Tony Armstrong

凌力爾特公司  電源產(chǎn)品  產(chǎn)品市場(chǎng)總監

普通 LED 照明市場(chǎng)因其非常分散而與模擬 IC 市場(chǎng)相類(lèi)似。例如，其細分市場(chǎng)包括替換燈泡、燈條、燈串、室外區域照明、工業(yè)、商業(yè)、住宅、消費類(lèi)便攜式產(chǎn)品、娛樂(lè )、零售展示用照明、離網(wǎng)和安全 / 安保。

要注意的是，在 2018 年 259 億美元的 LED 總體市場(chǎng)預測規模中，普通 LED 照明市場(chǎng)所占的比例大約為 57%。其他的市場(chǎng)是標示牌、汽車(chē)照明、移動(dòng)設備、顯示器中的背光源、監視器等等。

普通照明 LED 應用在商業(yè)和住宅市場(chǎng)中均繼續獲得動(dòng)力，它們進(jìn)一步加速成長(cháng)。根據 LEDinside (TrendForce 的一個(gè)部門(mén)) 的分析，“在面向商業(yè)用途的高亮度 LED 照明系統中出現了顯著(zhù)的增長(cháng)。這是因為對于大多數消費者來(lái)說(shuō)，針對家用的 LED 照明仍然過(guò)于昂貴。在其長(cháng)期效益優(yōu)勢、節能和環(huán)保屬性、以及相關(guān)減稅政策的支持之下，LED 照明在停車(chē)場(chǎng)、辦公空間、廠(chǎng)房和庫房等商業(yè)場(chǎng)所中的使用量將大幅度增長(cháng)。LED 燈不僅能夠替代高壓鈉燈、鹵素燈和白熾燈泡，而且還可在某些場(chǎng)地中取代 CFL 和熒光燈。據估計，LED 商業(yè)照明的快速成長(cháng)和廣泛使用發(fā)生在 2011 年，但是把 LED 用于家庭照明則直到 2012 年才開(kāi)始快速發(fā)展�！�

商業(yè) / 工業(yè)應用在向 LED 過(guò)渡的過(guò)程中起引領(lǐng)作用是毫不奇怪的，因為在商業(yè)樓宇的能源消費總量中，照明通常占到了 25% 至 40%。由于這些應用需要提供長(cháng)時(shí)間的高強度光，所以節省電能的經(jīng)濟回報是相對短期的。其次，LED 燈具的長(cháng)壽命極大地降低了更換燈泡的成本。這些更換成本不僅包括燈泡本身的價(jià)格，還包括實(shí)際更換時(shí)的人工成本，而在某些應用 (比如：天井燈) 中這種人工成本是巨大的。

LED 照明之高成長(cháng)率的主要背后推手是其功耗較之傳統照明方式有了大幅下降。與白熾燈照明相比，LED 提供相同照明等級 (以流明為單位) 所需的電能低于 20%。如在表 1 中可以看到的那樣，LED 照明還擁有其他的優(yōu)勢，但也帶來(lái)了一些額外的挑戰。LED 的優(yōu)勢包括比白熾燈泡高幾個(gè)數量級的壽命，這就大幅度地降低了更換成本。另外，能夠采用以前安裝好的 TRIAC 調光器對 LED 進(jìn)行調光也是一個(gè)主要的好處，特別是在住宅照明中。即時(shí)接通消除了與 CFL 有關(guān)的預熱時(shí)間，而且 LED 對電源循環(huán)不敏感，這一點(diǎn)與 CFL 是相像的。此外，LED 照明燈具還不含任何需要管理和處置的有毒材料，而 CFL 的操作則采用了有毒的汞氣。最后，LED 實(shí)現了非常扁平的新外形，而這是其他技術(shù)做不到的。

表 1：LED、CFL 和白熾光源的比較

不過(guò)，推動(dòng)至家用 LED 照明轉變的另一個(gè)影響因素是這樣的事實(shí)：在 2013 年底，大多數美國家庭中常用的 40W 和 60W 白熾燈泡禁止在美國制造或從國外進(jìn)口 (不過(guò)，它們仍然可以采購)。另外還應注意的是，75W 和 100W 燈泡在 2012 年就逐步淘汰。美國環(huán)保署 (EPA) 對于改善電至光輸出功效的要求是導致這些產(chǎn)品逐漸消亡的主要推動(dòng)因素。居支配地位的理由是幫助降低電力消耗 (因而就減少了發(fā)電量)，因為事實(shí)上住宅家居照明在總耗電量中所占的比例在 14% 左右 (信息來(lái)源：美國能源信息管理局)。因此，產(chǎn)生等值光強度輸出所需電能僅為其他光源 1/8 的固態(tài) LED 已經(jīng)涌入了我們的現代世界。

Cree 公司在美國家得寶 (Home Depot) 出售其 60W LED 產(chǎn)品的價(jià)格低至 7.97 美元。這款 Cree 燈泡是專(zhuān)為擁有 25,000 小時(shí)的壽命而設計的，并且與同等的傳統白熾燈泡相比其電能節省幅度達到 84%。此外，而且對消費者來(lái)說(shuō)更加重要的是，Cree 聲稱(chēng)：通過(guò)用他們的 LED 燈泡替代家中 5 個(gè)最常用照明燈具中的白熾燈泡，消費者每年可以平均節省約 60 美元的電費。因此，雖然大多數消費者對于花 8 美元購買(mǎi)一只 60W LED 燈泡仍然猶豫不前，但是他們再也不能購買(mǎi)與之同等的白熾燈泡了。好消息是：諸如 Philips 和 Feit 等競爭供應商繼續提供特殊的價(jià)格激勵，其中此類(lèi)燈泡的平均成本略低于每只 3 美元。

這種逐步發(fā)展的照明順序 (從白熾燈泡到固態(tài)電子) 類(lèi)似于目前汽車(chē)行業(yè)中出現的車(chē)用照明技術(shù)遷移。雖然紅光 LED 在汽車(chē)尾燈中的使用已經(jīng)超過(guò)了 10 年，然而汽車(chē)內部和前向照明系統的變化只是近期才在 LED 使用率上取得了顯著(zhù)的進(jìn)步。例如：車(chē)內指示燈和儀表板背光燈中的 LED 使用率分別超過(guò)了 70% 和 45%。與之形成鮮明對比的是：目前晝間行駛燈 (DRL) 中的 LED 采用率高于 55%，而車(chē)前燈中的 LED 采用率則約為 5%。

那么，LED 車(chē)前燈為何沒(méi)有像其他形式的汽車(chē) LED 照明那樣取得快速發(fā)展呢? 答案當然是成本。作為在車(chē)前燈中使用 LED 的替代方案是：白熾燈泡、鹵素燈泡或 HID氙氣燈泡。性能相當的 LED 其成本可比鹵素車(chē)前燈 (最初于 1962 年在歐洲推出，但直到 1978 年才在美國得到推廣使用) 高出 100% 之多，并且高達 HID 氙氣燈泡的 1.5 倍 (相比于較低性能的鹵素替代方案，實(shí)現與 HID 氙氣車(chē)前燈相當的性能需要采用貴得多的 LED 解決方案)。

一般而言，在發(fā)光方面 LED 車(chē)前燈介于鹵素燈和 HID 氙氣燈之間，但其提供的光線(xiàn)聚焦度高得多，而且還能用來(lái)創(chuàng )建不同的形狀。另外，憑借其小尺寸，LED 可提供更大的操控余地，汽車(chē)制造商能夠設計出各種各樣的車(chē)燈形狀和組件以與其車(chē)型完美地匹配。雖然 LED 在其點(diǎn)亮時(shí)并不發(fā)熱，但是當電力通過(guò)時(shí)它們確實(shí)會(huì )在發(fā)射極的底部產(chǎn)生一定的熱量，從而對相鄰的組件和連接電纜形成某種潛在的風(fēng)險。為此，LED 車(chē)前燈需要冷卻系統 (比如：散熱器或風(fēng)扇) 以阻止其熔化。此外，這些冷卻系統位于引擎室，對于某些其他系統保持合適溫度而言是一個(gè)不那么冷卻的區域。這也是 LED 車(chē)前燈更難設計和難以在車(chē)中實(shí)現的另一原因，以及它比 HID 更昂貴。圖 1 示出了 LED 車(chē)前燈配置的一種代表。

圖 1：矩陣式 LED 車(chē)前燈是怎樣散射光的

再者，奧迪 (Audi) 最近宣布在其高性能 R8 車(chē)系中推出了一款可任選的激光遠光燈。該系統的卓越之處是不會(huì )把光照射到行駛在其前方的車(chē)輛上，因此遠光燈可以保持接通并自我調節，即使其前方有多達 8 輛汽車(chē)也不例外。與 LED 遠光燈相比，Audi 的激光聚光燈能夠沿著(zhù)行駛的道路把其光束投射兩倍之遠 (超過(guò) 500 英尺)，從而為駕駛者提供更大的能見(jiàn)距離。

表 2 概要列出了用于為汽車(chē)提供前照燈的不同方法之優(yōu)缺點(diǎn)。

表 2：不同汽車(chē)照明燈泡的比較

總之，白熾燈泡作為應對照明需求之首選的支配地位曾有令人暈眩的日子，而這樣的時(shí)光即將結束。已經(jīng)有很長(cháng)一段時(shí)間了，但是通常與 LED 產(chǎn)品有關(guān)的成本結構在過(guò)去 5 年有了大幅度的下降。如此一來(lái)，其價(jià)位現在足夠低了，不僅被消費者所接受，同時(shí)也受到了主要產(chǎn)業(yè) (例如：交通市場(chǎng)區段) 的歡迎。沒(méi)錯，我相信對于 LED 燈而言未來(lái)是光明的。