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[信息] LED照明的S曲线创新与发展趋势

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发表于 2008-12-10 05:26:57 | 显示全部楼层

LED照明的S曲线创新与发展趋势

  韩青秀/电子时报  2008/05/16

  谈创新变革的人常常会提到S 曲线(S-Curve)理论,也就是当某项应用或市场历经蓬勃快速发展,在繁荣期之后将面临瓶颈,来到S曲线的顶端,而下一条新的S曲线成形,与上一条是呈现不连续的质变状态,必须透过创新与转型才能成为赢家,若对照于照明发展演变,爱迪生发明电灯,便是一项具有破坏性的划时代创新里程碑。

  从LED 产业的发展历程来看,过去是产品应用面的创新,从传统圣诞灯饰或红外线可见光传输,2000年开始导入手机背光时,LED辉度仅达530mcd,并持续进展到中大尺寸背光应用,如今已发展出2,800mcd的水准。但从2005年开始,业界尝试将高功率LED製作为特殊照明的投射灯饰,初期的发光效率还只有在40 lm/W以下,但此一应用已经开创了光、电、机、热等各项技术领域的整合,促使LED从应用创新走入产品创新。

  LED产业在开创照明光源应用之时,也创造了营收扩展的可能,但LED照明事业持续扩大发展,将难以避免面临重要的关卡,那就是全球照明大厂已经布下研发专利以及品牌的限制。台湾LED产业若要持续往上走,势必将面临专利限制,导致只能做代工,或是进入S曲线的模式,在转型变革过程中,选择甘心于企业规模缩小。

  根据高亮度LED市场发展来看,LED应用呈现稳定成长,2007年高亮度LED市场规模约为46亿美元,其中最大应用市场在于手持式产品,约佔44%比重,显示器看板佔17%,照明仅佔7%;估计到了2009年,市场规模将成长至68亿美元,但手持式应用的比重下降至34%,原因并非该应用市场规模缩小,而是成长达到饱和以及LED亮度不断提高、使用颗数减少所致,至于显示器比重则成长至27%,照明比重也成长至13%。

  LED整体规模并非爆量成长,但显示器及照明2大块却呈现非线性成长。根据Strategies unlimited预估,显示器应用从2005年的5亿美元将大幅跳跃成长,2012年可望上看27亿美元,而照明应用预计在2009年首次突破5亿美元,但2012年时也将跃升逼近20亿美元。

  LED照明于2005年经历初期应用阶段后,业界预估2012年将进入普通照明市场,2007年LED照明规模约为3亿美元,2008年将成长至4亿美元,但若加计LED灯具的市场规模则高达450亿美元,有趣的是,目前业界谈论LED照明多半着重于白光LED,但事实上欧美国家谈论的却是R、G、B三色溷光应用。

  对于全球300家从事LED光源应用的业者来说,目前3~4亿美元当然不够看,寄望的是未来进入普通照明应用后的庞大市场,不过要从事LED照明应用,必须同时具有技术、金钱和耐心,当你具备3项条件时,你就可以跳进来参与此一明日之星的照明产业。

  虽然LED照明被视为具有破坏性创新的应用,但现阶段业界却总想要把LED光源放到传统灯具,进而侷限LED发展的可能性。举个例子,如果当年福特汽车的创办人亨利福特询问他的客户,对方可能会回答需要跑得更快的马车,根本不可能想到未来需要的是创造一部用4轮跑的汽车,由于无法跳脱既有窠臼,每当LED业者问客户,希望能生产出什麽样的产品,客户会回答需要亮度更高的产品,但大家却不会想到目前LED发光效率达到75 lm/W的表现已经足够,重点应该是要如何设计及应用才能创造更高附加价值的产品。

  回溯1888年爱迪生发明第1个灯泡后,新产品的推广重点在于如何应用,因此当时将灯泡免费赠送给具有意见领袖身分的国会议员,且使用前提是必须确定电力供应系统布建完成。(Isabelle注 : 爱迪生也诉酱子走来的耶!!~)如今LED照明也正值初期应用,要走入的市场不应是大卖场零售,而是政府公共部门。(Isabelle注 : 这个总经理的看法怎麽跟偶一样!~)

  不过目前LED发展照明应用还有诸多问题必须考量,同时牵涉到规范标准以及散热、光学、电力设计,包括色温(CT)、通量(Flux)、光形(Distribution)等,且LED光源的颜色也十分重要,如停车场採用冷白光LED光源,将可降低人们犯罪频率。此外,LED具有指向性光源的特性,当初在台北捷运站率先採用LED灯源打光时,外观看起来美轮美奂,但却遭到附近住户抗议造成生活作息不便,因此LED照明在应用及设计上势必将面对光污染的问题。

  在思考LED 如何应用照明市场时,业界应该要思考LED的优势和特点为何,目前对LED的主要迷思之一便是使用寿命长,有不少业者号称使用长达3~5万小时,但如今大功率LED经过验证的最长时数仅约1万小时,而Philips Lumileds推出的第1代LED照明产品至今运作还未超过5万小时。人们往往容易忽略,通常带来麻烦的并不是未来不确定的事情,而是一直被认为坚信不移,但事实上却是错误的事情,业界应该要去思考的是,一项新研发的LED照明产品,要推广的客户群在哪裡。

  举例来说,LED光源也具备「越冷越开花」的特性,越是在低温环境中越能发挥效率,反应速度快,相较于萤光灯应用,当温度低于40度以下时,萤光灯效率便开始减弱,低温照明将是LED取代萤光灯的重要开路先锋。

  LED照明的成本及发光效率将是主要的2大关键因素,但现阶段要将LED在主照明应用的关键不是在于亮度,因为欧美国家在主照明产品上鲜少採用超过60 lm/W,故设计时必须先考量到当地文化特性,甚至灯具造型的重要性都胜过功能考量,一个设计笨拙的LED灯具是难以引起使用者换购兴趣。

  如果业界只想着要取代传统灯泡,市面上一颗节能灯泡只要新台币200元,台製灯泡只要100元,LED灯泡却要高达1,000元,目前看来,路灯以及小瓦数灯泡搭配MR16崁灯将是下一波兴起的商机,虽然LED照明是必然发展的趋势,但同时也是贩售一种希望,必须藉由有心人士、政府以及产业策略联盟才能共同达成。(顾振声口述,韩青秀整理)

  顾振声2008年担任崇越节能系统科技行销事业部总经理,2000年任职茂林光林副总、2004年任职华上光电照明系统事业部副总,国立台湾大学工学士、美国壬色列理工学院机械博士毕业。

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