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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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節能明星產業五大趨勢 LED打開低碳經濟大門

文/工研院IEK黃孟嬌

從2008年初全球能源價格高漲開始,具有節能優勢的LED,就成為大眾所看好的明星產業,陸續有新廠商跨足LED產業,原有廠商也看好LED在照明市場與液晶顯示器背光源市場滲透率成長,持續擴產。雖然2008年第三季起受到全球金融海嘯影響,市場需求瞬間凍結,但在照明、LCD背光源這類新興市場帶動下,將降低全球經濟衰退的負面衝擊,估計2009年全球LED市場達69億美元,較2008年成長3%左右。

可攜式產品仍為最大應用市場

就個別產品項分析,2009年全球LED產品組合變化不大,高亮度LED仍然是主要產品型態,唯受到全球金融海嘯影響,導致消費者消費能力減緩,一般亮度及不可見光(紅外光)LED市場規模與市占率均呈現衰退。

就應用市場分析,LED應用領域相當廣泛,舉凡電子產品、家電產品、汽車、交通號誌、看板等需要點光源或面光源場合,都是LED應用市場。早期LED由於發光亮度低,主要應用於家電、電子產品或玩具等點光源應用領域,但自2000年後,隨著高亮度LED產品亮度與效率增進,可攜式產品(如手機、PDA、數位相機等)大量使用做為產品螢幕或按鍵光源,配合可攜式產品市場成長,使得可攜式產品成為LED最大應用市場,2009年比重達31%。

雖然2009年因全球經濟景氣下滑,企業廣告支出大幅縮減,使得LED看板市場呈現出下滑現象;所幸顯示器部分,Samsung率先推出LED TV,上市百日內總銷售數量高達50萬台,Sony、LG、Sharp等系統大廠也陸續推出LED背光之LCD-TV機種,使得中大尺寸LED背光模組市場成長快速,看板/顯示比重成長至15%。

此外,由於LED具備有節能優勢,各國在推動節能政策時對於LED照明推廣上更是不遺餘力,2009年LED照明比重也成長至11%。日廠Sharp於2009年6月宣布大幅調降照明用LED燈泡的價格50%,其他日系廠商也紛紛跟進,相當程度在測試日本市場對LED燈具的價格彈性與價格接受空間。若此波降價行動確實大幅提升市場銷售量,可做為後續擬定行銷策略的參考,對於歐美等先進國家之LED照明市場發展有正面助益。

趨勢1:市場將恢復兩位數成長

2009年受到金融風暴影響,使得LED整體市場成長停頓,預估2010年在全球經濟逐漸復甦,以及照明與中大尺寸背光模組等新應用市場帶動之下,2010年全球LED市場規模將達96億美元左右,較2009年成長38%。就產品別來看,由於新應用市場主要仍以高亮度LED為主,高亮度LED市場規模將持續成長,一般亮度LED市場則由於價格持續鬆動,預估未來市場規模僅是持平或持續衰退,紅外光則因感測器應用逐漸普及,市場規模將有機會呈現微幅成長。

趨勢2:LED照明持續受關注

為挽救全球環境,減少溫室效益的氣體排放量,許多國家的環保團體均發動「熄燈運動」,期望能喚醒大家對地球暖化問題的關注。在政府政策方面,主要可分為禁用低效率光源及鼓勵/獎勵高效率光源兩類。首先禁用低效率光源,美國、中國、台灣、韓國、英國、俄羅斯、日本等國家陸續公布淘汰低效率光源時程,其中台灣、澳洲和英國等措施已上路,此政策除了直接為LED照明創造需求市場外,間接也達到教育消費者對照明節能與使用高效率燈具觀念,有助於LED照明市場發展。

此外,自2009年下半年起,傳統照明廠商對於LED照明的布局,也由過去的保守跟隨,轉為相當積極推出新產品,以日本松下電工為例,其宣示至2015年LED照明營收目標期望能達到1,000億日圓左右,並宣布2010年將預計推出450項新的LED照明燈具產品,因此未來在傳統照明廠商持續投入之下,對於LED進入照明產業有相當大的助益。

趨勢3:LED照明燈具標準即將問世 有助於LED照明產業成長

能源之星標準在經過3次草案發布後,美國能源部(DOE)終於在2009年12月4日,針對LED光源燈具的能源之星標準,發布了最後的確認版本,並要求於2010年8月31日生效。能源之星標準的發布時間,比原來規劃的時程提早了近一個月,明顯看出美國能源部也急欲藉著LED照明標準的及早發布,讓業者LED照明產品規格有所遵循,並讓LED照明秩序獲得適度維護,才不至重蹈早期螢光燈推廣時,因推出產品良莠不齊,造成負面的使用經驗,導致後來產品推廣困難的覆轍。

此能源之星標準將促使美國以其他國家或地區,儘早訂出相關規格及標準,以加速LED照明的普及。預期能源之星規範,將成為其他國家制訂標準時的重要依據,國內產業宜提早因應之。

趨勢4:中大尺寸背光模組需求快速成長

2009年在三星帶動之下,LED TV產業蓬勃發展,預估2010年各系統大廠也將陸續推出LED TV,因此2010年LED TV滲透率將達11%左右,雖然滲透率看似不高,但由於LED TV背光模組LED用量大,約都在500至600顆LED左右,因此對於LED市場成長有相當大的助益。

除LED TV市場滲透率持續成長外,LCD Monitor也將是未來LED發展重點之一。LCD Monitor使用LED顆數約在160顆左右,使用量遠超過NB背光模組的40至50顆,且由於LED發光效率不斷提高,價格不斷下滑,逐漸拉近與CCFL(冷陰極管)價差,使得LCD Monitor廠商於2010年將推出LED Monitor相關機種,因此有助於LED產業成長。

趨勢5:LED技術成長速度趨緩,產業競爭模式改變

過去數年來LED技術呈現快速發展。2002年商品化5Φ 20mA白光LED發光效率僅有每瓦15至20流明,而目前同一規格產品,最高發光效率每瓦249流明,日商日亞化學更發表在實驗室中,發光效率在20mA的情況下每瓦249流明白光LED。

目前,在技術層面上,提高LED發光效率、提高LED照明系統可靠度與解決熱管理問題,是LED產業核心研發課題。由於對節能環保和降低LED成本的需要日益迫切,短期內上述技術發展核心是不會改變的。LED發光效率快速進步,帶動產品單價下降,也使其跨越過市場進入門檻,擴展其應用領域。因此,可以說過去數年LED市場成長,LED發光效率的進步扮演著關鍵的角色。

不過觀察近年來LED技術進步的軌跡,以及LED元件物理極限,未來LED技術發展的速度將逐漸趨緩,這對未來市場競爭將產品巨大的改變。過去數年來LED產業的競爭,可以說是一場技術的競爭。日商日亞率先取得GaN系LED的突破,開發出藍光LED與白光LED,此後長期保持技術和專利領先。而後美商Lumileds在大功率LED技術領域取得突破,寡占高功率LED市場。近期Cree在SiC系LED取得技術突破,開發出發光效率每瓦161流明高功率LED,挑戰日亞化學與Lumileds在市場的地位。這些案例在在顯示,憑藉著技術的突破,將有機會改變整個產業競爭結構。

但隨著LED技術成長趨緩,愈接近理論極限值,技術在LED產業競爭的重要性將逐步降低,這也代表著新進廠商與新進技術發展空間將受到局限,未來LED產業結構將趨於僵固。另外,當產業內各家廠商間技術不存在明顯落差時,預測「管理」將取代「技術」成為LED產業競爭關鍵。藉由市場管理、生產管理、財務管理、規模經濟等方面提升,降低產品售價,以因應市場對於LED價格下降持續需求,廠商也可藉低成本取得市場競爭優勢。

*IEK產業情報網http://ieknet.itri.org.tw/



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