1、2010 年第 5 期 青海科技新能源经济1 引言在全球气候变暖的背景下，节能减排已成为全球的热点和重点，这也吹响了具有低能耗 、无污染特点的 LED（ LightEmittingDiode，即发光二极管） 照明行业腾飞的号角，全球已经掀起了投资 LED 的热潮 。在我国大力倡导节能环保以及城市化进程不断加快的形势下， LED无疑获得了战略性的发展机遇 。本文分析了国际 、国内 LED照明产业发展现状，并简要论述了 LED照明产业的发展前景 、方向和挑战 。2 LED 产业现状2.1 MOCVD 设备需求逐年大幅增长预计 2010 年 MOCVD 机台出货量是 662 台，是20072009
2、三年的总和，估计 2011 年仍然能够维持这么高的出货量 。每台 MOCVD 机台售价大约 100200 万美元，我国政府最高补贴 50%。目前我国掀起了一股 LED 投资热，疯狂采购 MOCVD 机， 2010 年单在发改委登记备案的就有近 700 台，有些厂家不等发改委的补贴便直接购买 。MOCVD 机台差不多被德国厂家 Aixtron 和美国厂家 Veeco 垄断，两家产能有限，订单已经排到 2012 年 。2.2 LED 芯片厂商的分布格局LED照明芯片作为上游产业核心链条，技术的发展直接带动照明市场格局的变化，目前全球 LED 芯片厂商分布有三大格局 。（ 1） 日本 、欧美为代表的
3、厂商 。全球五大 LED巨头均属于此，这些厂商技术一流，专利多，在超高亮度 LED 领域耕耘多年，目标市场是通用照明以及汽车照明 。（ 2） 韩国和中国台湾为代表的厂商 。这些厂商拥有消费类电子完整产业链，关注消费类电子产品背光用 LED，其技术与欧日美企业有差距，尤其是通用照明领域，目前正在享受高速成长期 。（ 3） 中国大陆为代表的厂商 。中国大陆厂商规模小，数量分散，主要从事四元黄绿光 LED生产，主要用于户外景观 、装饰或广告 。全球 LED芯片销售排名见表 1。2.3 LED 封装厂商LED产业是新兴产业，近几十年来发展迅速，但区域发展不平衡，在发展模式上亦有较大差异 。欧 、美 、
4、日地区发展较早，培育了许多大型 LED企业，这些企业凭借其雄厚的资金实力和先进的技术水平，多采取垂直一体化经营模式，从外延 、芯片制造到器件封装，覆盖了整个产业，有的甚至介入到应用领域 。中国大陆和台湾地区进入 LED 产业较晚， LEDLED 照明产业的现状与前景分析王 晏1，韩宏伟2（ 1.青海新能源 （集团） 有限公司，青海 西宁 810008；2.青海省太阳能电力有限责任公司，青海 西宁 810008）摘 要：本文分析了国内外 LED照明产业的发展现状，并简要论述了 LED照明产业的前景 、发展方向 、机遇和挑战 。关键词： LED产业；发展现状；前景分析企业名称 2008 年 200
5、9 年 2010 年日亚化学 1321 1233 1368Cree 493 543 808Osram 555 587 618晶电 313 397 653三星 （ LED) 188 516 928Lumileds 213 260 418光磊 197 169 220丰田合成 204 331 465东芝 182 202 388Sharp 142 150 368璨圆 44 65 119Rohm 80 76 80华上 76 45 68新世纪 42 34 65广稼 61 68 115三安 31 78 105泰谷 30 41 81隆达 63 162鼎元 81 101LG 206 690首尔半导体 319 6
6、03表 1 全球 LED 芯片销售排名 /106美元18青 海科技 2010 年第 5 期新能源经济企业的资金实力 、技术水平与欧 、美 、日企业有一定差距，因而多专注于产业链的某个环节，走专业化道路 。随着中国大陆和台湾地区企业的资金实力和技术水平的提升，目前在封装领域，发光效率 、显色指数等主要指标方面国内外已不存在明显差距 。国内 LED封装企业的特点是规模小 、数量多，有 500600 家，其中销售在千万元以上的企业约 100 家 。2.4 LED 应用产品主要企业的分布表 2 LED 应用产品主要企业的分布及其产业优势全球布局 主要企业 产业优势日本 Nichia、ToyodaGos
7、eiLED封装全球产量第二大 、产值第一大生产地区，垄断高端蓝绿光 LED市场， ToyodaGosei 蓝绿光 LED产量全球最大 。欧洲 Osram独有的芯片平面设计技术，为欧洲最大高亮度 LED 厂商，市场销售以欧洲的汽车业为主 。美国 Lunileds、CreeSiC衬底生长的 GaN 外延片和芯片 、紫外光外延片和芯片 、白光功率型 LED国际领先 。中国台湾 光磊 、晶电 、光宝 、亿光 、佰鸿 、宏齐 、东贝等外延片及芯片产能全球最大， LED封装产量全球第一 、产值全球第二 。中国大陆三安光电 、杭州士兰明芯 、山东华光 、佛山国星光电 、厦门华联 、江苏稳润 、广州鸿利 、上
8、海三思 、深圳联创健和 、北京世纪澄通等 。初步形成了 GaN 基 LED 外延片生产 、LED 芯片制备 、LED封装和应用的较完整的工业体系和相应的研究体系 。韩国 Seoul 半导体 、三星 、LG等 2.5 我国 LED 产业现状2009 年没能成为业界人士所认为的 “中国 LED路灯元年 ”，但是 “十城万盏 ”成就了我国 LED 照明产业应用的开端，促使了 LED 成为节能照明的主流方向，表示了政府支持 LED 产业发展的决心 。然而，财政支持 、行政程序 、技术能力 、市场认知 、标准制定和地方保护等问题确实是 LED 产业 2009 年已经出现并将持续面临的困境，也是 2010
9、 年 LED 产业必须努力突破的方向 。2.5.1 国 内 LED 产 业 四 大 片 区 、七 大 基 地 的 格 局2006 年国务院发布了 国家中长期科学和技术发展规划纲要 （ 20062020） ， “高效节能 、长寿命的半导体照明产品 ”被列入中长期规划第一重点领域的第一优先主题，引起了国内外广泛关注 。我国 LED 产业目前已经形成了四大片区 （珠三角 、长三角 、福建江西地区 、北方地区） 、七大基地 （大连 、上海 、深圳 、南昌 、厦门 、扬州 、石家庄） 的产业格局，并呈现出北方研发机构集中 、研发力量强，南方产业化能力强 、应用发展快的特点 。2.5.2 我 国 是 LE
10、D 产 业 的 最 大 生 产 和 出 口 国 经“十五 ”以来的建设，我国基本形成了从基础原材料 、芯片 、封装 、应用产品到系列配套产品完整的产业链，目前我国已是世界上最大的 LED 封装 、LED 显示屏 、LED路灯 、景观照明等生产和出口国 。2008 年奥运会 、2009 年新中国 60 周年大庆和 2010 年上海世博会，硕大又清晰的广场大屏幕 、流光溢彩的活动彩灯 、大方美观的街道亮化工程 在人们兴奋的喝彩声和啧啧称赞声中， LED产业的知名度无形中得到攀升 。图 1 为 20052012 年我国 LED 产业规模与增长图 。图 1 20052012 年我国 LED产业规模与增
11、长192010 年第 5 期 青海科技新能源经济2.5.3 大 陆 和 台 湾 开 始 合 作 ， 实 现 优 势 互 补 台湾地区已成为世界主要 LED 照明产业聚集区之一 。2009年两岸 LED 产业合作互补的构想获得了两岸学 、产 、官的一致支持，从 2009 年下半年开始，台湾多家龙头型 LED企业都加大了对大陆投厂的动作 。2.5.4 我 国 在 LED 应 用 领 域 拥 有 一 定 筹 码 LED 的核心专利技术一直被欧 、美 、日厂商垄断，但全球70%以上 LED应用产品的加工制造都在中国完成 这也是 LED 专利战中，中国拥有的主要筹码，在此背景下，我国企业在 LED 下游
12、应用领域已积累了大量的专利 。今年 8 月深圳已建立起国内首个 LED 专利池，LED 专利池的建成，既可以维护我国 LED 企业在国内市场的份额，还可以通过专利许可帮助企业争取国外市场 。LED企业在知识产权自我保护 、开拓国际市场等方面将会越来越有利 。3 LED 照明产业的前景低碳经济和绿色经济已成为社会各界关注的焦点，从长远来看，也是未来世界发展的趋势，这无疑为 LED 照明等节能环保产业的发展带来巨大机遇 。更值得关注的是， LED产业也存在类似微处理器产业中的 “摩尔定律 ”，即 LED的价格每 10 年将降低为原来的 1/10，性能则提高 20 倍，随着产能的增加，LED 成本快
13、速下滑，无疑会给 LED 产业带来更广阔的发展前景 。3.1 LED 天生就有着优越的特性LED 照明最主要的优点是环保 、节能 、寿命长，其环保特性表现在生产工程中，所用材料和工艺过程不会产生对环境有污染的气体和污染物， LED 报废后的处理中没有有毒物质排放，不对环境产生污染，其节能特性表现在 LED的发光机理属冷光发射，发光效率远高于传统光源，在同样亮度下， LED 所产生的热量只有普通白炽灯的 1/10，节能效果显著；作为一种可将电能转变为光能的半导体发光器件， LED 能耗仅为白炽灯的 10%，荧光灯的 50%。LED 采用固体封装，寿命可达 10104h，是荧光灯的 10 倍，白炽
14、灯的 100 倍 。LED 不使用汞 、铅等容易造成污染的物质，同时还可以回收利用，是一种绿色光源 。表 3 为几种常见光源性能比较 。表 3 几种常见光源性能比较名称 金属卤素灯 霓虹灯 镁氖灯 日光灯 冷阴极 钨丝灯 节能灯 LED灯耗电量 /W 100 500 16w/m 4100 15w/m 15200 3150 极低工作电压 /V 220 较高 220 220 需逆变 220 220直流 1236V可用 220V协调控制 不易 高 较好 不易 较好 不宜 不宜调光 多种形式发热量 极高 高 较高 较高 较低 高 低 极低可靠性 低 宜室内 较好 低 较好 低 低 极高使用寿命 /h
15、3000 3000 6000 50008000 10000 3000 5000 1000003.2 LED 照明产业在技术上日益成熟LED发光效率不断突破传统光源的限制，为 LED进军显示和照明产业提供了技术保证 。根据最新报道，功率 LED发光效率已经达到 120 lmW-1，预计到2014 年暖白光可达到 170 lmW-1，到 2020 年冷白光将达到 220 lmW-1。与此同时，功率 LED封装技术将得到不断提升 。资料显示， LED 光源市场到 2015 年预计可达到500 亿元，这也得益于 LED技术的快速发展 。LED灯的光输出效率在过去 20 年里提高了近 20 倍，成本在过
16、去 10 年间下降了 90%，且性价比在不断提高，LED照明技术很有发展前途 。3.3 各国政府支持 LED 产业，大力推动 LED 照明应用随着节能减排的全面推动，绿色照明备受各国政府的重视 。各国政府都开始实施绿色照明工程，纷纷制定政策促进 LED照明产业的发展 。美国的 LEDCity计划已开始实施，日本推出了新经济刺激方案，韩国巨资推广 LED 照明产品的使用，欧洲加大对环保产品消费的补贴，我国各级政府也大力支持 LED产业的发展 。4 LED 照明产业的发展从市场需求额上看， LED 显示屏 、LED 指示灯 、LCD背光以及手机键盘和相机闪光灯是位于前四位的应用领域，这四大应用领域
17、市场需求额占整体市场的20青 海科技 2010 年第 5 期新能源经济73.9%。从市场增长率上看， LED 路灯 、汽车应用 、景观照明市场增长速度则位于前三位 。随着我国不断出台相关扶持政策，未来几年 LED 路灯市场仍将保持快速增长的势头 。4.1 LED 路灯将是 LED 照明应用中的最大热点4.1.1 LED 路 灯 的 特 点 LED 路灯即半导体照明灯，以发光二极管作为光源，是一种固态冷光源 。LED 路灯与目前普通的高压钠路灯相比，具有优势：省电节能，维护成本低，显色性佳，环保无污染，安全性高，配合软件可由远程自动遥控亮度，安装简便，模块安装 、无多余配线等 。4.1.2 LE
18、D 路 灯 的 发 展 趋 势 路灯是城市照明的重要组成部分，传统的路灯常采用高压钠灯，高压钠灯整体上光效低的缺点造成了能源的巨大浪费，因此，开发新型高效 、节能 、寿命长 、显色指数高 、环保的路灯对城市照明节能具有十分重要的意义，这也是政府大力推广 LED 路灯的原因所在 。在 2009 年 “十城万盏 ”的 21 个试点城市中，安装的 LED 路灯大约为22.2 万盏，预计两年内将大规模铺开 。4.2 LED 显示屏的应用呈增加趋势LED 显示屏用于显示文字 、图像 、动画 、行情 、录像等，具有多种编辑和播放功能 。近年来，我国LED显示屏应用逐步增多 （见图 3），显示屏也从传统的单
19、色静态显示发展为全彩视频显示 。4.2.1 今 年 第 四 季 度 40%的 LCD 电 视 将 采 用 LED 背光 据最新的 Quarterly LED Backlight Panel ShipmentandForecastReport指出，在 2010 年第二季度，有 950万台 LCD 电视面板是采用 LED 背光模块，渗透率达18.5%，较前一季度增长了 110%，预计 2010 年第四季度 LED面板的市场渗透率达到 40%，如图 4。4.2.2 LED 显 示 屏 开 始 向 OLED 显 示 屏 发 展 由于OLED（ Organic LED，即有机电致 LED） 具备自发光
20、、不需背光源 、对比度高 、厚度薄 、视角广 、反应速度快 、可用于挠曲性面板 、使用温度范围广 、构造及制程较简单等优异特性，且 OLED的成本比 LED低，被认为是下一代的平面显示器新兴应用技术 。OLED 是一个有机材料发光体，可以灵活应用，未来整个天花板就是一个灯或者是一个电视机，或者一个柱子可以作为一个灯 。最近，国际上一些嗅觉灵敏的风险投资者已经在寻找 OLED企业了 。4.3 LED 在室内照明中的应用目前，有关 LED 室内照明的报道大都集中在射灯 、灯杯 、日光灯或白炽灯替换灯泡上 。图 5 为20092015 年 LED全球光源市场规模及预测 。4.4 LED 在汽车上的应
21、用LED 在汽车上的应用，从在第三刹车灯的应用，到汽车尾灯 、转向灯，再到刹车灯，一步步扩大了LED在汽车上的照明用途 。4.5 LED 照明其他应用方向重点发展中 、高端 LED应用产品，优先发展室内图 2 中国 LED市场应用结构示意图图 3 20062010 年我国 LED显示屏市场规模图 4 20102011 年 LED电视规模预测图 5 20092015 年全球 LED光源市场规模及预测212010 年第 5 期 青海科技新能源经济照明灯具 、城市道路照明灯具 、户外装饰照明系统 、地铁照明 、大尺寸 LED背光源 、全彩显示屏 、彩屏幕墙 、太阳能 LED应用产品等项目 。其他应用
22、如：医疗照明，舞台照明，体育记分显示系统，便携照明 （如手电筒） 等 。5 LED 照明产业的发展机遇和挑战并存从产业角度看，未来 LED市场不断增长的需求将推动 LED技术的快速进步和生产成本的大幅下降，同时推动全球产业加速向新兴国家和地区转移；从政策层面来看，国家将加大对 LED产业的支持力度，加大重大专项推动产业不断发展 。这是 LED照明产业的发展机遇，然而，同时也存在着挑战 。目前，专利问题会影响 LED产业做大做强，我国相关标准的不健全也不利于企业间的有序竞争，核心技术薄弱成为 LED产业发展的桎梏 。受成本压力的影响，国际上一些知名的 LED企业逐步把生产基地移到了中国，如巴可在
23、北京设立了显示屏生产基地， Lighthouse 在惠州也拥有生产基地， Daktronics、莱茵堡都在我国设立了生产工厂，这势必造成国内 LED产业的竞争更加激烈 。6 结语绿色不仅意味着节能，而且还意味着省钱 。LED照明代替普通照明已经成为趋势，普及只是时间问题 。由于 LED 产业的迅猛发展，低能耗 、无污染的LED具有性能及价格的优势，再加上政府的扶持 、企业的努力，符合 “节能减排 ”要求的 LED产业有着强大的发展潜力，并不断造福于人类 。1 我国光伏产业及其市场应用概况光伏产业已成为我国可再生能源产业中继风力发电之后发展最快的产业，光伏发电技术是全球研究的热点之一 。在这一领
24、域的任何突破性进展将对人类未来能源的利用产生革命性影响 。近年来，随着全球光伏产业急速升温，我国光伏产品出口额快速增长，拉动了行业迅猛发展 。资料显示， 2001 年我国光伏电池产量仅为 3MW， 2008 年已突破 2000MW，较 2001 年6 年增长了 600 多倍，占全球产量的 36.7%，居世界第一 。2008 年我国太阳能光伏产品出口额为 63.64 亿美元， 2009 年 18 月出口额达 87.21 亿美元，比2008 年同期增长 123.37%，已占太阳能光伏产品国际贸易总额的近 10%1。目前，我国已成为世界最大的太阳能光伏产品制造基地 。然而，由于我国光伏发电终端市场发
25、展缓慢，光伏安装量极少， 2008 年我国光伏系统安装量为 40MW，仅占全球总安装量的 0.73%，这一产业结构不利于光伏产业持续健康发展1。为改变这一现状，实现从光伏制造大国向应用大国的战略转变，使我国光伏产业快速步入良性循环的发展模式，近几年我国政府出台了一系列加快光伏应用市场开发的新政策，特别是 2009 年以来， “太阳能屋顶计划 ”、“金太阳工程 ”等政策的出台，极大地推动了国内光伏系统应用市场全面启动 。2 青海省光伏应用市场潜力分析太阳能光伏产品的终端市场是系统应用 。目前，青海省对光伏发电系统的需求主要体现在无电人口用电 、电网电力补充 、与其他电源互补发电等应用形式 。建设
26、大型光伏并网系统，可以对青海电网电力发挥有效补充作用，逐步实现光伏发电由替代能源向常规能源结构重要组成部分的转变；建设独立运行光伏发电系统，可以解决青海偏远地区无电人口的生活用电问题；建设水光或风光等多种清洁能源互补的微网发电系统，可以保障青海偏远地区孤立电网供电的可靠性以及充分利用各种能源的互补性 。青海省光伏发电系统应用市场发展现状及存在的主要问题薛红梅（青海新能源 （集团） 有限公司，青海 西宁 810008）摘 要：本文分析了青海省光伏发电系统应用市场的发展现状及其存在的主要问题等，在此基础上提出了加快省内光伏系统应用市场开发的建议 。关键词：光伏发电系统；应用市场；现状及存在问题；青海省22
