根据《半导体照明科技发展“十二五”专项规划》,2015年我国LED行业产值规模要达到5000亿元,LED照明产品在通用照明市场的份额达到30%。白光LED产业化光效达到150-200 lm/W,成本降低至1/5。
图表1:半导体照明“十二五”科技发展主要指标
资料来源:《半导体照明科技发展“十二五”专项规划》
根据《半导体照明节能产业规划》,LED照明节能产业产值年均增长30%左右,2015年达到4500亿元,其中LED 照明应用产品1800亿元。LED照明产品在全国各类在用照明产品中的比例由2010年的0.2%提升到2015年的20%。
图表2:2010年我国各类用户照明产品在用量及占有率
数据来源:《半导体照明节能产业规划》
而CSA的预测更加乐观,预计随着半导体照明产品性能的持续提升和制造成本的不断降低,同时也随着相关应用环境,如标准、产品认证和检测、工程应用设计和示范、相关 政策等产业环境的完善,LED照明应用将在2011-2015 年间保持较高的增长速度。
按照灯具数据计算,预计2015年其在照明市场的份额将提升到30%左右,成为最具竞争力的主流照明光源之一。
图表3:国内LED照明产品与传统照明产品占比及预测(数据来源:CSA)
根据国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)的统计数据,2013年我国LED产值达到2576亿元,同比增长34%,其中通用照明产值696亿元,占总产值的27%,占应用产值的34%。通用照明已经成长为LED最重要的应用领域。
CSA预计2014年我国LED 产值将同比增长40%,达到3606亿元,结合半导体照明节能产业规划对2015年行业产值的预测,我们预计2014、2015年我国LED通用照明产值将达到1154、1800亿元,同比增长66%、56%,远高于行业整体增速。2014、2015 年LED通用照明对LED行业整体产值的增长贡献将分别达到44%和72%。
图表4:我国LED行业各产业链环节产值及预测(亿元)
数据来源:CSA、《半导体照明节能产业规划》
从LED照明普及的顺序来看,公共照明在政府资金和政策扶持下,对价格敏感性最低,已经率先启动并进入活跃期。公共照明主要是指道路、公共场所等的照明。
从我国LED路灯安装情况来看,目前正处在快速增长期间。其次是工商业照明,虽然工商业照明使用的灯具数量远不如住宅照明多,但工商业照明功率大,点亮时间长,对节能需求更加迫切。最后是家居照明,家居照明点亮时间较短,成本回收期较长,消费者对价格更加敏感。
2成本下降是驱动LED照明普及的关键因素之一
LED通用照明可细分为户外公共照明、工商业照明和民用照明。不同类型的LED照明灯具成本构成有所不同。但总体来看,LED封装器件,散热器件、电气元件、机械部件以及驱动电源是构造LED照明灯具成本的主要部分。
图表5:不同类型的LED照明灯具成本构成
根据DOE预测,到2020年,LED封装器件的成本将降低到2012年的17%。年均下降约20%。
图表6:LED封装器件成本构成及成本下降路径预测
至于成本下降的路径主要是由创新驱动,比如提高设备产能、提高自动化程度、加强测试和检查力度、改善上游成本(如衬底、外延生长、晶片加工等)、提高成品率、优化封装结构(简化设计,降低材料成本,多芯片封装技术,等等)、更高水平的的元件集成化、晶圆级芯片尺寸封装等。
而上述措施最直接的效果是LED封装器件能效水平的不断提高和单位流明价格的不断下降。
图表7:LED封装器件价格及能效预测(资料来源:DOE)
随着LED封装器件、其他原材料和零部件成本下降以及工艺水平的提高,DOE预测,以A19灯泡为例,到2020年LED灯具成本将降低到2012年的25%。
而促使LED灯具成本的下降,是产业链各个环节的参与方通过提高生产效率、提升自动化水平、加强生产过程控制和监测、改善原材料光热电性能、加强标准化和模块化生产、创新封装工艺等一系列努力而实现的。
图表8:A19灯泡成本构成及成本下降路径预测
如图表9所示,我们对相当于60W白炽灯的节能灯和LED灯泡做了一个使用成本的测算,结果表明,当前LED灯在民用市场已经具有成本优势。那么在能耗更大的公共照明和工商业领域将更具成本优势。随着LED灯具成本的不断下降,LED照明普及指日可待。
图表9:民用灯泡费用对比(资料来源:京东商城、LED inside)