https://www.high-endrolex.com/35

—ветодиодна€ революци€. “енденции развити€ рынка светодиодов и светодиодного освещени€

—ветодиодна€ революци€. “енденции развити€ рынка светодиодов и светодиодного освещени€

 ¬ыставки ЂLight + Buildingї во ‘ранкфурте-на-ћайне и Interlight Moscow в этом году показали, что светодиодна€ революци€ началась: больша€ часть экспозиций была посв€щена светодиодам, светодиодным компонентам и светотехническим решени€м на их основе.

  «а год на мировом рынке дол€ светодиодов, приход€щихс€ на системы общего освещени€, выросла более чем в 2 раза: с $1,4 млрд в 2010 г. до $2,05 млрд в 2011-м. ѕо оценкам экспертов, уже в 2016 г. доходность данного сегмента составит как минимум $3,25 млрд, а к 2020 г. не менее 70 % всех светотехнических решений в мире будет основано на светодиодах. –ассмотрим несколько основных тенденций, которые диктует этот стремительно растущий рынок.

 

–асширение линейки

  ѕреимущества светодиодного освещени€ привлекают на рынок все больше игроков, поэтому производители в услови€х сильнейшей конкуренции вынуждены посто€нно расшир€ть ассортиментную линейку и функционал светильников.

 ¬ первую очередь расширение происходит за счет разработки потолочных светильников дл€ профессионального освещени€ с различными техническими характеристиками. —ейчас все лидирующие игроки стараютс€ представить светодиодные аналоги самых попул€рных офисных и промышленных светильников на основе ƒ–Ћ (дугова€ ртутна€ люминисцентна€), ƒЌа“ (дугова€ натриева€ трубчата€) и ламп накаливани€.

 Ѕольше внимани€ стали удел€ть внешнему виду светильников и качеству освещени€.   примеру, сейчас на рынке уже можно приобрести модели, в которых выставлены светодиоды с разными оттенками белого света. ”величива€ интенсивность отдельной группы светодиодов, можно создавать необходимое в данное врем€ суток освещение. “акой светильник в разгар рабочего дн€ будет светить более холодным светом, повыша€ работоспособность, а вечером и утром Ч более теплым, соответствующим оттенку восхода и заката солнца.

 ќтдельное направление расширени€ линейки Ц решени€ в области интеллектуального офисного, промышленного, уличного освещени€ и освещени€ в сфере ∆ ’. ѕомимо светильников с опто-акустическими сенсорами (управл€ютс€ при помощи хлопка, щелчка, уровн€ освещенности и пр.) на рынке уже представлены продукты с беспроводным управлением. Ѕлагодар€ тому, что каждому источнику света присвоен IP-адрес, отдельные элементы системы освещени€ можно регулировать при помощи смартфона, который будет задавать оптимальные алгоритмы работы и энергопотреблени€.

 »нтеллектуальные уличные решени€ анализируют поток движени€ и передают друг другу сигналы о его направлении. “аким образом, освещение включаетс€ только на тех участках, где оно действительно необходимо. ћножество светильников поддерживают попул€рные протоколы беспроводных сетей Dali и ZigBee.

 

 «авоевание розничного рынка

  —ветодиодные решени€ уже доказали свою эффективность в промышленном секторе, следующа€ ступень Ч завоевание розничного рынка, что намного сложнее, так как здесь существенным дл€ прин€ти€ решени€ может быть даже самый малый фактор Ч к примеру, внешний вид упаковки.

—ейчас светодиодное бытовое освещение находитс€ чуть ли не на последнем месте по доходности, обгон€€ разве что освещение на автономных источниках энергии. Ћампы замещени€ в ближайшие несколько лет должны значительно изменить эту ситуацию на рынке.

 ќсновную прибыль в данном сегменте в насто€щее врем€ принос€т светодиодные лампы, замен€ющие люминесцентные трубки “8 и “5, которые используютс€ в офисах и на производственных площадках. — прошлого года все мировые лидеры стали активно продвигать свои лампы Ч аналоги ламп накаливани€ со стандартным цоколем ≈27. –оссийские производители не исключение. Ђќптоганї вывел на рынок линейку ретрофитов с цокол€ми ≈14 и ≈27 шарообразной и свечеобразной формой, которые €вл€ютс€ полноценными аналогами ламп накаливани€ мощностью 40, 60 и 75 ¬т.

 —мещение R&D [от англ. ЂResearch & Developmentї, аналог российского ЂЌ»ќ –ї Ч прим. ред.] крупных производителей в сторону ламп замещени€ Ч один из самых главных трендов минувшего, 2012 г. ѕри этом, если ранее компании удел€ли внимание только улучшению характеристик ламп (увеличение угла свечени€, мощности светового потока), то сейчас вектор развити€ сместилс€ к удешевлению всего решени€ при сохранении высокого качества света. Ёто позволило за год увеличить долю светодиодных ламп на российском рынке в 9 раз: с $1,8 млн до $16,74 млн.

 

»нтегрированные решени€

  ќдно из основных направлений снижени€ себестоимости светодиодных решений Ч интеграци€ их компонентов (светодиодных чипов и электроники) на одной подложке. »нтегрированный светодиод (Chip-on-board, COB) стоит дешевле, так как при одинаковом количестве чипов данное решение требует меньших затрат на корпус и оптику по сравнению с обособленными светодиодами, обеспечивающими такой же поток света. Ѕолее того, COB занимает меньше места и поэтому лучше подходит дл€ компактных решений, в том числе и ламп замещени€.

 —окращение количества элементов в драйвере за счет использовани€ высоко-интегрированных электронных чипов и создани€ типовых решений уменьшает врем€ изготовлени€ светильника, его стоимость и количество возможных ошибок при сборке. —ледующим шагом будет интегрирование COB непосредственно с платой драйвера. Ёто позволит получить готовый светоизлучающий элемент, который нужно будет соединить только с радиатором, рассеивателем, цоколем Ч и лампа готова!

 

ћатериаловедение

  —огласно июльскому отчету ћинистерства Ёнергетики —Ўј, светодиодные лампы намного опережают  ЋЋ (компактные люминесцентные лампы) и лампы накаливани€ по экологическим параметрам. ≈динственный момент, который вызывает споры в эко-сообществе Ч это алюминиевые радиаторы, которые массово используютс€ производител€ми из-за их хороших теплопроводных свойств.

 “ак как добыча алюмини€ наносит сильный вред окружающей среде, ведущие игроки запустили исследовани€ различных синтетических материалов, полимеров и керамики с разнообразными добавками, которые смогут отлично отводить тепло и будут дешевле металла. “акже активно провод€тс€ тестировани€ новых материалов дл€ рассеивателей ламп.

 ќчень интересны исследовани€ в области люминофоров. ¬ их основу вход€т редкоземельные металлы, основна€ добыча которых приходитс€ на  итай (97% от мировой добычи). „тобы не допустить дефицита этих металлов, ученые ведут разработки синтетических люминофоров. ¬ перспективе они будут обладать эффектом пост-люминесценции (остаточного свечени€ после того, как источник света будет отключен), благодар€ которой можно будет полностью убрать мерцание света.

 ѕомимо этого ведутс€ исследовани€ формы материала: удаленный люминофор поможет расширить диаграмму свечени€ до привычных в бытовом освещении 300∞-330∞. ћассовые производства синтетических люминофоров уже есть, но они пока не обладают нужным качеством при довольно высоких ценах.

   

               —ветодиодный R&D

  „то касаетс€ самих светодиодов, то здесь также из-за усилени€ конкуренции идет соревнование на скорость внедрени€ инноваций. ќсновное поле битвы Ч показатели индекса цветопередачи, светоотдачи с ¬атта, светоотдачи за $1, выхода годных чипов. ¬се они в итоге должны отразитьс€ на снижении стоимости конечного продукта.

 »ндекс цветопередачи (CRI) должен максимально совпадать с индексом цветопередачи солнечного света, прошедшего через земную атмосферу. — 2012 г. CRI дл€ офисных светильников в ≈вропе и –оссии не должен быть ниже 80. Ёто достаточно высока€ планка, котора€ должна помочь в борьбе с noname-светодиодами низкого качества, свет от которых может негативно сказатьс€ на здоровье человека. Ѕолее высокий индекс цветопередачи требуетс€ дл€ источников света в розничных магазинах одежды и типографи€х, где необходимо четкое распознавание мельчайших различий в оттенках цветов.

 «начительный рост наблюдаетс€ в показателе эффективности светодиодов. ¬ этом году в лабораторных услови€х он превысил уже 200 люменов с 1 ¬т, что практически €вл€етс€ пределом технологии. ¬ массовом производстве такой результат пока повторить невозможно Ч в насто€щее врем€ максимальна€ эффективность стандартного светодиода составл€ет 160 люменов с 1 ¬т, что на 30 люменов лучше показател€ прошлого года.

 ƒл€ повышени€ светоотдачи и качества света необходимо использование новых материалов на различных этапах производства светодиодов: от эпитаксиального роста до корпусировки. Ќа этапе эпитаксиального роста стоит отметить подложки из нитрида галли€, которые со временем могут заменить стандартные подложки из сапфира или кремни€.

 

Ќепол€рные и пол€рные подложки GaN

   Ѕлагодар€ тому, что материал полупроводника и материал подложки один и тот же (GaN), отсутствует рассогласование кристаллической решетки, следовательно, отсутствуют дефекты структуры, повышаетс€ надежность устройства и снижаетс€ эффект падени€ эффективности при росте плотности тока. √лавна€ проблема у данной технологии Ч это высока€ цена, котора€ пока не позвол€ет широко использовать ее в массовом производстве. ƒругим перспективным направлением развити€ технологии подложек GaN €вл€етс€ переход на непол€рные и полупол€рные подложки.

 Ќа схеме нагл€дно показано, какие плоскости кристалла GaN будут использоватьс€ дл€ производства светодиодного чипа: ј - плоскость, котора€ используетс€ производител€ми сейчас Ч пол€рна€ с-плоскость; ¬ - непол€рные а-плоскость и m-плоскость; C - полупол€рна€ плоскость. ѕереход на последние два вида плоскостей позволит существенно снизить электрическое сопротивление, повысить эффективность использовани€ электроэнергии (до 5 раз) и уменьшить размеры конечного устройства, так как светодиодов потребуетс€ в 5 раз меньше.

 

         ѕослесловие

«а последние три года светодиоды из разр€да узкоспециализированных перешли в разр€д товаров широкого потреблени€. ѕочти в любом строительном гипермаркете можно приобрести гибкую линейку с маломощными светодиодами, залитыми прозрачной полимерной смесью. ќни активно используютс€ в качестве интерьерной и мебельной подсветки. “акое широкое распространение стало возможным благодар€ значительному удешевлению: в 2011 г. цены на светодиоды снизились на треть и продолжают снижатьс€ в насто€щее врем€.

  огда компани€ Ђќптоганї только входила на российский рынок со своими первыми промышленными образцами, стоимость светодиодного килолюмена составл€ла пор€дка $22, сейчас, спуст€ 4 года, она опустилась уже до отметки в $5-7. Ќо этого все еще не достаточно, чтобы р€довой обыватель, не задумыва€сь, покупал себе домой светодиодные, а не ртутьсодержащие лампы и светильники.

 —огласно мировым (DOE Ц ћинистерство Ёнергетики —Ўј) и российским (–ќ—ЌјЌќ) Ђдорожным картамї развити€ светодиодной отрасли к 2020 г. стоимость за светодиодный килолюмен составит всего около двух долларов. ѕериод окупаемости при такой стоимости будет настолько коротким, что потребитель уже не захочет выбрать другую технологию.

 

  “ренды в светодиодной индустрии

  Ц ѕосто€нное расширение продуктовой линейки благодар€ новому функционалу светильников и их дизайну;

 Ц –азвитие направлени€ светодиодных ламп замещени€;

Ц —нижение себестоимости светодиодных решений за счет интегрированных решений;

 Ц ѕовышение показателей эффективности светодиодов: лабораторные услови€ более 250 лм/¬т; в производстве более 160 лм/¬“;

 Ц »нтеллектуальные системы освещени€.       “ренды R&D

Ц —оздание чипов высокого структурного качества, работающих при высоких плотност€х тока;

Ц Ќовые дешевые материалы с особыми термическими, электрическими и механическими свойствами;

 Ц ќбеспечение стабильного высокого индекса цветопередачи;

 Ц –азработка удаленных люминофоров и новых материалов люминофоров.

 

  ¬ладислав Ѕугров,

кандидат физико-математических наук,

исполнительный вице-президент

компании Ђќптоганї

 

ћатериал подготовлен по материалам источника www.energyland.info

  • ƒата публикации: 05.01.2013
  • 3899
ќќќ Ђƒ≈Ћќ¬џ≈ —»—“≈ћџ —¬я«»ї
ќтраслевой информационно-аналитический портал, посв€щЄнный энергетике Ѕеларуси. јктуальные новости и событи€. ѕодробна€ информаци€ о компани€х, товары и услуги.
220013
–еспублика Ѕеларусь
ћинск
ул. ул. Ѕ. ’мельницкого, 7, офис 310
+375 (17) 336 15 55 , +375 (25) 694 54 56 , +375 (29) 302 40 02 , +375 (33) 387 08 05
+375 (17) 336 15 56
info@energobelarus.by
ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

ЁнергоЅеларусь

191611654
5
5
1
150
150