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政府率先應用推動LED照明產業化

  2010-12-2 19:30:46
 
 
用如火如荼來形容中國LED照明產業一點都不過分,但不可否認的是,中國LED照明是產業熱、市場冷。為什麽會出現這樣的尷尬呢?這是因為,以目前的技術做大功率LED照明燈具與現有高效光源相比並沒有明顯的節能優勢,而初次投入成本卻高的多。大電流在提升光效的同時也大量轉變成了熱能,如果散熱處理不好又會使LED壽命大幅降低,用散熱器又增加成本和體積,使LED光源的優勢消失。所以說,一切都是達不到照明市場要求的LED技術惹得禍。

  LED的發光效率分為內、外量子效率,對於內量子效率基本可達80%甚至90%,而外量子效率由於無法有效放出光子,被LED吸收產生為熱能導致結溫升高,同時降低內量子效應,這應該是LED整體發光效率僅達到傳統照明一般水平的原因所在。因此,找到兩者的平衡點是實現科學發光效率的有效途徑。而LED發光效率的提升將通過直接減少LED顆粒帶來成本的下降。

  目前絕大部分白光led應用均為60mW以下的直插小管,由於這種封裝工藝會帶來嚴重的散熱問題,所以隻適合於指示燈應用領域。現在3528貼片封裝占據LED燈管主要地位,但其70%以上的成本均用於鋁製散熱外殼的成本和加工,使得貼片封裝的高昂成本阻礙著LED照明的普及。

  目前LED封裝成本占到50%,要想降低LED總體成本,AG8AG就必須選擇更合適的封裝結構,所以改變現有的封裝結構,實現合理的封裝成本,將是LED照明被市場接受的最有效、最直接的途經。當然,led芯片隨工藝、出貨量增加、采用更大尺寸晶圓製作工藝,也在不斷的降低成本,近年來每年在以20%速度降低中,如果能把目前的封裝成本從占總成本的50%降低到20%~30%,LED照明的應用會上到一個新數量級市場規模。

  目前LED芯片約占整個燈具成本15%左右,但現在真正能比傳統光源節能的LED芯片卻屈指可數。而散熱設計、恒流電源|穩壓器設計、整體控製技術,也是LED照明得到普及應用前必需解決的技術問題。目前,散熱和可靠性是LED照明產品生命周期的製約因素,散熱設計一是要LED芯片與散熱器件路徑盡量短,二是要有足夠的散熱路徑以減少散熱阻力。

  LED照明的技術走向,主流光源應該是采用CoB(chiponboard)封裝的專用白色led模塊,按燈具光學要求的CoB封裝,同時也可減少二次光學設計成本。CoB封裝的LED模塊在底板

  上安裝了多枚LED芯片,使用多枚芯片不僅能夠提高亮度,還有助於實現LED芯片的科學合理配置,降低單個LED芯片的輸入電流量以確保高效率。

  分布式恒流技術,不斷優化“LED恒流驅動光源”整體解決方案,可持續提升LED模組的光效。同時,小型化的開關電源、持續優化散熱設計,以及提高LED模塊的密封性提高散熱能力。這一切都是LED照明市場成長起來的必要技術條件,不客氣地說,電源是目前LED照明最薄弱的環節,嚴重影響到LED燈具的質量水平,而眾多國內企業的產品品質也確實到了必需提高的時候了。

 讓成本下降、使技術成熟是整個產業鏈的事。LED產業鏈的上、中、下遊分別為外延材料與芯片加工、產品器件與模塊封裝、顯示與照明應用。

  LED外延片與芯片約占行業70%的利潤,LED封裝約占10%~20%,LED應用約占10%~20%。統計顯示,我國半導體照明生產企業超過3000家,其中70%集中於產業的下遊,國產LED外延材料、芯片以中低檔為主,80%以上的功率型LED芯片、器件依賴進口。

  近年來,政府以撒胡椒麵的方式興建了若幹LED照明產業基地,但中國的LED產業熱仍是以70%的國人爭奪LED的10%~20%利潤份額為代價的。這就意味著,掌控LED核心技術的國外公司若不急於拉低LED成本,紮堆LED下遊的中國LED業者隻能以犧牲自己的利潤去實現低價而讓市場熱起來,但沒有技術支撐的下遊產品,就算價格再便宜,又有多少人敢用呢。

  另外,LED照明發展的阻力除了本身的技術、規格、散熱與價格等因素外,CFL節能燈、螢光燈技術也在發展,辦公室照明係統中T5燈管的發光效率已達到100lm/W的水準,CFL節能燈也有3W規格的超小型產品問世,從目前LED與節能燈的性價比而言,LED照明的普及尚有較長的路要走。

 
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