演示文稿_LED照明
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LED照明技术及市场Outline●LED照明技术概述●LED照明的相关标准、联盟及专利●LED照明市场及发展趋势LED照明概述LED绿色照明LED (Lighting Emitting Diode)被称为第四代照明光源或绿色光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。
尽管在使用寿命、照明范围、色温、散热、成本等方面遭受质疑,但是LED依旧被公认为下一代的主流绿色照明技术,其应用领域已经扩及室内照明、住宅、户外、装饰与建筑照明等,行业预测LED将在未来5-10年后将主宰照明市场。
照明技术的发展LED光源特点LED 光源绿色环保发光效率高受温度影响大响应时间短低碳效应耗电少安全可靠多元化合物半导体器件离散性大使用寿命长单色性好色彩鲜艳平面发光方向性强耗电功率(相同照度)照明光源比较照明光源比较平均寿命紫外辐射LED灯卤素灯荧光灯白炽灯光效(lm/W)热能红外辐射可见光照明灯照明光源能量转换照明光源能量转换比较LED照明常用术语及单位照度流明面积( m 2 )LED 芯片的基本结构•LED(Light Emitting Diode)即发光二极管,它属于电流控制性半导体器件,其发光亮度与正向电流IF近似成正比。
•LED芯片基本结构:将一块电致发光的半导体材料置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯片的作用。
LED芯片基本结构LED球泡灯的基本结构LED球泡灯基本结构:由驱动电路、灯座接口、LED 基板和散热结构等组成。
LED 球泡灯基本结构LED照明灯具包括芯片封装、散热、光学、驱动、结构、材料、外观等在内的系统技术链概要●LED照明技术概述●LED照明的相关标准、联盟及专利⏹LED标准概述⏹中国标准⏹国际标准⏹欧洲、美国、日本标准⏹ZHAGA联盟⏹LED专利概述⏹LED专利统计●LED照明市场及发展趋势LED照明标准概述LED照明相关标准LED照明当前最通用的认证是CE认证,包括电磁兼容EMC 和安全LVD,电磁兼容EMC 还分EMI (Electromagnetic Interference)和EMS (Electromagnetic Susceptibility)。
对于出口不同国家对应其相关认证,美国需要UL,FCC,TIMCO认证;德国要TUV,EMCC认证;日本要VCCI 认证;澳洲要SA认证;加拿大要CSA认证;挪威要NEMKO认证;其他认证有GS,PSE,FDA,ETL,C-TICK,CB,CCC 等;还有关于有毒材料的Rohs认证,EUP能效认证等。
LED照明标准有国际标准,国家标准,行业标准,企业标准四级;LED照明标准分光安全和光品质二大类。
中国标准国际标准欧洲标准美国标准日本标准ZhaGa联盟ZHAGA联盟Zhaga Consortium由美国Acuity Brands、美国Cooper Lighting、德国欧司朗、日本松下、荷兰皇家飞利浦电子、比利时Schreder、日本东芝、德国TRILUX以及德国Zumtobel九家公司于2010年2月成立,旨在促成LED照明产品标准化。
该联盟定义了各种光学引擎(light engine)介面的标准,使厂商在LED照明元件的采购上将更为容易,进入产业的门槛相对降低。
Zhaga联盟将针对LED照明灯具的外型、灯座订定规范;另外,与散热路径有关的热介面,控制供电、接地、绝缘需求的电气介面,以及与光束、顏色等放射性相关的光学介面,皆属标准化的范围。
但因照明性能会依各地区、国家而有不同的差异,并未针对寿命、品质等条件设定标准。
ZhaGa联盟ZHAGA联盟Zhaga Consortium目前196成员,制定了六种接口标准(图),对LED产品的形状及电气特性等制定了标准,不过没有规定产品寿命和效率等品质相关的项目。
LED 照明相关专利LED照明专利概述LED照明专利主要围绕衬底、荧光粉、透镜和封装四个方面。
全球的LED专利件数在1996年至2006年间一直保持快速增长,到2006年出现峰值,此后步入稳定阶段。
造成上述原因是由于在1996年前,大功率LED蓝光外延材料一直未能顺利面世,全球研发人员在GaN和SiC两种材料的阵营展开激烈的竞争,截至2010年4月,全球共申请LED相关专利305100余。
LED 照明专利概述LED行业垄断巨头全球LED产业格局为美国、亚洲、欧洲三足鼎立,世界主厂商分布在美国、日韩、欧盟等地。
他们拥有核心技术和专利,在GaN基蓝光LED、白光LED 等技术上处于领先地位。
由此造成全球LED高端产品市场集中度高,目前全球LED市场由行业前5大厂商掌控,即:•日本日亚化学(Nichia)•日本丰田合成(ToyodaGosei)•美国的cree公司•欧洲的飞利浦(Philips Lumileds)•欧洲的欧司朗(Osram)这五家厂商为了维持竞争优势、保持自身市场份额申请了多项专利,几乎覆盖了原材料、设备、封装、应用在内的整个产业链。
LED厂商间通过专利授权和交叉授权来进行研发和生产,不仅阻碍了新进入者的产生,某种程度上也增加了企业的生产成本。
最近韩国首尔有超过日本丰田合成进入五强。
LED照明专利统计LED专利数统计图以公开年份统计的全球LED 专利数(柱形图)数据来源:OFweek半导体照明网LED照明Microsoft OfficeExcel 工作表至今还在保护期的LED专利(线性图)LED照明专利保护统计数据来源:OFweek半导体照明网LED照明专利纠纷Microsoft Office Excel 工作表五大公司Nichia、Osram、Toyoda Gosei、Cree 和Lumileds 几乎控制了整个白光LED 产业,经过长期的专利纠纷,选择“相互(交叉)授权”的方式来平息彼此之间冲突和纠纷(2005年以来专利问题如上图示)。
专利垄断是制约LED照明普及的一个壁垒概要●LED照明技术概述●LED照明的相关标准、联盟及专利●LED照明市场及发展趋势⏹世界LED照明产业格局及LED照明产业链⏹中国LED照明产业链和中国LED照明路线⏹LED照明发展新趋势全球LED照明产业全球LED 照明产业分布资料来源前瞻调研2010目前全球形成了以日、美、德为产业龙头,中国台湾、韩国紧跟其后,中国大陆、马来西亚等国家和地区积极跟进的梯队分布。
全球LED 产业主要分布在日本、中国台湾地区、欧美、韩国和中国大陆等国家与地区。
其中日本约占38%的份额,是全球LED 产业最大生产国,其发展动向几乎为全球LED 行业的指针。
我国台湾地区产值位列全球第二。
全球LED照明布局发展全球LED照明布局与发展(图表来源拓璞产业研究所2010.8 )典型代表中有从上到下一条龙的厂家,星号表示有灯具品牌和渠道。
全世界约有20-22%的电能用于照明,其中40%是白炽灯照明,每年消耗的电能达2,000太瓦时(TWh)(等于20,000亿千瓦时),若全替换成LED照明消耗电能只有十分之一.2011年全球照明在住宅商业工业及街灯总的比重分析MIC.Morgan Stanley Research2012-2015 LED照明各应用市场估值分析MIC.Morgan Stanley Research中国LED照明产业分布目前中国形成了以长三角、珠三角、闽三角为LED产业主体的分布。
其中长三角包括浙江、江苏、上海约占40%的份额,珠三角以广东为主约占35%的份额,闽三角以福建为主约占8%的份额,北方地区约占5%的份额。
资料来源:2011中国LED发展论坛中国LED照明产业链企业*星号表示有从上到下一条龙的厂家资料来源前瞻调研2010中国LED照明市场规模中国LED照明市场规模资料来源中国LED导航网中国的照明产业经过了50多年的发展,已经逐步形成了以白炽灯、荧光灯等传统灯具为主体的照明市场,将来会成为LED灯的天下。
据中国照明协会统计,2009年普通白炽灯产量为27.3亿只,比2008年的33.4亿减少了18.3%,预计到2013年,我国白炽灯的年产量将减小到14.2亿只,2016年全面禁止生产和使用白炽灯。
中国LED照明市场规划别是在限制传统光源的使用,推广LED照明方面。
淘汰白炽灯路线图如下:LED照明驱动市场分析中国LED照明驱动市场分析据国家发改委人士预测,”十二五“期间,LED产业有望实现翻两番的目标。
尽管现在荧光节能灯还比LED照明市场大,在价格上也有优势,但由于含汞,不符合环保要求,故至2015年末中国的LED照明渗透率达20%.而业内普遍估计则更为乐观,预计到2015年,中国户外LED照明渗透率达60%-80%,室内商用LED照明渗透率达25%-30%,室内家居LED照明渗透率约5%-10%,中国市场LED照明整体渗透率将达到、甚至超过20%而在以政策引导撬动市场应用方面,地方政府已经先行。
LED照明是典型的技术驱动产业,LED照明应用需要驱动电路。
LED驱动电源贯穿整个LED产业链的发展,可以比喻为保持LED产业顺利发展的血液,其市场潜力不可小觑。
据市场调研公司iSuppli预计,2013年前中国LED驱动器市场将以4.4%的年复合增长率增长,2010年市场规模将达到1.277亿美元,预计2013年将达到1.39亿美元。
LED作为新一代电光源,其市场有多大,其必备的关键组件——驱动电路的重要性就有多大,基于此,LED照明驱动电路的相关研究发展也越来越快,而驱动电路的工艺也不例外。
LED照明应用离不开LED驱动电路LED照明市场分析中国LED 照明市场细分资料来源LEDinside2011分析:LEDinside表示,LED照明应用市场份额(绿色柱图)将从2011年的20亿美元到2015年的80亿美元。
LED 照明市场正待爆发LED照明市场发展趋势LED照明新趋势步入家用市场,速度缓慢;LED户外优先,商业工业车用其次,家用殿后。
替换周期长,成长遇瓶颈一般寿命2万小时,渗透率20%瓶颈。
LED照明应用室内照明市场LEDLED室内照明应用增长率高室内照明市场主要包括商场室内照明、酒店室内照明、写字楼室内照明、以及家居照明等。
从市场规模上看,室内照明市场由于应用群体的广泛将成长为规模最大的市场。
随着LED灯具的价格逐渐降低,LED照明将逐渐进入商用照明及民用照明,从而走进千家万户改变人们传统的日常照明方式,预计在2013年室内照明将达到98.2亿元的市场规模。
LED照明四大技术发展预测照明效率(lm/w)综合效率灯具效率电效率热效率封装后光效率(商品白光LED )(lm/w)201520122010项目\年度LED照明市场新趋势LED企业扩充产能,业务领域在供应链上扩大LED照明新趋势AC LED的应用LED照明规范化、标准化光源模组的形式向下游垂直整合COB(Chip on Board)智能LED的应用OLED的挑战。