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Lighting

LED照明的发展
时间:2014-10-22 18:44:30  点击量:2540

历史

应用半导体P·N结发光源原理制成LED问世于20世纪60年代初,1964年首先出现红色发光二极管,之后出现黄色LED。直到1994年蓝色、绿色LED才研制成功。1996年由日本Nichia公司(日亚)成功开发出白色LED。

LED以其固有的特点,如省电、寿命长、耐震动,响应速度快、冷光源等特点,广泛应用于指示灯信号灯显示屏景观照明等领域,在我们的日常生活中处处可见,家用电器、电话机、仪表板照明、汽车防雾灯、交通信号灯等。但由于其亮度差、价格昂贵等条件的限制,无法作为通用光源推广应用。

近几年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展,其发光效率提高了近1000倍,色度方面已实现了可见光波段的所有颜色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出现,使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出,高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后,最伟大的发明之一。

 

LED路灯发展现状   

长久以来,传统光源高压钠灯及部分金属卤化物灯一直在道路照明中起着主导作用。近年来,LED在其他照明领域取得了一定的成功,LED路灯的开发研制,又开辟了更广阔的天地。与传统光源相比,LED在显色性、节能环保、寿命以及数字化可控程度上都有着突出的优势。随着国内LED照明应用发展迅速,LED路灯的价格将会逐渐降低,LED路灯作为节能产品将越来越多的应用于道路照明中。

国家政策或将会推动LED路灯发展
LED路灯具节能特性,各国政府正视到这点,"装上去电费就省",政策上自然开始加重LED路灯安装,很多企业已在国内市场先行练兵,后续将耕耘全球市场。
在大陆的LED路灯标准的制定与相关政策的支持下,2013年,大陆LED路灯市场预计将突破百万,达到132万盏,占全球的比重将会达到32%。如若不区分技术类别方面,大陆路灯占全球的比重只有15%。但随着政府的政策支持,LED路灯发展将会很快普及。今年LED产业大好,很多LED企业业绩都大幅增长,未来,将会有更多LED企业投身于LED路灯的开发中。
目前国内外已有数百家企业投入到LED路灯的开发研制中,其中部分产品已经投入批量生产。最近中国科技部组织实施了"十城万盏"计划,得到了全国各地的积极响应,创造出庞大的LED路灯市场,国内外一些应用试点示范也在如火如荼的展开。

市场调查
中国人口众多,城镇化发展快,道路建设也相当快,对LED路灯以及LED景观照明灯等户外照明有很大需求。据权威机构调查显示,中国户外照明产业每年均以超过40%的速度增长,2014年产值有望突破35亿美元,2015年有望达到47亿美元。巨大的市场份额让许多企业趋之若鹜,同时也加剧了企业的竞争。
在加尔各答、伦敦、悉尼和多伦多的调查表明市民们更喜欢LED照明。有68%到90%的受访者支持该技术全市范围的推广。LED照明所带来的安全感和可视性的提升最受关注。
实验测试
LED路灯生命周期在5万至10万小时不等,显示出LED路灯投资是一项高回报投资。LED路灯技术耐用,维修量小。超过6000小时使用时间LED产品的故障率次品率为1%。而同等时间内传统照明产品故障率约有10%。
照明节能试验表明LED科技现已成熟,可以大规模应用于户外照明,为大众带来经济效益和社会效益。

 

LED路灯发展前景预测

全球LED路灯安装数量未来5年将增加4倍   
LED照明今年起飞,其中一大动能就是路灯汰换。以去年拿下台湾地区10万盏路灯的亿光而言,营收就挹注8亿元新台币;据估计,全球路灯安装数量未来5年将增加4倍,包括欧、美、中等都在以政策鼓励LED路灯安装,不过最具潜力的仍属东南亚、西亚等新兴市场。
LED封装及照明品牌大厂亿光董事长叶寅夫表示,各国政府意识到LED路灯节能效果,"装上去立刻省电费",纷纷以政策推动。
以美国为例,透过"复苏及投资法案(ARRA)"项下,既补助LED道路照明工程、也鼓励采用美国本地制造产品。根据LEDinside数据,截至2013年底,美国已有600个城市准备或已经安装LED路灯,其中纽约市宣布2017年之前将汰换25万盏LED路灯,每年可省电费及维修费1400万美元,预计6年回本。
欧洲则有20/20/20的减碳节能目标,由各国各自执行;例如英国伦敦市政府近期宣布,2016年前汰换3.5万盏LED路灯,届时渗透率将逼近7成。
中国早在2009年就提出"十城万盏"计划,却因没有国家标准配合,品质良莠不齐、路灯故障频传,进度落后欧美;目前在富裕大城的安装进度较快,例如广东省珠三角六大城市去年LED路灯就装了30万盏。台湾LED路灯的上市公司包括亿光、台达电,未上市则有贺喜、光林等专业厂商。台湾地区去年在5都11县安装了25万盏路灯,接下来还有80万盏路灯有待汰换,以每盏8000元单价计算,商机也有64亿元新台币。
不过,最大的市场还是在新兴地区如东南亚、中东、南美等地,目前这些国家LED路灯尚无国家标准,台厂有了在台湾5都标案的经验值,可以整套输出当地。
LED业者表示,台湾的5都路灯标案虽能挹注营收,但获利并不好,主要是拿来做为开拓国外市场的示范实绩。去年原本谈好每盏费用是灯头8000元新台币加维修费5000元新台币,后来各县市政府把维修费5000元新台币拿掉。最近又传出未来的路灯标案,因政府财政不足,可能由厂商先负担建置费用,再以逐年省下的电费来摊还。
工研院绿能所副所长胡耀祖指出,新的路灯标案还在讨论中,尚未定案。他表示,台湾有完整的LED供应链,为协助厂商抢攻全球市场,工研院在2008年提出全球第1份LED路灯标准,并向波兰、泰国、菲律宾等国推广,2012年又统一LED路灯电源供应器规格,让台湾路灯有标准的心脏,厂商更能降低成本。

2020年市场占有率增长60%   
LED市场正处于一个临界点,同时户外照明用白光LED正处于工艺曲线的早期阶段。市场占有率正在快速增加,预计2020年市场占有率增长60%。近日国际劳工组织(ILO)的一项报告总结道:绿色经济可以创造约600万个工作岗位。气候组织、飞利浦及其合作伙伴呼吁政府加速城市LED的大规模使用,立刻着手投资以实现资本化,以便实现在世界各地大量创建高价值工作岗位。   

LED路灯迎来换装潮 10年后更换率超过9成
根据Navigant公司一份对智能路灯的研究报告,预测到2023年全球路灯约93.8%为LED,如今,这一数据刚刚超过53%。而2014~2017年全球LED户外照明将迎来替换潮。   LED路灯的全球普及是得益于全球对节能的推动、价格下跌及LED路灯的技术升级。然而,由于LED的价格继续侵蚀,以及LED产品替代更迭率下降,一段时间以后将导致路灯照明整体收入开始下降。Navigant的预测,全球路灯收入2023年将由2014年的25亿美元降到23亿美元。2014~2017年将是全球LED户外照明替换潮时期。
进入2014年以来,全球LED户外照明换装潮加速。美国共有超过600个城市正在计划LED路灯换装计划,其中纽约将在2017年更换全市25万盏路灯,之后还会将城市商业区的装饰照明灯具更换为LED灯具,这将是北美规模最大的LED路灯换装计划。加上欧洲、中国大陆、日本都有程度不一的换装动作,预计2014~2017年LED户外照明年复合成长率超过20%。
其他新兴市场国家,例如泰国、俄罗斯、拉美和非洲地区也会在2014年迎来大规模的路灯换装潮。直到2015年,LED路灯渗透率逐渐平缓,增长率开始下降,全球每年LED路灯换装和新增LED路灯的规模会维持在1000万盏/年左右。