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我国LED照明产业标准化现状分析与研究

作者:金海滨光电来源:LED 日期:2013年12月4日 08:46

 

LED照明产业概述

  LED应用分为显示和照明两大类。以发光二极管(LED)为光源的新型照明,称为半导体照明,简称LED照明,以半导体照明为主体的产业称为LED照明产业。LED照明的产业链包括上游的原材料、设备(单芯片)及外延生长;中游的芯片制造;下游的封装和产品开发生产与应用;配套产业包括相关设备、配件、材料等。上游环节技术含量高、资本投入大、质量影响大、利润空间高,LED发光颜色和发光效率与制作LED的材料和制程有关,且上游占LED制造成本70%左右,对LED产业极为重要;中游是技术和资本密集型环节,芯片是目前专利竞争最为激烈的环节,具有投资强度大但见效慢的特点;下游环节包括LED封装和灯具的开发生产应用,是与市场联系最为紧密的环节,技术含量相对较低,投资门槛也较低,因而是LED产业中规模最大并且发展最快的领域。

  国际LED照明产业现状

  LED照明产业正处于高速发展期,目前全球LED产业可以分为四大地区。一是欧美地区,以通用照明为主攻方向,强调产品的高可靠性和高亮度。二是日本,技术最为全面,无论是通用照明,还是背光显示,都具备很强实力,其发展方向兼顾通用照明、汽车、手机和电视。三是韩国和中国台湾地区,以笔记本电脑显示屏背光、LED-TV背光和手机背光为主攻方向,出货量大、单价低、毛利低。四是中国大陆,以黄绿光为主,主攻户外显示屏、广告屏、信号灯领域。

  在国内产业政策和国际市场需求的双重拉动下,中国的LED照明产品市场也在加速发展。目前,全球LED产能在向中国转移,全球50%左右的LED封装和60%以上的LED应用都在中国进行。我国已成为全球半导体照明产业发展最快的区域。

  国内LED照明产业发展政策

  凭借节能环保的先天优势,L ED产业成为启动绿色照明革命的强力引擎,被誉为“新光源与新能源的黄金交叉点”,持续得到国家和各级地方政府的支持。2006年初,国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要》,将“高效节能、长寿命的半导体照明产品”列入中长期规划第一重点领域(能源)的第一优先主题(工业节能),在国内外引起广泛关注;同年10月,国家“十一五”863计划“半导体照明工程”重大项目正式启动。20 08年1月10日,国家财政部、国家发展和改革委员会(以下简称“国家发改委”)联合发布了《高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法》,推动LED产业的快速发展。2011年11月4日,由国家发改委联合5部委印发的《关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告》明确提出,将按阶段淘汰白炽灯,并计划到2016年10月1日,普通白炽灯将彻底退出市场。发改委还组织起草半导体照明产业“十二五”规划,并将和财政部参照绿色照明政策,研究制定鼓励LED推广措施。此项措施的颁布与实施将对我国照明产业起到巨大推动作用。

  与此同时,在“十二五”节能减排的大背景下,我国政府针对公共照明也出台一系列的鼓励政策,加快我国环保、节能减排步伐,扩大LED产品内需,加速推广LED照明产品应用领域。包括“十城万盏”、“千里十万盏”、“绿色照明城市”等相关系统工程,推动LED照明产品认知度,为其创造良好的市场空间。

  随着LED在节能减排、带动相关产业转型、转变经济发展方式等方面的作用进一步显现,我国有望出台更为有力的LED产业发展促进措施,其政策空间和市场空间都有很大的提升潜力。

  我国LED照明产业标准化现状

  经过近几年的发展,我国的LED产业基本形成了比较完整的产业链。与此同时,LED照明相关标准的制定、标准体系的建立也进入快速发展阶段。目前,国内涉及LED与半导体照明的标准项目已基本覆盖外延芯片、封装器件、产品应用、测试设备等产业链各个环节。

  我国LED照明产业分布现状(一)

  在“国家半导体照明工程”的推动下,我国已建立了上海、厦门、大连、南昌、深圳、扬州和石家庄等7个国家半导体照明工程产业化基地。国内LED产业分布状况如下。

  (1)珠三角:主要集中于深圳、中山、佛山、惠州、广州、江门和东莞等地。珠三角地区是国内半导体照明产业化发展最活跃和最快的区域之一,封装和应用在国内规模最大,离市场最近,投资活跃,承接海外企业转移较多。最明显的竞争优势是市场优势。目前广东市场LED照明用量占全国50%。其中,广州产业基础集中于研发、检测、设计等高端服务平台及下游封装领域,深圳半导体照明产业已初步形成“蓝宝石—外延—晶粒—封装—应用”的完整产业链,江门主要集中于下游封装、应用领域,并已向上、中游的外延芯片制造延伸。

  (2)长三角:以上海、江苏和浙江的杭州、宁波为代表的长三角地区,LED产业配套能力较强,高端应用突出,人才、资金比较集中。其中,上海市已经在半导体芯片制造和封装应用方面呈现出良好的产业发展态势,并形成了比较完整的产业链与企业群;江苏半导体照明产业在电子信息产业发展的带动下,目前在半导体照明封装及应用方面已经初具规模;宁波具有坚实的产业基础(起步较早,同时为灯具生产基地)和经济区位优势。

(3)闽三角:主要集中在江西和福建地区,闽三角地区上游投资规模国内最大,外延及芯片产能、芯片企业规模较大,台湾企业转移较多。厦门具有良好的群体优势、人才优势和区位优势。江西省从上游外延材料、中游芯片制造到下游器件封装都实现了规模化生产。

  (4)环渤海湾地区:以北京、天津、大连、河北等为代表的环渤海湾地区,研发力量较强,研发机构较集中,拥有国内最好的外延及芯片技术。尤其是北京,研发优势明显;大连具有坚实的轻工业和光电子产业基础、“东北亚经济圈中心”的经济区位优势。

  我国LED照明产业标准化现状(二)

  国内LED照明标准制修订概况

  目前,我国已颁布LED照明各级标准共计111项,其中LED国家标准共36项,已立项并正在起草的LED国家标准共8项,拟立项LED国家标准共20项。已颁布的LED行业标准共56项,已颁布的LED地方标准共19项。

  国内LED照明产业标准体系发展现状

  标准体系是一定范围内的标准按其内在联系形成的有机整体。LED照明产业标准体系是一个在LED产业化过程中已经制定、正在制定以及需要制定的标准按其内在联系形成的科学的有机整体,涉及从上游的原材料、设备及外延生长,中游的芯片制造,到下游的封装和产品开发生产与应用等整个LED产业链的标准化过程。

  近年来,LED照明产业得到国家和地方政府的大力支持,标准体系建设速度明显加快,颁布并立项了大批LED国家标准、行业标准和地方标准,构成了LED照明产业标准体系的基本框架。

  国内LED照明产业标准体系框架主要按照LED产业链核心技术特征,并强调LED产品在照明和显示领域的应用需求,划分为通用技术标准子体系,材料、外延、芯片标准子体系,封装、器件、模块标准子体系,驱动、控制标准子体系,应用产品标准子体系,设备标准子体系,特殊场所应用标准子体系,共7个标准子体系。

  国内LED照明产业标准体系框架包含3个层次的内容:第一层次包括LED芯片标准、LED封装技术标准和LED照明标准等三大类。第二层次包括基础标准、性能标准、方法标准和安全标准等四大类。第三层次包括照明LED测试方法标准、照明LED光束能达到2100lm以上,光效率可达到90lm/W以上,光束维持率在90%以上,明年将有可能提高这些标准。此次公示的安全标准包括了以LED日光灯为主的D12插座、LED日光灯、LED日光灯转换器等4种标准。

  近来,韩国发布了新通报,即关于荧光灯替代型L ED灯标准草案。该草案上调了可替换直管型、联排型和环型荧光灯的LED灯的安全标准。标准草案涉及可替换直管型、联排型和环型荧光灯的LED灯的安全标准,规定荧光灯替代型LED灯的安全和功能要求,安全要求包括如绝缘电阻、绝缘强度、爬电距离、电气间隙、耐热和耐燃等,性能要求包括光通量、色温和点/灭寿命等。

  结语

  总体上看,国际上许多标准化组织都制定了各类标准,体现了充分重视标准化的局面,但其中有些标准、规范出现重复和矛盾的问题,特别是某些应用受传统行业影响和标准技术归口的束缚以及存在技术上的盲区而造成标准不科学的问题。因此,建议国内LED标准化工作在充分借鉴现有国际标准的技术和经验上,合理规划我国LED标准化工作内容和进程,充分开展LED标准化方面的研究,加快制定适合我国国情的LED国家标准,使标准化工作与市场密切联系,加大LED标准化方面的投入,培养LED标准化人才,早日建成我国的LED标准化体系。  

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