LED照明未来发展态势解析(精)

1、、中国 LED 照明未来发展态势解析无论进口的胶，还是进口的 PC 料，都不能从根本上解决 LED 的散热和光衰 问题。到目前为止，可以说中国的企业用这种外国人设计好的光源模式做LED 灯具的，没有一家真正解决好大功率 LED 灯具的散热和光衰问题。唯有通过自主创 新，摒弃错误的 LED 灯具产品设计和结构模式，创新真正符合 LED 特性和符合照 明需要的高效高品质的 LED 照明产品，才能拯救中国 LED 照明行业！“LED 照明未来发展较快的新兴行业，至 V 2015 年只要有 20%的通用照明使用LED，将达到 5000 亿元的市场规模，并带动百万人就业”，不知多少人和企业家 看到这条消

2、息时，心里盘算着：5000 亿元，只要有百分之一的市场占有率就是 50 亿，哈哈，太好了。哪怕不要百分之一，只要有千分之一就是5 个亿，20%的利润每年赚一个亿没问题。千分之一的市场占有率这是没问题的，就是按平均分摊，有 一千个企业，也有千分之一的市场啊！前景太诱人了！不要多想了，赶快干 LED 照明吧！于是，市场上，懂 LED 的，不懂 LED 的，做鞋的，做衣服的，做建筑 的，做油漆的，做五金塑料的 一下子，各行各业的都开始高调进军 LED 照明 这一行业，并且都打出了什么 中国 LED 最大的生产企业”，中国 LED 照明领跑 者”，“LED 照明专家” 的称号。好像只要干上 LED 的

3、，就是 才高八斗”的高科 技专家，就成了腰缠数十亿资产的富豪，企业就是年产几十亿的大企业。然而，目前国内 LED 行业的真正现状又如何呢？就拿 LED 路灯行业来说，大 多数企业亏损，而少数不亏损的企业一般都是由于传统业务的支撑。但尽管亏损， 这些企业老总却仍然 痛苦并快乐着”。痛苦的原因是，虽然干上了高科技的 LED，但没拿到几张像样的订单。就是拿到了几张订单，灯也装到路上了，但由 于自己生产的 LED 灯具的光衰严重，灯越点越暗，心中越来越怕，不知哪一天， 灯光衰严重到不亮了，如何向政府和百姓交代？目前，凭他们公司的技术又无法解 决 LED 灯具上的光衰、散热、配光等难题。虽然这些是不能对

4、外人讲的，但他们 仍然理直气壮的吹嘘着“X品牌，照亮世界”，所以心里矛盾着痛苦着。尽管痛 苦，但想到中国有一块几千个亿市场的巨大馅饼可以吃到，并且，企业如果包装忽 悠得好的话，还可以上市捞一把股民的钱。再考虑到中国政府对未来LED 照明的前景从来都没有犹豫过，而且还将出台一系列支持LED 照明产业发展的优惠政策和扶持措施，一想到这，这些企业家心里就又美滋滋的。反正中国政府的钱好忽 悠，干脆就打肿脸充胖子，继续忽悠，赌下去吧！这就是中国LED 灯具照明行业的现状一一痛苦的忍着，快乐的幻想着。但却没有认真的去思考：这个痛苦是从哪 里来的？如何去消除和减轻这个痛苦？毫无疑问，中国政府在支持 LED

5、照明示范上，可以说是世界各国政府中支持 力度最大的。十城万盏”示范工程几十亿人民币已经扔进去了。但实际成效如何？ 不少 LED 路灯运行几个月就因严重光衰而不得不被撤下，有的灯虽然仍在亮着， 但已经渐渐暗淡，为了面子，却仍然死撑着！据说国内某知名企业的路灯，派上了 上百人的队伍在全国各地 救火”维修。人们不禁要问：所有这些损失的原因是什么 呢？细细一想，可恨可恶的是：中国成为了一些所谓先进发达国家LED 照明的试验场！而众多 LED 路灯生产企业虽然成了受害者，但还被蒙在鼓里。他们竟然还 自鸣得意的宣扬： 我们已经拿下了近 2000 公里的 LED 路灯示范工程啦！ ”这些企 业成了某些外国公

6、司大赚中国政府、也是赚纳税人的钱的工具。因为某个企业宣 传：我们用的是进口 嗣 X公司的著名品牌的 LED 光源，其价格每瓦就高达近三十元人民币。这样算来，我们一只一百瓦的LED 灯具售价六七千人民币并不算高啊！ ”我们的政府按每只灯六千元付费，几年下来，2000公里的路灯，就需付出十多个亿，而 矽卜国公司也就轻松地拿走了 50%。稍有一点 半导体知识的人都知道，LED 外延片制造成本极其低廉，外国先进技术制造的 话，其成本更加低廉。本来只有 10 元人民币一瓦的东西，怎么就一下子就卖出了 30 元一瓦？这些企业还心甘情愿地去宣扬、标榜他们使用的是进口品牌，帮这些 外国公司大肆赚中国人的钱！可

7、这些企业得到了什么呢？说来很可笑，得到的不是 另外一半的人民币，得到的却是因为用了国外的LED 光源，生产出了不合格的LED 灯具产品而拿不到政府工程款和砸了自己品牌的结局。这个时候，外国的这 些公司会管你吗？他们所宣传标榜的什么“泌，中国情”原来是用他们的 黑心”，大肆赚取中国人的钱！所以我们不得不反躬自问：为什么用了外国知名品牌 的产品，最后还是这个结局呢？这就是我们的政府官员、专家，特别是LED 灯具 生产企业要认真思考的重要问题了！我们也只有把这个问题真正搞懂想通弄明白 了，才能够拯救我们的 LED 路灯照明行业，才能够使我们的 LED 灯具生产企业避 免误入歧途。我们国家 5000

8、亿元的新兴照明产业才能健康发展起来。在这里，大家不禁要问，问题的关键究竟在哪里呢？我们不妨问一下：哪些国 家的LED 最好？大家可能都会不约而同地认为是美国、日本、德国、韩国等。请 大家想一下，这些发达的资本主义国家，他们既然技术这么好，为什么自己本国不 花几十亿、几百亿元去搞 LED “十城万盏 的示范工程呢？而却偏偏要卖给你中国 人做示范工程呢？这就是问题的所在。因为他们知道：示范就是试验，是要付出风 险代价的。中国人不是很聪明吗？对世界上的先进技术一学就会。 可这一点， 偏偏 在 LED 照明上让中国人尝到了苦果。外国人不但卖给了我们LED 高技术产品，还卖给了我们一个封装好的 LED

9、光源模式，引导我们中国的企业按照这个封装好的 LED 光源模式去制造照明灯具。如前所述，使用外国人的这种LED 光源模式思路做起来的 LED 灯具，其结局可想而知。外国人想呀：反正你中国政府现在有的是 钱，花点冤枉钱也无所谓，中国的企业不是舍不得花钱研发吗？那你就拿钱买教训 吧！等中国人最终明白过来的时候，大量外汇已经被外国人赚走了。而我们政府官 员和某些专家学者，甚至更多的企业家，还在洋洋自称：我们的 LED 灯具用的都 是进口光源啊！可以说，整个行业都被外国人忽悠了！因为外国人一开始卖给中国 人的一个封装好的 LED 光源，单就这一点而言，整个行业就要走弯路。因为无论 你是什么生产厂，也无

10、论你技术有多高，你只要采用这种LED 的光源做灯具，你就必须依据这个光源的特点去设计 LED 灯具。于是，中国诞生了用几十颗甚至上 百颗相同结构的 LED 光源组成的 LED 照明灯具。这些灯具的结构基本相同，就是 LED 光源由LED 晶体封装在一个热沉上，发光面由树脂透镜封装保护并做好发光 角度，几十、上百颗这样的光源被安装到一个印刷线路铝基板上，铝基板又被安装 到一个整体的散热器灯壳上。为了做好配光，在 LED 光源上又加了一个用 PC 或 PMMA 材料制作的透镜，俗称 花生米透镜”。然后为了防水防尘，又不得不再加 上一块玻璃灯罩做好密封。或者不用 花生米透镜”配光，就用一块镀膜反射罩

11、，在 罩上开成一个个 LED 光源腔，用于反射配光。然后再装上驱动电源，接线通电 后，LED 灯亮了，大家都很开心。 高科技的” LED 丁具就这样开发成功了！ 可是 灯点亮一段时间后就发现问题了。 内部结温太高，光衰太大，点不到几个月就光衰 百分之几十。于是各个厂家又在绞尽脑汁，千方百计想办法，怎样才能减少 LED 光源到 LED 热沉、到安装印刷铝基板、到散热器之间的热阻。于是，别无他法， 只有用低热阻的导热胶填充。可是，低热阻的导热胶在哪里呢？只有外国人有。因此，众厂家就不惜一切地代价去购买，哪怕是几十元一克的高价也要去买 啊！谁料到，这样又被外国人狠狠地赚了一把！花了冤枉钱后，灯具的热

12、阻虽然有 所减少，但是光衰仍然严重啊！这时外国人又说了，你们中国人做透镜的PC、PMMA 材料的材质太差了，容易老化光衰，而只有用我们外国的材料才行。于 是，众厂家又大量进口国外的 PC、PMMA 材料，以为这样就能减少光衰。殊不 知，无论进口的胶，还是进口的 PC 料，都不能从根本上解决 LED 的散热和光衰 问题，只是被外国人忽悠了钱财罢了。至怕前为止，可以说中国的企业用这种外国 人设计好的光源模式做 LED灯具的，没有一家真正解决好大功率 LED 灯具的散热 和光衰问题。这就是中国 LED 照明行业目前的可悲之处。为什么会钻进这个怪圈呢？美国宇航局一名资深科学家一语道破天机：目前 LED

13、 光源的封装模式是 LED 早期用于指示和显示灯时的封装模式，即使是 W 级的封装模式也只是一种改进而 已，根本不符合百瓦级功率光源照明封装模式要求的低热阻和高出光低光衰的要 求！难怪中国大多数企业做的 LED 照明灯具均无法突破散热和光衰难题。因为这 个照明灯具选用的光源模式是用于做显示和指示灯的模式！想想真可笑！这么多聪 明的中国人竟然被忽悠了很多年！然而到目前为止，能够醒悟过来的中国LED 灯具企业又有几家？甚至有些少数专家至今还在不切实际的大喊大叫：分立式光源制 作的LED 灯具散热是最分散，是最好的散热结构模式。想想真可叹！这些专家、 教授是民族的精英，本该走在科技最前沿，但他们却也

14、被外国人忽悠了。他们不去 思考、研究具有中国特色的实用的 LED 灯具技术，却跟着帮着外国人来忽悠中国 自己人！当然，这只是少数人，也没什么担心的！就当是学术争论吧！让他们争 去。可喜的是，LED 照明行业发展到今天，我们许多政府官员、专家、教授、研究人员已经发现了这个问 题，并在有些地区停止了这种用于指示和显示用的 LED 光源模式制作出的路灯示范工程。开始了真正的照明行业产品发展方向和模式的思考：LED 照明没有错，LED 发展前景也没有错，错就错在产品结构模式上。因为这种外国光源模式的灯 具产品结构模式使 LED 灯具散热散不掉，光效上不来，光衰很严重。其实改正的 方法并不难：就是改变目

15、前这种 LED 光源封装模式和灯具结构模式。采用我们自 主创新发明的、有自己知识产权的、符合大功率照明需要的低热阻低光衰LED 光源和 LED 灯具的结构模式就可以了。值得高兴的是，一种真正能适合照明要求的LED 光源和灯具模式产品在中国市场已经出现，而且企业拥有了自己的知识产权。有些不错的公司的研发团队不断 与上海复旦大学电光源研究所和浙江大学光电学院的专家，教授合作，开始研发低 热阻集成大功率 LED 光源模块、集成配光模块、稀土散热和散热器模块，以及电 源驱动控制模块。他们排除急功近利、浮躁干扰，潜心研究，埋头苦干，攻克了一 个个难题，通过各种模块的优化组合，实现了真正意义上的大功率照明

16、LED 灯具。目前，以这家公司为代表的企业采用国产的LED 外延片封装的 10-100W 集成LED 光源模块，光源光效突破了 120lm/w，用此光源制作的 120w 的 LED 灯具经 国家电光源质量监督检测中心（上海）检测，整灯光效达到了90.9lm/w，其高光通量集成大功率单片式 LED 灯具技术水平处于世界领先地位。其 LED 结温（环境 温度25C时）经测试为 50C。该公司在苏州工业园区安装的示范灯具，经六个月 的监测，未测到光衰。在昆山安装的 LED 灯具 24 小时点亮，已经连续运行了 25000 多个小时，取得其光衰小于 10%的实测效果。公司取得这么好的实测和检验 数据的

17、产品，其所用原材料除防护用的硅胶和金线采用进口材料外，其他材料如LED外延片、固晶导热用液态金属、荧光粉、陶瓷封装基板、稀土铝合金散热材 料、配光透镜用玻璃材料等，均采用国产材料和该公司自主知识产权研发的材料。相信 LED 照明行业，经过痛定思痛之后，大家一定会清醒过来，取得共识： 只有坚持走自主创新之路，加大对 LED 从外延片生长到 LED 光源封装结构和 LED 灯具结构模式的研发，从基础原材料研究开始加大投入，埋头创新，才能正 在走出目前大家都痛苦的尴尬局面。目前高压钠灯的整灯光效处于60-70lm/w 的水平， 而要使 LED 灯具比钠灯真正节能 60%以上， LED 灯具整灯光效就

18、必须大于 100lm/w，才能有节能 60%以上的可能，这样才能实现我国节能减排低碳经济的目 标！如果一些企业还拿光效 60-70lm/w 且光衰严重的 LED 灯具去替代原有光效 60lm/w 的高压钠灯，并高喊什么节能 60-80%，这是自欺欺人的表现。这样的企业 救不了中国的 LED 照明行业。如果真让这样的企业去领跑中国 LED 照明行业”试想，中国的 LED 照明行业在它的 领跑”下会跑向何方？只能越跑越黑暗。因 此，唯有通过自主创新，摒弃错误的 LED 灯具产品设计和结构模式，创新真正符合 LED 特性和符合照明需要的高效高品 质的LED 照明产品，才能拯救中国 LED 照明行业！

19、室内照明涉及千家万户，LED 照明真正普及之后室内照明的市场比户外照明 的市场还要大，LED 用在室内照明特别是气氛渲染上，拥有以往其他任何光源都 无可比拟的优势，但就目前国内市场来讲，价格还太高，多数的老百姓还消费不 起。根据国务院发布的节能减排综合性工作方案，发展改革委通过财政补贴方式推 广LED 照明产品 1.5 亿只。据有关部门预测，这项计划全部实施后，全国一年可 累计节电290 亿千瓦时，少排放二氧化碳 2900 万吨，二氧化硫 29 万吨。效果有目共睹，但是目前 LED 节能灯价格太贵一直是无法解决的问题。室内 照明涉及千家万户，LED 照明真正普及之后室内照明的市场比户外照明的市

20、场还 要大，LED 用在室内照明特别是气氛渲染上，拥有以往其他任何光源都无可比拟 的优势，但就目前国内市场来讲，价格还太高，多数的老百姓还消费不起。根据 LEDwn 分析，导致 LED 贵主要有以下以下原因：1.国内企业没有核心技术LED 行业的上游的绝大部分核心专利掌握在老外的手上，我们没有掌握核心技术，尽管我们 LED 应用产品制造能力在全球占到 50%，份额占到 50%，但利润 确实最低的一环。随工艺、数量增长采用更大尺寸晶圆片制作工艺，会不断的降低成本，近年来每年在 20%速度降低，LED 芯片价格因数中，要将光效的提升也 计入价格降低中，同样的价格购买了更好的产品。 LED 照明灯具

21、的成本主要在 LED 芯片，只要芯片价格降下来，LED 的流明单价能降到与现阶段的节能灯相 当，室内照明就自然遍地开花。LED 芯片还大有降价空间。2.LED 应用产品散热难结构设计在灯具中大概占 20%，一直以来中国勤劳人民都会定价很低，20%成 本认为很合理，最大的问题是怎样更有创新，设计更合理。散热成本要维持在 5%,实际散热设计很简单，把住两个方向：一是， LED 芯 片与外散热器件路径越短越好，越短你的散热设计就越好；二是，散热阻力，就是 要有足够的散热传到路径同时也要有足够的，散热道路？。这部分成本主要在结构， 用于散热成本并不多。3 LED 应用电源管理电源是 LED 灯具最薄弱

22、的环节，严重滞后 LED 灯具发展，品质有待提高。现 在设计占灯具成本的 20%左右，有些高。随着技术发展电源大概在 5-10%最为合 理。LED 成本高，其实是相对目前其他光源来说，作为20 世纪 90 年代才发明蓝光 LED，从而导致 LED 白光得以实现的 LED 行业而言，其实现在的成本并不 高。尤其是 LED 环保、节能、不含汞，而且每季度 LED 灯具的价格都在往下滑， 相信一定可以在较短的时间内达到人们能够接受的水平。二、OFweek 解析：照明用 LED 封装的发展趋势一, COB 封装目前，LED 封装方法大致可区分为透镜式(Lens-type )以及反射杯式(Reflect

23、or-type )，其中透镜的成型可以是模塑成型(Moldi ng )或透镜黏合成 型；而反射杯式芯片则多由混胶、点胶、封装成型；近年来磊晶、固晶及封装设计逐渐成熟，LED 的芯片尺寸与结构逐年微小化，高功率单颗芯片功率达13W,甚至是 3W 以上，当 LED 功率不断提升，对于 LED 芯片载版及系统电路版的散热及 耐热要求，便日益严苛。鉴于绝缘、耐压、散热与耐热等综合考量，陶瓷基板成为以芯片次黏着技术的 重要材料之一。其技术可分为厚膜工艺（Th ic k film ）、低温共烧工艺（LTCC） 与薄膜工艺（DPC）等方式制成。然而，厚膜工艺与低温共烧工艺，是利用网印 技术与高温工艺烧结，易

24、产生线路粗糙、对位不精准、与收缩比例问题，若针对线 路越来越精细的高功率LED 产品，或是要求对位准确的共晶或覆晶工艺生产的 LED 产品而言，厚膜与低温共烧的陶瓷基板，己逐渐不敷使用。为此，高散热系数薄膜陶瓷散热基板，运用溅镀、电/化学沉积，以及黄光微 影工艺而成，具备金属线路精准、材料系统稳定等特性，适用于高功率、小尺寸、 高亮度的LED 的发展趋势，更是解决了共晶/覆晶封装工艺对陶瓷基板金属线路 解析度与精确度的严苛要求。当 LED 芯片以陶瓷作为载板时，此 LED 模组的散热 瓶颈则转至系统电路板，其将热能由 LED 芯片传至散热鰭片及大气中，随着 LED 芯片功能的逐渐提升，材料亦逐

25、渐由 FR4 转变至金属芯印刷电路基板（MC PCB ），但随着高功率 LED 的需求进展，MCPCB 材质的散热系数（24W/mk） 无法用于更高功率的产品，为此，陶瓷电路板（ Ceramic circuit board）的需求便逐 渐普及，为确保 LED 产品在高功率运作下的材料稳定性与光衰稳定性，以陶瓷作 为散热及金属佈线基板的趋势已日渐明朗。陶瓷材料目前成本高于MCPCB，因此， 如何利用陶瓷高散热系数特性下， 节省材料使用面积以降低生产成本， 成为陶 瓷 LED发展的重要指标之一。因此，近年来，以陶瓷材料COB 设计整合多晶封装与系统线路亦逐渐受到各封装与系统厂商的重视。COB，在电

26、子制造业里并不是一项新鲜的技术，是指直接将裸外延片黏贴在 电路板上，并将导线/焊线直接焊接在 PCB 的镀金线路上，也是俗称中的打线（Wire bonding） ，再透过封胶的技术，有效的将 IC 制造过程中的封装步骤转移 到电路板上直接组装。在LED 产业中，由于现代科技产品越来越讲究轻薄与高可携性，此外，为了节 省多颗LED 芯片设计的系统板空间问题，在高功率 LED 系统需求中，便开发出直 接将芯片黏贴于系统板的 COB 技术。COB 的优点在于：高成本效益、线路设计 简单、节省系统板空间等，但亦存在着芯片整 合亮度、色温调和与系统整合的技 术门槛。以 25W 的 LED为例，传统高功率

27、 25W 的 LED 光源，须采用 25 颗 1W 的 LED 芯片封装成 25 颗 LED 元件，而 COB 封装是将 25 颗 1W 的 LED 芯片封装 在单一芯片中，因此需要的二次光学透镜将从 25 片缩减为 1 片，有助于缩小光源 面积、缩减材料、系统成本，进而可简化光源系二次光学设计并节省组装人力成本。此外，高功率 COB 封装仅需单颗高功率 LED 即可取代多颗 1 瓦（含）以上 LED 封装，促使产品体积更加轻薄短小。目前市面上，生产 COB 产品仍以使用MCPCB 基板为主，然而 MCPCB 仍有许多散热 以及光源面积过大的问题须解决， 故其根本之道，还是从散热材料更新为最有

28、效的解决方案。陶瓷 COB 基板有以下几点好处：1.薄膜工艺，让基本上的线路更加精确、（2）量大降低成本、（3）可 塑性高，可依不同需求做设计。现 MCPCB 基板 COB 芯片制作的 LED 灯泡均无法调光， ledaladdin 公司用陶瓷 COB 而芯片组装的 LED 可调光灯泡已上市， 有 5W、 6W、7W，性能更好，色温可做到 2200K-8000K，流明达 60LM/W 以上。 陶瓷 MCOB/COB的发展，是简化系统板的一种趋势，照明灯具的实用化、亮度、 散热以及成本的控管，都是重要的关键因素。二，高压 LED 在同样输出功率下，高压 LED 所需的驱动电流大大低于低压 LED

29、。如以晶元光电的高 压蓝光 1WLED为例，它的正向压降高达 50V，也即它只需 20mA 驱动电流就可以输出 1W 功率，而普通正向压降为 3V 的 1WLED，需要 350mA 驱动电流才能输出 1W 功率，因此同样输出功率的高压 LED 在工作时耗散的功率要远低于低压 LED，这 意味着散热铝外壳的成本可大大降低。高压 LED 可以大幅降低 AC-DC 转换效率损失。以 10W 输出功率为例，如果采用正向 压降为 50V 的 1W 高压 LED，输出 端可以采取 2 并 4 串的配置，4 个串联 LED 的正向 压降为 200V，也就是说只需从 市电 220V交流电（AC）利用桥式整流及降 20V 就可以了。但如果我们采用正向 压降为 3V 的 1W低压 LED，即便 10 个串在一起正向压降也不 过 30V，也就是说 需要从 2