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原来这就是LED封装产业链条发展的真相

文章作者:照明工业 上传时间:2019-09-13

小编说:

2、HV LEDs的优点

国产性能与国际厂商相媲美

“对于封装企业而言,转型做光电引擎其实是微利空间下的一条光明大道。封装厂商具备技术优势,相对来说能够有效缩短研发时间,并借此增加自身利润与市场份额。”

正如创新技术和商业模式推动了计算机产业发展,LED行业也将继续走向成熟。下一代的LED照明将由能够看到市场趋势和利用最新技术的超前思维LED企业来推动行业增长。

众所周知,近几年COB市场需求呈现快速增长现象,从最初主要应用于商业照明,逐步扩展到户外照明及车灯等领域。GGII预计,COB应用市场需求将会继续维持高增长态势。

光引擎从结构上讲,是将驱动电路与LED灯珠共用一个基板,实现灯驱合一,而不再需要独立电源模块的系统方案。就整个国内照明市场来说,光引擎的渗透率并不高。因为普通光引擎暂时还不能完全做到安全规范,满足电器性能要求,所以多数企业都采用多区段的电压分布以控制成本,从而导致光引擎的性能和价格优势并不大。未来技术成熟,定是一个值得期待的大蛋糕。

同时,高压线性恒流驱动电源芯片的应用电路无需电解电容器、变压器、电感器,这样可以将高压线性恒流电源设计在光源板上,组成光电引擎,将恒流驱动电源集成在LED光源板上,高压线性恒流芯片、整流桥堆和高压LED灯珠可以通过自动贴片机机器自动化生产,从而大大节省人工成本,又能提高生产力。

“在LED行业,COB光源虽在商照等细分市场较有优势, 但SMD贴片器件仍是市场主流,这一主流趋势短时间内可能并不会改变。”斯迈得营销总监张路华坦言。

责编:颖子

“光电引擎将是LED照明灯技术未来发展方向之一。”颜重光对于光电引擎的未来充满信心,“对于封装企业来说,从单纯的LED封装转为光电合一的光电引擎,可以增加自身利润与市场份额。且封装厂家具备技术优势,相对来说可有效缩短研发的时间。转型做光电引擎是微利空间下的一条光明道。”

五、光效的提升一直是无止境的追求,欧洲的能效标准亦对COB的光效不断提出挑战。Nichia、Cree、Bridgelux等国际大厂已经在不断升级他们的COB产品,光效不断攀新高。

北京大学上海微电子研究院兼职教授颜重光:

2、价值来源将从LED照明元件转移到驱动器和散热模块

四、显色指数>90,甚至>95的COB,将有较大的应用空间,尤其在产品细分领域,如Ra>95的COB可用于博物馆照明等特殊应用领域。

从目前的技术程度而言,将IC封装到光源板上的光电引擎并未达到完全成熟的阶段,无真正量产,甚至说仍处于市场化早期。但不可否认,光引擎在细分领域方面会是一个新的发展方向。

现在市场上已经出现了100W、200W,甚至超过300W的COBLEDs。只需要一个强大的COB加上高品质的镜头,散热模块和低功耗LED驱动器,就能够帮助LED灯具制造商生产出一个100W~300W(系统光效超过100流明/瓦,CRI80)的照明产品。COB封装灯具的材料成本明显低于传统封装灯具,且组装程序更加简化,从而进一步降低了人力成本。

那么,COB想要成为未来的主流趋势,厂商势必要明确接下来COB技术的发展方向。

中昊光电从成立之初就致力于高品质COB产品研发,基于对产品的不断创新追求,未来将会重点布局COB光引擎领域。预计2016年光引擎将会占据公司整体产品的20%——30%之间,甚至可能还会更高。”

目前LED产业市场就像一个绿色的原野拥有着大量玩家,且格局分散。一些顶级的LED照明品牌如飞利浦、欧司朗、松下、通用电气、视力品牌、奥德堡、东芝、库柏照明、科锐、哈贝尔等在照明行业占据着不超过30%的市场总份额。其余的大部分市场空间则由较小的供应商和一些具有独特的产品和创新商业模式的新兴企业所占据。因而LED照明市场机会多多,但竞争也尤为激烈。

同一方光副总经理电刘霖认为,在专利、解决方案等还是有一定的差距,国内企业需要正视与国际大厂的差距,继续提升自身基本功。

“光引擎能够促使LED光源和灯具的组装处于价值链的低端,降低成本,节省设计空间,LED产业应当形成光引擎这样的供应商。”

另一方面,LED电源和散热产业,几个高级设计工程师就足以设计出有效的高性价比产品,人力成本相对较低。且用于制造LED驱动器和散热模块的设备往往不需要那么专业,还可以采用折旧的设备更加便宜,利润空间大。因此LED照明模组的毛利率将高于其他零器件。

国际厂商中,除了早期一直深耕COB市场的西铁城、夏普、普瑞、Luminus以外,CREE、Lumileds和Nichia等大厂也相继加入。

晶科电子董事长肖国伟:

具体分析,HV LEDs即高电压(DC45-280V)、小电流光源板应用方案,HV LEDs的最大优点是采用HVLED的均布技术和小电流驱动可以有效地降低LED光源的发热。

二、从数据统计看出,2016年20W以上的COB需求量明显增大,晶科 26W、40W 及以上功率的COB份额占总的出货量50%以上,2017年也将继续沿袭该趋势。

“光引擎教父”茅于海教授:

易美芯光CTO刘国旭在早前的采访中亦表示,产业链各端之间的跨界亦是今年封装企业的另一趋势,AC模组正是这一趋势下的产物。

相信在经过几年的价格拼杀后,COB价格会逐步走向稳定并接近触底。与此同时,具有高利润空间的倒装COB、AC COB等基于COB的新型封装技术涌现并在市场掀起热潮。

明微电子市场总监赵春波:

并且,光电引擎更易于实现照明的智能控制。

随着COB市场进入者越来越多,市场格局也发生了较大的变化。不过有业内人士认为,从整体来看,目前依然为国际厂商在主导中国COB市场。

LED大咖百家争鸣:光引擎大PK

颜重光表示,AC模块可分为两种,一是LED灯珠既作整流二极管,又当光源,如首尔半导体早期推出的产品,但因LED作为整流二极管来配桥离散性太大,所以这种方法基本已停止。二是HVLED的COB 高压线性恒流驱动=光电引擎,目前后者应用较多。四五年前只有宁波美亚这一家开始研发生产,至今国内亦有多家企业涉足,如立体、中昊、晶科等。

对于新一代COB的技术发展趋势,宋东认为以下五个方向值得大家关注:

LED封装行业“增量不增利”,传统封装业务很难从红海竞争中获得利润。面对无利润困局,不少封装厂商转战光引擎。六年间,从宁波美亚到新力光源、晶科电子,从鸿利光电到新月光电、中昊光电、斯迈得、光脉电子、立洋光电等企业逐鹿争霸,光引擎一直吸引着众多目光。

2015年,SMD IC、AC-COB成为各大封装企业的主推产品。光源模块组件产品、IC集成产品的大力推广,证明系统集成、模组化、模块化成为封装领域的其中一个发展方向。

继续维持高增长态势

关于光引擎,今年最早引起关注的是被誉为“光引擎教父”的茅于海教授开年在杂志上首发的一篇关于光引擎分析的文章,随后并在《“交流AC LED光引擎” 真的没有电源吗》等文章中对一些企业的技术弊端进行剖析,并提出是否就是之前被批判过的“无电解电容光引擎”的另一种忽悠老百姓的新提法而已。犀利言论引起行业围观。光引擎这一概念再次被刷到众人眼皮之下。

实际上,封装企业未来的发展走向应该是涉足芯片和应用端两面之间,把结构、散热、甚至二次光学、还有驱动电源都集成到同一基板上,即所谓的光引擎或光源模组,这可充分发挥LED半导体器件的优势,为下游灯具客户带来极大的方便。“我相信由封装公司提供整体的解决方案也正是灯具客户群所希望的。为下游客户带来高附加值是我们封装厂赖以生存的根本所在。”刘国旭表示。

中昊光电总经理王孟源透露,“目前国内市场上流通型高光效COB,大部分的份额都是性价比较高的国产COB产品,只不过在欧美地区由于品牌和客户指定的因素,国外品牌COB的使用占比依然较高。”

中昊光电总经理王孟源:

光电引擎可减少灯具驱动成本20%—30%,有效避免因驱动电源的造成LED灯的损坏,并符合简单化、高度集成的发展趋势,但其具散热差、稳定性低、频闪等问题,正如赵春波所说光电引擎还未能真正市场化。但据了解首尔半导体已率先突破了频闪方面的瓶颈,其宣扬研发出的AC RICH3代产品已经改善AC LED本身的光频闪问题,而且可以实现智能照明功能。光电引擎市场化或许不远。

现在每一家企业的产品定位已基本清晰,大家对COB的追求回归到光本身,对光品质的追求,对环境的突显、细化、美化、空间质感化等。

LED光引擎,大咖有话说!

这是因为,LED封装的制造工艺将会变得越来越自动化,因而LED照明元件的价格也会越来越便宜。但散热模块和LED驱动器的生产则更依赖原料和人力成本,缺乏价格弹性。除非原料的价格产生变化,散热模块或LED驱动器的材料成本几乎是恒定的不会有过大的波动。

王孟源认为,“随着倒装芯片和封装工艺的日趋成熟,倒装COB将会有更大的施展空间,特别是在主重点照明和窄光束角及小型化、高功率密度的灯具应用上。”

但明微电子市场总监赵春波则认为,从目前的技术程度来讲,将IC封装到光源板上的光电引擎并不成熟,还处于研发的概念阶段,并没有真正量产。但无可否认,它在某一细分领域方面会是一个发展的方向。

再看中国厂商中,涉足COB的更是不在少数,包括鸿利智汇、中昊光电、立洋股份、晶科电子、中科芯源、同一方光电等。

3、LED照明模组的毛利率将继续冲击其他零器件

除了COB以外,CSP也是备受LED业内人士关注的新技术,其具有5面出光特性,适用用于背光领域,也是倒装技术的一种。但是对于商业照明来说,COB更易于光学设计,具有高光色质量及安装简便的特点,仍然是商照主流应用。

LED封装企业增收不增利已不是新鲜事,固守传统封装业务,若非体量足够大,难以从红海中牟取微薄的利润。于是乎,拥有技术优势的封装企业走高技术壁垒、高毛利的UVLED、农业照明、汽车照明、医疗照明市场,而其中AC LED成为大部分封装企业追捧的“对象”。

晶科电子副总裁宋东也认为,“随着COB 技术工艺的逐渐成熟,在激烈的市场倒逼下,国内部分厂商COB封装器件在性能上已经能与外企媲美。”

据了解,AC LED是采用外加的AC整流和驱动器在COB封装线路组成光电一体化的发光模组,即“光电引擎”。

近两年COB市场需求正在快速成长,特别是在高端商业照明领域,渗透率越来越高。另外在户外照明市场,COB应用比率亦逐步提升,因此越来越多的厂商涉足COB市场。

1、AC LED应运而生

国产COB的稳定性,专业性已经逐步赶超国际大厂,替代率也在逐年上升。

3、光电引擎市场化或许不远

“接下来,高光品质、高光效、小尺寸高密度是COB的重要技术发展趋势,”在王高阳看来,这是光品质与光效节能及成本接轨的必然。

在某些方面,LED照明和计算机CPU类似,一个复杂的成品都是由不同的制造商,承包商和供应商设计的部件组装而成。两者都是由半导体工艺驱动,正如摩尔定律多年来预测CPU和内存性能的增长一样,LED性能和发光效率的提升也是靠晶体管密度和制造工艺的不断提升来推动的。

王高阳表示,COB目前基本已到成熟期了,但目前光的品质要求更高了,还有很长时间的成长期。

1、LED照明行业竞争将更加激烈,尤其是在LED封装领域

高密度、高光效仍是COB发展方向

如上述预计,一个100WLED灯具的照明模块成本将在2016年年底达到10美元左右。同样是100W的中端和高端LED灯具,其散热模块或LED驱动器成本将是照明元件的两到三倍。LED照明产品的价值将从LED照明元件转移到LED驱动器和散热模块上。

在宋东看来,COB发展至今,经历了一场又一场的技术革新,由普通电流密度的COB向HD COB演进;低光效COB向高光效、超高光效的COB演进;单色温COB向色温可调COB演进;DC驱动COB向AC驱动COB演进。

LED照明模组比灯具可能更高毛利

时下,商业照明市场竞争非常激烈,低端流通和高端市场正在两极分化,由于材料和技术升级,高功率密度化趋势越来越明显。

与LED驱动器和散热设计相比,LED封装要求较高的人力和资本投入。不但要建设厂房,还需要投入大量资金采购封装设备。此外还需要高昂的运营成本和人力储备。加上竞争激烈导致利润微薄。

3年前国内的COB应用确实都是以国外品牌、进口为主,但近两年随着COB相关材料、技术工艺的逐步成熟,国内专注COB产品的企业已具备和国外COB产品不相上下的水平。

4、COB封装将会有一个光明的未来

“事实上,在基本性能上国内部分厂家已经达到国际水平,只是在出口或一些具体项目上,品牌影响力可能还是国际品牌占一些优势,但优势会越来越小!”鸿利智汇副总经理王高阳告诉高工LED。

随着原材料成本的下降,COB的质量和效率不断提高。未来几年里COB封装产品的销量将持续上升。尤其是适用于更多的LED灯具设计的紧凑型COB。

目前,行业对于倒装COB与正装COB也存在一定的争议,两者各有优势,正装COB技术和工艺相对来说更为成熟,效率也更高;而倒装COB光密度更高,可靠性也高,可有效避免人为等其他因素的失效问题。

光电引擎在早期亦被热炒为“去电源化”,某种程度上来讲,传统电源企业的市场空间将被压缩,有电源企业亦跃跃欲试,期盼通过转型存活下来。倡导“去电源化”的颜重光则坦言,“电源企业不懂封装技术及工艺,并且没有封装设备,难以切入这一领域,除非重新开始。”

刘霖认为,首先价格在逐步降低;其次产品参数也在发生变化,主要体现在光效越来越高;此外就是专业化,细分市场的定位越来越清晰,每个厂商在细分领域的专业度越来越高。

光电引擎是LED封装向电源的跨界

据王孟源介绍,“COB是满足这类市场的主要形态,因为COB封装本身具备的热阻更小、光密度高、集成面光源出光均匀、安装使用更方便等优势。另外,COB在小型化、高功率密度或超大功率灯具的应用上也具有独特的优势。”

LED封装市场就如同CPU,需要不断提高生产工艺以提升性能。但计算机行业中CPU由英特尔集团垄断,而LED行业中则是有几个具有竞争力的领先品牌和一些地方供应商所割据,因此市场竞争将更加激烈。在这一细分市场的价格竞争则意味着LED封装价格将继续下降,而性能不断提高。

一、COB产品配套资源,如透镜、反光杯等供应链不断成熟,可选择的方案增多,COB作为灯具设计首选光源的机率增大。

据国外业内人士预计,最具性价比的高能效LED照明模块2015年年底降到0.13美元/W,而性能为150lm/W的LED照明模块的价格在2016年底将会下降至0.10美元/W或以下。

三、大功率COB光源可靠性将进一步提升,散热性能得到改善,从而增强客户对COB产品的信心。

摩尔定律是由英特尔创始人之一戈登?摩尔(GordonMoore)提出来的。其内容为:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18—24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18—24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。

高工产研LED研究院数据显示,COB在国内封装产品的总体份额已超过7%,被广泛用于路灯、直下式背光、射灯和其他高亮度应用设备的高功率LED,其需求量将从2014年的185亿颗增至2017年的270亿颗,年复合成长率将达13%。

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