半导体照明产业高质量发展现状与趋势

  据国家半导体照明工程研发及产业联盟产业研究院（CSA Research）发布的报告数据显示，2015年，中国照明用电约占全社会用电的14%，LED照明商品市场渗透率（基于市场销量）超过30%，年节电约1 000亿kWh；预计2020年，LED照明市场渗透率将超过70%，年节电约3 400亿kWh，节约的电量相当于4个三峡的发电量。

  随着技术进步，半导体照明的应用领域不断拓宽，市场规模一直增长。据美国产业研究机构Strategies Unlimited 2016年发布的报告数据显示，2015年，LED器件营收约147亿美元，预计2016年约152亿美元；2020年超过180亿美元（详见图2）。LED器件照明应用仍是主流应用，约占30%以上，并稳步增长；LED在汽车以及农业等应用逐年扩大。

  半导体照明亦称固态照明（Solid State Lighting，SSL），是用第3代半导体材料和有机半导体材料制作的发光器件，是第3代半导体材料产业化的第1个成功突破口。“十二五”期间，我国多部门、多举措共同推进半导体照明产业高质量发展，有关部门大力实施半导体照明科学技术创新，节能技术改造工程，半导体照明应用推广等，我国半导体照明产业高质量发展取得长足进步，已成为全世界半导体照明产业高质量发展最快的区域之一。

  随着全球生态环境恶化和能源紧缺问题的日益严峻，半导体照明作为实现社会经济绿色可持续发展重要手段之一，其产业迎来了新的发展机遇期。

  过去十余年的发展，使LED成为了性价比有优势的生态光源，已经全方面进入照明替代市场。在全球淘汰白炽灯和限制荧光灯（含汞）使用的大趋势下，全球半导体照明市场已呈现爆发式增长。

  同时，OLED技术也日趋成熟，其应用领域不断拓展，从手机等小尺寸显示的应用向中电脑、电视等大尺寸显示发展，慢慢的开始应用于通用照明领域，此外，在军工、航天等领域的应用也有较大空间。

  近年来，LED照明产品的市场渗透率迅速增加，特别是在新增销售量的渗透率有较快增长，但在已安装市场上，由于基数庞大，LED目前的（在用量）市场渗透率仍不高。据IHS信息咨询公司2015年的报告数据显示，2015年，LED灯安装数量在整体照明产品在用量中的渗透率仅为6%，预计未来几年有较快增长，到2022年接近40%；Strategies Unlimited预计2020年LED灯销售数量在整体照明产品中的渗透率为42%，安装数量在整体照明产品在用量中的渗透率接近1/3，而其销售额在整体照明市场的市场占有率为76%。同时，国际照明巨头LED照明在其营收中比重也不断的提高，大多超过一半，如飞利浦（Philips）LED业务营收占总营收比重为50%，欧司朗（Osram）占48%，奥德堡（Zumtobel）约占63%，敏度品牌（Acuity Brands）占55%。

  全球半导体照明市场新一轮的增长是以应用需求为导向Fra Baidu bibliotek行的，正在实现从节能到智能的转变。如在材料方面，新型衬底材料与技术路线进展迅速；在照明应用方面，以提升产品的性价比、可靠性以及光品质的创新较为集中；在非视觉照明方面，生物、农业、医疗、紫外LED的研究加快速度进行发展；在产业化应用方面，建筑材料与LED照明的结合有所突破；而智能照明是目前最为瞩目的领域，技术及应用发展迅猛。

  刚刚过去的杭州G20峰会上，中美两国率先批准《巴黎协定》并联合发布《中美气候平均状态随时间的变化合作成果》，中美2个排碳大国携手迈出的这关键一步，极具示范效应，将助力《巴黎协定》早日生效，加快全球气候治理进程。《巴黎协定》提出的在2 100年之前将全球平均气温较工业化前水平的升高幅度控制在2℃范围以内，能够说是人类环境治理史上的里程碑，展示了人类应对气候平均状态随时间的变化的决心。2015年12月在巴黎联合国气候控制会议上发布的《全球照明挑战》计划提出2018年配置100亿盏LED灯具。2016年10月1日，15W及以上普通照明用白炽灯将在中国全面退市……这一系列重大举措，无疑将重燃人们对半导体照明产业的热情。

  当前，半导体照明技术正处于加快速度进行发展时期。2015年，国际上大功率白光LED产业化的光效水平已超越160 lm/W。根据美国能源部（DOE）2016年发布的半导体照明研发计划，2015年冷白LED器件的光效达到168 lm/W，LED灯具整体光效达108 lm/W；预计2016年冷白LED器件的光效将达到184 lm/W，LED灯具整体光效达125 lm/W，至2020年冷白LED器件的光效能够达到218 lm/W，LED灯具整体光效达196 lm/W；而目标是LED器件的光效达到255 lm/W，LED灯具整体光效达230 lm/W。

  在追求高光效的同时，LED照明由替代应用向按需照明和超越照明迈进，半导体照明产业将继续朝着智能化、信息化、品质化、标准化方向发展，而石墨烯、量子点材料、纳米新材料及新技术也将进一步和半导体照明相融合，并有可能产生开拓性和颠覆性的创新应用，同时引领整个第3代半导体产业加速发展。

  据美国DOE发布的《固态照明在通用照明应用中的节能潜力预测报告》指出，2013年，美国照明用电约占全社会用电的17%，LED照明产品的使用将会大幅度减少照明用电的消耗（详见图3）。报告测算，预计2020年，LED照明产品在通用照明市场中的市场渗透率（基于流明-小时）将从2013年的3%，上升到48%，照明能源消耗将减少15%；而在2030年，LED照明将会主宰各照明细分市场，其整体市场渗透率达84%，照明能源消耗将减少40%，以目前的电价换算相当于节省了260亿美元，足够2 400万户美国家庭供电。LED照明的快速地增长得益于LED成本的竞争力以及新能效标准的颁布。这份报告从节能潜力的角度再次向人们展示了LED照明的无限市场空间。