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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