徐光明德力西(中国)集团
严华锋上海顿格电子贸易有限公司
本文从目前LED照明市场和技术的现状，分析LED照明目前所处的阶段，并判断市场发展趋势和技术发展趋势。通过对照明基本需求的理解，重点阐述LED照明获得市场突破的关键点。
LED市场现状及产业链发展
LED市场现状
根据的市场定义（如图1），一般市场的发展按照早期市场、早期鸿沟、成长市场、成熟市场、衰退市场到终期市场。目前一般传统照明市场属于介于一个成长期和成熟期的市场，其中后者更偏重一些。因为照明发展的100多年历史来看，从早期的煤油灯到电致发光，从爱迪生的白炽灯第一次成为量产电光源产品，基本上已经是一个成熟市场的特征，这个市场的消费群体以实用主义者为主体，其出发点从最基本的照明需求出发，譬如主干道道路照明的主体需求为20 lux，均匀度达到0.6以上，譬如室内照明的基本需求为工作面照度达到300lux，眩光控制为19以下，这个市场的主体为基于照明基本需求的实用主义者，满足和实现需求即可，而非发烧友或者技术热衷者会苛求增值价值。
但是LED是作为一个新型光源被引入传统照明市场时，它的确具有很多传统光源不能取代的优势，因此一开始被用做装饰、景观亮化，并且带动了成熟照明市场的进一步扩展壮大，也创造了很多新的需求。特别是在新兴国家，新工程项目建设利用LED照明，是照明市场增长的重要来源。而在一些西方发达国家，更多的替换照明的应用，用于节能，这个市场规模比新建投资项目市场的规模大得多。
LED照明市场并不是一个全新的市场，它只是传统照明市场一个有益的补充而已。并且LED为什么现在在宣传它这么多卖点——节能/寿命长/可调光，实际上是因为它贵，所以必然要加上去一些附加价值来阐述贵的理由。很多人在讲LED照明市场会取代传统照明市场，这是一个非常大的谬误，因为市场本身是存在的，并不存在替换。但是LED技术是一个全新的，这个技术被导入进这个市场时，就一定会经过早期、成长、成熟、衰退和终止这样一个过程，特别是要逾越那条早期鸿沟。在早期鸿沟里，市场会呈现许多悬而未决、模棱两可的状态。譬如目前许多厂家开发的多种形式的LED球泡灯，具有多种形式的配光、各式各样的散热形式，有着各种各样的形式和卖点。但是如何说服客户来选择昂贵的球泡灯，让他们放心的选择接受LED照明的创新，这目前是LED照明进入传统通用照明的一道深不可测的鸿沟，谁能够跨越这道鸿沟，谁就成为了市场的主导者。
图 1LED照明市场面临的阶段划分
从过去的5年来看，LED产品和市场经历了巨大的变化。下图是从2008年开始市面上的球泡灯的产品演变图片。
2008年
工程渠道2010年
$17.992012年
$9.99
图5LED灯泡产品技术发展
然而，我们从市场上销售的产品来看，5年以来亦发生了变化。我们可以发现，从市场端看到的产品，从一开始用草帽管LED做的产品看上去有些粗鄙，但经过近几年的发展，从照明产品专业性方面有了大大的提高，可以真正做照明级产品（具有一定亮度/光通维持率/可靠性）。市场对LED照明产品有了辨识和区分，但是整个市场能够维持的价格基本上在$5.9~ $9.9之间，这与目前大多数LED照明产品的价格已经接近很多，但是仍然存在不小差距，LED真正能够进入到百姓市场，叩开上量的门槛，成本是最大驱动力。
2007
$3.002010
$3.002011
$9.00
图6市场中LED产品的变化
纵观LED照明行业内企业的行为，特别是从2010年开始，行业已经开始认识到这一个问题，并且已经意识到，光靠LED上游企业的推动，并不能够撼动传统照明的市场，而传统照明企业要进入到技术密集型和资金密集型的LED行业，亦是困难。从分工上来讲，LED芯片、封装和驱动企业在LED照明时代掌握着技术和资金，而传统照明行业企业掌握着标准和市场渠道，双方各有所长。然而，如果要给出成本最优的解决方案，必须要进行整合。
LED照明市场产业链的划分
一般来说，目前整个行业以如下的产业链分布(如图2所示)。目前整个产业链都在持续的发生变化，其内在驱动来自于成本的压力，毕竟昂贵的方案对于照明行业来说，是非常难以被认同的。这就是本身行业的定位，譬如像鞋子，没有品牌的鞋子可能就是几十块到100多块一双，流行品牌的可能在几百块，时尚品牌的可能在几千至上万。然后LED一出场，一个灯泡就卖到了几百块，这对于原来这个行业的品牌产品售价也就在几十块的定位来说，是难以被一般大众所认可的，即便LED再有优势和卖点，要说服一般大众来购买LED产品是非常困难的一件事情。
LED芯片
LED封装
驱动和电子
光源
灯具
控制
销售渠道
图2LED照明产业链
因此在5年前，当非传统照明企业提出LED要取代传统照明，并且表现出不可一世的时候，得到了传统照明企业的极大反感。而在5年前，LED照明行业的先驱和主导力量主要来自于上游。
LED芯片
LED封装
驱动和电子
光源
灯具
控制
销售渠道
图3LED照明产业链发展
另外，从应用角度来说，LED光源并不是陌生的事物，大约在上世纪末，就有设计师应用LED产品，尝试在一些重要的景观项目中应用。那个时候一根护栏管卖到1千多块都有，而且质量并不怎么样，到如今，约有大部分的景观照明应用了LED产品，并且取得了非常强的效果。这说明本身行业对于LED照明的接受度是存在的，并且来自销售渠道应用的驱动也很强烈。
LED芯片
LED封装
驱动和电子
光源
灯具
控制
销售渠道
图4LED照明产业链发展
在过去的几年内，飞利浦整合了多家上游芯片、驱动和封装的公司，而CREE同样并购了Ruud lighting，并与多家传统照明品牌进行了战略合作。台湾Epistar也通过参股、合资等方式参与了国内多家具有特色的照明企业，力争在3-5年成为LED照明赢家。
这样的布局还远未成功，双方仍在互相影响着。半导体行业无法理解传统照明的开发方式，而传统照明也同样无法理解半导体快速及一定成本周期的规律，因此双方企业都在磨合和互相学习中。譬如，半导体行业无法理解为什么灯泡需要设计成特定的样子，并且灯泡的初始光通量从100小时老化后开始计算，而传统照明也无法理解为什么LED发展这么快，原来设计成6颗LED才能达到的光通量指标，现在要换成5颗就可以达到，电子部分和所有的认证需要重新来过。
同时，LED变得更具有个性化。大家知道，照明的起源来自于白炽灯，白炽灯的固定常用规格为15W，25W，40W，60W，75W，120W，150W，其他的功率大多数为非标，并且不太常用。然而LED照明应用的概念是流明数的概念，这是一个十分模糊的概念，与显色性，色温有关，而对于一般普通消费者而言，理解这些仍然是十分困难的，而用功率来理解则十分简单明显。这就需要标准和规范来约束这个市场，然而LED技术发展日新月异，驱动技术发展也是一日千里，这就影响着LED产品的复杂性和多样性。
复杂性导致的是产品规格定义无法通过一个部门来确定，所以常常最终是折中的办法。产品定义出来的目标，最后往往无法达到，只能调整数据，把性能降低，甚至有可能会影响市场的推广。多样性导致的是产品开发的项目增多，LED公司需要增加更多的钱来支持这些研发项目。
如何判断LED照明市场的突破
LED产品的应用市场从地理上分，可分为北美、欧洲、日本、中国等4个标准区域，这基本上基于不同的认证标准而言。从产品应用上分，可分为指示性应用和照明性应用。
照明
显示
室内
台灯照明
落地灯照明
商业照明
家居照明
办公照明RGB室内气氛
指示灯照明
显示屏
室外
建筑照明
景观照明
工业照明
道路照明户外显示屏
RGB色彩渲染
图7LED照明应用地图
毋庸置疑，LED在RGB色彩方面有无可比拟的优势，因此LED要切入这个成熟的照明市场，最大的竞争力就在于白光这一部分，如何与现存的光源竞争，从哪些指标上去考虑？这是LED照明在这场竞争中需要考虑的问题。
如果要知道照明，就需要知道光的来源。光来自于太阳从早晨到黄昏，晚上是月亮的反射光。因此简单的分类就分为暖白光(warm white, 2200-2800K)、自然光(naturel light,
4000-4200K)和昼白光(5600-10000K, daylight)，这个分类是比较宽泛的。
实际上电光源能够实现的白光大约在如下范围
图8传统电光源的标准色温
而针对于荧光灯管FL的光，CIE78.377里面规定的是2700K, 3000 K (Warm White) , 3500 K (White), 4100 K (Cool White), 5000
K, and 6500 K (Daylight)共6种。
依据DOE，ENERGY STAR® ProgramRequirements for
Solid
State Lighting Luminaires标准规定，白光的色温标准为8种色温，用以等值荧光灯管的色温标准。
图9LED白光的色温标准
LED照明产品发展
鉴于分析简单，我们把整个市场分为室内照明和室外照明，我们列举两种最常见的光源作为探讨的基础，室内以36W荧光灯管为例，室外以150W金卤灯光源为例。实际36WFL等效的技术规格为( 3000K, Ra>85, 1400
lm有效*)，150W金卤灯等效的技术规格为( 5000K, Ra> 60,
7000 lm有效*)
*有效是指基于一般灯具效率推算出的实际有用流明值。
根据DOE发布的LED技术发展路线图，LED从2010年开始，发光效率将超过大部分传统光源，即便算上灯具效率，LED的效率优势仍在，从成本$/klm，LED也将在2012年开始超过CFL节能灯，这一点趋势已经显现端倪。
图10 DOE颁布的LED技术路线图
根据DOE颁布的LED产品的BOM组成结构分析趋势图，LED灯具的整体成本按照平均每年至少15%的下降趋势，并且LED封装占据灯具的成本比重会越来越低，从2009年40%以上，至2020年15%左右，这会对整个行业产生巨大的影响。
图11DOE颁布的LED产品成本路线图
36W FL灯管替换
LED产品的基本技术规格大约是20W, 1400 lm，Ra>80, 3000K,常用产品形式为直管荧光灯形式；
问题1.是否可以满足照明要求；
传统照明模拟Vs LED照明模拟
图12某医院护士站的T8照明节能改造设计方案
传统照明效果
LED照明效果
基本上可以确定的是LED效果可以达到传统荧光灯管的照明效果，可以达到照度基本保持一致（最优可到20~30%提升），节能比达到50%节能。
问题2.多少价格可以开始进入通路；
这取决于一般应用场所，如果按照1年收回投资等回报收益来计算，电费按照0.65元/KWh计算，灯具的售价如下表所示。
使用时间
一般场所
灯具售价不超过
24小时
地下停车库
145元
16小时
商场通用照明
105元
8小时
办公室照明
70元
3小时
家庭照明
44元
如果按照DOE的产品技术路线图来看，1400 lm输出光通，LED的成本不超过6$，折算成人民币不超过45元，按照LED占用灯具成本40%来看，LED灯具的成本约在113元，按照145元的目标价格，这样的成本组成在一些工程销售渠道是可行的，然后如果按照大批量通路架构来说，这样的成本还不足够低到吸引更多的人来推广LED产品。
而实际上，目前很多LED上游厂商正在不断公布具有竞争力的价格，500 lm/$(即2 $/klm)，几乎达到DOE预测2014年的水平，如果按照这样的成本估计，产品成本应该在50元附近为比较合理的，这样意味着叩开家居应用市场的门槛是可行的。
为什么行业做不到50元，实际上是从业者对于行业的标准并不清楚，或者说是行业的标准还在变化之中，类似于这样的产品开发项目并没有很明确的图景，因此很多设计是冗余设计。譬如为了追求高功率因素，增加PFC滤波电路，为了追求灯管磨砂出光效果，降低了灯管出光效率。
究其深层次的原因，在于行业壁垒还没有真正打破。LED行业或者电子驱动行业的人员可以把LED电器和模组做到成本足够便宜，然后对于结构行业(灯具)却办法不多，而结构行业（灯具）可以有好的设计，然而却无法掌控电子部分。
可预见的是如果要把成本做到足够便宜来叩开市场，必须进行整合。LED芯片厂和LED光源模组生产商会对中间的LED封装部分和LED电子驱动部分企业进行挤压。为了降低成本，LED芯片厂商会整合驱动IC至光源模组，LED光源模组企业也一样会把这一部分整合进去，由此可见，未来LED封装和电子驱动在产业链上的说话声音会越来越小。
150W金卤灯等效替换
针对户外的这一部分的分析更为复杂，因为在户外除了要做到照明效果的满足，还需要做到防水结构上符合安全标准。
在国家半导体联盟CSA的规划里面，在十二五期间，LED户外照明的水平要从原来的10%增加至70%，获得大部分室外照明的份额。户外的照明大部分的销售通路为工程销售。工程中应用的产品常常以非标为主，那么相应的要增加投入，聪明的办法是尝试采用标准模组。譬如如下图所示，采用标准的30W一个模组，发光流明数依据效率不同定义在3000 lm~ 4000 lm，依据应用环境，更换安装方式，同样变成泛光灯。
(a)
(b)
图13 (a)采用标准模组的LED路灯(b)标准模组扩展成其他产品形式
采用这样的方案的优点是投入少，成本低，可以快速的推向市场，然后缺点是前期需要优秀的工业设计来规划，产品同质化会比较严重，影响产品的溢价空间。
按照DOE的预测，目前7000 lm最优化的设计成本约在60美金左右。对应一套150W的金卤灯灯具（金卤灯+电子变压器）来看，成本也约在40美金左右。然后现实市场里的状况差距很大。一套7000 lm的标准灯具，约在100W左右，产品售价超过100美金，而传统灯具整套价格还有更便宜的。即便算上节能比33%，12小时使用，也需要5年以上的时间，整体运营成本(Total Cost of Owner, TCO)才能与传统灯具等值。
因此户外的产品应用是外接电源来实现容易更换，为了是能够得到更长的使用时间（大部分受限制于驱动寿命），或者配合控制系统来实现节能的最大化。因此在产品设计上，产品的接口设计相当的重要。
综上所述，从技术角度来看，从产品技术角度来看，LED大规模进入照明的主要门槛主要在成本，包含产品本身的成本以及产品能够带来多少节能的成本。
LED市场突破
从一般市场学的角度讲，一个产品在成熟市场被接受，主要的对象是那些实用主义者。然而一个新技术被接受，一般都是被发烧友/前卫设计师等先期应用，最后进入普罗大众。因此，LED目前还有传统照明无法比拟的优势。
然而从市场角度来看，LED能够增加照明外的额外价值。智能照明(Smart
lighting)就是这样一个概念，如图。利用一些控制器，可调光电源，感应器，再加上软件可实现不同场景的照明设置。这些可以带来额外的情感价值，客户会为此买单。
目前常用的控制方式是如下4种：情景气氛系统(Ambient lighting system),日光控制系统(Daylight system),运动感应系统(motion sensor system)和占位感应系统（Presence detection
system）。应该说未来控制系统会成为下游应用行业的技术核心与壁垒。
然而，对于这些控制系统，同样面临着成本的问题。目前大多数控制系统软件设置复杂，系统架构复杂，虽然是很好的概念，但是建筑和照明设计师需要大部分时间来学习这些系统，而不是从设计师的角度出发，发展简单易用，设计灵活的控制系统。因此控制系统的发展也一定会结合灯具和销售渠道来进行扩展。光靠控制系统的设计定义，而不结合上下游的需求，是无法得到一个既好用又实惠的系统的。
图14控制系统的单元组成
未来LED产品的核心竞争力主要在于成本控制和控制技术，不管是零售渠道，工程渠道还是隐性渠道，在这些可见地方，通过自有的专利技术进行市场推广，形成强大的广告效应，建立市场名声。强调为客户带来价值的推广理念，不管是带来节省多少的价值，还是为客户带来情感价值体验，这些都是能够在LED市场中取得突破的关键。
网友评论