照明用led模块性能要求，并曾多次举办研讨会来交流意见。但是由于标准中的许多产品指标无法取得统一意见，例如对于照明led的寿命，有的专家认为30000小时合适，而有的专家则认为目前由于技术不成熟，应该适当降低这个要求。这很大的影响了标准体系的进展。所以直到目前，虽然部分已经处于征求意见的草稿阶段，还有部分已经打算在2007年开始起草，但仍然还没有发布实施的标准。但随着我国测试方法研究不断的完善，测试设备也将在指标要求上逐渐达到统一，逐步促成标准化的测试体系，从而制定测试方法标准。最后，依据标准在全国范围内建立“平台”。我国的一些权威检测机构，以国家电光源质量监督检验中心（北京）为例，早在2003年参观过美国标准研究院（nist）后，便开始搜集照明led样品，进行测试方法研究工作。二、“平台”的建设（一）“平台”建设必要性1.“平台”建设与测试根据我国权威电光源检测机构：国家电光源质量监督检验中心（北京）的检测统计数据，2005至2006年，检测多批照明led产品，包括单体led光源、led模块和led灯具等，其中led模块居多，占总测试量的2/3左右。这个检测数量比2000年至2005年检测的总量还多。这充分说明了照明led在近两年里受到越来越多的关注。 根据委托检测的项目和生产商提供的信息，可以了解目前企业对led产品的光电性能（例如光效）非常重视，同时这也是他们急于突破的测试技术关。而对于温度与发光性能、生物安全和使用寿命等技术含量更高的指标则很少有企业问津。原因是由于技术的不到位，这些问题是目前众多企业所共有的，即便是一些大规模、有实力的跨国企业也没有完全解决问题，所以大家都不予以积极的关注。另一个原因是他们的客户在意的是光电性能，而不是会提高价位的其他指标，所以生产商们也不愿投入科研成本。 从测试结果来看，生产商最关注的光效指标并没有与其关注度匹配。单体照明led和led照明器具的光效一般在55lm/w-65 lm/w。但是，目前国际上诸多企业已经宣称其产品光效已经超过100 lm/w，甚至达到138lm/w，那为什么量产的产品光效却远低于这些数字呢？透过这个现象，可以分析得出这种情况的原因很大程度来源于标准体系和测试平台的不完善，而只要这些工作能够及时跟进，高光效照明led产品量产化可以很快得以实现。2.从论文看“平台”建设随着照明led受到关注以来，其领域内的论文数量也越来越多。论文内容涉及研究方向广，但没有中心。这证明了很多人员在为照明led产品做研究，并投入大量精力。这对我国该产业的发展有非常重要的意义。以论文的方式将led的信息和技术拿出与业界人士分享都是促进产品发展的良策。但应该注意，由于没有标准化的产品指标、测试方法和评价体系，读者采纳这些内容时会有顾虑。如果我们能够加快我国照明led产品“平台”进程，那么可以提高发展效率，促进产品快速健康发展。（二）“平台”建设基础1. 对产品的认识与测试方法的研究照明led与传统照明光源比较，有显著的区别：如led工作一段时间，结温升高，导致光效降低；led的光输出随着时间衰减很快，致使led寿命问题难以确定；led的窄光带光谱性质及本身的小尺寸使单体led出光角度较小；led的驱动电压和电流的要求异于传统光源等。因此，制定照明用led的检测标准时，需要在现有的照明标准及原有led电子器件标准的基础上，另外考虑led的散热件、使用寿命、光学组件、驱动电路等多种特殊情况。 led被归类为冷光源，但实际输入的电能的约85%不能有效激发载流子，最终会以热的形式释放。当led工作一段时间后，结温会升高,并严重影响光输出。所以检测led的结温，成为测试的一个重要方面。日本日亚和荷兰飞利浦等公司采用正向电压法测量结温。如果在封装或灯具中设计了能随时监测结温的装置，会极大的方便此方面标准的制定和测试系统的确立。led为窄光束光源，与传统的光源相比，发光角度小，方向性强。光强分布极大的依赖于空间角。只要led的光轴稍微偏离机械轴，或者样品的位置稍稍变动，就会造成产品的光轴与实际探测光路的偏差，入射到探测器的光强会发生很大的变化。基于此，为了准确测试led的光强和光强分布，应当充分考虑如何精确固定led光轴。 led有寿命长的优点。除指示用到单体的led外，一般照明用到的是led模组。多个led的光衰速率或老化速率会有差别，即使是同一批次。随着照明led使用时间的推移，整个模组发出的光的一致性会有所降低，严重的，还会影响使用者使用，这样必须重视检测整个模组统一性问题。2.现有标准分析iec与cie制定的标准是各国制订自己标准是主要参考的标准。它们主要是针对单体led的测试，项目包括发光强度、光强分布和辐射强度等，并由此计算光通量。在日本，日本照明学会、日本照明委员会、日本照明器具工业会，以及日本电球工业会在2004年年底共同制定完成并发布实施了一套用于照明led的测试方法的标准，采用由测光标准光源校正过的白光led数值作为标准依据，测量照明用白光led及其模块，测定cie平均光度、全光束的光量值、相关色温、配光特性等。并且规范了用于照明上的一些基本参数，如定义了led芯片与模块的结构，色温，光谱，led的寿命、输入电流、输入电压、消耗电能等，并确认测量应该在光输出稳定后才会进行测量。 北美照明工程学会（iesna）目前也完成了照明led产品的多种参数的测试方法标准，包括：光参数、电参数和寿命等。美国energy star已经将照明用led列入其认可范围，并于2006年底出台了相关产品要求和测试方法草案。 我国标准的制定主要是参考了iec标准。目前发布实施的主要是：照明led产品器件测试方法标准；功率型led的空白详细规范和led芯片规范三个标准，包括名词和文字符号、总规范、分规范、空白详细规范、测试方法、额定值和特性、机械和环境适应性以及具体产品详细规范。但是，这些标准和规范远远不能满足照明led产品发展的需要，所以国内很多机构仍在开展照明用led的检测标准研究，但由于力量分散、大部分机构的测试经验不足，所以制定测试方法标准时考虑比较片面，且造成许多重复性的浪费工作。如果我们能够在全国建设一个照明led测试标准制定平台，给各个机构之间的沟通交流架设一个桥梁，并最终在我国建立起标准化的测试体系，这将对我国照明led产业的发展提供有力的支持。3. 国际权威测试机构我国的光源产业在经历了多年的发展后，对于传统照明产品的一般测试方法已经确立并得到广泛的应用。随着近两年照明led的发展，有些检测机构也不断的接受客户的委托检测工作，积累了丰富的相关检测经验。再次以国家电光源质量监督检验中心（北京）为例，在检测的同时，他们不断地对测试方法进行研究，并一直对国际上的标准进行跟踪。他们凭借已经获得了美国实验室认可组织认可的优势，多次参加过国际比对，有丰富的测试经验和良好的国际关系，这都对标准研究交流提供了坚实的基础。另外，凭借丰富的检测经验和技术实力，我国的检测机构也不断开发多种世界先进检测设备，并出口日本、欧洲等地。 以上的分析都说明了我国目前有良好的基础来建立照明led产品的测试平台和评价体系。只要国家政策给予支持和鼓励，再通过权威检测机构的组织和协调，相信我国的照明led产品的测试平台和评价体系可以顺利快速建立起来。（三）测试设备单体led的体积小，对于光通量的测量的积分球的尺寸要求异于传统光源的光通量测量用积分球。对于照明用led的检测，应该从单体、模组和灯具几方面考虑。我国目前有多家开发生产或销售照明led产品测试设备的企业，如广州爱斯佩克、杭州远方、杭州星谱光电、深圳鑫华机电、北京先锋科技、广东台山星光电子、深圳长裕科技、深圳安诺得科技和国家电光源质量检验监督中心（北京）等。有些设备可用于企业质量控制；有些尚存在问题。据现有的测试结果，我们需要继续研发更高端精密设备。截至2006年，国家电光源质量检验监督中心（北京）已从德国等具有尖端技术的国家引进了一些高端检测设备，并对其加以改进完善。三、“平台”建设回顾与展望1995年后，国家电光源质量监督检验中心（北京）一直开展这方面的检测，98并始终在跟踪led产品的发展动态，积极和国外同行开展了交流，搜集最新研究资料，对光分布测试和颜色测量方面开展了初步研究。曾经起草设计了一个led的光分布测试方案。2003年，国内意识到建立测试系统和评估平台的重要性。2005前开始国内各单位联合进行，截至06年，国内同行多次深入探讨照明led产品的测试和标准，起草了普通照明用led模块性能要求，主要在发光强度测试、光强分布、额定最高温度、灯头发光面和耐久性方面存在较大分歧。2007年在国家政策给予支持和鼓励下，再通过权威检测机构的组织和协调，能够在存在分歧的问题方面，深入分析，建立比较完善合理的照明用led产品性能测试体系，继续修订和完善照明用led产品性能要求标准。led灯在城市照明工程中的应用字号: 小 中 大 | 打印 发布: 2008-5-29 20:29 作者: 蔡明诚 来源: 照明工程师社区 查看: 242次 摘 要：本文阐述了南京火车站高架天桥景观照明工程中led白光色温的一致性；太原地区醋文化博物馆古塔建筑led灯光全彩灯光与集中网络控制系统的组合匹配；南京秦淮河畔饮马桥泛光照明设计的led异型灯具；并结合城市景观建筑物的结构特点与环境，运用设计灯光的理念，研发制作led照明灯具的驱动或控制技术，实现照明工程安装过程讨论。关键词：景观照明；人居环境灯光；led模组；视觉；白光色温一致性；艺术性；一、led的光环境led发光管是一种可将电能转化成光能的半导体发光器件。自从1968年全球第一个商用led诞生之日起，该产品的性能及应用得到了飞速的发展。进入90年代以来，led的发光效率有了质的飞跃。led照明器具由led光源、电器附件和器具组成，它采用半导体发光的器件为光源，具有体积小、寿命长、能耗低、瞬时启动、颜色丰富等特点，是一种环保节能的冷光源。近年来，美国、日本及欧洲等发达国家及政府组织在led发光方面投入大量的人力、物力组织开发和研究，使led光源技术水平有了大幅度的提高，功率已达到35w，使led光源用于普通照明成为可能。2005年led光效可达50lm/w，到20102015年，可能达到150200lm/w。为了提高led光源的实用性及在照明工程中提供照明效果的可视性和观赏性，led已越来越多地应用到信号标识照明。道路上的交通信号灯、建筑物中的诱导灯和勾勒轮廓的立面照明，城市广场、园林、步行街道的庭园灯光多色彩的照明，很多采用了超高亮度的led，其优异的节能特点和极长的使用寿命，受到灯光设计师和业主们青睐。二、景观与光源在现代都市人的观念里，景与光是韵律的结合。光线布置的强弱得当和自然环境空间构造中隐露抑扬的运用，能充分体现传统文化气息，增加空间的变化，形成移步换景的夜景效果。景观照明艺术只有透过光和照明，才能产生生命的活力。随着人们思想意识、生活方式的不断改变，灯具、光源、材料、风格与设计方式都发生了很大的变化。选择适宜光源，除了经济因素还要考虑整个光环境效果及材料的质感可靠性，注重自然环境与照明的统一性。城市景观照明巧用led光源摆脱传统的一贯设计。三、景观照明灯光案例分析3.1 太原地区的醋文化博物馆古塔灯光山西醋文化博物馆文源楼古塔原名魁星楼，又称水阁楼，座落于太原地区东湖之滨为清徐县标志性建筑。在景观照明方面，摒弃了传统方式，通过led照明，展示了古塔建筑流线轮廓、飞檐斗拱，建筑中琉璃瓦，塔顶的艺术性灯光与集中网络控制系统的组合匹配，以及古塔建筑全彩灯光变化。led的照明优势led模组：led光源功率小，全部低压驱动，解决了古塔木结构框架的散热问题，没有较大热量堆积，满足消防安全的要求。绿色照明：led光源没有红外线和紫外线，不会破坏文物，光源不含水银，不会造成环境污染。照明方式：led光源体积小，设计空间非常大，能充分发挥在古建筑物结构空间的点照明、面照明、线照明以及局部照明特点，更适合景观艺术照明，隐藏性好。照明效果：便于采用集中网络控制系统来实现灯光色彩的动感追逐的景观照明气氛，增加灯光的可控性和灵活性。维护使用：led模组灯具使用寿命长，可达数万小时，照明设施维修、维护费用低，管理工作量很小。古塔立面照明设计古塔飞檐斗拱和楼层屋面上覆盖着大面积的u型琥珀色琉璃瓦片，按常规的泛光照明，采用远距离投射、投光灯没有遮光措施，大多数灯光溢散到空中或被照物之外，形成光污染，而且浪费了大量能源。于是采取一种led模组多组连接方式，构成屋顶立面打光的原理，营造古塔建筑最细腻的泛光效果。沿屋面上飞檐轮廓均匀排布led模组，将不同层次的建筑轮廓加以点缀，led单颗发光角度为60度，可以保证不同视角的灯光效果。飞檐下部结构层次丰富的斗拱，主要采用小功率投光灯自下而上投光，将斗拱底部主要受光面用灯光表现出来，加强