LED照明即是發光二極管照明,是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出紅、黃、藍、綠色的光,在此基礎上,利用三基色原理,添加熒光粉,可以發出任意顏色的光。
LED照明的概念、產業鏈分析
近幾年來,隨著人們對半導體發光材料研究的不斷深入,LED制造工藝的不斷進步和新材料(氮化物晶體和熒光粉)的開發和應用,各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展,其發光效率提高了近1000倍,色度方面已實現了可見光波段的所有顏色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出現,使LED應用領域跨越至高效率照明光源市場成為可能。曾經有人指出,高亮度LED將是人類繼愛迪生發明白熾燈泡后,最偉大的發明之一。
LED照明即是發光二極管照明,是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出紅、黃、藍、綠色的光,在此基礎上,利用三基色原理,添加熒光粉,可以發出任意顏色的光。利用LED作為光源制造出來的照明器具就是LED燈具。LED照明燈具里,反射用途的LED照明燈具可以完全勝任于任何場合,大面積室內照明還不成熟。
LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAsP(磷砷化鎵)等半導體制成的,其核心是PN結。因此它具有一般P-N結的I-V特性,即正向導通,反向截止、擊穿特性。此外,在一定條件下,它還具有發光特性。在正向電壓下,電子由N區注入P區,空穴由P區注入N區。進入對方區域的少數載流子(少子)一部分與多數載流子(多子)復合而發光。
從LED照明的產業鏈來看,LED照明上游主要是電子元器件、結構件等原材料行業,產品制造處于行業中游,下游為渠道商、工程商等客戶以及終端消費用戶。按產品類型分主要是LED光源、LED燈具和LED燈用電器附件及其他照明器三大類,其中LED燈具的應用領域包括商業照明、家居照明、工業照明、汽車照明等多個細分領域,整體看LED照明下游應用領域較為廣泛。
假設發光是在P區中發生的,那么注入的電子與價帶空穴直接復合而發光,或者先被發光中心捕獲后,再與空穴復合發光。除了這種發光復合外,還有些電子被非發光中心(這個中心介于導帶、介帶中間附近)捕獲,而后再與空穴復合,每次釋放的能量不大,不能形成可見光。發光的復合量相對于非發光復合量的比例越大,光量子效率越高。由于復合是在少子擴散區內發光的,所以光僅在靠近PN結面數μm以內產生。
不改變材質的前提下,在LED的極限范圍內,提高亮度的手段就是提高電流,隨著電流升高,LED發熱量會劇增。使用過LED光源便攜投影機的,或微投的朋友,一定都深有體會,LED光源的投影機,非常熱,而且普遍會有明顯的噪音。這些產品,機身小是一方面,關鍵還是其自身發熱量較大所致。
數據顯示,2016-2022年全球LED照明市場以年均復合增長率達1.2%,市場規模從563.8億美元增長至614億美元。根據數據,2022年全球LED照明行業規模達到614億美金,同比下降5%;2023年受到全球健康節能照明產品需求增加等拉動,預計全球LED照明市場規模成長4%至638億美元。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年全球LED照明行業市場深度分析與發展趨勢報告》顯示:
隨著功率的增加,LED的散熱問題顯得越來越突出,大量實際應用表明,LED不能加大輸入功率的基本原因,是由于LED在工作過程中會放出大量的熱,使管芯結溫迅速上升,熱阻變大。輸入功率越高,發熱效應越大。溫度的升高將導致器件性能變化與衰減,非輻射復合增加,器件的漏電流增加,半導體材料缺陷增長,金屬電極電遷移,封裝用環氧樹脂黃化等等,嚴重影響LED的光電參數。甚至使功率LED失效。因此,對于LED器件,降低熱阻與結溫、對發光二極管的熱特性進行研究顯得日趨重要。
技術發展以及產業化、商業化進程的推進,推動LED在民用、商用、工業領域的廣泛應用,市場邊界不斷拓展延伸。LED照明的三個主要應用場景通用照明、景觀照明以及顯示屏,分別占LED照明市場的比重分別約為42%、17%和17%,合計達76%,整體看商業及家居市場規模大且增長穩健。
數據顯示,2016年至2019年,中國LED照明產品出口占全球LED照明產品消費市場(包括中國市場)的比重平均為44.93%;2020年國內疫情率先得到有效管控,全球LED照明產業向中國轉移,2020年中國LED照明產品出口占全球LED照明產品消費市場的比重提升至53.31%,2022年達到75.08%。
LED照明產品是世界各國節能照明重點推廣產品,預計2028年北美地區的市場規模達到150.20億美元,同比增長4.99%,2028年歐洲地區的市場規模達到186.28億美元,同比增長5.23%。全球LED照明產品滲透率不斷提升,預計2028年北美地區的市場收入規模達到146.44億美元,同比增長5.32%,2028年歐洲地區的市場收入規模達到190.84億美元,同比增長4.63%。在全球LED的市場規模持續增長的情況下,預計2028年北美地區的市場銷售規模達到48.21億只,同比增長4.04%,2028年歐洲地區的市場銷售規模達到63.19億只,同比增長4.18%。
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2023-2028年全球LED照明行業市場深度分析與發展趨勢報告
LED(LightingEmittingDiode)照明即是發光二極管照明,是一種半導體固體發光器件。它是利用固體半導體芯片作為發光材料,在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射,直接發出...
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