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我国现有led企业600余家,企业主要集中在下游封装和应用领域,国内从事led上游外延片和中游芯片的企业大约在10余家。全球led主要供应国和地区是日本、台湾、美国和欧洲,其中台湾、大陆和韩国等非日本亚洲地区是全球led产业增长最快的地区。在整个照明领域,我国是世界照明电器第一大生产国、第二大出口国,半导体照明产业有很强的产业基础,因此未来我国led将面临巨大的发展机遇。
一、led产业简介
1.白光led成为未来成长的焦点
作为一种全新的照明技术,led是利用半导体芯片作为发光材料、直接将电能转换为光能的发光器件。自20世纪60年代世界第一个半导体发光二极管诞生以来,led照明由于具有寿命长、节能、色彩丰富、安全、环保的特性,被誉为人类照明的第三次革命。
led制程如下:
(一)上游:产品主要分为单芯片与磊芯片,单芯片系作为材料的基板。
(二)中游:主要产品为晶粒。依led不同需求进行磊芯片扩散、金属蒸镀、再在磊芯片上光罩、蚀刻、热处理,制成晶粒电极,最后经过晶粒切割、测试、检验后完成。
(三)下游:晶粒封装。将晶粒黏于导线架,依产品应用的不同,将晶粒封装成不同的led。
表1 led种类及应用
表3 笔记本电脑对led需求预测
台式电脑显示器方面虽然 led 替代的要求不像笔记本电脑那样迫切,但是led 所带来的更完美的画质体验对消费者将是很大的诱惑,随着led 成本的不断降低,其渗透率必然逐步提高。
图3 全球led市场增长趋势(十亿美元)
表5 不同光源12寸nb背光模组成本比较
图5 led背光模组未来需求巨大
全球led主要供应国和地区是日本、台湾、美国和欧洲,其中台湾、大陆和韩国等非日本亚洲地区是全球led产业增长最快的地区。
在美国,约三分之一的一次能源用于发电,而电力的20%又用于照明,假设目前照明市场中白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯的市场比例分别是42%、41%、17%,则合计的照明效率约在45-65lm/w。如果led照明的发光效率能达到150-200lm/w的目标,并且全部取代传统照明,则合计的照明效率可以提高一倍以上,美国用于照明的电力消耗因此将减少一半,全部电力消耗将减少超过十分之一。
预计到2025年美国每年的电力消耗大约是52500亿度,以每度电零售价格0.07美元计算,消费者每年大约支付3500亿美元,因此使用led照明每年可以节约用电5250亿度,消费者每年可以节约350亿美元。而对全球来说,这个数字将扩大3到4倍。美国一座核电站的年均发电量大约是720亿度(按每座1gw的发电容量,每年发电时间为365×24小时,发电小时利用率87%计算),节约5250 亿度意味着节约大约70座核电站的年发电量。
图6 led效能的提升速度
三、中国led应用市场分析
应用一:显示屏是led主要应用市场,全彩显示屏增势强劲。
我国led显示屏市场起步较早,市场上出现了一批具有很强实力的led显示屏生产厂商。目前led显示屏已经广泛应用到车站、银行、证券、医院。在led需求量上,led显示屏仅次于led指示灯名列第二,占到led整体销量的23.1%。由于用于显示屏的led在亮度和寿命上的要求高于led指示灯,平均价格在指示灯led之上,这就导致显示屏用led市场规模达到32.4亿元,超过指示灯位居榜首成为led的主要应用市场。凭借着独特优势,led全彩显示屏广泛应用在体育场馆、市政广场、演唱会、车站、机场等场所。
应用二:小尺寸背光源市场放缓,中大尺寸将成为新关注点。
led早已应用在以手机为主的小尺寸液晶面板背光市场中,手机产量的持续增长带动了背光源市场的快速发展。特别是2003年彩屏手机的出现更是推动白光led市场的快速发展。但随着手机产量进入平稳增长阶段以及技术提升导致用于手机液晶面板背光源led数量减少,使得led在手机背光源中用量增速放缓。数量增速的放缓加上平均价格的不断下降,最终导致小尺寸背光源市场增长乏力,同时,中大尺寸背光源市场成为厂商新宠。