白光功率LED市場及應用發展分析

高功率LED的發展一直以照明應用為主要目標，雖然目前普遍認為 LED進入通用照明領域仍有一定門檻，但隨著景觀照明、LCD背光應用及礦燈、路燈等功能性照明應用的快速發展，大功率白光LED仍然在技術指標的提升及應用規模的擴充方面保持了非常快的發展速度。預計在整個LED產業發展速度保持在15%左右的今后幾年，高功率LED的發展速度有望維持在50%以上。

隨著應用領域和市場規模的擴展，大功率LED的發展也在逐步發生變化，表現出一些新的產業特征，本文對近幾年大功率LED的發展進行了總結，暫作以下不完全的分析。

國內市場主流產品仍然依靠進口

目前國內市場上銷售的大功率LED品牌很多，品質也參差不齊，總的來說Cree和Lumileds公司的產品仍然是高階產品的代表，而Cree的產品又因為產品線齊全，供貨期穩定而成為高端產品的主流。

臺灣產品占據了內地大功率LED市場相當大的比例，除佰鴻、先進、艾迪森等大廠的產品外，研晶、葳天等二線廠家的產品也都有銷售。由于臺灣產品的性價比較高，所以占據了高中檔產品絕大部分。

很多國內企業在封裝技術上可與全球一線大廠比肩，其采用進口芯片封裝的大功率LED具有很大的比較優勢，價格也逐步與臺灣產品看齊。但采用國內芯片封裝的大功率LED仍然主要集中在低端市場，國內大功率芯片仍然是提升國產大功率LED的主要障礙。

主流產品LED價格降幅逐步減少

目前，Cree生產的光通量70-90ml的1W白光LED產品市場售價基本維持在17元人民幣左右，同類型的Lumileds產品價格在19-21人民幣左右，臺灣1W白光LED（光通量70-80ml）售價從10元到15元人民幣不等，國內采用進口芯片封裝的大功率LED價格與臺灣產品看齊，完全國內生產的大功率LED（50-60ml）價格基本在5.50元人民幣左右。

2003年以來，大功率LED的應用逐步推開，價格也隨之大幅降低。以功率為1W的白光LED來對比，2003年單顆價格為5-6美元，到2007年則降到2-3美元，而光效則由30lm/W提升到2007年的70-80lm/W。但對比2007年到現在的1W白光LED單顆價格，目前仍然維持在2-3美元，不同的是光效提升到了80-90lm/W。

目前有能力大批量供應白光LED功率芯片及LED器件廠商仍局限在Lumileds、Cree、Osram、Nichia以及臺灣的晶電等為數不多的廠商，伴隨著功率白光LED應用的高速增長及其光效的不斷提升，預計其單顆LED價格不會有過大的降幅。

成本仍是LED取代傳統照明的最大障礙

照明是LED最具吸引力的應用領域，成本問題對于LED取代傳統照明非常關鍵。盡管LED的售價相對于其成倍于傳統燈具的使用壽命并不高，且可節省后期使用的更換和維護等費用，但起始費用往往直接受制于購買預算。飛利浦認為影響目前LED應用的主要瓶頸在于流明成本比傳統照明光源高10倍。因此要把出光效率提高到150 lm/W，驅動電流從700 mA提高到2A，與此同時管芯和封裝的費用也要減少一半，才能大規模的在照明領域中普及應用。

照明對大功率LED提出新需求

隨著LED應用的深入，對于大功率LED又提出了諸多新的要求，只有滿足這些新的需求，LED照明應用才能真正實現較大的突破。

模塊化 通過多個LED燈（或模塊）的相互連接可實現良好的流明輸出疊加，滿足高亮度照明的要求。通過模塊化技術，可以將多個點光源或LED模塊按照隨意形狀進行組合，滿足不同領域的照明要求。

系統效率最大化 不要單純強調LED的某些“硬指標”，如亮度，壽命等，而應突出它在實際應用中的功能。為提高LED燈具的出光效率，除了需要合適的LED電源外，還必須采用高效的散熱結構和工藝，以及優化內/外光學設計，以提高整個系統效率。

易于替換和維護 由于LED光源壽命長，維護成本低，因此對LED燈具的封裝可靠性提出了較高的要求。要求LED燈具設計易于改進以適應未來效率更高的LED芯片封裝要求，并且要求LED芯片的互換性要好。

更加關注光色、顯色、壽命、穩定性等性能 評價一個光源，一般需要以下對幾個特性：功率、光效、光線特性、價格等進行對比分析。在LED發展初期，人們更關注的是大功率LED光效的提升和價格的下降，各生產企業的產品研發也主要圍繞這兩個指標來進行研發和宣傳。隨著商用功率LED在發光效率上遠遠超過白熾燈，也超過普通熒光燈、緊湊型熒光燈的光效，價格下降到相對可以接受的水平，大功率LED的應用也越來越廣泛，僅僅光效的提升和價格的下降已經遠遠不能滿足應用的需求。而其使用可靠性、顯色指數、光色、光衰等成為衡量LED更為重要的指標。

功率LED技術指標發展預測 2008年，日本LED照明推進協進會（JLEDS）公開了照明器具用高功率白光LED的技術開發藍圖，分別提出了白光普通產品（高效率型）、高顯色型產品以及燈泡色產品（燈泡色型）截止到2020年的發光效率目標等，這是國際上對功率白光LED發展的最新預測。

按照目標，2015年前后發光效率預計達到150lm/W。一般情況下，熒光燈中高效率產品的發光效率為100lm/W左右，白光LED的高效率型產品2008年內將達到100lm/W左右，高顯色型將超過80lm/W，燈泡色型將達到70lm/W左右。2010年預計分別達到130lm/W左右、120lm/W左右和90lm/W以上，2015年預計分別達到160lm/W以上、140lm/W以上和130lm/W左右。

根據今年LED取得的技術進展，以上預測非常有可能提前完成，例如CREE公司已經公布其白光LED的實驗室水平已經達到157lm/W，其102lm/W的產品也將很快批量生產。