LED具備極高的發(fā)光效率、可調(diào)整色溫、亮度等照明優(yōu)勢(shì),加上光源為顆粒材料,也能利用表面黏著技術(shù)在曲面基板上設(shè)置組構(gòu),形成更彈性的光源模塊設(shè)計(jì)方案,不僅在節(jié)能環(huán)保具使用價(jià)值,進(jìn)階光控應(yīng)用、超常壽命表現(xiàn)也超越傳統(tǒng)燈具甚多,LED照明技術(shù)已確定逐步替代傳統(tǒng)光源成為新世代照明應(yīng)用主流。
LED照明應(yīng)用產(chǎn)業(yè)初期大多聚焦在替代性產(chǎn)品應(yīng)用,以換裝或是改良應(yīng)用的替代性光源為主;但隨著LED光源在替代白熾燈、鹵素?zé)簟⑽灩鉄羯踔潦歉邏衡c燈等傳統(tǒng)光源比重漸增,對(duì)于照明的要求也越來(lái)越高。
LED球泡燈單價(jià)持續(xù)探底,加速傳統(tǒng)光源轉(zhuǎn)換LED環(huán)保光源速度。PhilipsLED可搭配驅(qū)動(dòng)控制器,達(dá)到控制LED光源色溫輸出與亮度目的。Osram突破削價(jià)競(jìng)爭(zhēng)泥淖LED照明須從系統(tǒng)集成應(yīng)用切入檢視早期的LED照明應(yīng)用市場(chǎng)價(jià)值鏈,自生產(chǎn)上游的磊晶、封裝、散熱/光學(xué)元器件、驅(qū)動(dòng)元件至LED燈泡產(chǎn)品,因鎖定替代性產(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng),多半在價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)上面對(duì)嚴(yán)苛的市場(chǎng)削價(jià)競(jìng)爭(zhēng),產(chǎn)品毛利亦持續(xù)壓縮。
反觀國(guó)際大廠經(jīng)營(yíng)LED照明應(yīng)用產(chǎn)業(yè),為看準(zhǔn)照明應(yīng)用系統(tǒng)角度,不只兼顧了替代性照明應(yīng)用產(chǎn)品需求,也進(jìn)一步延伸照明產(chǎn)業(yè)的服務(wù)范圍,反而替代光源的相關(guān)產(chǎn)品或模塊,僅是其看準(zhǔn)的照明系統(tǒng)中的一部分。其進(jìn)階發(fā)展的智能照明應(yīng)用價(jià)值鏈,能延伸到最上游的LED光源、模塊/燈具、電子控制元件、照明應(yīng)用系統(tǒng)、智能光控解決方案等,不僅市場(chǎng)空間更寬廣,也能進(jìn)階提供給LED照明應(yīng)用客戶更多元的應(yīng)用方案,同時(shí)也能為品牌擺脫嚴(yán)苛的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)泥淖。
照明應(yīng)用市場(chǎng)基本上可以區(qū)隔居家/住宅照明、商用照明、戶外空間照明、照明控制系統(tǒng)等。以居家/住宅照明應(yīng)用來(lái)說(shuō),目前可以說(shuō)是價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)最激烈的區(qū)塊,尤其是用以替代白熾燈的LED球泡燈產(chǎn)品,由于是制式規(guī)格,也是LED照明業(yè)者大多會(huì)著力的重要應(yīng)用市場(chǎng),用以取代60W白熾燈的10WLED球泡燈為主流產(chǎn)品,單價(jià)已自2012年的30美元上下,在2013年已降至單顆最低13美元,2014年10WLED球泡燈市場(chǎng)更有降到9美元以下的水平。
LED球泡燈單價(jià)探底刺激新照明光源應(yīng)用需求
LED球泡燈終端市場(chǎng)售價(jià)持續(xù)探底的現(xiàn)象,也刺激了相關(guān)業(yè)者嘗試尋求基于LED光源的特殊應(yīng)用市場(chǎng)。對(duì)住宅應(yīng)用的照明需求來(lái)說(shuō),多數(shù)使用者仍以價(jià)格作為選擇LED照明燈具的主要考量;但對(duì)家庭應(yīng)用環(huán)境的進(jìn)階需求來(lái)說(shuō),以可搭配智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的新穎產(chǎn)品,逐步走出慘烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。例如,Philips與Apple就合作推出集成無(wú)線網(wǎng)通技術(shù)的HUE智能照明系統(tǒng),提供使用者可透過(guò)智能手機(jī)App搭配Wi-Fi環(huán)境遠(yuǎn)程操控LED照明燈光的明暗、色溫,以配合住戶不同的居住照明情境需求。
而LED照明應(yīng)用智能化的加值設(shè)計(jì),也不只LED球泡燈產(chǎn)品。以居家常見的吸頂燈產(chǎn)品類別,也有業(yè)者推出可以依據(jù)應(yīng)用環(huán)境的光照或是亮度,自動(dòng)調(diào)控吸頂燈的照明亮度輸出,使得照明設(shè)備可以在夜晚與白天呈現(xiàn)最佳化的燈色、亮度,當(dāng)然智能型LED球泡燈有的智能手機(jī)App無(wú)線控制調(diào)整機(jī)制,在智能型LED吸頂燈也可進(jìn)行相關(guān)功能集成,使得LED吸頂燈可達(dá)到傳統(tǒng)燈具辦不到的多變燈色輸出,甚至擴(kuò)增功能性照明應(yīng)用之外的娛樂(lè)與居住氣氛改善的進(jìn)階照明應(yīng)用。
居家照明仍以低價(jià)為主智能應(yīng)用加持以增加獲利目前針對(duì)居家/住宅照明應(yīng)用環(huán)境,LED照明的網(wǎng)通技術(shù)并未有明確的方向,常見的Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee等無(wú)線網(wǎng)通技術(shù),都能在不同的市售LED燈具智能照明產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)蹤跡,也有產(chǎn)品選擇一種以上的網(wǎng)通技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品集成,使照明產(chǎn)品提供更多元的無(wú)線網(wǎng)通遙控方案。目前哪里種網(wǎng)通技術(shù)能成為L(zhǎng)ED燈具控制的應(yīng)用主流尚未有定論,但對(duì)應(yīng)的智能家電發(fā)展熱潮與家庭自動(dòng)化管理網(wǎng)通技術(shù),未來(lái)基于燈光控制所需的網(wǎng)通技術(shù),也可能更進(jìn)一步銜接自動(dòng)化與智能照明應(yīng)用機(jī)制。
在商用照明方面,應(yīng)用照明光源的特性卻與居家照明完全不同,商用照明需要針對(duì)不同場(chǎng)合提供特定光型需求,更進(jìn)一步要求燈具與照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要。在光型設(shè)計(jì)上需要搭配光學(xué)透鏡改變點(diǎn)狀的LED光源,同時(shí)商用照明的點(diǎn)燈運(yùn)行時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng),有時(shí)還需要24小時(shí)全年無(wú)休開啟,對(duì)于燈具、照明系統(tǒng)、光學(xué)透鏡的材料強(qiáng)度要求相對(duì)較高,尤其是商用建筑照明用電占了建物整體用電超過(guò)40%以上,其中旅館、飯店照明用電更超過(guò)建物整體用電50%以上,商用照明還必須搭配燈具自動(dòng)啟閉感應(yīng)裝置,利用人體熱能感測(cè)照明現(xiàn)場(chǎng)是否需要點(diǎn)燈,達(dá)到更進(jìn)一步節(jié)約能源的功效。
戶外空間照明規(guī)格變化多模塊化設(shè)計(jì)加速研發(fā)
在戶外空間照明部分,其實(shí)功能與需求變量相對(duì)較多,因?yàn)閼敉饪臻g照明多數(shù)需求源自政府標(biāo)案,照明規(guī)格通常使用常規(guī)燈具較無(wú)法達(dá)到要求,多數(shù)需要使用客制化設(shè)計(jì)進(jìn)行燈具設(shè)計(jì),或是利用功能模塊擴(kuò)展方式再依據(jù)標(biāo)案要求組構(gòu)所需的戶外空間照明產(chǎn)品供應(yīng)。
若針對(duì)標(biāo)案需求進(jìn)行燈具設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試,其實(shí)會(huì)造成燈具產(chǎn)品規(guī)格不一、研發(fā)成本提升,同時(shí)后勤維運(yùn)系統(tǒng)也會(huì)因型號(hào)規(guī)格不一造成維護(hù)困擾;而使用規(guī)格化模塊擴(kuò)充組建標(biāo)案所需燈具,不但可以針對(duì)不同標(biāo)案需求彈性組構(gòu)設(shè)備,也可大幅加速研發(fā)、組裝與測(cè)試成本,同時(shí)可以減少庫(kù)存?zhèn)淞希黾討敉饪臻g照明的獲利空間。
而在照明控制系統(tǒng)部分,一般會(huì)以有線或無(wú)線設(shè)置的照明控制系統(tǒng)為主。有線照明控制系統(tǒng)因?yàn)榫€路維護(hù)成本較高、布線問(wèn)題較多,目前較少以控制線進(jìn)行照明控制系統(tǒng)部署,現(xiàn)在的以部分無(wú)線搭配區(qū)域有線的照明控制系統(tǒng)漸成趨勢(shì),利用無(wú)線Wi-Fi或是3G/LTE通訊技術(shù)部署控制系統(tǒng),可以避免重要的控制線路被挖壞的維護(hù)問(wèn)題,而無(wú)線化也可以加速設(shè)備部署,同時(shí)也能降低建置成本。
LED照明低耗能特性可搭配潔凈能源供應(yīng)電力所需燈具電源供應(yīng)的部分,因?yàn)長(zhǎng)ED固態(tài)照明原本耗能就較傳統(tǒng)燈具節(jié)能50%~60%以上,若是采行高壓鈉燈、鹵素?zé)暨@類戶外照明應(yīng)用來(lái)說(shuō),節(jié)約能源的差距將更大,而照明電力需求除可以自市電供應(yīng)外,越來(lái)越多戶外照明設(shè)備的電力部署,會(huì)搭配部分或是全部以風(fēng)力、太陽(yáng)能等潔凈能源發(fā)電技術(shù)因應(yīng),搭配儲(chǔ)能系統(tǒng)與分析照明區(qū)域的應(yīng)用需求,建置足夠負(fù)荷區(qū)域照明所需的儲(chǔ)能備援設(shè)計(jì),除了較直接擷取市電更為環(huán)保外,也能替照明區(qū)域設(shè)計(jì)可自給自足的環(huán)保照明系統(tǒng)。
LED驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)為新世代光源研發(fā)關(guān)鍵
隨著LED照明光源使用越來(lái)越多、也越來(lái)越深入生活應(yīng)用,實(shí)際上在傳統(tǒng)燈具常見的調(diào)光需求就會(huì)增加。
LED照明光源需要搭配控制器才能進(jìn)行調(diào)光,設(shè)計(jì)復(fù)雜度并不亞于LED燈具本身,而針對(duì)LED照明調(diào)光需求的控制器,也必須可以維持輸出穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電流,同時(shí)也需要針對(duì)外部電力供應(yīng)線路起到隔離保護(hù)作用,避免外部電力或突波影響LED照明模塊正常運(yùn)行。
除LED照明驅(qū)動(dòng)控制需求外,LED進(jìn)階照明應(yīng)用還會(huì)需要滿足照明色溫控制需求。一般要視LED光源模塊設(shè)計(jì)架構(gòu),針對(duì)RGB三色光控制,還是為利用高亮度白光或是不同光色搭配組合,控制器可針對(duì)三色光控制照明模塊驅(qū)動(dòng)形式,達(dá)到具色溫、亮度進(jìn)階控制作用,而控制系統(tǒng)需進(jìn)一步透過(guò)訊號(hào)集成,以無(wú)線通訊或是有線控制方式與終端控制器進(jìn)行控制,達(dá)到系統(tǒng)集成目的。