LED照明即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿色的光,在此基础上,利用三基色原理,添加荧光粉,可以发出任意颜色的光。
LED照明的概念、产业链分析
近几年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED制造工艺的不断进步和新材料(氮化物晶体和荧光粉)的开发和应用,各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展,其发光效率提高了近1000倍,色度方面已实现了可见光波段的所有颜色,其中最重要的是超高亮度白光LED的出现,使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。曾经有人指出,高亮度LED将是人类继爱迪生发明白炽灯泡后,最伟大的发明之一。
LED照明即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿色的光,在此基础上,利用三基色原理,添加荧光粉,可以发出任意颜色的光。利用LED作为光源制造出来的照明器具就是LED灯具。LED照明灯具里,反射用途的LED照明灯具可以完全胜任于任何场合,大面积室内照明还不成熟。
LED光源的LED是由Ⅲ-Ⅳ族化合物,如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等半导体制成的,其核心是PN结。因此它具有一般P-N结的I-V特性,即正向导通,反向截止、击穿特性。此外,在一定条件下,它还具有发光特性。在正向电压下,电子由N区注入P区,空穴由P区注入N区。进入对方区域的少数载流子(少子)一部分与多数载流子(多子)复合而发光。
从LED照明的产业链来看,LED照明上游主要是电子元器件、结构件等原材料行业,产品制造处于行业中游,下游为渠道商、工程商等客户以及终端消费用户。按产品类型分主要是LED光源、LED灯具和LED灯用电器附件及其他照明器三大类,其中LED灯具的应用领域包括商业照明、家居照明、工业照明、汽车照明等多个细分领域,整体看LED照明下游应用领域较为广泛。
假设发光是在P区中发生的,那么注入的电子与价带空穴直接复合而发光,或者先被发光中心捕获后,再与空穴复合发光。除了这种发光复合外,还有些电子被非发光中心(这个中心介于导带、介带中间附近)捕获,而后再与空穴复合,每次释放的能量不大,不能形成可见光。发光的复合量相对于非发光复合量的比例越大,光量子效率越高。由于复合是在少子扩散区内发光的,所以光仅在靠近PN结面数μm以内产生。
不改变材质的前提下,在LED的极限范围内,提高亮度的手段就是提高电流,随着电流升高,LED发热量会剧增。使用过LED光源便携投影机的,或微投的朋友,一定都深有体会,LED光源的投影机,非常热,而且普遍会有明显的噪音。这些产品,机身小是一方面,关键还是其自身发热量较大所致。
数据显示,2016-2022年全球LED照明市场以年均复合增长率达1.2%,市场规模从563.8亿美元增长至614亿美元。根据数据,2022年全球LED照明行业规模达到614亿美金,同比下降5%;2023年受到全球健康节能照明产品需求增加等拉动,预计全球LED照明市场规模成长4%至638亿美元。
根据中研普华产业研究院发布的《2023-2028年全球LED照明行业市场深度分析与发展趋势报告》显示:
随着功率的增加,LED的散热问题显得越来越突出,大量实际应用表明,LED不能加大输入功率的基本原因,是由于LED在工作过程中会放出大量的热,使管芯结温迅速上升,热阻变大。输入功率越高,发热效应越大。温度的升高将导致器件性能变化与衰减,非辐射复合增加,器件的漏电流增加,半导体材料缺陷增长,金属电极电迁移,封装用环氧树脂黄化等等,严重影响LED的光电参数。甚至使功率LED失效。因此,对于LED器件,降低热阻与结温、对发光二极管的热特性进行研究显得日趋重要。
技术发展以及产业化、商业化进程的推进,推动LED在民用、商用、工业领域的广泛应用,市场边界不断拓展延伸。LED照明的三个主要应用场景通用照明、景观照明以及显示屏,分别占LED照明市场的比重分别约为42%、17%和17%,合计达76%,整体看商业及家居市场规模大且增长稳健。
数据显示,2016年至2019年,中国LED照明产品出口占全球LED照明产品消费市场(包括中国市场)的比重平均为44.93%;2020年国内疫情率先得到有效管控,全球LED照明产业向中国转移,2020年中国LED照明产品出口占全球LED照明产品消费市场的比重提升至53.31%,2022年达到75.08%。
LED照明产品是世界各国节能照明重点推广产品,预计2028年北美地区的市场规模达到150.20亿美元,同比增长4.99%,2028年欧洲地区的市场规模达到186.28亿美元,同比增长5.23%。全球LED照明产品渗透率不断提升,预计2028年北美地区的市场收入规模达到146.44亿美元,同比增长5.32%,2028年欧洲地区的市场收入规模达到190.84亿美元,同比增长4.63%。在全球LED的市场规模持续增长的情况下,预计2028年北美地区的市场销售规模达到48.21亿只,同比增长4.04%,2028年欧洲地区的市场销售规模达到63.19亿只,同比增长4.18%。
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2023-2028年全球LED照明行业市场深度分析与发展趋势报告
LED(LightingEmittingDiode)照明即是发光二极管照明,是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出...
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