高效率LED照明应用之发展与趋势

全球LED照明市场在进入市场成熟期后,部分领域呈现整理的状态,根据集邦咨询LED研究中心(LEDinside)的数据,2016年全球LED照明市场规模达到296亿美元,2017年可望成长到331亿美元,LED照明渗透率已经是52%的程度,未来仍有相当可发挥的空间,但低阶市场的产品价格与竞争,并不是国际厂商们所乐见,部分较具实力与产品技术门槛的一线大厂,会往高效率LED照明与利基型市场走。
 
而受惠于区域照明市场发展,2016年欧洲LED照明占比为23%,其次是北美和中国市场,整体以亚太照明市场的增长速度最快。LEDinside走访照明大厂与主要的LED供应商,探讨在高效率LED照明路线上的市场新局。                                                             

美国照明市场吸引大厂推高效率LED灯管
 
美国市场的经济政策牵动着北美照明产业的发展,美国正在推动的LED照明灯具本土组装,将会更满足当地的细分市场需求,扩大当地市场的规模。

LEDinside认为,这会产生类似先前美国当地的太阳能安装服务业兴起的效应,带动更多美国本土的LED照明工程团队诞生,处理新装的项目和替换传统灯具、初代LED灯管等生意,增加更多美国本土的工作机会。
 
美国各大厂商正在积极发展LED照明业务,LED照明产品占比不断上升,LED商业照明/工程照明的需求正强劲于美国市场开展。其中以Troffer、平板灯、隧道灯、天井灯市场需求成长最为快速,并加速往智慧化和光通讯等领域发展。
 
LEDinside表示,2017年全球LED商用照明(主要包括灯管、Toffer以及面板灯),产值为63.47亿美元,2016~2020年的年复合增长率为12%。北美市场的 LED 灯管需求很高,在DLC 4.0规格出来后,许多厂商与标案发包单位都更注重符合DLC 4.0相关规格的产品,这对LED灯管的设计和成本结构、厂商选用LED芯片的选择会产生怎样的影响呢 ?
 
高电流密度与低电流使用的LED元件取舍哲学
 
现阶段因为市场与应用的不同,照明厂商必须小心地在选择LED芯片与LED元件。目前市场新应用的主流,分成“高电流密度”与“低电流使用”这两种LED芯片的设计与选择哲学。
 
国际LED磊晶大厂晶电市场营销中心林梓渊处长指出,高效率LED的需求面向,在LED芯片价格已经降低到甜蜜点后,对照明厂商而言,选择用更少颗的LED芯片,让它们用更高的电流密度工作,以Over Drive的方式实现照明灯具的成本降低,这是一般LED灯管或LED球泡灯的方式,追求lm per dollar,但要搭配适当的散热模块,也有相当的散热材料成本,虽然是目前市场的主流,但光质量、产品的寿命,其实受到很多挑战。比方说,以高电流密度设计的LED封装在LED灯管中过少,就会呈现光斑这类对LED灯管照明质量、散热上造成的负面影响。


 
(左:营销中心陆宏远处长;右:营销中心林梓渊处长)

另一种成功的方式是“低电流使用”,也就是在高质量高效率的LED灯管中,使用较多颗的LED,避免上述负面问题。低电流使用的哲学,就是以原本既定规格更低的电流 驱动LED芯片,并且在一个灯管内,放入够多的LED封装,看起来的效果会更好。在全玻璃灯管的趋势形成,逐渐取代半罩塑胶灯管的情况下,低电流使用多颗高效率 LED 芯片,不但照明效果获得改善,产品的寿命、质量与稳定度均较佳,也符合美国DLC 4.0的高效率规格,实现整灯150lm/w 以上的高效率。
 
在对整组LED灯具的光效率要求提高的情况下,适当的LED芯片设计,加上散热、Blaster、玻璃灯管结构,就会是单价较高的高质量高效率产品,也符合市场期待。
 
高效率LED灯管元件需慎选有专利的供应商
 
晶电目前在美国的客户,已经成功地在医院、公共建筑、大楼等领域切入市场,并积极将T8、T5 传统荧光灯管替换至LED灯管。同时,美国厂商在美国制造成为趋势,案主与市场的接受度也比过去要更高。一个高效率LED灯管所需要LED芯片量不算少,是一般低成本LED球泡灯的数倍到十倍之多。
 
晶电在LED芯片上的研发不但有多年的经验,还有相当多的自有LED专利与合作的授权专利,将产品出口到欧洲与北美等市场客户的客户,会比较乐于选择晶电的解决方案,晶电可以大量且稳定的供货也是主要优势。除了北美市场外,晶电也切入对质量相当注重的日本市场,近期因应2020年东京奥运,也有不少次世代的LED照明需求。
 
整体而言,有部分市场需要能够以低电流运作,但又能够做到高效率的LED产品,低电流高质量的解决方案,已经成为一线照明厂商关注的目标。





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