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市场亮度笔记本2009年国内外LED产业分析报告

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摘要:2008年全球LED市场规模约为69亿美元,其中高亮度和超高亮度LED市场年平均增长率将达到20%左右,市场规模达16亿美元。在移动手机应用市场的快速推动下,过去10年高亮度LED市场的年均增长率达到46%。

  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。

  (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

图2 高亮度白光LED的产品应用

  未来成长焦点-白光LED。高亮度白光LED的产品应用最为多元发展且成长性强,其需求量每年均呈现大幅度成长(如图2),未来以手机背光源、LCD背光源、一般照明及车用光源最被看好。

  2.背光源的应用

  LED 作为LCD 的背光源,与传统背光技术相比,除了省电之外优势外,还有很多独特的优点:1)LED 的使用寿命可长达10 万小时,大大延长了液晶电视的使用寿命; 2)LED 背光源有更好的色域,色彩还原好;3)亮度调整范围大;4)LED 背光可以灵活调整发光频率,而且频率大大高于CCFL,因此能完美地呈现运动画面;5)红绿蓝3色独立发光,很容易实时色彩管理; 6)可以调整的背光白平衡,同时保证整体对比度,而且不会牺牲亮度和对比度; 7)具有很好的亮度均匀性,所需的辅助光学组件更简单,屏幕亮度均匀性更为出色; 8)供电模块的设计也颇为简单,使用5~24V 的低压电源,十分安全; 9)LED 光源没有任何射线产生,也没有水银之类的有毒物质,绿色环保。10)抗震性能很出色。

  上述数据测试于 2007 年8 月以前,随着LED 发光效率、亮度的提高,背光用LED 数量减少,目前功率已经低于CCFL 背光。最新的数据显示LED 背光笔记本比CCFL 背光笔记本功耗低40%,可延长电池续航时间1-1.5 倍。由于电池的正常充放电次数是500 次,这样续航时间提高也变相减少了电池充放电次数,相当于延长了电池寿命。

  厚度方面目前LED 背光笔记本的厚度也已经取得优势,以13.3 英寸白光LED 笔记本面板为例,厚度可以薄40%,重量可以轻20%。2、受下游笔记本厂商销售策略影响2008 年LED 普及未达预期,LED 在各方面都优于CCFL,但其价格高于后者。RGB LED 背光比CCFL 背光笔记本面板贵50 至80 美元;白光LED 价格比CCFL高出不到25 美元,但白光LED 对CCFL 优势会打折扣。目前市面上已经有多款LED 背光屏笔记本电脑,业内曾经预期2008 年LED 背光板会在NB 中大行其道,不过由于下游整机厂商2008 年仍然把LED 应用作为高端机型使用,其价格与普通笔记本的差额远远高过使用LED 背光源增加的成本。

  因此,下游笔记本的销售策略直接影响了LED 在笔记本中的渗透率,2007 年大约是3%,2008年是6%-8%。但这一状况有望在2009 年以后获得改观。原因一方面是LED 背光的不断成熟和下游笔记本电脑厂商已经开始改变销售策略。

  笔记本厂商销售策略2009 年明显变化,为促进LED 背光普及,戴尔公司表示,其15 英寸LED 背光液晶屏在最大亮度情况下比传统的CCFL 背光节能 43%。同时宣布,在未来 12 个月内,戴尔新款笔记本将全线换装 LED 背光液晶屏幕。除商务系列外,戴尔预计其全球笔记本总出货量的80%将在 2009 年底前实现标配 LED 背光,2010 年达到 100%。

  戴尔的这一举措表明 LED 已经不再作为概念机型或者说时尚机型,而是作为标准配置,其价格策略必然不再采取高端策略。戴尔作为行业内的领导厂商之一,其他公司必然跟进。因此2009 年LED 在笔记本的渗透率有望达到20%以上。2007年全球笔记本出货1.09 亿台,2008年增长15%,2009 年增长10%,则2009 年笔记本出货1.4 亿台,其中将有2800 万台使用LED,对LED 的需求量是70.3 亿粒。

  液晶电视和台式电脑显示器为LED 的大尺寸面板应用助力液晶电视方面,根据iSupply 在2007 年底的统计,2007 年LED 背光源液晶电视的出货量是100 万台,而2007 年液晶电视的出货量是7800万台,渗透率不到2%。随着LED 技术的进步和成本的下降,预计未来渗透率会不断提高。Displaybank 最近预测2010 年液晶电视的LED渗透率将达到6.4%,2011 年和2012 年出货量有望达到2500 万和5000 万台。我们认为Displaybank 对2010 年渗透率的估计过于保守,我们认为渗透率在9%。

  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。

 

  二、世界LED市场分析

  2008年全球LED市场规模约为69亿美元,其中高亮度和超高亮度LED 市场年平均增长率将达到20%左右,市场规模达16亿美元。在移动手机应用市场的快速推动下,过去10年高亮度LED市场的年均增长率达到46%。

图3:全球LED市场增长趋势(十亿美元)

  新兴应用市场如通用照明、汽车前灯、大屏幕LCD背光源等将成为高亮度LED市场增长的新动力,未来5年内高亮度LED 市场仍将成长一倍。未来景观照明和通用照明的LED市场增长速度最快,景观照明LED市场年增长率将达到50%,市场份额将从2003年的2%增加到2008年的8%。2004年通用照明LED的销售额是9400万美元,到2010年将增长到8.75亿美元,年均增长率将达到52.3%,届时LED将在全球120亿美元至140亿美元的照明市场占据重要的位置。

图4:高亮度LED未来5年复合增长率

  LED背光模组也是未来LED应用的一个巨大市场,随着LED背光模组价格的持续下滑,其价格将逐渐降至可接受范围内,并最终对CCFL产生明显的替代。

表5:不同光源12寸NB背光模组成本比较

表6:各种背光模组之TFT面板报价

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。

表7 白炽灯、荧光灯、LED三种照明技术对比

  首尔半导体公司(Seoul Semiconductor Co. Ltd.)成功研发及推出全球最光亮的P4 LED灯光照明技术。P4只需单一的芯片,在1A(1安培)之下发出240 lm(流明)的亮度,为业界创出最高效亮度的100lm/W350mA,相对传统日光灯的70lm/W及传统灯泡的15 lm/W更光亮及更具成本效益。传统的LED灯光照明技术要合并数枚芯片,才能发出超过100lm的亮度,而首尔半导体研发的P4是全球唯一能透过单一的芯片,已经能够发出240lm。首尔半导体的专利和组装技术,使P4可以提供最高的发光动量和优良可靠的特性, 有助应付许多有关热能处理的障碍。P4的独特设计,可以广泛地应用于灯光照明工业之中,包括: 汽车、移动电话闪灯、手电筒、液晶体 电视屏幕的背光源、投影机、家庭电器、交通灯、路灯、建筑及装饰用的灯具和一般的照明灯具等。

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。

  应用三:汽车车灯市场潜力大,但短期内市场很难启动。

  LED作为汽车车灯主要得益于低功耗、长寿命和相应速度快的特点。有统计显示,在汽车以100公里的时速行驶下,装有LED刹车灯的车辆较没有装LED刹车灯的车辆刹车距离将减少7英尺。目前,LED已经逐步应用在汽车的第三刹车灯上。虽然LED目前还面临着单位瓦数流明低以及相关政策的限制,在进入汽车尾灯及前灯市场还需要一定的时间,但是随着成本性能比的下降以及发光效率的提升,最终LED将逐步实现从汽车内部、后部到前部的转移,最终占据整个汽车车灯市场。凭借着汽车的巨大产能,LED车灯市场面临着巨大的发展潜力。

  应用四:室内装饰灯市场逐步启动,交通灯市场进入平稳增长期。

  室内装饰灯市场是LED的另一新兴市场。通过电流的控制,LED可以实现几百种甚至上千种颜色的变化。在现阶段讲究个性化的时代中,LED颜色多样化有助于LED装饰灯市场的发展。LED已经开始做成小型装饰灯,装饰幕墙应用在酒店、居室中。经过多年的替换工作,全国主要城市由传统交通灯替换为LED交通灯的工作已经接近尾声。但是随着替换工作的完成,LED交通灯市场将不会再维持高速增长。

  应用五:景观照明市场快速发展。

  景观照明市场主要以街道、广场等公共场所装饰照明为主,推动力量主要来自于政府。受到2008年北京奥运会和2010年上海世博会的影响,北京、上海等举办地加快了景观照明的步伐,由于LED功耗低,在用电量巨大的景观照明市场中具有很强的市场竞争力。目前,LED已经越来越多地应用到景观照明市场中。

  此外,奥运会和世博会的主要作用远远不再于自身带动景观照明市场的成长,更重要的是其榜样作用。其他城市在看到LED在景观照明中的出色表现会减少对于LED景观照明的使用顾虑,加快使用LE在景观照明中的应用。LED将会从一级城市快速向二级、三级城市扩展。
 

  应用六:通用照明市场路漫漫,任重而道远。

  对于进入通用照明市场而言,功率白光LED除面临着诸如发光效率低、散热不好、成本过高等问题外,还将面临到光学、机构与电控等的整合以及LED照明产品通用标准的制订。解决上述问题需要很长的一段时间。

  由于酒店、商务会馆、高档商用写字楼等商用场所相对于价格的敏感度低。同时这些高档场所更注重于彰显品位与尊贵的地位,对于新兴产品抱有更大的兴趣度。这些都降低了LED照明进入的门槛。LED照明将率先进入商用市场,逐步向民用市场扩展。

  四、中国LED市场厂商分析

  我国LED产业起步于二十世纪70年代,90年代后期高亮度LED产业得到迅速发展。2003年科技部启动国家半导体照明工程,同时推动国家半导体照明产业化基地的建设,共建成大连光产业园、上海张江高科技园、南昌联创光电科技园、厦门开元科技园、北京亦庄经济技术开发区和深圳光明高新区六个产业基地。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。

图7 中国LED增长趋势预测

  我国LED产业的整体技术实力不强,任处于起步阶段,企业规模普通偏小。但LED产业已经引起了国家的高度重视,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》将半导体照明产品明确列为“重点领域及其优先主题”,提出“重点研究高效节能、长寿命的半导体照明产品”。国家发展改革委业启动了十大重点节能工程,提出“十一五”期间将实现节约2.4亿吨标准煤的节能目标,其中绿色照明是重要一个方面。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。

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