中国新光源led新能源太阳能光伏产业市场技术调查与投资研究报告(编辑修改稿)

中国新光源led新能源太阳能光伏产业市场技术调查与投资研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

生活的电器中随处可见，极为普通也广为人知。 LED 具有效率高、光线质量高、能耗小、 寿命长等特点，主要可用于平面显示领域、便携设备显示屏、照明以及红外线 LED 领域等下游应用产品市场 与传统的照明工具相比， LED 照明产品，尤其是氮化镓基（ GaN）白光 LED 照明光源体积小、重量轻、方向性好并可耐各种恶劣条件，在功耗、寿命以及环保等方面均有不可比拟的优越性，足以对传统光源市场造成巨大冲击。 随着第三代半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光 LED的问世， LED 照明工具将逐步替代白炽灯和荧光灯，成为照明行业的主流产品。 LED 照明产业难度和风险都大大低于微电子产业，能够发挥我国的比较优势 所谓半导体照明是 指用半导体发光二极管 (LED)作为新光源的固态照明。 半导体照明可分为光色照明、特殊照明以及普通照明。 尽管半导体照明有着种种优势，但目前进入千家万户时机尚未成熟，普通照明现阶段还没有启动。 现阶段半导体照明主要集中于景观照明、装饰照明为主的光色照明和矿灯、军用灯具、汽车车灯为主的特殊照明中 LED 产业链包括 LED 外延片的生产、 LED 芯片的生产、 LED 芯片的封装以及 LED 产品的应用等四个环节。 其中外延片的技术含量最高，芯片次之。 历经多年发展，目前我国已经逐渐形成 LED较为完整的产业链，但是，国内企业主要集中在下游 技术含量不很高的封装领域，而上中游领域只在近几年开始逐渐发展，国内的 LED 芯片供应能力目前远不能满足需要，还必须大量进口。 目前，我国 LED 产业已经初步形成珠江三角洲、长江三角洲、东南地区、北京与大连等北方地区四大区域，每一区域基本形成了比较完整的产业链。 总体而言，我国的 LED 产业格局南方产业化程度较高，而北方依托众多高校和科研机构产品研发实力较强。 目前，国内从事 LED 产业的单位超过 400 家 (外商除外 )，从业人员超过 5 万人，其中技术人员超过 5000 人。 2020 年我国发光二极管（ LED）生产企业数达 420 家， 员工 3 万余人，产量 150多亿支，产值 80 多亿元； 2020 年产量达 200 亿只，产值 100 多亿元，增速超过 30％，其中超高亮度发光二极管产量几十亿只，增速超过 50％。 我国照明领域的 LED 产业已具备一定的技术和产业基础，国内蓝光芯片指标达到国外中档产品水平， LED 封装技术与国外差距小，在国际市场上已占有相当大的份额，有可能取得关键技术突破，形成自主知识产权；另外，位于产业链下游的芯片封装与照明应用产业，既是技术密集型产业，又是劳动密集型产业，我国具有劳动力比较优势，因此有能力承接国际半导体照明产业的转移。 中国是 电子制造业大国，并且正在迅速发展，国内的手机、汽车等产业是 LED 发展的巨大推动力，而且随国家半导体照明工程的发展，国内 LED 产业具有广阔的发展前景。 近期，通过市场调研，高亮度的 LED 灯具的使用有明显的节能效果，具体分析如下： 一、高亮度的 LED 灯具的基本特征： LED 经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升。 白炽灯、卤钨灯光效为 12～ 24 流明／瓦，荧光灯 50～ 70 流明／瓦，钠灯 90～ 140 流明／瓦，大部分的耗电变成热量损耗。 LED光效经改良后将达到达 50～ 200 流明／瓦，而且其光的 单色性好、光谱窄，无需过滤可直接发出有色可见光。 LED 单管功率 ～ 瓦，采用直流驱动，单管驱动电压 ～ 伏，电流 15～ 20 毫安，反应速度快，可在高频操作。 同样照明效果的情况下，耗电量是白炽灯泡的八分之一，荧光灯管的二分之一、日本估计，如采用光效比荧光灯还要高两倍的 LED 替代日本一半的白炽灯和荧光灯。 每年可节约相当于 60 亿升原油。 就桥梁护栏灯例，同样效果的一支日光灯 40 多瓦，而采用 LED 每支的功率只有 8 瓦。 日光灯管采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉 积、光衰减等缺点。 而采用 LED 灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。 平均寿命达 10 万小时。 LED 灯具使用寿命可达 5～ 10 年，可以大大降低灯具的维护费用，避免经常换灯之苦。 发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全抵摸：能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光；不含汞、钠元素等可能危害健康的物质。 内置微处理系统可以控制发光强度，调整发光方式，实现光与艺术结合。 LED 光源为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染。 光源体积小，可 以随意组合，易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。 二、使用高亮度的 LED 灯具（日光灯）的优点： ,保护地球传统的日光灯中含有大量的水银蒸汽，如果破碎水银蒸汽则会挥发到大气中。 但 LED 日光灯则根本不使用水银，且 LED 产品也不含铅，对环境起到保护作用。 LED 日光灯，公认为二十一世纪的绿色照明。 ，减少发热传统灯具会产生大量的热能，而 LED 灯具则是把电能全都转换为光能，不会造成能源的浪费。 而且对文件，衣物也不会产生退色现象。 ，没有噪音。 LED 灯具不会产生噪音， 对于使用精密电子仪器的场合为上佳之选。 适合于图书馆，办公室之类的场合。 ,保护眼睛。 传统的日光灯使用的是交流电，所以每秒钟会产生 100～ 120 次的频闪。 LED 灯具是把交流电直接转换为直流电，不会产生闪烁现象，保护眼睛。 ，没有蚊虫。 LED 灯具不会产生紫外线，因此不会象传统的灯具那样，有很多蚊虫围绕在灯源旁。 室内会变得更加干净卫生整洁。 80V～ 245V 传统的日光灯是通过整流器释放的高电压来点亮的，当电压降低时则无法点亮。 而 LED 灯具在一定范围的电压之内都能点亮，还 能调整光亮度。 ，寿命更长。 LED日光灯的耗电量是传统日光灯的三分之一以下，节能达 75％～ 80％。 寿命（ 50000～ 80000 小时）也是传统日光灯的 10 倍以上，可以长期使用而无需更换，减少人工费用。 更适合于难于更换的场合。 ，长久使用。 LED 灯体本身使用的是环氧树脂而并非传统的玻璃，更坚固牢靠，即使砸在地板上 LED 也不会轻易损坏，可以放心地使用。 ，将市电 220V 直接接到 LED 灯具两端即可 ,不需使用镇流器、起辉器等附件。 三、 LED 光源照明技术的应用前景及趋势 随着超高 亮度白光 LED 光源的出现，在照明领域的应用已经成为可能。 据国际权威机构预测，二十一世纪将进入以 LED 为代表的新型照明光源时代，被称为第四代新光源。 目前，照明消耗约占整个电力消耗的 20%，大大降低照明用电是节省能源的重要途径，为实现这一目标业界已研究开发出许多种节能照明器具，并达到了一定的成效。 但是，距离 ―绿色照明 ‖的要求还远远不够，开发和应用更高效、可靠、安全、耐用的新型光源势在必行。 LED 以其固有的优越性正吸引着世界的目光。 据美国能源部预测， 2020 年前后，美国将有 55%的白炽灯和荧光灯被 LED 替代，每 年节电价值可达 350 亿美元，可能形成一个 500 亿美元的大产业。 日本提出， LED 将在 2020 年大规模替代传统白炽灯。 LED 发展历史已经几十年，但在照明领域的应用还是新技术，但随着 LED 技术的迅猛发展，其发光效率的逐步提高， LED 的应用市场将更加广泛，特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下， LED 在照明市场的前景更备受全球瞩目，被业界认为在未来 10 年成为最被看好的市场以及最大的市场将是取代白炽灯、钨丝灯和荧光灯的最大潜力商品。 四、 LED 灯具替代现行灯具的可行性分析 ： 以 12WLED 日光灯与 36W 传统日光灯相比较： 以每天亮 18 个小时，一年计算传统日光灯 (实际功率 42W)耗电为： 42W18=756W,按每千瓦耗电 1度计算算出耗电为 ，按每度 ，每月按 30 天计算，一个月为 元，一年（ 12 个月）总电费为 元 ,总耗电 度。 以每天亮 18 个小时，一年计算 LED 日光灯耗电为： 12W18=216W,按每千瓦耗电 1 度计算算出耗电为 度，每度 元计算电费为 元，每月按 30 天计算，一个月为 元，一年（ 12 个月）总 电费为 元，总耗电为度 度。 按照一般 100 盏日光灯计算： 普通日光灯全年耗电 ：每盏一年耗电 度 100 盏 =27216 度电 元 = 元。 LED 日光灯全年耗电 ：每盏一年耗电 度 100 盏 =7776 度电 元 = 元。 两者比较可以得出， 100 盏 LED 日光灯一年直接节电为 19440 度电，直接节约电费为 17496元。 节能率达 71%。 通过以上节电效果的计算 ,如果按每只 280 元的价格将传统日光灯更换成 LED 日光灯 ,根据每只LED 日光灯每年节约 元计算 ,其资金回收期约为一年半左右。 如果再考虑到传统日光灯更换镇流器、起辉器维护的费用以及由于电压不稳造成的一切损失 ,使得传统日光灯日常维护成本的增加。 LED 日光灯的资金回收期还会缩短。 通过以上对 LED 灯具替代常规灯具的可行性分析 ,从理论上证明此种替代方式是可行的 ,但在LED 灯具实际应用中还存在着如下主要技术问题：。 采用 LED 作为照明光源，必须可以发出更多的光，必须具有更高的能量效率。 发出的光与自然光仍有一定的 差距。 白光 LED 发出的白光带有蓝色光的成分，在这种光的照明下，人们的视觉不很自然。 经市场调研，现 LED 日光灯的单价为 280 元／只，这是影响 LED 照明普及的主要原因。 第四部分 LED 产业 投资 的 可行性报告 一 大功率 LED 路灯技术的可行性。 （一）、半导体照明是由三大块组成：上游芯片生产、中游芯片封装生产、下游光源应用产品。 我公司主要从事的是中游和下游产品，即定位于 ―半导体路灯照明 ‖。 众所周知半导体路灯照明必须将芯片集合封装，如果不集合封装就得不到路灯照明所需求的发光效率和发光强度 ，而同时带来的是温升和结温问题。 如不能顺畅的解决导散热问题，就会影响芯片的最佳工作条件，正因为如此，我经两年的努力解决了导散热通道的设计方案、材料应用、部件最佳尺寸。 使芯片能在最佳的环境中长期工作。 （二）、我们较好解决了出光率问题和电路板问题，最大限度的将芯片的光束全部收集起来，并通过透镜的几何尺寸，多元化的增大其发光强度，达到有效射程 20 米，色温 5—6 千 K，混合光谱达到 10 勒克斯，显色指数 80 以上。 （ LED10 勒克斯相当于高压钠灯的 25 勒克斯以上。 此系美国标准。 ） （三）、根据 LED 单灯头安装的灵 活性，通过分点、分角安装法，非常完善的解决了光谱覆盖的有效面积，并达到光线的均匀分布，杆与杆之间无黑影出现。 而常规路灯因为是点光源，为了解决光谱覆盖面积与跨度，只有增加灯杆高度。 山东威海地区最高的灯杆高度为 14 米，我们根据公路的宽度，以及灯杆高度与道路的整体比例，以单向 4 车道为例，杆高 10 米是可以保证光谱的覆盖面积。 （每支杆可节省 4 米杆高，那将是一个不小的数字。 ） （四），较好的解决了风光互补中的降压提流问题（此项技术需要申请专利），使半导体照明灯具 100W 至 300W 的灯头，不但应用于交流电，同时在 风光互补系统中，与交流电相比，同瓦数亮度达到了一致性。 实现了梦寐以求的白光，无电费，施工简单，安装任意性很强的愿望。 （五），本技术的材料易购，工艺流程简单，各道工序的技术易于掌握。 大功率高亮度的 LED 路灯，它的亮度必须在符合现有道路条件下，交通安全所必须达到的亮度要求。 我公司 将要 生产的 LED 单体灯头，将芯片集合封装后可达到 10W 以上，将单体灯头组合集成可组装出 100W 至 300W 以上各型号的整体路灯灯头，其发光效率和发光强度能够达到现有道路照明所需要的亮度要求。 二 世界范围 LED 发展的趋势和现阶段的技术 水平。 面对半导体光源的巨大商机和新一代照明革命的浪潮，美、日、欧盟、韩等国家纷纷制定出LED 发展的国家计划，以抢占半导体照明的制高点。 这些预示着半导体照明产业一个跨越式发展的临界点已经到来。 ―美国在 LED 照明的产业技术开发上一直处于领先地位。 坐落在美国硅谷 San Jose 的Lumileds 是由 Philips lighting 和 Agilem（原 HP）于 1998 年合资兴办的公司，旨在开发和生产照明用的 LED 产品，以抢占未来巨大的市场。 到目前，它所生产的 1W、 3W 和 5W 的 Luxeon LED 是世界上最亮 的白光 LED 产品，它的白光效率已达到 30lm/w， 5W 器件的光通亮达到120lm。 由此可见 LED 进入路灯照明已成可能。 ‖(以上论述摘自 2020 年厦门国际半导体照明论坛。 ) 三 国家宏观政策的可行性。 世界各国元首围绕能源、环保、人口三大主题走到一起， ―十一五 ‖期间国家提出在能源上节约 20%以上，并提出打造节约型社会的号召。 LED 的三大优势：高效节能、长寿命、绿色环保。 符合世界的大趋势和国家提出的节能要求。 在相同的亮度下，半导体照明的耗电量是白炽灯的1/8，是荧光灯的 1/2，中国是仅次于美国的第二发 电大国。 中国 2020 年的发电量是 万亿度，照明用电量约占发电总量的 12%，即 2020 亿度，照明节电。