美国DOE发布“2022 SSL固态照明产品制造现状和机遇”分析报告

全球SSL固态照明产品发展概要：

2022年2月2日，美国DOE发布了“2022 SSL固态照明产品制造现状和机遇”分析报告，深入探讨了LED研发与制造技术创新机会，这将有利于固态照明 (SSL) 的提升节能，同时也将支持美国制造照明产品在全球市场中发挥更大作用。发光二极管LED、有机发光二极管 OLED和基于SSL的灯具产品和系统的快速发展为重新思考制造方式以及将可持续制造工艺和材料嵌入制造供应链提供了机会，详见如下：

• 整个供应链范围内生产技术改进潜力 

• 增加美国制造和提升美国在全球照明市场上的竞争力

• 改进可持续制造工艺和材料

• 制造新外形尺寸提高光效

阶段SSL制造研发技术创新状况：

1.  LED芯片&封装制造：

• LED晶片波长均匀性、LED晶圆片制造自动化、LED器件测试生产力；

• 微型LED的测量创新、微型LED高质工艺、芯片级光电一体化。

2. LED灯具制造：

• 通用的电压驱动、灯具装配自动化；

• 灯具增材制造（3D打印）、照明可持续材料供应链。

3. OLED芯片制造

• 可定制的OLED基质制造、有机材料快速沉积；

• 成熟的OLED封装技术。

当前全球SSL产品销售状况：

从2019年到2024年，LED灯具单位销量的复合年增长率(CAGR)约为10%，收入预计为13%。所有其他照明技术预计将在2019年至2024年期间面临稳步下降，其中荧光和白炽灯的下降速度最快，分别为-22%和-15%。如图2-3所示：

当前SSL产品供应链现状：

1. LED芯片及封装

绝大多数LED晶片和封装的制造厂商,如：Lumileds和Cree在美国，Osram欧司朗光电半导体在欧洲，首尔半导体和三星在韩国， Nichia半导体在日本。在北美，LED封装制造商Lumileds和Cree在全球收入排名前十。在LED封装一般照明应用时，仍与Nichia、OSRAM Opto和Seoul Semiconductor并列第一。LED晶片和封装在亚洲的商品化，特别是在中国，三安光电(Sanan Optoelectronics)和木林森(Mulinsen)等公司。根据Strategies Unlimited的数据预计在2019年至2024年期间以2.3%的复合年增长率增长。

2. LED 灯具

LED灯具的生产分布在世界各地，但集中在亚洲的是筒灯和平板照明等常用照明灯具。因为LED灯具可能会很笨重，导致高运输成本和长交货时间，灯具可能会根据区域建筑类型和照明设计偏好而设计。许多美国大型照明公司，如Acuity Brands、mean、Hubbell lighting和GE Current在墨西哥和美国都有生产基地，以服务于北美市场。

3. OLED 面板灯具制造

OLED光源技术与LED技术是在同一时期发展起来的。OLED光源可以非常高效，但无法与LED技术的成本和寿命相匹配。OLED提供柔和的漫射光源，可以提供低眩光照明，并位于接近照明任务的位置，OLED技术已在高端手机市场获得了相当大的份额，在大型电视市场的份额也在增加，目前用于照明的OLED面板产量很低。

当前LED产品价格及成本分析：

1. LED封装：

在过去的十年里，随着生产工艺的改进和创新，LED封装的价格迅速下降，具体如下图所示：

2. LED灯具/灯成本分析

LED封装的成本主导了产品的总成本，但这不再是这种情况，因为较低的价格和广泛的照明类LED封装与应用特定设计的可用性。LED封装的成本持续下降，甚至在某些形式因素上降到商品水平，因此未来的成本降低必须更多地关注于整个系统的优化，而不是关注任何特定的成本元素。

当前全球重要LED照明产品制造商：

1. LED晶片制造商：

• 北美的Lumileds and Cree

• 欧洲的Osram

• 日本的 Nichia and Toyoda Gosei

• 台湾的 Epistar, Lextar, and Kingbright

• 韩国的 Seoul Semiconductor, Samsung, LG Innotek, and Lumens

• 中国的 Sanan（三安）, HC SemiTek(华灿), Aucksun（澳洋顺昌）,Changelight（乾照）

2. LED 封装制造商：

除了上面的这些制造商之外，还有许多公司完全依赖于其他制造商的LED晶片供应。这些公司包括MLS、Lite-On、Unity Opto、Nationstar（国星光电）、Jufei聚飞、Honlitronic和refond（瑞丰）等。

3. LED驱动制造商：

驱动器(电源)仍然是LED灯具的关键部件，可以显著影响灯具的性能和可靠性，具有代表性的驱动器制造商包括：

• 北美的GE Current, eldoLED (Acuity Brands), Cree, ERP Power, Fulham

• 欧洲的AM Digital Systems, Signify, Tridonic (Zumtobel), Dialog Semiconductor, and Harvard Power Systems

• 亚洲的 Inventronics（英飞特）, Meanwell（台湾明纬）, Moso Power Supply, and Sosen

4. 灯具检验设备的制造商：

• Labsphere（蓝菲）, Instrument Systems Inc. (Konica Minolta),

• Gamma Scientific, Radiant Vision Systems, Metrue, GL Optic

• Everfine（远方）, and Gigahertz-Optik

5. 测试实验室，提供独立的灯具性能和符合测试，包括(美国)：

• Bay Area Compliance Labs Corp. (BACL倍科)

• Intertek, Gamma Scientific, ITL Boulder

• CSA Group, LightLab International, and Light Laboratory Inc

当前LED照明产品制造设计方案：

目前正在讨论的一些重要的制造机会包括以下几点：

1. 集成化（Integration）

2. 新结构样式（Novel Form Factors）

3. 新型材料（Novel Materials）

4. 模块化（Modularization）

5. 高端制造（3D打印）

6. Micro-LED制造

7. 可持续性（Sustainability）

美国DOE 2022照明分析报告的官方链接：

https://www.energy.gov/eere/ssl/articles/doe-publishes-2022-ssl-manufacturing-status-opportunities

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