半导体照明产品市场调研报告.doc

半导体照明产品市场调研报告国家电光源研究所概述LED诞生于上世纪六十年代，当时的LED只能发红光，光效为0.1 lm/W，唯一的用途是指示灯。六十年代末到七十年代，随着材料研究的进展，出现了绿光、黄光和橙色光LED，光效也提高到1 lm/W，LED的应用进入显示领域。八十年代初期开发出了光效10 lm/W的红光和黄光LED，使其应用除显示外还涉及到汽车高位刹车灯。九十年代，材料技术、芯片技术和封装技术的进一步发展，使LED的光效不断提高，出现了高亮度红光、黄光、绿光、蓝光等LED，LED显示屏能够显示全彩、全运动的视频图像。九十年代后期，研制出通过蓝光激发YAG荧光粉产生白光的LED，使LED进入照明领域成为可能。早期白光LED的光效只有5 lm/W左右，经过十几年的发展，目前白光LED产品的光效普遍在3070 lm/W左右，显色指数普遍在6085，在景观照明、显示屏、手机及数码相机等小尺寸LCD背光源、信号灯、指示灯、标识牌、汽车刹车灯和车内灯、局部照明等领域得到了广泛应用，近两年开始涉足道路照明、厂房照明、商业照明、室内照明、大尺寸LCD背光源和汽车前照灯等领域，并且发展速度很快。我国的LED照明产业起步于本世纪初，随着国际LED照明技术和产业的发展而不断进步。高亮外延片生长和芯片制造产业的技术水平和生产能力每年都有较大提高；封装技术紧随国际水平；LED照明应用产品的种类和应用领域不断扩大，走在世界的前列。在产业快速发展的同时，产业结构也在不断优化。 我国照明LED产业的特点照明LED产业包括外延片生长和芯片制造产业、白光LED封装及配套原材料产业和LED照明产品制造产业，我国目前已初步形成较完善的照明LED产业链。1.1 外延片生长和芯片制造产业的特点在照明LED产业链中，外延片生长和芯片制造产业属于技术、资本密集型产业，工艺技术难度大，需要的投资大。目前我国的外延片生长和芯片制造产业缺乏核心技术和技术人才，并且受制于国外专利。企业的研发力量不足，一些企业依托科研机构开展产、学、研合作，这种合作形式一方面使研究的方向性明确、针对性强，能够有的放矢地解决产品发展中存在的问题；另一方面可以尽快将研究成果转化为具有竞争力的产品，以更快的促进产业升级。合作的双方能够相互促进，并且企业具有可持续技术储备和可持续发展基础。单纯靠引进技术发展生产的企业往往缺乏后续发展力量，容易丧失竞争能力。近几年我国的科研机构每年在外延片生长和芯片制造技术领域的许多方面都有突破，但一般仅涉及该产业链中某一环节，虽然在国内先进，但往往并不是国际先进水平。可是不少取得研究成果的机构急于将自己掌握的技术产业化，产业化是需要时间的，而且单一项目实施产业化其规模不一定能做大，往往是一项技术产业化后，并没能促进相关环节的技术进步，反而因为国际上相关技术的发展已经使该项技术处于落后状态，其价值并没有在产业中体现出来，造成技术资源分散，各自为战，产业化效率非常低的局面。虽然很多人都认识到应通过合作或整合来提高技术资源和资金的有效利用率，形成产业的规模效益，但受地区经济利益驱使，企业之间基本上是互相封闭。随着产业的发展，企业之间竞争的加剧，很多企业急功近利，阻碍了该产业技术水平的进一步提高。我国生产的LED芯片在内量子效率和出光效率、抗光衰能力、抗漏电能力以及品质控制水平等等方面与国际先进水平相比仍有较大差距，产品整体处于中、低档水平，还不能大规模应用于中、大尺寸LCD背光照明和普通照明等高端应用领域。高光效、高可靠性的LED应用产品所用的外延芯片绝大部分依赖进口，高光效的功率型芯片目前国内尚无厂家能够提供，芯片产业的整体技术水平和国际先进水平相比有较大差距。但国产大功率LED芯片的性能增长很快，比如光效，2005年，使用国产芯片封装的白光LED的光效在350 mA电流下只有2025 lm/W。现在，国产芯片封装的白光LED的光效在相同电流下已达到了8090 lm/W。我国外延片生长和芯片制造产业的整体规模增长也很快。2002年我国所需的LED芯片完全依赖进口，但到2003年国产芯片就占了总需求的5%，并且这一比例每年还在持续增长，到2008年，国产芯片已经能满足国内49%的市场需求，今年到6月份LED芯片（GaN和AlGaInP）出货量已经达到460亿只。芯片产能的增加一方面因为国内企业所购买的MOCVD设备经过安装调试，陆续投入生产；另一方面也由于台湾厂商将部分芯片产能向大陆转移或台湾相关人员在大陆投资建厂，加快了国内芯片产能的提高。另外，随着台湾外延片生产商对我国出口量的增加，国内部分厂商转而采用进口外延片来进行芯片批量生产，也在一定程度上提高了芯片的产量。但总的来说，我国的LED芯片产业还处于起步阶段，产能较低，全国近30家芯片企业的总产量仅相当于国际排名前十位的企业一家的产量。而且我国生产的芯片主要是小功率GaN芯片，功率型芯片的产能还较低，可提供的产品只能满足不到15%的需求量。总之，我国的外延片和芯片制造企业一方面在努力追赶国外先进技术，另一方面在不断扩大产能，处于产业发展的初期阶段。1.2 封装产业的特点我国照明LED封装产业的技术水平和国际水平有一定的差距，但提高很快；产能很大，并且增长迅速，在国际上有较强的竞争争能力。照明LED封装既有电参数又有光参数的设计及技术要求，而且生产工艺要求也较高，是具有一定技术含量的产业。我国的LED封装企业数量多、规模小，一些有规模的企业基本上都是引进国内外的生产设备，这些设备大都不属于国际一流水平，而且企业在产品封装上的研发能力有限，投入的研发力量也不足，很多企业甚至不具备研发能力，仅仅是跟踪、模仿现有产品，而且大多数小规模企业的封装自动化水平不高，因此我国的LED封装技术，特别是功率LED封装和非标准特种器件封装技术与国外水平相比还有一定的差距，封装产业仅是依靠价格优势和快速的市场适应能力占据了全球的中低端市场，缺乏品牌战略，技术进步和生产质量的提高主要依赖于固定资产的更新，企业自主技术创新能力相对较弱。近几年，随着国外LED封装企业向国内的转移，国内LED封装产业无论是在技术上还是在产量上都得到了快速提升，竞争优势明显加强。但随着利润的下降和竞争的加剧，国外的白光LED封装技术和大功率LED封装散热技术等专利、企业规模、封装企业与传统照明和应用领域企业之间关于应用市场方面的沟通、关键封装原材料的性能、高端芯片的进口成为制约我国LED封装企业发展的主要原因。我国封装企业生产的LED产品在封装结构、出光效率、出光均匀性、散热、抗光衰能力、输入功率、显色指数、与最终应用结构匹配等方面还存在不足，相当一部分产品处于中、低档水平，高档产品产量相对较小，主要是中、小功率产品和少量的大功率产品，但其性能接近国际先进水平。目前我国已可封装各种形式的LED产品，如直插式LED、表面贴装式LED、顶部发光LED、侧发光LED、大功率LED和覆晶LED等。封装企业大部分均可封装AlGaInP超高亮度红、橙、黄色LED,部分实力较强的企业可以封装需要一定投入和技术支持的GaN基蓝、绿色及白光LED。一些具有实力的封装企业，在改进封装结构、提高散热性能、提高出光效率、提高抗光衰性能等方面投入了较大的研发力量，取得很好效果，现可批量封装1W白光LED，其发光效率（初始光效）超过了100 lm/W，热阻可控制在10/W以内。我国封装产品的应用领域主要涉及手机及数码相机等小尺寸LCD背光源、建筑景观照明和装饰照明、信号指示等，只有少数产品可用于普通照明、高质量显示屏和中、大尺寸LCD背光照明等高端应用领域，高质量LED封装产品主要以进口为主。随着LED外延芯片技术、封装和应用技术的快速发展，以及政府的政策引导和用户认知度的提高，我国照明LED封装产业的规模发展很快,近几年每年的产量增长都在10%以上。1.3 LED照明产品制造产业的特点LED照明产品制造主要指灯具设计，其技术含量体现在系统设计、结构设计、散热处理以及二、三次光学设计上，技术难度相对较低；而且白光LED发光效率的不断提高和各级政府对LED照明应用的推动，也使LED照明应用领域不断扩大，因此我国下游企业的数量增长很快，产能急速扩张，企业数量在整个产业链中占近70%，但企业规模都较小，绝大多数企业主要靠低成本而不是性能优势占领市场。沿海地区的广大中小LED生产商以外贸出口为主，生产加工低附加值产品，多数出口产品是为外国企业贴牌（OEM）生产，企业之间竞争争激烈，抗风险能力较差。尽管很多国内企业都申请了专利，但大都是价值不高的实用新型专利和外观专利，主要集中在解决大功率LED散热、二次光学设计等简单的技术问题上，并不会使企业具有明显的竞争争优势。应用产品多样化的特点，也使企业更多依赖经营管理的综合能力取胜，质量、成本、品牌和渠道较为重要。特别值得关注的是，随着LED逐渐应用于照明领域，传统照明行业企业进入LED应用产业的时机基本成熟，目前已有一些企业开始大规模进入LED应用产业，由于这些企业在LED照明应用技术、市场开拓等方面具有一定的优势，因此会对LED应用产品生产企业造成较大冲击。目前，我国生产的LED应用产品涵盖了背光照明、普通照明、特殊照明等所有LED照明应用领域，已成为全球太阳能LED、景观照明等应用产品最大的生产和出口国，但产品集中在中低端市场，高端产品仅占10%左右。2 LED产业规模我国半导体照明产业近几年发展迅速，已经形成了较大规模，2008年LED产业总产值近700亿元。据不完全统计，2009年上半年，尽管受到全球金融危机的影响，但借国庆60周年和世博会的契机，LED产业总产值超过400亿元；随着全球经济形势好转，下半年的产值预计将会超过上半年。目前从事LED产业的人数达50万余人，研究机构20多家，企业4000多家，其中外延生长、芯片制造企业近30家，MOCVD设备120台左右，其中已经安装的生产型GaN MOCVD超过100台，生产型四元系MOCVD 20台左右；封装企业1000余家，销售额在千万元以上的企业约有100余家；下游应用企业3000余家，民营和合资企业占到企业总数的75%。新的LED照明产品和应用市场不断出现，如道路照明产品和室内照明产品，产业规模不断扩大，普通照明产业领先机遇大。在应用产品种类与规模方面，我国处于国际领先行列，是全球最大的太阳能LED、景观照明等产品的生产和出口国，道路照明产品的生产和应用处于世界领先水平。2.1 芯片产业规模2008年中国芯片产值增长26%，达到19亿元，较2007年43%的增速有所降低。LED芯片产量达到415亿只，其中，高亮度LED芯片已达245亿只，同比增长16.8%，并占LED芯片总产量的59%。芯片国产化率有所提升，达到了49%。其中，GaN芯片产值11亿元，增长37%，也低于2007年的78%。2008年国产小功率GaN芯片产能增加非常突出，较2007年增长45%，达到1400kk/月，而实际年产量增加34%，达到130亿只，国产率也提升到了41%。功率型GaN芯片国产化率仅接近20。我国已成为全球第三大GaN芯片生产基地，产品以中低端为主。高亮度LED芯片超过300亿只，其中蓝、绿芯片80100亿只。而2007年国内生产高亮度芯片超过210亿只，增长率为75%，其中蓝、绿芯片约为65亿只，增长率为62.5%，但仍不能满足国内市场需求，仍需大量进口。2.2 封装产业规模2008年我国LED封装产值达到185亿元，较2007年的168亿元增长10%；产量则由2007年的820亿只增加15%，达到940亿只，其中高亮LED产值达到140亿元，占LED总销售额的76%。同时产品和企业结构也有较大改善，白光LED、SMD和大功率高亮度LED封装增长较快。2.3 应用产业规模2008年我国应用产品产值已超过450亿元，年增长率接近50%。建筑景观照明、LED全彩显示屏、太阳能LED、消费类电子背光、信号、指示等应用仍然是主要应用领域。其中景观装饰、显示屏、家电仪表等应用市场是国内最大的应用市场，占据了约60%左右的份额，与国际以手机背光照明为主的应用市场结构有所不同。我国的各种照明应用产品包括室内照明、室外照明、专用照明、特殊照明等产品的市场份额超过LED产品总产值的20%，2008年照明LED的产值超过100亿元。其中产量较大的产品有LED射灯、灯杯，主要用于室内装饰照明、便携式照明、专用照明等，占照明LED产品产量的45%以上；自镇流LED灯占15%左右，主要用于庭院照明、普通照明和特殊照明等；直管形LED灯的产量占近5%，主要用于室内普通照明；用于道路、隧道、广场等场所照明的大功率LED灯具的产量占近10%；太阳能光伏照明LED灯具的产量占20%左右，产品大部分出口；其他产品的产量占5%左右。3 LED产业分布目前我国已初步形成珠三角、长三角、闽三角、北方地区四大半导体照明产业集群区域，全国85%以上的LED企业分布在这些地区。科技部在厦门、上海、大连、南昌、深圳、扬州和石家庄批准建立了7个产业化基地。北方地区（北京、大连、天津、河北）研发机构较为集中，研发能力强，在外延芯片研发方面处于国内领先地位，但研发项目和产业联系不够密切，一些研究成果难于产业化。外延片和芯片的产能较小，中高档产品比例较大。和其他三个区域相比，封装和应用产品企业数量较少，产能也较低，小规模企业相对较少，中高端产品比例较高；闽三角地区（厦门、南昌）芯片企业数量多、规模大，台湾企业较多，外延及芯片产能大，产品以中高端为主。封装和应用产品企业的产能比北方地区大，产品覆盖高中低档应用领域；长三角地区（上海、浙江、江苏）产业配套能力强，高端应用突出，人才、资金比较集中。该地区外延生长和芯片制造以及封装和应用企业数量较多、规模较大，中高端产品产能较大；珠三角地区（深圳、广州、佛山）封装和应用产业规模最大，投资活跃，小规模企业比例很大，外资企业较多。各类产品中高端产品比例较小，大多数是中低端产品。近几年，随着LED产业的发展，四大产业集群地区域的产业结构在一定程度上得到了优化，但是由于我国半导体照明产业中真正具有核心技术和国际竞争力的大企业数量很少，大多数企业是在跟踪、模仿国际上技术先进的产品，因此产品雷同程度高，导致各产业区域内的企业长期以价格竞争为主，非价格竞争不足。产业集群区域的成本优势也因为企业之间的价格战而大为削弱，集群区域内企业通过资本积累实现产品创新和技术创新的空间大大缩小，一定程度上阻碍了集群区域内产业结构的进一步优化和产业的良性发展。4 LED器件性能制造白光LED器件的方法有3种，一种是用LED芯片所发光激发荧光粉，芯片和荧光粉发出的光混合形成白光，即荧光粉涂敷光转变法；另一种方法是利用红色、绿色、蓝色LED制备LED白光组件，即多色LED组合法；还有一种方法是利用多个活性层使LED直接发白光，即多量子阱法。目前已见报道的发光效率最高的白光LED和已经商业化的白光LED产品都是采用荧光粉涂敷光转变法。使用这种方法制造的白光LED光效高、色温高；如果通过改变荧光粉的成份降低色温，则光效也随之降低。4.1 光效目前量产的高端大功率高色温（6000K以上）白光LED器件的初始光效为70100 lm/W；低色温产品（3000K左右）为4070 lm/W，实验室研制的样品光效达到了130 lm/W 左右；中低端白光高色温LED器件的初始光效为4060 lm/W，低色温产品为3050 lm/W。 4.2 显色性量产的高端大功率白光LED器件的显色指数CRI为7080，个别产品的显色指数大于80，甚至能超过90；大部分产品的显色指数在5070之间。4.3 寿命在大功率白光LED中，高端产品的平均寿命可达30 00050 000h；其他大部分产品的平均寿命只有10 00030 000h左右。如果散热设计不合理，则使用寿命更短。近几年LED器件的发光效率提高很快，但其在照明领域的应用还存在一些制约因素：如其所发光的安全性、效率较低、价格太高、散热问题以及由此导致的光通维持率和寿命较低等问题，应用于路灯时存在散热设计、配光设计等问题，这些问题阻碍了LED在照明领域的应用，亟需解决。5 照明LED应用领域目前照明LED成熟的应用领域主要包括：展示照明、小尺寸LCD背光照明、便携式照明、台灯、照相机闪光灯等专用照明应用。LED体积小，而且比上述应用领域通常使用的传统光源节能，因此成为非常理想的替代光源，得到了广泛应用。近两年，LED光源的性能参数提高很快，使得其照明应用领域不断扩大，其中LED光源新兴的具有发展潜力的应用领域有：道路照明、室内照明、室外照明、中、大尺寸LCD背光源、厂房照明、隧道照明等。LED光源在这些领域的应用刚起步，但在政府大力倡导节能减排的大环境下，以及政府和制造商为了寻求新的经济增长点和利润增长点，可以预见未来几年，LED光源在上述照明领域的应用将会大幅增长。2008年LED照明产品在主要应用领域所占比例如图2所示。图2 2008年LED照明产品的主要应用领域5.1 道路照明我国LED路灯示范应用从2007年开始，2008年市场份额达几亿元，约占LED照明市场份额的2%。今年在科技部“十城万盏”半导体照明应用示范工程和各地政府的大力推动下，据不完全统计，到7月份，我国LED路灯产值已超过10亿元，预计今年LED路灯市场将达到60万盏左右，按目前每套LED路灯平均6000元的价格估算，60万盏LED路灯的销售额近40亿元。预计明年的年增长率将达到70%以上，超过100万盏，市场规模近70亿元。在近两年的LED路灯示范应用中，只有少数工程取得了较好的效果，大部分工程存在很多问题，这些问题主要集中在LED配光曲线不合理，导致路面照明度均匀度不够，出现斑马效应；SR值不符合标准要求；灯具结构和散热结构不合理，导致LED芯片温度过高，光衰严重，寿命大大缩短；忽略色温在道路照明中的重要性，在空气污染严重和有雾天气的环境中，造成地面照度降低；眩光严重；驱动器可靠性差；维护困难等。作为新型光源，人们很自然地要将LED路灯与现有主流道路照明光源，特别是高压钠灯进行对比，LED路灯与高压钠灯路灯（都具有蝙蝠翼形配光曲线）的性能见表1。 表1 LED路灯与高压钠灯路灯参数参数高压钠灯路灯LED路灯功率（W）150/250/400150光源光效（lm/W）901307090灯具效率（%）75858090系统光效（lm/W）701005580显色指数237080相关色温（K）2 0005 0007 000色温一致性好较差不同方向色温的均匀性好较差色温飘移无较严重眩光轻较严重2 000h光通维持率（%）80907585光源平均寿命（h）15 00024 00030 00050 000灯具系统平均寿命（h）12 00020 00010 00018 000价格（元/套）8002 5004 00010 000 从表1可以看出高压钠灯比LED灯的光效平均高40%以上，LED路灯灯具的效率比高压钠灯灯具稍高，但高压钠灯路灯的系统光效还是比LED路灯的系统光效平均高近30%；LED光源的寿命比高压钠灯要长1倍以上，但LED路灯和高压钠灯路灯的寿命相比并没有优势。由于LED属于新型光源，而且其技术发展很快，大多数LED路灯生产厂家对LED光源并没有科学的认识，因此在灯具设计上存在很多问题，如灯具结构、散热、二次光学设计不合理等。LED路灯的功率往往比较大，必须由若干只LED器件组合在一起制成，发热量大且热量不易散出，加上灯具防护等级、灯具头重量、外观美观程度的限制，致使散热成为LED路灯灯具设计的一大难点，都或多或少的存在问题，由此导致LED路灯的色温一致性不好、不同方向色温的均匀性较差、色温飘移严重、光衰较大、寿命较LED光源大大缩短，如图1所示。其寿命和高压钠灯路灯相比不具有优势，而价格却很高，是高压钠灯的46倍，从节能方面考虑，高压钠灯路灯比LED路灯节能20%左右；从经济效益方面考虑，使用高压钠灯更省钱。图1 LED结温与寿命关系曲线对于一些证明LED路灯取代高压钠灯路灯获得节电效果的案例，据分析，这些案例往往是原有路灯功率偏高（亮度严重超标）或灯具效率低、光源经过长期使用光衰严重等，以此作为LED路灯节电的依据并不科学。由于高色温LED光源的光效比低色温的高，而且一些设计师认为高色温白光用于道路照明有中间视觉效应，可视性好，感觉比低色温黄光更明亮，因此目前大功率LED路灯基本上是采用50007000K色温的白光。有些设计师认为LED作为道路照明光源，在视觉感觉上过分阴冷，同时远视时眼睛的观察能力会下降；而高压钠灯的黄光透雾性好，感觉温暖。在这方面的一些研究证明，低于3000K的黄光或暖白光比较适合道路照明；在道路照明，为提高人的舒适感和满意度，高色温光源相比低色温需要适当提高亮（照）度，但所需幅度并不大。因此高色温LED光源不适合用于路灯。作为一种新型光源，LED路灯目前存在问题是很正常的，需要经过应用、改进、再应用、再改进的过程来逐步提高产品的性能。而且LED芯片和封装技术发展很快，这也为LED路灯性能的快速提高起到很大的促进作用。在示范应用过程中，LED路灯生产厂家不断地针对存在的问题进行改进，产品性能有明显提高，表2为不同时期生产的相同功率的LED路灯的性能参数。预计2010年LED路灯的性能参数会有10%20%左右的增长。表2 相同功率（120W）LED路灯的性能参数变化一览表生产日期系统光效（lm/W）配光曲线色温（K）2 000h光通维持率（%）平均寿命（1)（h）200620073550近似圆形5000700040604 0006 00020083565近似矩形4000700065755 0008 00020093575蝙蝠翼形3000700075858 00015 00020104585蝙蝠翼形30007000859010 00018000注：（1）在统计的基础上计算得出。目前制约LED路灯发展的另一个关键因素是没有产品技术标准，生产厂家在设计灯具时存在某种程度的盲目性，而且很多LED路灯生产厂家是初次涉足该领域，不具备灯具设计基础，缺乏实验检测手段，致使产品的光电特性、色度特性、可靠性没有保证；也因为缺少产品技术标准，造成产品型式多样，各个厂家的产品自成体系，无法互换。甚至是同一厂家的产品，因为更新换代很快，也无法互换，给维护带来很大困难，很多路灯根本无法维护。而维护对于路灯管理单位来说是很重要的（保证完好的亮灯率是上级部门对路灯管理考核中最重要的一项内容），如果路灯损坏后只能换掉，不但造成一定的浪费，而且维护成本高，维护的时间也要大大延长，这会给使用带来很多的不便。在这种情况下，LED路灯只能作示范应用，不可能大范围推广；而且因为缺少相关技术标准，LED路灯生产厂家只能根据自己的想法设计生产，产业处于无序发展状况。一些制造商难免会走弯路，一方面造成资源的浪费；另一方面也制约了路灯制造技术的提高速度。尽管目前LED路灯还存在很多问题，但LED芯片和封装技术发展很快，LED光源性能不断提高，这对LED在道路照明中的应用具有很大的吸引力，LED路灯的相关技术也会因此而得到快速发展。许多企业都看好这个朝阳产业的发展空间，纷纷抢滩LED路灯市场。一些地方政府也开始打造LED照明产业园。科技部在2008年底启动了十城万盏LED应用示范工程项目，并在2009年4月正式发函批准了21个城市为试点城市。各地政府也积极采取措施推广LEDHYPERLINK 应用市场的发展与产品的技术进步是相辅相成、相互促进的，在路灯的应用上政府给予扶持，将加速该产业的发展，经过一个阶段后，政府推动对该产业的影响将让位于市场规律，由市场竞争争推动产品的发展，也就是谁的产品质量好，谁就能最终占领市场，技术在产业发展中的主导作用就会显现出来。但是这种近似自然选择的竞争方式会造成资源的大量浪费，因此政府在推动市场的同时，更重要的是要推动产品技术的发展，如对优质产品政府给予补贴或减少税收、资助优质产品生产企业的技术研发等，这种模式更有助于加速我国LED照明产业化的进程和行业的技术进步。5.2 室内照明室内照明如办公室、商店、酒店、家庭照明等用壁灯、吊灯、射灯、格栅灯、平面发光板等LED灯，2008年市场份额超过20亿元，约占LED照明市场份额的15%。因为近两年国内外各大光源生产厂家纷纷推出可直接使用现有灯座的适合室内照明的LED光源，并积极进行推广工作，相信需求量将会快速增长。并且随着LED技术的不断进步和产品成本的不断下降，以及政府对节能、环保光源的大力推动，未来几年室内照明市场规模的年增长率将接近80%，是今后几年增长率较高的一个应用领域。室内普通照明目前广泛使用T8、T5型双端荧光灯和自镇流荧光灯。LED灯的光电性能近几年提高很快，进入普通照明领域的时机已经逐渐成熟。LED灯和传统室内普通照明灯的性能对比见表3。表3 荧光灯和LED灯的性能参数T8灯自镇流荧光灯LED灯（1）功率（W）2080526330光源初始光效（lm/W）408536653080显色指数809080907080相关色温（K）270065002700650030006500色温一致性好好稍差色温飘移无无有眩光无无有2 000h光通维持率（%）769080858095光源平均寿命（h）5 00012 000600010 00015 00025 000价格（元/套（只）205563540250 注：（1）包括双端直管形和自镇流LED灯。从表1中可以看出，目前LED灯的初始光效、显色指数、相关色温、光通维持率等参数已经和荧光灯相当；色温一致性和色温飘移比荧光灯光稍差；眩光较严重；寿命比荧光灯长23倍；价格是双端荧光灯的35倍，是自镇流荧光灯的48倍。双端荧光灯的发光方向几乎是360，需要通过灯具将向上发出的光反射到照射面上，双端荧光灯常用灯具的效率为70%左右，所以系统效率为3060lm/W；LED灯的发光角度小，光的方向性强，甚至不需要灯具，90%以上的光也可以照射到工作面上，相当于系统效率为3070lm/W，比T8灯节能。从以上对比可见，白光LED的性价比已和T8双端荧光灯接近。而LED普通照明产品目前刚进入市场，正处于快速发展阶段，产品性能提高较快，预计2010年其光效可超过90 lm/W；而T5、T8型双端荧光灯属于技术成熟产品，产品性能提高空间不大，所以未来几年LED普通照明产品的性能指标会优于双端荧光灯；LED中不含有毒有害物质，而荧光灯中含有汞，所以LED灯比荧光灯更环保；双端荧光灯的主要应用场所如办公室、教室、超市、医院等的环境温度终年都保持在二十几度，有利于LED灯工作在较佳状态，其长寿命和节能的优势会得到充分发挥。而且调查发现，上述场所的业主对于稍高价格的接受能力比普通百姓强。可见目前普通照明LED灯已基本具备了代替双端荧光灯的条件。随着LED灯性能的不断提高，应用量的增大，其价格将持续降低，从而会进一步增加市场份额。因为LED灯在上述普通照明领域的应用刚起步，产值还很低，所以未来两三年的平均增长率可达到50%左右，但其规模还远远不足以牵动LED产业，预计要等到性价比更高后，市场才会成倍扩大。顺应产业发展趋势、循序渐进的发展市场不失为一种积极、理性的发展方式。目前，尽管LED灯较自镇流荧光灯节能、寿命长，但价格太高，目前使用LED灯的价格是6 lm/元左右，而使用自镇流荧光灯的价格是3045lm/元，性价比还是比自镇流荧光灯低很多。对于大部分城市家庭来说，CFL灯的价格近几年刚被接受，LED灯的价格对他们来说还需要较长的适应期。CFL制造技术在十几年前即已成熟，但迟迟没有在家庭照明中普及，究其原因主要是优质产品老百姓买不起，买得起的产品质量差，性价比不如白炽灯。去年和今年政府通过财政补贴推广高效照明产品，CFL灯才广泛进入我国的千家万户，即使如此，很多农村家庭也对不补贴的CFL灯的价格望而却步。家用照明每天的平均使用时间约3h，节能所创造的效益因使用时间不足而有限，所以家庭照明用LED灯的普及尚需时日，只有在LED灯发光效率大幅提升并且价格下降后，方能普及到一般家庭。关于普通照明用LED灯的国家标准已上报相关部门审批，即将发布实施。标准的实施将规范、促进普通照明领域LED灯的技术发展，增加用户使用的信心，推动市场的进一步扩大。5.3 中大尺寸LCD背光照明笔记本电脑、液晶显示器、液晶电视三大中大尺寸LCD面板，已被业界广泛认为是继手机LED背光照明的成熟稳定应用后，LED背光照明的巨大新兴市场，尤其是大尺寸液晶电视背光源市场尤其受到业内人士的重视。液晶面板的传统背光源CCFL能效低、不环保、色域窄、动态对比度低，而LED背光源能效高、环保、色域广、动态对比度高、亮度均匀性好。根据测试，LED电视的色域覆盖率由传统液晶电视的75100提升到105113，运行功耗平均降低40，动态对比度达到25000：1以上。近两年LED背光模块价格持续滑落，笔记本电脑、液晶显示器、液晶电视制造商为创造产品差异性、寻求新的利润增长点，纷纷推出使用LED背光源的机种，更有甚者，有的厂家宣布于2011年底前全面改用LED背光模块。在主流平板电视制造企业对LED电视的大力推广下，消费市场对其关注度也逐渐升温。中国电子商会消费电子产品调查办公室“五一”前在北京苏宁卖场开展的一次调查结果显示，在预期购买平板电视的消费者中，准备选择LED电视的比例高达34。专家预测，未来3年，LED电视可能逐渐替代传统液晶，成为消费主流。据统计2009年7月份生产的笔记本电脑液晶显示器中，已占10%左右的份额。我国已成为手机、电脑与电视生产与消费大国，预计2010年国内笔记本电脑、液晶显示器、液晶电视销量分别为1900万台、2500万台、1800万台，对功率型白光LED的平均需求量分别为30只/台、60只/台、180只/台，总计约达53亿只功率型白光LED，市场规模约1000亿元。市场的开拓需要技术作支撑。因为人们对LCD面板的视觉效果要求较高，而现在LED背光模块的显色指数只有6575，对色彩的显示效果不尽如人意。目前模块的厚度还是比较大，应持续降低模块厚度，由目前普遍使用的0.50.8mm，降低至0.30.5mm。5.4 室外照明室外照明如庭院照明、广场照明、停车场照明等，2008年的市场份额近20亿元，约占LED照明市场份额的10%左右。在室外照明应用中，庭院LED灯应用量目前最大。传统的庭院照明光源多为荧光灯，由于对庭院灯的照度要求不高，所用光源的功率也较低，低功率LED的性能参数接近或超过荧光灯，因而成为庭院照明理想的替换光源。但目前性价比相对较低，应用量的进一步扩大有待于产品性能的不断提高。近两年市场份额的增长率平均超过10%。室外照明的其他应用则刚起步。近一两年，LED室外照明示范项目如停车场的示范应用等取得了较好的效果，用户认可度较高，今后市场份额会有较大增长，将达到百亿元。5.5 专用照明专用照明如便携式照明 (手电筒、头灯)、低照度照明(廊灯、门牌灯)、小尺寸LCD背光照明、展示照明、照相机闪光灯、台灯等，2008年的市场份额超过50亿元，约占LED照明市场份额的40%。LED在该领域的应用已经比较成熟，未来几年随着LED光源逐步替代该应用领域的现有光源，市场份额将持续增长，超过百亿元。由于LED灯所发光属于冷光，且不含紫外辐射，光束角小，特别适用于展示品照明。同时展示品照明需要的光源功率较小，更能使LED灯高光效、长寿命的特性得到充分发挥，因此近几年LED灯在展示照明中得到了广泛认可，平均年增长率接近60%，并且呈现出越来越高的增长趋势。5.6 太阳能光伏照明太阳能光伏照明LED灯2008年市场份额达20亿元左右，约占LED照明市场份额的15%。LED需低压、直流供电，与太阳能光伏电池提供低压、直流供电的方式非常匹配，两者结合不需要交流逆变器，系统效率较高。今年我国政府出台光伏产业补贴政策，为太阳能光伏照明的发展提供了有利契机，在各级政府的大力推动下，未来几年其市场份额将逐渐接近百亿元。 5.7 隧道照明LED在隧道照明中的应用需求不容忽视。隧道照明的布灯间距相对较小，可以使用小功率的LED灯，散热相对容易解决，LED灯长寿命的特点能够得到发挥，因此非常适用于隧道照明。但目前产品还存在可靠性差、寿命短等问题，在隧道照明中的大范围应用还有待于该类产品性能的进一步提高。2008年市场份额达几亿元左右，约占LED照明市场份额的4%。预计今后每年市场份额将增长20%左右。 5.8 安全照明安全照明如矿灯、防爆灯、应急灯、安全指示灯等，2008年市场份额只有几亿元，约占LED照明市场份额的6%。潜在市场有几十亿元。5.9 特殊照明特殊照明如军用照明灯、医用无热辐射照明灯、杀菌灯、农作物及花卉专用照明灯等，2008年市场份额较小，未来几年其市场规模将达到10亿元。5.10 工业照明 近两年LED光源也开始涉足工业照明领域，如厂房照明、设备照明等，市场份额还很小，制约应用的障碍主要是LED光源的性价比低于现在使用的传统光源。LED光源在该领域应用量的大幅提高有待于其性能的进一步提高。 结语照明LED光源的性能提高很快，已经接近或超过传统光源的性能，在照明领域的应用发展很快，应用领域不断扩大。传统光源根据自身的特点，应用领域各有偏重，如高压钠灯多用于道路、隧道照明，金属卤化物灯多用于厂房（大功率）和商店照明（小功率），荧光灯多用于室内照明。LED光源也有其局限性，如大功率产品的散热问题是一个技术难点，并直接制约其主要性能的提高，因此对于其在照明领域的应用应该有理性的推进。LED光源要进入主要照明领域还有很长的路要走，而且会越来越艰难。目前，照明LED产品在其适用的应用领域推广的主要障碍是性价比低。造成这种现象的原因一是白光LED的性能和传统照明产品还有差距，有待于进一步提高。近两年白光LED的性能以每年超过10%的速度提高，目前已见报导的白光LED的实验室水平最高光效为161 lm/W，量产的最高光效已超过100 lm/W，可期待在近几年超过传统光源；二是