LED“模块化制造”的多维度视角

LED“模块化制造”的多维度视角

浙江大学光辐射测量技术研究院博士生导师、国际照明委员会(CIE)D1分部中国代表、浙江省照明学会理事长

  模块是下游企业的{zj0}选择

  中国LED照明产业即将进入模块化时代。模块化就是将光源、散热部件、驱动电源合成模块,批量生产,通过模具制造出标准化的LED照明产品。尽管外延、芯片不能绕过国外企业的专利壁垒,但模块如果批量生产的话,具有价格优势,而一次性、个性化生产,成本要高很多。因此,对下游LED照明应用企业来说,模块化是一个{zj0}选择。

  模块有着显著的特点:一是工艺性好,模块化的路灯好修理,现在国内的路灯大部分用的是小功率的芯片,坏掉几颗维修起来很不方便,而模块化基本上采用的是大功率芯片,不容易坏,即使坏了也方便修理。二是开发费用降低,用较少的投入即可制造出优质的LED照明产品。LED路灯在效率上高于节能灯5倍,如果模块能够实现规模化生产,成本可以降低2~3倍。尽管LED灯比节能灯价格贵,但其节约的能源比节能灯高出很多,许多企业都会选择LED灯具,因为多花一点钱就可以解决能源问题,而且从长期来看,更省钱。

  由于LED技术日新月异,技术发展太快,LED标准建立很困难,但在LED照明业,如果没有标准就会像现在的手机充电器一样,各种各样的LED节能灯厂商之间无法兼容。但目前,国家相关部委还在讨论中。在上游的外延、芯片领域,国内企业超过国外企业有难度,但在下游的优势很明显,尤其是在封装领域,现在世界上80%的LED灯具在中国封装。模块化实际上是用标准化、工业化的做法来进行封装,并通过技术创新、工艺创新降低成本,实现规模化制造的目的。

  潘建根

  国家863计划半导体照明工程总体专家组成员、全国照明电器标准化技术委员会技术委员,现为杭州远方光电信息有限公司董事长

  模块化即是终端产品的标准化

  在科技部的国家照明工程中,照明是战略产业,科技部对推动高效能照明有一定的补贴。在LED实力上,中国在世界上排名为前五,与韩国和中国台湾为第二梯队。在外延、芯片等上游领域,日本、美国、德国处于{lx1}地位并结成了专利同盟,而国内芯片在光效上与国外芯片差20%左右,但我们有着巨大的成本优势。一般来说,外延材料、芯片、辅助材料设备的投入回报期是10年,内地的上游企业如厦门三安、武汉迪源、大连路美等都有了长期的打算。但对于大部分企业来说,它们只能在封装、应用上求发展。辩证地看,国家科技部的指导思想是以应用促发展,以封装应用为特色,以短、平、快取胜。

  LED灯具多样化,散热器、驱动电源的成本高于芯片。芯片的来源渠道很多,既可以从日本、美国、德国进口,也可以从韩国、中国台湾购买,芯片不足以影响中国内地制造的成本优势。从目前来看,如果实现标准化,内地的LED产业会比美国有优势。LED是很灵活的产品,标准化非常重要,其中最重要的莫过于终端产品的标准化,即模块化。在封装环节,由于个性化的制造成本很高,如果进行工业化生产,做好标准化,整个成本可以降低1/3。模块化能在保证产品质量的前提下大幅度降低成本,通过模块化制造的终端产品通常具有明显的价格优势。

  一些传统照明企业也意识到了这一点,像雷士、欧普等传统照明巨头也加大了研发投入,但它们要全面进入LED照明领域,利用模块化是一条捷径。一般来说,做到低成本的标准化生产,传统照明企业至少需要5~10年的时间。

  目前,中国企业的标准化做得不够,技术监督局等国家部门已发挥行业标准的作用,与行业组织一起为推行模块化做出了极大的努力。

  技术创新的到来,将会使整个行业洗牌、整合。我国半导体照明与国外的差距是10年的时间,光靠技术是不行的,还要通过资本进行整合,只有做大才能做强。模块化要市场先行,单靠一两家企业是不够的,最重要的是整个产业做强、做大。

  陈大华

  中国照明学会副秘书长和电光源专委会副主任、国际照明委员会TC-7中国代表、上海照明学会副理事长,现为复旦大学光源与照明工程系系主任、电光源研究所所长

  模块化是新产品的突破口

  在中国,2600多家企业进入LED领域,30~40家搞芯片技术,600家搞封装,2000家搞下游产业。在LED光源上,国内企业没有掌握主动权,与国外有着10~20年的差距。在核心技术上,中国在短期内超越国外是不可能的,唯有创新技术概念,引进、模拟先进技术并向之靠拢,才有可能获得比较优势。就像中国的汽车工业一样,以前通过与国外企业合资、OEM来获得技术能力,从而走出一条道路。

  一个企业能否腾飞取决于两个因素,一是技术,一是营销,就像拳击手的两只手臂,缺一不可。在国外,技术投入占总体销售额的6%,而在国内只有1%~2%就已经算是十分高了。大多数企业重视营销是因为它能增加销量,从长远发展来看,中国企业更需要加强技术投入,虽然见效需要时间,但要获得长期的可持续增长,技术仍是关键因素。

  时间是检验技术的{wy}标准,是骡子是马,拉出来遛遛,天津用36家企业的LED路灯进行试验检测,仅半年时间,1/3的路灯彻底不亮。因此发展LED照明,不能死套以前传统光源的技术标准,不能把上辈子的百宝箱拿到现在用。

  上海亚明灯泡厂是我国{dy}个生产白炽灯的企业,它花了1000万元购买国外的先进设备,但这套设备不是为生产服务的,而是主要用来测量LED模块温度的。虽然亚明灯泡厂在白炽灯领域是{ldz},但LED时代已经到来,机会稍纵即逝,只有积极准备,根据自己的特点加大投入,这样企业才会有竞争优势。

  未来,学科的交叉点是新产品的突破点,从这个角度看,将光源、散热部件、驱动电源三者合而为一的“模块化制造”将是一个突破口,也是一条正确的道路。

  许保金

  杭州市市委副秘书长

  政府搭台,企业唱戏

  LED照明的发展以企业为主体,依靠市场行为,政府在政策上加以扶持和引导。

  杭州市对LED照明产业非常重视。首先,以市委常委为组长的{ldz}组成了LED照明领导小组,每年用2亿元来资助新兴产业,包括新材料和新能源,LED照明也包含在其中。同时,我们申报了国家科技部半导体照明项目,确定了一些重点企业参与这一项目;在钱江开发区建立了LED照明产业基地,既要以企业作为实体,也要有大的基地作为积聚的载体。

  杭州LED照明整体的发展与深圳、大连、武汉相比还有一定距离,但是在某些方面又{lx1}于其他地方。比如,浙江迈勒斯的模块设计和生产在同类产品中遥遥{lx1}。他们的产品已经解决了其他地方所说的模块组装难题,包括散热问题、光通亮问题,以及模块设计问题。标准模块一旦解决了量产的问题,这有可能是爆炸性的,可以把国家半导体光源产业做大做强。

  从政府来讲,现在要实行“十城万盏灯”计划,主要是两类,一类是太阳能,一类是LED灯。目前从上到下都已经做好了这样一个资质的准备。但是市场上的产品良莠不齐,没有几家企业的产品能够满足市场需求,导致政府的采购变得越发谨慎,因为要考虑能否达到道路照明要求,稳定性能否达到1万小时,这是一个涉及公众的问题,一旦更换了LED灯,三天两头出问题,维修起来很麻烦。所有街道都更换成LED灯,还要有一个过程。LED照明产业要做大、做强,这种模块化的模式解决了光源问题,只要模块对应好,终端的灯具产品可以各式各样。

  赵金兴

  中国市政协会城市照明专业委员会副主任、建设部市政设施专家委员会委员

  完善第四代光源需要一个过程

  由于缺乏标准,企业盲目生产,LED灯价格高,吃不准谁家的产品好,政府部门仍然在迟疑、观望。

  就路灯而言,光源模块化之后便于日常维护,不用再把灯具全部拆下来维修,只要更换坏的光源模块就可以了。随着光源模块的发展,不断提高品质,完善光色、亮度,延长使用寿命,降低成本,这肯定是发展方向。

  如果短期内价格问题还是解决不了,政府可能会采用能源合同化管理的方式扶持LED照明产业发展,由供电系统、银行、政府、企业多方参与投资,把节约的电费补贴LED灯价格的成本,最终补贴的费用还要根据当地的价格来测算。如果1度电的价格是0.8元,可以用4~5年的时间收回成本;如果1度电的价格是0.5元,可以用6~7年的时间收回成本。

  目前还有一个电源的问题没有解决,LED灯需要恒流的电源,这就需要供电系统把恒压的电源变成恒流电源,改变供电系统原有的电源输出模式,这也会增加一定的成本,这部分成本也会纳入总成本的计算中。一个新光源出来,逐步完善需要一个过程。

  戴京东

  无锡市易控系统工程有限公司董事长

  模块量产不是问题

  光源模块不仅解决了LED散热问题,而且设计的巧妙使得对芯片的要求降低了,上游厂家供货变得轻松了许多。对芯片要求越高,生产过程中造成的浪费越高,其耗能相当可怕。

  因为LED外延片生产技术主要采用有机金属化学气相沉积(MOCVD)方法,它是在高温和超高真空的情况下,把一种气体放进去,再用氢气做载气,混合以后吸入到蓝宝石的膜片上形成结晶。

  以往LED讲究单颗有多亮,过分讲求{jd0},变成了一个贵族产品,不利于推广。模块化不需要单颗有多亮,它可以组合,你要多亮就可以有多亮。这一模式在未来是一个发展方向,因为它大大节省了成本。

  国际上其他企业还没有想到用这种方法来做LED灯,但由于上游芯片MOCVD的生产设备全部在美国人和德国人手里,而由于模块采用了新的封装技术,目前在国外和国内找不到可以直接使用的设备,只能自己开发、改进原有设备或者定制设备。

  龚其恩

  美国ICP有限公司总裁、中国经济贸易促进会副会长

  在美国LED照明的前景可观

  在美国,LED照明技术没有一点问题,但由于产品价格偏高,政府还没有拨出很多资金来更换市场上的节能灯。目前,美国只是在新的工程里一点一点引进LED灯具,进展缓慢。同时,由于美国LED照明市场缺乏标准,企业都想要做标准,但是都不够分量。从这个角度上看,美国市场与中国市场是同步的。

  模块让LED灯更加简单化,而不是变得更加复杂。如果顺利话,几个月后就能把架构搭建起来,这样一来,北美和南美市场都可以打通,因为南美市场是跟随美国走的。如果把模块推向美国市场的话,是一个很大的商机。

  楼满娥

  迈勒斯照明有限公司董事长

  LED模块“傻瓜化”将改变照明产业格局

  目前,LED照明行业没有哪一家企业可以解决产品量产的问题,不仅国内企业如此,国际巨头也一样。从技术层面来讲,核心问题其实都聚焦在“光、电、热”上,从营销角度去看,其实关键问题是市场蛋糕还没有真正成型。

  对产品研发来说,技术一定遵循从复杂到简单的过程;对技术应用来说,产品一定是从专业到傻瓜的过程。迈勒斯在大功率LED照明产品的开发中发现,把“光、电、热”技术集成一个LED产品应用模块,其实是将技术简单化了,将应用傻瓜化了。这样,下游整灯企业的产能瓶颈就立即被冲破了。

  很多企业认为,LED照明投资大、见效慢,如果不投入就意味着要退出这个市场,退出又不甘心,处在一个两难境地。LED应用模块的出现,将铲平LED投资千万资金的高门槛,真正出现“只要会做灯具,就可以做LED”的产业新格局!在这种产业新格局下,LED照明的产品成本将直线下降,市场蛋糕才真正成型。

  郭邦俊

  浙江迈勒斯照明有限公司技术总监

  模块解决了“光、电、热”问题

  标准模块首先要解决LED路灯的均匀度问题;第二个要解决的是亮度问题,也就是LED灯发出的光要有一定的强度,然而光度越强,温度越高,这就面临第三个问题:如何散热?LED光源散热越好,它的结点温度越低,寿命越长,效率越高。第四个难关是电源问题。驱动LED的电源有一个特点,一般平常用的是稳压电源,而LED需要恒流电源。

  2007年~2008年,国内很多城市装了LED路灯,但失效的非常多,几乎80%的损害是由驱动电源引起的。所有问题都解决之后,才能推出标准模块。模块化解决了“光、电、热”问题,在它的外面可以配各种形状的灯罩,而且功率大小可以调节,比如,以30W为一个单元,如果需要120W,就用4个单元拼装就可以实现。

  模块一旦实现量产,势必会使LED灯价格下降。下一步的关键是怎么把它做成平民化产品,把它降到中等收入的老百姓能接受的水平,这样才能把低碳经济搞上去,把白炽灯和节能灯全部淘汰掉。2009年,科技部推出了半导体光源模块化设想,以解决LED灯大面积推广时价格高的问题。

  黄冠志

  东莞勤上光电股份有限公司总经理

  模块化是好的商业模式

  LED是一种全新概念的固态光源,其主要优点是节能,已在照明领域显现出突出的节能效果,比白炽灯省电80%以上,比汞灯、钠灯节电60%以上。因为其无与伦比的节能、环保、长寿、可控性等技术优势,成为近年来全球{zj1}发展前景的高新技术之一,正式拉开了全面替代传统照明的序幕,半导体照明技术革新正在改变百年传统照明历史。进入能源高消耗时代,全世界把关注的焦点集中到LED这项“照亮未来的技术”以及由此带来的照明领域的第三次革命上。模块化是一种很好的商业发展模式。事实上,随着市场的加速发展,LED照明业将不可避免面临“优胜劣汰”的局面。现在众多商家都已将竞争的焦点放在国内,这是产业市场的一个变化。

  夏雷

  惠州雷士光电有限公司副总裁

  模块化将革新传统照明商业模式

  雷士的信心。

  区成聪

  中山市胜球灯饰有限公司总经理

  LED照明需要规范化

  全球气候变化问题使得人类越来越关注地球环境,提倡保护地球。就目前来说,LED是目前灯具{zd1}耗能、低排量、少辐射、无公害的新一代光源,已慢慢取代传统的白炽灯泡及金卤灯。

  LED有很大的发展前景,但是由于许多厂家利用劣质产品蒙骗消费者利益,使得消费者对LED灯具未有一个透彻的认识。

  如今LED作为一个新生的产品,市场还很不稳定。很多厂家都意识到LED有很大的发展前景,但由于这一技术的不成熟,导致厂家止步不前。

  每个人都知道LED有很大的发展潜能,投资者都有着分一杯羹的想法,但他们都只是看重盈利{zg}的那一部分,结果导致LED产品的价格偏高。这种分工的不平衡很容易在LED部件上产生很多的差异,有些人为了牟利,忽略一些工序,表面上没什么两样,但耐用性不高。这就需要有一些政策来规范一下这个行业的发展。

  俞保儿

  浙江华策照明有限公司总经理

  标准的缺失造成了应用的困难

  LED产品因为种种原因,目前在渠道上还显得比较沉寂,很难做量。我们公司LED的业务目前做到了全国第三的位置,但是在我们公司整体销量中所占的比例不到10%。在未来的3~5年内,LED在应用上还不能上规模,因为行业内目前的标准很不相同,使用起来很不顺。同样是LED,可能效果差不多,但是因为所使用的芯片不一样,使得价格上难以统一,而技术上的不稳定,导致一些质量问题得不到解决,使得短时间内LED很难取代钠灯,因为使用LED没有传统灯具那样有保障。

  贾强

  厦门东林电子有限公司总经理

  LED照明业要解决重复投资和资源浪费

  目前制约着我国LED照明发展的最主要的因素就是LED照明xx技术的研发之苦,以及高投资和高风险,令很多照明企业望而止步。随着我国对LED产业支持的力度不断加大,LED照明技术也在飞速进步,而目前LED领域的企业几乎都在做相同的事情,这就导致了严重的产业重复和资源浪费。

  而LED模块化恰恰解决了这一问题。目前,模块化发展已成为产业趋势,LED模块也将逐步推广、成熟。

  当然LED模块化发展有利有弊,LED模块大大降低了进入LED照明的技术与资金门槛,即使行业外人士投入少量资金,也可自行生产LED照明产品。这必将掀起一场新的LED热潮,势必会有一些非正规的厂家、商家参与其中,给这场新的照明产业的革命带来一定的影响。但是从长远来看和从产业大局出发,LED模块化发展符合目前我国LED行业的实际情况,是利大于弊的。

  匡国华

  深圳市联升光电有限公司总经理

  竞争的核心应聚焦在渠道而非技术上

  大功率的LED产品在散热问题上的技术处理还是不太稳定,包括散热材料、散热方式等。而且,目前在LED产业中,功能性照明所占比例相对较小,更多地集中在LED背光板、景观照明上面。因为对LED的技术以及应用上的有一些不确定的看法,许多经营传统照明的企业、经销商还在等待、观望,而一旦这一市场真正成熟了,它们将会通过直接购买光源的方式切入到LED领域。

  灯具行业整体的技术门槛其实较低,所以行业竞争的核心应该在渠道上,而不是在技术上。渠道还是为王的,比如说雷士照明在国内属于渠道耕耘得非常好的企业,只要时机成熟了,雷士照明转头来开发LED,把有竞争力的LED产品放到自己的渠道上,就能很快地打开市场。

  邹平

  澳的利灯饰郑州分公司总经理

  LED照明产业模块化是必然趋势

  因为具有节能、环保、安全、寿命长、低耗、低热等诸多优点,LED如今已经被广泛应用于灯饰行业。但是,市面上的单体LED功率一般在5W以下,难以成为照明的{sx},而大功率的LED产品价格高,难以被更多的消费者接受。这是两个制约LED快速发展的瓶颈。

  目前,许多企业都在开发LED项目,国家对此也比较重视,使当前的LED产业处于蓬勃发展的历史性时期。这个时期对国内的LED生产企业来说是一个很好的机遇。瓶颈需要突破,难题需要解决,LED照明产业模块化的应用使LED技术化难为易,进一步扩大LED应用领域的同时,也将对LED行业的快速发展起到积极的推动作用。

  吴才智

  厦门索尔普光电总经理/总工程师

  LED模块将对目前照明体系产生

  很大冲击

  投资成本和xx研发是目前困扰着灯具厂家在开发LED照明项目时的{zd0}问题,LED模块化的诞生无疑是{zd0}化地免去了LED照明xx技术的研发之苦,同时大幅度降低了投资成本与投资风险。

  特别是近几年来国家大力扶持LED的发展,LED照明技术飞速发展,模块化已逐步成为LED产业的发展趋势。随着推广力度的不断加强,LED模块将逐步成熟,降低门槛后的LED照明无疑会对目前的照明体系造成很大程度的冲击。但同时也会吸引传统照明企业升级进入LED照明领域,这对我国照明行业进入新的领域将起到莫大的推动作用。

  唐浩钧

  鹤山市明可达实业有限公司总经理

  我们很难解决LED照明的技术问题

  由于LED灯具要处理散热、配光等问题,这些问题我们暂时没有办法解决好,如果有直接解决方案给我们应用,将大大降低我们的研发风险。未来,企业的竞争是品牌和服务的竞争,而不是产品价格之争。因此,我们比较认同LED模块化发展。

  王勇

  广东四川商会照明电器分会秘书长

  模块化发展令LED照明前景可期

  近年来,世界上一些经济发达国家围绕LED的研制展开了激烈的技术竞赛。近年日本“21世纪光计划”、美国“下一代照明计划”、欧盟“彩虹计划”、韩国“GaN半导体发光计划”等政府计划纷纷出台。我国是世界照明光源和灯具生产{dy}大国,古镇更是有“中国灯都”的称号。但我国生产的主要是中低端产品,市场份额仅占世界份额的18%,大而不强。

  发展半导体照明,对提升中国LED产业的国际竞争力有着重大的意义。目前,我国LED的产品技术创新与应用开发能力逐渐提高,器件可靠性研究位置越来越重要,测试方法与标准也渐行渐近,所有这一切均标志着中国LED产业已经进入了一个崭新的发展阶段。中国LED产业已初步形成了包括外延片的生产、芯片的制备和封装,以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。由此可见,LED发光产品的应用正吸引着世人的目光,LED作为一种新型的绿色光源产品,必然是未来发展的趋势,给绿色照明生产行业带来广阔的市场前景与新的机遇。

  我想,LED照明模块化发展模式,将会极大地推动国内LED产业和照明行业快速向前发展,产业的成熟期也将提前到来。

  王敏

  中山市华泰照明有限公司总经理

  模块化极易产生山寨现象

  LED模块化的好处在于让专注生产型和专注技术研发型的企业分工更加明确,便于企业集中精力做好自己的强项,就如IT行业,有做芯片的,有做软件的,有做硬件的。但其弊端也是非常明显的,比如LED技术可能被少数企业垄断,利润集中在于专注技术研发型企业。

  这就如节能灯一样,大企业可以生产,家庭作坊也可以组装,这种情况对一种新型产品的普及有一定的促进作用,但也容易出现产品质量差别大,同时引发LED市场混乱,从而影响消费者对LED产品的信心。

  李锋

  上海宝迪电器有限公司董事长

  模块将大大加快LED灯具的

  多元化、功能化

  在我看来,由于LED照明产业模块化技术不断成熟,LED灯具将驶入飞速发展的快车道。从长远的发展和利益来看,我认为有两点值得关注:{dy},它将彻底改变LED灯具质量参差不齐的现状,逐步建立并完善LED灯具的质量标准体系;第二,让LED灯具厂家更专注于灯具外观及功能方面的设计及生产,大大加快LED灯具的多元化、多能化。但是,必须强调的是,传统的照明企业进LED产业,必须了解市场动态及格局并配备专业的LED人才,才有可能{zd0}程度地控制风险,以最快的速度扩张。

  许洁

  上海特优仕照明电器有限公司董事长

  模块化有可能改变传统照明行业格局

  作为业内熟知的“第四代光源”LED灯,在近几年的发展中备受全球瞩目,无论欧美各国,还是中国,许多照明企业都将其列入优先发展战略,但实际上由于现阶段还有多种客观原因,LED照明的大规模产业化还要有一个长期的过程。如果能成功地将LED模块化发展,其前景是光明的,有可能会改变整个行业现有的格局。

  郭一军

  中山市真美灯饰有限公司总经理

  模块化是趋势,但不一定是主流

  目前LED照明模块化已经形成趋势。LED光源及驱动电源、散热部件等配件一应俱全,以致目前各厂家主要以灯具外壳的外观新颖作为竞争优势,这会让厂家失去产品的核心技术和研发能力。较为低档、简单的组装,会导致一大批小型作坊、地下工厂通过简单的组装,以低成本制作低廉的产品冲击市场。如果一个行业只剩下简单的组装加工,我想下一次金融危机到来的时候,我们还能靠什么去生存。

  彭钰栋

  东莞九星节能照明有限公司总经理

  模块化可以带动产业的精细分工

  LED照明模块化发展应该是今后的趋势,有利于整个产业链的专业化发展,它将使各链条环节企业的专业优势和效率得以充分发挥,资源配置将更为高效,也将使后期的更换和维修变得简单。通过模块化发展,将使整个链条环节功能形成精细化生产,最终整灯的制造成本将大大降低。我觉得,LED照明模块化发展应该是解决LED照明成本居高不下的一条有效路径。

  余传舵

  东莞龙轩照明实业有限公司营销总监

  模块化能在一定程度上促进LED技术突破

  目前,LED作为主照明应用还不够成熟,还有散热和光衰的技术问题没有得到解决。模块化发展可以让有技术和资金优势的企业集中在上游研发领域展开重点攻关,充分发挥自身的优势,从某种程度上来说,这样做可以加速LED照明技术难题的攻破。

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