技術(shù)是推動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力,也是中國(guó)LED企業(yè)闊步登上世界舞臺(tái)的底氣和硬氣。技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下的背景下,LED企業(yè)們正向全世界展示中國(guó)智造的實(shí)力。圍觀八大LED熱點(diǎn)技術(shù),前景和“錢(qián)景”哪家強(qiáng)?未來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)何在?
小間距LED
技術(shù)不斷刷新,市場(chǎng)迎來(lái)爆發(fā)期
小間距LED顯示屏是指LED點(diǎn)間距在P2.5以下的室內(nèi)LED顯示屏,主要包括P2.5、P2.0、P1.9、P1.8、P1.6、P1.5、P1.2、P1.0以及P0.8等LED顯示屏產(chǎn)品。小間距的出現(xiàn)讓傳統(tǒng)LED顯示屏的分辨率得到了大幅提升。
在業(yè)內(nèi)企業(yè)的大力推動(dòng)下,2015年的小間距LED顯示技術(shù)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展——最小點(diǎn)間距已經(jīng)可以達(dá)到0.7mm。點(diǎn)間距為0.9mm的小間距LED顯示屏產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大批量量產(chǎn)。單從技術(shù)層面來(lái)說(shuō),小間距LED顯示技術(shù)已經(jīng)完全能夠滿足市場(chǎng)應(yīng)用需求,甚至已經(jīng)走在了市場(chǎng)應(yīng)用需求的前面。
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小間距LED具有無(wú)縫拼接、色彩自然真實(shí)、超高灰度等特色,尤其是超高灰度創(chuàng)造的細(xì)膩真實(shí)的色彩顯示,以及亮度可任意調(diào)節(jié)使其任意顯示環(huán)境皆適用,加之擁有成熟的逐點(diǎn)校正技術(shù),在后期維護(hù)上相當(dāng)方便。與傳統(tǒng)LED顯示屏相比,小間距LED顯示屏的點(diǎn)間距更小,分辨率大幅提升,顯示畫(huà)面也越來(lái)越清晰細(xì)膩,這為其進(jìn)軍室內(nèi)打下了良好基礎(chǔ)。
經(jīng)過(guò)兩三年的醞釀鋪墊之后,小間距LED有望在2016年迎來(lái)爆發(fā)期。小間距LED顯示屏目前在軍工、廣電、指揮調(diào)度等政府項(xiàng)目和高端商用領(lǐng)域應(yīng)用已非常廣泛。未來(lái),當(dāng)小間距在技術(shù)上臻于完善,成本也得到相應(yīng)的控制,其在市場(chǎng)的接受度和需求度將會(huì)大幅提升,應(yīng)用范圍也會(huì)越來(lái)越廣泛,屆時(shí)將會(huì)向民用領(lǐng)域逐步過(guò)渡。
LED燈絲燈
技術(shù)走向成熟,市場(chǎng)集中在歐美
LED燈絲燈是個(gè)跨界的產(chǎn)品,既有節(jié)能照明功能,又極具裝飾性。長(zhǎng)期以來(lái),燈絲燈飽受散熱難、功率低以及價(jià)格高之苦,這也是導(dǎo)致其長(zhǎng)期不被市場(chǎng)看好的原因。直到2015年下半年,LED燈絲燈技術(shù)瓶頸隨著線性恒流驅(qū)動(dòng)IC的介入被打破,再加上芯片、封裝器件、熒光粉、基板等材料和設(shè)備的逐步成熟匹配,燈絲燈發(fā)展上升到新階段。
例如木林森已和晶電合作研發(fā)新的技術(shù)方案,找到把燈絲做得便宜的突破方法,例如將燈泡外殼以玻璃開(kāi)模,使得燈泡達(dá)到全周光的效能,而成本結(jié)構(gòu)也能最便宜。
木林森執(zhí)行總經(jīng)理林紀(jì)良十分看好LED燈絲燈,他認(rèn)為L(zhǎng)ED燈絲燈具有四大優(yōu)勢(shì):1、由于封裝器件是全周發(fā)光型,一次光學(xué)損失較小,所以LED燈絲燈的光效較高;2、LED燈絲燈的燈絲本身即為全周發(fā)光,二次光學(xué)配光成本降低;3、LED燈絲燈依托氣體散熱,因此五金塑料結(jié)構(gòu)改為玻璃;4、LED燈絲燈可以采用HV線路結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易調(diào)光功能。
目前,LED燈絲燈的需求主要集中在歐美等地區(qū),主要用以替換白熾燈。未來(lái),需要“節(jié)能、全角度、復(fù)古”性能的消費(fèi)者占大多數(shù),這將為規(guī)模化企業(yè)帶來(lái)商機(jī)。LED燈絲燈在裝飾上的功能也會(huì)更加廣泛地受到關(guān)注,企業(yè)需迎合市場(chǎng)需求進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)。
發(fā)展可期
UV LED成新藍(lán)海
市場(chǎng)需求疲軟、LED行業(yè)呈現(xiàn)產(chǎn)品同質(zhì)化、價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)白熱化”尋找高毛利細(xì)分市場(chǎng)就成為L(zhǎng)ED企業(yè)的必由之路,其中UV LED市場(chǎng)作為藍(lán)海市場(chǎng)之一,前景不可估量。
法國(guó)市場(chǎng)研究公司Yole Développement的調(diào)研報(bào)告顯示,到2017年UVLED市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)2.7億美元,超過(guò)整個(gè)紫外光源市場(chǎng)的1/3,五年內(nèi)的復(fù)合年增長(zhǎng)率可高達(dá)43%,從而形成和紫外汞蒸氣燈分庭抗禮的局面。
UV LED主要分為UV-A(320~400nm)、UV-B(280~320nm)和UV-C(200~280nm)三類(lèi),分別應(yīng)用于用固化裝置、驗(yàn)鈔機(jī)等,醫(yī)療/生物領(lǐng)域中的治療儀及分析儀器,殺菌消毒領(lǐng)域。目前UVLED市場(chǎng)UVA占九成。
波長(zhǎng)越短的紫外LED發(fā)光效率越低,制備難度越高,價(jià)格也越貴。UV-B和UV-C波段的LED發(fā)光效率只是UV-A的10%-20%,價(jià)格約是UV-ALED的10倍。由于UVLED技術(shù)門(mén)檻高、芯片與封裝技術(shù)還不夠成熟,導(dǎo)致UV-B和UV-C產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程相對(duì)緩慢。
Cray Nano創(chuàng)辦人暨技術(shù)長(zhǎng)Helge Wwman直言,就目前來(lái)看,UV-C LED的確有效率過(guò)低,造成在散熱表現(xiàn)不盡理想的問(wèn)題,這為封裝制程上帶來(lái)許多挑戰(zhàn)。但他指出,UV-C市場(chǎng)在2016年第三季就會(huì)開(kāi)始出現(xiàn)成長(zhǎng),預(yù)估到2019年,UV-C LED將占UVLED市場(chǎng)30%左右的比重,而該年度的營(yíng)收規(guī)模將達(dá)1500萬(wàn)美元。隨著UV-C產(chǎn)業(yè)化加速,其市場(chǎng)前景將不容小覷,有望成為未來(lái)市場(chǎng)的主要成長(zhǎng)動(dòng)能。
硅襯底
突圍專(zhuān)利壁壘,加速產(chǎn)業(yè)化
眾所周知,目前藍(lán)寶石襯底和碳化硅襯底核心技術(shù)均掌握在歐美、日韓等國(guó)際巨頭手中,對(duì)我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成專(zhuān)利壁壘。而硅襯底技術(shù)則是一條完完全全由國(guó)人自主掌握的核心技術(shù)路線,并率先在國(guó)際上實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,形成了藍(lán)寶石、碳化硅、硅基半導(dǎo)體照明技術(shù)方案三足鼎立的市場(chǎng)格局。
晶能光電以硅襯底LED技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游垂直整合,目前全國(guó)已形成擁有12家企業(yè)的硅襯底LED產(chǎn)業(yè)鏈,初具集群規(guī)模,輻射帶動(dòng)效應(yīng)明顯。2015年全產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值50億元,未來(lái)兩年可形成百億產(chǎn)值規(guī)模。
目前,藍(lán)寶石襯底盡管和碳化硅(SiC)基底是市場(chǎng)的主流技術(shù)路線,但受材料所限,很難做到8-12寸等大尺寸外延,現(xiàn)階段藍(lán)寶石襯底做到6寸的比較多且就會(huì)出現(xiàn)一些局限性,而硅襯底可以做到8寸以上。
從性?xún)r(jià)比角度來(lái)說(shuō),晶能光電(江西)有限公司硅基LED研發(fā)副總裁孫錢(qián)博士表示,6英寸硅襯底上氮化鎵基大功率LED研發(fā),有望降低成本50%以上。
未來(lái),在成本優(yōu)勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下,氮化LED芯片生產(chǎn)將從藍(lán)寶石或SiC襯底向硅襯底轉(zhuǎn)移。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,硅襯底將成為L(zhǎng)ED產(chǎn)品大幅降低生產(chǎn)成本、提高自動(dòng)化生產(chǎn)程度的一條主要的技術(shù)路線。
植物照明
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)發(fā)展待成熟
近年來(lái),植物工廠走俏日本,曾一度掀起“植物工廠”熱。但在中國(guó)市場(chǎng),似乎沒(méi)有那么搶眼。除了飛利浦、歐司朗、三菱、億光等國(guó)際照明大廠仍在關(guān)注這個(gè)市場(chǎng)之外,國(guó)內(nèi)主流照明廠商參與度并不高,多采取觀看態(tài)度。
“植物照明成本高、銷(xiāo)量少,一般是一些規(guī)模較大的企業(yè)做一些前期的研發(fā)和試探性市場(chǎng)開(kāi)發(fā)。”陽(yáng)光照明總經(jīng)理官勇表示,早在幾年前陽(yáng)光照明就已經(jīng)對(duì)植物照明做了一些研發(fā)投入,然而當(dāng)時(shí)狹小的市場(chǎng)空間,以及復(fù)雜的渠道與生產(chǎn)工序,讓公司暫停了這一項(xiàng)目。
提到植物照明,人們想到的更多的是“前景”,然而現(xiàn)階段企業(yè)對(duì)植物照明的投入與產(chǎn)出并不成正比,讓一大批覬覦這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的企業(yè)“趕緊收手”。據(jù)了解,三菱對(duì)LED植物照明的投入是普通植物照明的10倍左右,但是市場(chǎng)上此類(lèi)蔬菜價(jià)格是普通蔬菜的4倍。
先期投入過(guò)高、投資周期長(zhǎng)以及LED植物照明產(chǎn)品本身價(jià)格比較昂貴一定程度上制約了市場(chǎng)的大規(guī)模推廣。同時(shí),LED植物照明沒(méi)有真正產(chǎn)業(yè)化,不在于其技術(shù)難度,而是缺乏懂植物培養(yǎng)知識(shí)以及LED技術(shù)的綜合型人才。目前,中國(guó)大陸的LED植物照明產(chǎn)品90%用于出口外銷(xiāo),銷(xiāo)售市場(chǎng)都集中在日本、韓國(guó)、中美、歐洲等從事農(nóng)業(yè)人員較少的國(guó)家和地區(qū)。
智能照明
剃頭挑子一頭熱?
如今,智能照明市場(chǎng)暗流涌動(dòng),無(wú)論是照明巨頭,還是互聯(lián)網(wǎng)驕子,紛紛“磨拳擦掌”,玩得不亦樂(lè)乎。華為聯(lián)合歐普打造智慧生活、小米攜手13家照明企業(yè)推智能燈泡及智能模塊、飛利浦、GE、蘋(píng)果、高通亦早有布局智能照明。
現(xiàn)在,智能照明已經(jīng)成為逢展必有的產(chǎn)品和技術(shù)。從本屆光亞展來(lái)看,智能照明依然是“香餑餑”,大多以展出智能照明系統(tǒng)為主,更加注重用戶(hù)體驗(yàn)。
無(wú)論是室內(nèi)照明,還是戶(hù)外照明,從智能電源單品,到智能系統(tǒng)推廣,智能化已經(jīng)日成趨勢(shì)。雖然智能照明被廠商炒作得甚囂塵上,但仍掩不住在終端市場(chǎng)遇冷的尷尬。
“手機(jī)APP+多主題營(yíng)造+遠(yuǎn)程控制”打造的智能照明,一開(kāi)始以高逼格吸引了大量年輕消費(fèi)者,使用后卻頻頻遭到“智能=棄簡(jiǎn)就繁”、價(jià)格高昂、硬軟件不兼容的非議。
中國(guó)照明學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)竇林平指出,在智能照明發(fā)展的初級(jí)階段,企業(yè)陷入對(duì)技術(shù)的盲目追求,功能的疊加、出于獵奇心理的設(shè)置等,導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)復(fù)雜。2016年,智能照明將更加注重從消費(fèi)者需求角度打造居者需要智能,圍繞人體驗(yàn)的智能化研究將成為主流,以人的行為、視覺(jué)功效、視覺(jué)生理心理研究為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)更具有科學(xué)含量的、以人為本的高效、舒適的智能照明。
LIFI仍處試驗(yàn)
評(píng)估或小規(guī)模試產(chǎn)階段
中村修二曾大膽預(yù)言:“LED產(chǎn)業(yè)的下個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用是可見(jiàn)光通信(LiFi)。未來(lái),家里的燈光因可以承載通信訊號(hào)而成為打通最后一里路的信息傳輸設(shè)備。”
解放軍信息工程大學(xué)可見(jiàn)光通信實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任張劍教授介紹,自1990年的10年間,日本在室內(nèi)定位、室外空間通信、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用轉(zhuǎn)化領(lǐng)域已相對(duì)活躍。2010年起,東亞、歐洲、美國(guó)等陸續(xù)進(jìn)行應(yīng)用示范與局部應(yīng)用轉(zhuǎn)化。
如今,LIFI在國(guó)內(nèi)處于起步階段。由于其技術(shù)不成熟、并沒(méi)有形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈,市場(chǎng)及成本等方面仍存在不確定性因素,因此多數(shù)LED大廠對(duì)LIFI項(xiàng)目處于密切觀望狀態(tài)。
長(zhǎng)期研究可見(jiàn)光通信的智谷睿拓研究員徐然博士表示,從技術(shù)層面來(lái)看,目前可見(jiàn)光通信下行傳輸速率已經(jīng)可以超過(guò)WiFi,但與WiFi相比,缺乏對(duì)移動(dòng)性、非視線傳輸和上行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行еС郑枰鉀Q帶寬和信號(hào)上下行的技術(shù)難題。
同時(shí),可見(jiàn)光通訊產(chǎn)品的芯片是專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有一家公司做,成為L(zhǎng)iFi產(chǎn)業(yè)化的掣肘之一。此外,現(xiàn)階段LIFI行業(yè)也有沒(méi)有形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。LiFi產(chǎn)業(yè)化之路還任重道遠(yuǎn),其實(shí)驗(yàn)用的電路離真正的商用很遠(yuǎn),處理信號(hào)的發(fā)射接收設(shè)備加起來(lái)箱子那么大,又笨重,沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。LiFi要產(chǎn)業(yè)化首先要實(shí)驗(yàn)設(shè)備小型化、成熟化。
CSP:叫好不叫座?
CSP作為近兩年業(yè)界呼聲較高的新技術(shù),目前還處于叫好不叫座的窘境。由于CSP光源具有高光密度和高光強(qiáng)度的特性,主要被應(yīng)用于大角度光源產(chǎn)品,如電視、手機(jī)背光等領(lǐng)域。
深圳瑞豐光電CTO裴小明表示:“CSP一直以來(lái)都很火,但目前國(guó)內(nèi)的背光廠家并沒(méi)有大規(guī)模量產(chǎn),更多的是一些試水性的試樣。從性能和可靠性的角度來(lái)講,CSP還沒(méi)有真正達(dá)到應(yīng)用的要求。由于散熱通道的問(wèn)題,同樣面積的芯片,如果把它封成EMC、FEMC,與CSP有2-3℃/W的差距。用同樣電流去做,CSP結(jié)溫比FEMC高20%-30%。”
“由于客戶(hù)的接受程度高,CSP優(yōu)先應(yīng)用于背光及閃光燈領(lǐng)域,但要廣泛應(yīng)用于照明領(lǐng)域還面臨技術(shù)和性?xún)r(jià)比兩大挑戰(zhàn)。”易美芯光(北京)科技有限公司執(zhí)行副總裁劉國(guó)旭表示,現(xiàn)在并不是每家照明企業(yè)都具備使用CSP的能力。由于相對(duì)于傳統(tǒng)芯片,CSP產(chǎn)品的體積更小,對(duì)貼片設(shè)備的精度要求更高。這需要封裝企業(yè)重新更換設(shè)備和優(yōu)化品質(zhì)管理。
“此外,CSP在照明行業(yè)方面目前還看不到性?xún)r(jià)比。以中小功率LED兩年前的價(jià)格,CSP或許還有取代的優(yōu)勢(shì),但以目前如此低的價(jià)格,已經(jīng)看不到太大意義。”晶科電子總裁肖國(guó)偉表示。
晶元協(xié)理林依達(dá)認(rèn)為,“未來(lái)幾年傳統(tǒng)封裝仍是市場(chǎng)主流,CSP封裝LED市場(chǎng)占有率大概只有5%。并指出,CSP性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)不明顯,不能有效降低成本,簡(jiǎn)化工藝。在一定條件下,它的出光效率還比不上正裝LED。”
全自動(dòng)化
需求大但市場(chǎng)不買(mǎi)賬
在成本的重壓下,我國(guó)LED企業(yè)要保持規(guī)模制造優(yōu)勢(shì),自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。目前,僅木林森、歐普照明、立達(dá)信、陽(yáng)光照明、得邦等十多家國(guó)內(nèi)知名LED照明企業(yè)引入了部分全自動(dòng)生產(chǎn)線。
理論上,全自動(dòng)化能顯著減少人工成本,而成為規(guī)模化的救命稻草。但采購(gòu)自動(dòng)化生產(chǎn)線對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),意味著前期需要投入大量的資金,中小企業(yè)只能望洋興嘆。所以具有資本實(shí)力的上市公司和龍頭企業(yè)才是全自動(dòng)化生產(chǎn)線的目標(biāo)客戶(hù)。
由于引入全自動(dòng)化生產(chǎn)線回報(bào)周期較長(zhǎng),LED照明企業(yè)考慮最多的投入與產(chǎn)出回報(bào)率。深圳市炫碩光電科技有限公司董事長(zhǎng)趙玉濤表示,在自動(dòng)化設(shè)備上的投入,一年回本,客戶(hù)是比較樂(lè)意的;一年半回本,客戶(hù)是可以忍受的,兩年回收不了成本的,客戶(hù)一般不考慮。
“全自動(dòng)化設(shè)備很難變化,而現(xiàn)在應(yīng)用端工藝變化太大。在這種矛盾突出的情況下,半自動(dòng)化設(shè)備的人機(jī)結(jié)合的方式,更靈活也更適合當(dāng)下的LED照明企業(yè)。”深圳市三一聯(lián)光智能設(shè)備股份有限公司總經(jīng)理馮白樺表示,在不是拼庫(kù)存的LED照明時(shí)代,產(chǎn)能上來(lái)還要考慮銷(xiāo)售能不能跟上。鑒于定制化、個(gè)性化的市場(chǎng)需求,半自動(dòng)還是目前照明企業(yè)比較保險(xiǎn)的選擇。目前,國(guó)內(nèi)LED照明自動(dòng)化才剛剛啟動(dòng),市場(chǎng)潛力非常大。隨著LED照明市場(chǎng)進(jìn)一步集中,全自動(dòng)生產(chǎn)線將迎來(lái)爆發(fā)性增長(zhǎng)。