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LED“模块化制造”的多维度视角 叶关荣 浙江大学光辐射测量技术研究院博士生导师、国际照明委员会（CIE）D1分部中国代表、浙江省照明学会理事长 模块是下游企业的最佳选择 中国LED照明产业即将进入模块化时代。模块化就是将光源、散热部件、驱动电源合成模块，批量生产，通过模具制造出标准化的LED照明产品。尽管外延、芯片不能绕过国外企业的专利壁垒，但模块如果批量生产的话，具有价格优势，而一次性、个性化生产，成本要高很多。因此，对下游LED照明应用企业来说，模块化是一个最佳选择。 模块有着显著的特点：一是工艺性好，模块化的路灯好修理，现在国内的路灯大部分用的是小功率的芯片，坏掉几颗维修起来很不方便，而模块化基本上采用的是大功率芯片，不容易坏，即使坏了也方便修理。二是开发费用降低，用较少的投入即可制造出优质的LED照明产品。LED路灯在效率上高于节能灯5倍，如果模块能够实现规模化生产，成本可以降低2~3倍。尽管LED灯比节能灯价格贵，但其节约的能源比节能灯高出很多，许多企业都会选择LED灯具，因为多花一点钱就可以解决能源问题，而且从长期来看，更省钱。 由于LED技术日新月异，技术发展太快，LED标准建立很困难，但在LED照明业，如果没有标准就会像现在的手机充电器一样，各种各样的LED节能灯厂商之间无法兼容。但目前，国家相关部委还在讨论中。在上游的外延、芯片领域，国内企业超过国外企业有难度，但在下游的优势很明显，尤其是在封装领域，现在世界上80%的LED灯具在中国封装。模块化实际上是用标准化、工业化的做法来进行封装，并通过技术创新、工艺创新降低成本，实现规模化制造的目的。 潘建根 国家863计划半导体照明工程总体专家组成员、全国照明电器标准化技术委员会技术委员，现为杭州远方光电信息有限公司董事长 模块化即是终端产品的标准化 在科技部的国家照明工程中，照明是战略产业，科技部对推动高效能照明有一定的补贴。在LED实力上，中国在世界上排名为前五，与韩国和中国台湾为第二梯队。在外延、芯片等上游领域，日本、美国、德国处于领先地位并结成了专利同盟，而国内芯片在光效上与国外芯片差20%左右，但我们有着巨大的成本优势。一般来说，外延材料、芯片、辅助材料设备的投入回报期是10年，内地的上游企业如厦门三安、武汉迪源、大连路美等都有了长期的打算。但对于大部分企业来说，它们只能在封装、应用上求发展。辩证地看，国家科技部的指导思想是以应用促发展，以封装应用为特色，以短、平、快取胜。 LED灯具多样化，散热器、驱动电源的成本高于芯片。芯片的来源渠道很多，既可以从日本、美国、德国进口，也可以从韩国、中国台湾购买，芯片不足以影响中国内地制造的成本优势。从目前来看，如果实现标准化，内地的LED产业会比美国有优势。LED是很灵活的产品，标准化非常重要，其中最重要的莫过于终端产品的标准化，即模块化。在封装环节，由于个性化的制造成本很高，如果进行工业化生产，做好标准化，整个成本可以降低1/3。模块化能在保证产品质量的前提下大幅度降低成本，通过模块化制造的终端产品通常具有明显的价格优势。 一些传统照明企业也意识到了这一点，像雷士、欧普等传统照明巨头也加大了研发投入，但它们要全面进入LED照明领域，利用模块化是一条捷径。一般来说，做到低成本的标准化生产，传统照明企业至少需要5~10年的时间。 目前，中国企业的标准化做得不够，技术监督局等国家部门已发挥行业标准的作用，与行业组织一起为推行模块化做出了极大的努力。 技术创新的到来，将会使整个行业洗牌、整合。我国半导体照明与国外的差距是10年的时间，光靠技术是不行的，还要通过资本进行整合，只有做大才能做强。模块化要市场先行，单靠一两家企业是不够的，最重要的是整个产业做强、做大。 陈大华 中国照明学会副秘书长和电光源专委会副主任、国际照明委员会TC-7中国代表、上海照明学会副理事长，现为复旦大学光源与照明工程系系主任、电光源研究所所长 模块化是新产品的突破口 在中国，2600多家企业进入LED领域，30~40家搞芯片技术，600家搞封装，2000家搞下游产业。在LED光源上，国内企业没有掌握主动权，与国外有着10~20年的差距。在核心技术上，中国在短期内超越国外是不可能的，唯有创新技术概念，引进、模拟先进技术并向之靠拢，才有可能获得比较优势。就像中国的汽车工业一样，以前通过与国外企业合资、OEM来获得技术能力，从而走出一条道路。 一个企业能否腾飞取决于两个因素，一是技术，一是营销From EMKT.com.cn，就像拳击手的两只手臂，缺一不可。在国外，技术投入占总体销售额的6%，而在国内只有1%~2%就已经算是十分高了。大多数企业重视营销是因为它能增加销量，从长远发展来看，中国企业更需要加强技术投入，虽然见效需要时间，但要获得长期的可持续增长，技术仍是关键因素。 时间是检验技术的唯一标准，是骡子是马，拉出来遛遛，天津用36家企业的LED路灯进行试验检测，仅半年时间，1/3的路灯彻底不亮。因此发展LED照明，不能死套以前传统光源的技术标准，不能把上辈子的百宝箱拿到现在用。 上海亚明灯泡厂是我国第一个生产白炽灯的企业，它花了1000万元购买国外的先进设备，但这套设备不是为生产服务的，而是主要用来测量LED模块温度的。虽然亚明灯泡厂在白炽灯领域是领导者，但LED时代已经到来，机会稍纵即逝，只有积极准备，根据自己的特点加大投入，这样企业才会有竞争优势。 未来，学科的交叉点是新产品的突破点，从这个角度看，将光源、散热部件、驱动电源三者合而为一的“模块化制造”将是一个突破口，也是一条正确的道路。 许保金 杭州市市委副秘书长 政府搭台，企业唱戏 LED照明的发展以企业为主体，依靠市场行为，政府在政策上加以扶持和引导。 杭州市对LED照明产业非常重视。首先，以市委常委为组长的领导者组成了LED照明领导小组，每年用2亿元来资助新兴产业，包括新材料和新能源，LED照明也包含在其中。同时，我们申报了国家科技部半导体照明项目，确定了一些重点企业参与这一项目；在钱江开发区建立了LED照明产业基地，既要以企业作为实体，也要有大的基地作为积聚的载体。 杭州LED照明整体的发展与深圳、大连、武汉相比还有一定距离，但是在某些方面又领先于其他地方。比如，浙江迈勒斯的模块设计和生产在同类产品中遥遥领先。他们的产品已经解决了其他地方所说的模块组装难题，包括散热问题、光通亮问题，以及模块设计问题。标准模块一旦解决了量产的问题，这有可能是爆炸性的，可以把国家半导体光源产业做大做强。 从政府来讲，现在要实行“十城万盏灯”计划，主要是两类，一类是太阳能，一类是LED灯。目前从上到下都已经做好了这样一个资质的准备。但是市场上的产品良莠不齐，没有几家企业的产品能够满足市场需求，导致政府的采购变得越发谨慎，因为要考虑能否达到道路照明要求，稳定性能否达到1万小时，这是一个涉及公众的问题，一旦更换了LED灯，三天两头出问题，维修起来很麻烦。所有街道都更换成LED灯，还要有一个过程。LED照明产业要做大、做强，这种模块化的模式解决了光源问题，只要模块对应好，终端的灯具产品可以各式各样。 赵金兴 中国市政协会城市照明专业委员会副主任、建设部市政设施专家委员会委员 完善第四代光源需要一个过程 由于缺乏标准，企业盲目生产，LED灯价格高，吃不准谁家的产品好，政府部门仍然在迟疑、观望。 就路灯而言，光源模块化之后便于日常维护，不用再把灯具全部拆下来维修，只要更换坏的光源模块就可以了。随着光源模块的发展，不断提高品质，完善光色、亮度，延长使用寿命，降低成本，这肯定是发展方向。 如果短期内价格问题还是解决不了，政府可能会采用能源合同化管理的方式扶持LED照明产业发展，由供电系统、银行、政府、企业多方参与投资，把节约的电费补贴LED灯价格的成本，最终补贴的费用还要根据当地的价格来测算。如果1度电的价格是0.8元，可以用4~5年的时间收回成本；如果1度电的价格是0.5元，可以用6~7年的时间收回成本。 目前还有一个电源的问题没有解决，LED灯需要恒流的电源，这就需要供电系统把恒压的电源变成恒流电源，改变供电系统原有的电源输出模式，这也会增加一定的成本，这部分成本也会纳入总成本的计算中。一个新光源出来，逐步完善需要一个过程。 戴京东 无锡市易控系统工程有限公司董事长 模块量产不是问题 光源模块不仅解决了LED散热问题，而且设计的巧妙使得对芯片的要求降低了，上游厂家供货变得轻松了许多。对芯片要求越高，生产过程中造成的浪费越高，其耗能相当可怕。 因为LED外延片生产技术主要采用有机金属化学气相沉积（MOCVD）方法，它是在高温和超高真空的情况下，把一种气体放进去，再用氢气做载气，混合以后吸入到蓝宝石的膜片上形成结晶。 以往LED讲究单颗有多亮，过分讲求尖端，变成了一个贵族产品，不利于推广。模块化不需要单颗有多亮，它可以组合，你要多亮就可以有多亮。这一模式在未来是一个发展方向，因为它大大节省了成本。 国际上其他企业还没有想到用这种方法来做LED灯，但由于上游芯片MOCVD的生产设备全部在美国人和德国人手里，而由于模块采用了新的封装技术，目前在国外和国内找不到可以直接使用的设备，只能自己开发、改进原有设备或者定制设备。 龚其恩 美国ICP有限公司总裁、中国经济贸易促进会副会长 在美国LED照明的前景可观 在美国，LED照明技术没有一点问题，但由于产品价格偏高，政府还没有拨出很多资金来更换市场上的节能灯。目前，美国只是在新的工程里一点一点引进LED灯具，进展缓慢。同时，由于美国LED照明市场缺乏标准，企业都想要做标准，但是都不够分量。从这个角度上看，美国市场与中国市场是同步的。 模块让LED灯更加简单化，而不是变得更加复杂。如果顺利话，几个月后就能把架构搭建起来，这样一来，北美和南美市场都可以打通，因为南美市场是跟随美国走的。如果把模块推向美国市场的话，是一个很大的商机。 楼满娥 迈勒斯照明有限公司董事长 LED模块“傻瓜化”将改变照明产业格局 目前，LED照明行业没有哪一家企业可以解决产品量产的问题，不仅国内企业如此，国际巨头也一样。从技术层面来讲，核心问题其实都聚焦在“光、电、热”上，从营销角度去看，其实关键问题是市场蛋糕还没有真正成型。 对产品研发来说，技术一定遵循从复杂到简单的过程；对技术应用来说，产品一定是从专业到傻瓜的过程。迈勒斯在大功率LED照明产品的开发中发现，把“光、电、热”技术集成一个LED产品应用模块，其实是将技术简单化了，将应用傻瓜化了。这样，下游整灯企业的产能瓶颈就立即被冲破了。 很多企业认为，LED照明投资大、见效慢，如果不投入就意味着要退出这个市场，退出又不甘心，处在一个两难境地。LED应用模块的出现，将铲平LED投资千万资金的高门槛，真正出现“只要会做灯具，就可以做LED”的产业新格局！在这种产业新格局下，LED照明的产品成本将直线下降，市场蛋糕才真正成型。 本网刊登的文章均仅代表作者个人观点，并不代表本网立场。文中的论述和观点，敬请读者注意判断。
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