美國DOE發(fā)布“2022 SSL固態(tài)照明產(chǎn)品制造現(xiàn)狀和機遇”分析報告
全球SSL固態(tài)照明產(chǎn)品發(fā)展概要:
2022年2月2日,美國DOE發(fā)布了“2022 SSL固態(tài)照明產(chǎn)品制造現(xiàn)狀和機遇”分析報告,深入探討了LED研發(fā)與制造技術(shù)創(chuàng)新機會,這將有利于固態(tài)照明 (SSL) 的提升節(jié)能,同時也將支持美國制造照明產(chǎn)品在全球市場中發(fā)揮更大作用。發(fā)光二極管LED、有機發(fā)光二極管 OLED和基于SSL的燈具產(chǎn)品和系統(tǒng)的快速發(fā)展為重新思考制造方式以及將可持續(xù)制造工藝和材料嵌入制造供應(yīng)鏈提供了機會,詳見如下:
? 整個供應(yīng)鏈范圍內(nèi)生產(chǎn)技術(shù)改進潛力;
? 增加美國制造和提升美國在全球照明市場上的競爭力;
? 改進可持續(xù)制造工藝和材料;
? 制造新外形尺寸提高光效。

現(xiàn)階段SSL制造研發(fā)技術(shù)創(chuàng)新狀況:
1. LED芯片&封裝制造:
? LED晶片波長均勻性、LED晶圓片制造自動化、LED器件測試生產(chǎn)力;
? 微型LED的測量創(chuàng)新、微型LED高質(zhì)工藝、芯片級光電一體化。
2. LED燈具制造:
? 通用的電壓驅(qū)動、燈具裝配自動化;
? 燈具增材制造(3D打印)、照明可持續(xù)材料供應(yīng)鏈。
3. OLED芯片制造
? 可定制的OLED基質(zhì)制造、有機材料快速沉積;
? 成熟的OLED封裝技術(shù)。
當(dāng)前全球SSL產(chǎn)品銷售狀況:
從2019年到2024年,LED燈具單位銷量的復(fù)合年增長率(CAGR)約為10%,收入預(yù)計為13%。所有其他照明技術(shù)預(yù)計將在2019年至2024年期間面臨穩(wěn)步下降,其中熒光和白熾燈的下降速度最快,分別為-22%和-15%。如圖2-3所示:

當(dāng)前SSL產(chǎn)品供應(yīng)鏈現(xiàn)狀:
1. LED芯片及封裝
絕大多數(shù)LED晶片和封裝的制造廠商,如:Lumileds和Cree在美國,Osram歐司朗光電半導(dǎo)體在歐洲,首爾半導(dǎo)體和三星在韓國,Nichia半導(dǎo)體在日本。在北美,LED封裝制造商Lumileds和Cree在全球收入排名前十。在LED封裝一般照明應(yīng)用時,仍與Nichia、OSRAM Opto和Seoul Semiconductor并列第一。LED晶片和封裝在亞洲的商品化,特別是在中國,三安光電(Sanan Optoelectronics)和木林森(Mulinsen)等公司。根據(jù)Strategies Unlimited的數(shù)據(jù)預(yù)計在2019年至2024年期間以2.3%的復(fù)合年增長率增長。
2. LED 燈具
LED燈具的生產(chǎn)分布在世界各地,但集中在亞洲的是筒燈和平板照明等常用照明燈具。因為LED燈具可能會很笨重,導(dǎo)致高運輸成本和長交貨時間,燈具可能會根據(jù)區(qū)域建筑類型和照明設(shè)計偏好而設(shè)計。許多美國大型照明公司,如Acuity Brands、mean、Hubbell lighting和GE Current在墨西哥和美國都有生產(chǎn)基地,以服務(wù)于北美市場。
3. OLED 面板燈具制造
OLED光源技術(shù)與LED技術(shù)是在同一時期發(fā)展起來的。OLED光源可以非常高效,但無法與LED技術(shù)的成本和壽命相匹配。OLED提供柔和的漫射光源,可以提供低眩光照明,并位于接近照明任務(wù)的位置,OLED技術(shù)已在高端手機市場獲得了相當(dāng)大的份額,在大型電視市場的份額也在增加,目前用于照明的OLED面板產(chǎn)量很低。
當(dāng)前LED產(chǎn)品價格及成本分析:
1. LED封裝
在過去的十年里,隨著生產(chǎn)工藝的改進和創(chuàng)新,LED封裝的價格迅速下降,具體如下圖所示:

2. LED燈具/燈成本分析
LED封裝的成本主導(dǎo)了產(chǎn)品的總成本,但這不再是這種情況,因為較低的價格和廣泛的照明類LED封裝與應(yīng)用特定設(shè)計的可用性。LED封裝的成本持續(xù)下降,甚至在某些形式因素上降到商品水平,因此未來的成本降低必須更多地關(guān)注于整個系統(tǒng)的優(yōu)化,而不是關(guān)注任何特定的成本元素。

當(dāng)前全球重要LED照明產(chǎn)品制造商:
1. LED晶片制造商:
? 北美的Lumileds and Cree;
? 歐洲的Osram;
? 日本的 Nichia and Toyoda Gosei;
? 臺灣的 Epistar, Lextar, and Kingbright;
? 韓國的 Seoul Semiconductor, Samsung, LG Innotek, and Lumens;
? 中國的 Sanan(三安), HC SemiTek(華燦), Aucksun(澳洋順昌),Changelight(乾照)。
2. LED 封裝制造商:
除了上面的這些制造商之外,還有許多公司完全依賴于其他制造商的LED晶片供應(yīng)。這些公司包括MLS、Lite-On、Unity Opto、Nationstar(國星光電)、Jufei聚飛、Honlitronic和refond(瑞豐)等。
3. LED驅(qū)動制造商:
驅(qū)動器(電源)仍然是LED燈具的關(guān)鍵部件,可以顯著影響燈具的性能和可靠性,具有代表性的驅(qū)動器制造商包括:
? 北美的GE Current, eldoLED (Acuity Brands), Cree, ERP Power, Fulham;
? 歐洲的AM Digital Systems, Signify, Tridonic (Zumtobel), Dialog Semiconductor, and Harvard Power Systems;
? 亞洲的 Inventronics(英飛特), Meanwell(臺灣明緯), Moso Power Supply, and Sosen。
4. 燈具檢驗設(shè)備的制造商:
? Labsphere(藍菲), Instrument Systems Inc. (Konica Minolta);
? Gamma Scientific, Radiant Vision Systems, Metrue, GL Optic;
? Everfine(遠方), and Gigahertz-Optik。
5. 測試實驗室,提供獨立的燈具性能和符合測試,包括(美國):
? Bay Area Compliance Labs Corp. (BACL倍科)
? Intertek, Gamma Scientific, ITL Boulder
? CSA Group, LightLab International, and Light Laboratory Inc.
當(dāng)前LED照明產(chǎn)品制造設(shè)計方案:
目前LED照明產(chǎn)品制造機會包括以下幾點:
1. 集成化(Integration)
2. 新結(jié)構(gòu)樣式(Novel Form Factors)
3. 新型材料(Novel Materials)
4. 模塊化(Modularization)
5. 高端制造(3D打印)
6. Micro-LED制造
7. 可持續(xù)性(Sustainability)
美國DOE 2022照明分析報告的官方鏈接:
https://www.energy.gov/eere/ssl/articles/doe-publishes-2022-ssl-manufacturing-status-opportunities