LED智能照明系統(tǒng)聲勢(shì)看漲。在各國(guó)政策的驅(qū)動(dòng)之下，LED燈泡已逐漸取代白熾燈與節(jié)能燈。為讓LED燈泡發(fā)揮更極致的節(jié)能效果，LED照明系統(tǒng)開發(fā)商也開始推出智能照明產(chǎn)品，讓燈具

本身可依周遭環(huán)境調(diào)整亮度及顏色，而用戶也可遠(yuǎn)程調(diào)控。

過(guò)去白熾燈因價(jià)格便宜，而廣為市場(chǎng)所采用，即便后來(lái)較節(jié)能的白色發(fā)光二極管(LED)燈泡問(wèn)世，但相比每顆僅1-2元人民幣的白熾燈，LED燈泡售價(jià)動(dòng)輒幾十元人民幣，兩者價(jià)差過(guò)大，導(dǎo)致普及率始終無(wú)法快速拉升。所幸，在各家廠商致力降低成本、加上政府政策帶動(dòng)，LED照明普及率已有快速拉升情況，而后隨著周邊技術(shù)提升帶動(dòng)，更具節(jié)能特色的智能照明市場(chǎng)也逐步起飛。根據(jù)市調(diào)機(jī)構(gòu)MarketsandMarkets預(yù)測(cè)，2016年智能照明市場(chǎng)產(chǎn)值將達(dá)67億4,800萬(wàn)美元，2013-2018年的年復(fù)合成長(zhǎng)率將高達(dá)36%。 

全球致力發(fā)展LED照明　白熾燈面臨淘汰邊緣

過(guò)去白熾燈雖然因?yàn)槭蹆r(jià)低廉，加上演色性佳，因此成為一般照明主流產(chǎn)品，然由于白熾燈光能轉(zhuǎn)換效率極低，使用上并不環(huán)保，因而發(fā)展出轉(zhuǎn)換效率以及壽命均較高的節(jié)能燈，但卻因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程以及使用后的廢棄物均具有污染問(wèn)題，因此市場(chǎng)便聚焦在轉(zhuǎn)換效率90%以上，且壽命可達(dá)20,000小時(shí)的LED照明產(chǎn)品。

目前各國(guó)政府對(duì)于LED照明政策尚屬積極(圖1)，就美國(guó)來(lái)看，先前能源部期望以固態(tài)照明取代傳統(tǒng)照明，其發(fā)展計(jì)劃則以2005年于圣地亞哥的研討會(huì)結(jié)論為基礎(chǔ)--2020年冷白光發(fā)光效率目標(biāo)將從2010年的140流明/瓦(lm/W)提升至243流明/瓦，同時(shí)間代工價(jià)格將從13美元/klm大幅降至1美元/klm；暖白光發(fā)光效率目標(biāo)則從2010年的90流明/瓦提升至234流明/瓦，同時(shí)間代工價(jià)格將從25美元/klm大幅降至1.1美元/klm。此外，為加強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)于LED照明產(chǎn)品接受度，美國(guó)能源部也提出能源之星計(jì)劃，并從2012年開始分階段禁用白熾燈，并對(duì)節(jié)能燈進(jìn)行補(bǔ)貼。

圖1 各國(guó)禁用白熾燈時(shí)程表　資料來(lái)源：LEDinside(03/2013)

其實(shí)在美國(guó)政府于2012年開始禁用白熾燈前，歐盟早于2009年開始在不同階段針對(duì)100瓦、75瓦、60瓦、40瓦和25瓦的白熾燈實(shí)施禁用計(jì)劃，并于2012年全面禁用；環(huán)保意識(shí)較高的日本則同樣于2012年開始停止制造與銷售白熾燈，也堪稱目前LED燈滲透率最高國(guó)家。先前日本政府于2009年5月實(shí)施“Eco-points”政策，當(dāng)消費(fèi)者購(gòu)買環(huán)保產(chǎn)品后即可獲得特定點(diǎn)數(shù)，并可用此點(diǎn)數(shù)交換其環(huán)保家電，加上后來(lái)311地震，日本政府推出限電以及折扣券補(bǔ)助等政策，日本LED燈泡滲透率從2009年的5%提高至2011年4月的27%。其它如韓國(guó)則于2013年開始全面禁用，且繼2006年“LED照明15/30普及計(jì)劃”，2011年6月又公布“LED照明20/60計(jì)劃”，計(jì)劃將LED照明滲透率在2020年滲透率目標(biāo)提高至60%。

而過(guò)去白熾燈年銷量達(dá)十億顆的中國(guó)也制訂淘汰白熾燈計(jì)劃，在發(fā)改委公布《中國(guó)逐步淘汰白熾燈路線圖(征求意見(jiàn)稿)》中，共分為五個(gè)階段，其中第一階段為期一年過(guò)渡期，2012年10月1日起將分兩階段禁止進(jìn)口和國(guó)內(nèi)銷售功率在100瓦、60瓦以上普通照明用白熾燈。2015年10月1日起經(jīng)過(guò)為期一年的調(diào)整與評(píng)估后，將于2016年10月1日全面替換15瓦以上普通照明用白熾燈。此外，中國(guó)LED供應(yīng)鏈在十一五計(jì)劃成形后，政府再次將LED納入十二五計(jì)劃中，著重提升LED發(fā)光效率(白光LED發(fā)光效率達(dá)150-200流明/瓦；LED燈具達(dá)80流明/瓦)、專利布局以及訂定標(biāo)準(zhǔn)，并且培養(yǎng)二十至三十家具核心技術(shù)的廠商，以及建立“十城萬(wàn)盞”示范城市，訂出產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)人民幣5,000億元的目標(biāo)。

LED照明成長(zhǎng)性高　價(jià)格為普及指針

除各國(guó)政府政策支持LED照明發(fā)展外，各家廠商對(duì)于LED照明產(chǎn)品商機(jī)亦有所期待，然前幾年未如預(yù)期出現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)，主要原因可從消費(fèi)面與產(chǎn)品面來(lái)探討。就消費(fèi)面來(lái)看，除一般消費(fèi)者尚未養(yǎng)成使用節(jié)能家電產(chǎn)品的習(xí)慣外，最主要是LED燈泡價(jià)格相較于白熾燈與節(jié)能燈仍有段距離，即使LED燈因?yàn)閴勖^長(zhǎng)，且用電量較省，與白熾燈、節(jié)能燈間的價(jià)差可透過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用來(lái)彌補(bǔ)，然由于消費(fèi)者購(gòu)買產(chǎn)品多以首次支付的成本來(lái)考慮，且當(dāng)時(shí)的價(jià)差仍過(guò)大，彌補(bǔ)整體成本(購(gòu)買燈具總成本與電費(fèi)總成本的合計(jì))的期間太長(zhǎng)，導(dǎo)致消費(fèi)者無(wú)感。

就產(chǎn)品面來(lái)講，雖然LED壽命在正常情況下可達(dá)20,000小時(shí)，然若使用時(shí)周遭溫度大幅提升，將會(huì)對(duì)其壽命、發(fā)光效率以及穩(wěn)定性造成重大影響，如當(dāng)操作溫度由攝氏63度升到74度時(shí)，LED平均壽命將會(huì)減少75%，因此若無(wú)法有效將LED發(fā)光時(shí)產(chǎn)生的熱能導(dǎo)出，將無(wú)法達(dá)到原本預(yù)期的效果。

此外，過(guò)去不論是市面上銷售或者是政府工程所采用的LED燈具，其質(zhì)量與規(guī)格因無(wú)特定規(guī)范而參差不齊，當(dāng)消費(fèi)者或政府采購(gòu)的產(chǎn)品所表現(xiàn)出來(lái)的效果不如預(yù)期時(shí)，就會(huì)影響其購(gòu)買意愿，如中國(guó)先前所提出的“十城萬(wàn)盞”計(jì)劃，預(yù)計(jì)在二十一個(gè)城市設(shè)置一百萬(wàn)盞路燈，但根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009年此二十一個(gè)城市僅安裝約二十二萬(wàn)盞，遠(yuǎn)不如預(yù)期，部分原因即為在政府未制定規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)情況下，企業(yè)為取得標(biāo)案而以低成本制造出的產(chǎn)品質(zhì)量不佳，導(dǎo)致熄燈率過(guò)高。

一般市場(chǎng)在探討LED照明是否達(dá)甜蜜點(diǎn)，主要指標(biāo)有--LED/節(jié)能燈售價(jià)/klm比在1.5倍、住宅用LED燈價(jià)差回收期2年、工商用LED燈價(jià)差回收期3.5年。目前在LED燈泡價(jià)格大幅下滑下，工商用市場(chǎng)已達(dá)甜蜜點(diǎn)，如以飛利浦(Philip)5瓦LED燈泡與8瓦節(jié)能燈來(lái)比較，工商用市場(chǎng)因?yàn)檎彰鲿r(shí)間較長(zhǎng)，加上電費(fèi)較住宅用貴，因此僅1.7年即可回收；如以飛利浦8瓦LED燈泡與12瓦節(jié)能燈來(lái)比較，回收期也僅2.3年。若以白牌燈泡來(lái)看，部分售價(jià)較低廉的LED燈于住宅用市場(chǎng)也已達(dá)甜蜜點(diǎn)，因此市場(chǎng)需求確實(shí)可望逐步涌現(xiàn)。

若以散熱部分來(lái)看，一般LED燈散熱途徑為包括從空氣中散熱或利用LED芯片基板、系統(tǒng)電路板將熱能導(dǎo)出。目前除LED燈具不使用效果較佳的散熱鰭片外，LED芯片基板與系統(tǒng)電路板透過(guò)采用不同材質(zhì)可以提升散熱效果。在芯片基板部分，過(guò)去主要以三氧化二鋁(AI2O3)基板為主，近年興起的氮化鋁(AIN)因?yàn)闊醾鲗?dǎo)系數(shù)高出氧化鋁的兩倍以上，因此可望提升基板散熱表現(xiàn)；在系統(tǒng)電路板部分，目前采用的MCPCB的構(gòu)造雖與傳統(tǒng)電路板(PCB)相似，但以鋁材質(zhì)基板取代FR4板，并改用高散熱貼合膠，增加其散熱效果。其它如將LED芯片與基板連結(jié)的方式從金打線改成共晶與覆晶，亦可大幅增加電極導(dǎo)線至印刷電路板的效率。從以上述多種解決辦法來(lái)看，溫度過(guò)高問(wèn)題應(yīng)可逐步獲得解決。

現(xiàn)階段在政府政策加持以及廠商致力提升質(zhì)量與降低成本下，LED照明已逐漸為消費(fèi)者所接受，特別是工商用市場(chǎng)因?yàn)殚_燈時(shí)間較長(zhǎng)，大幅拉低其轉(zhuǎn)換LED燈具所需的回本時(shí)間，因此LED照明市場(chǎng)可望開始出現(xiàn)顯著成長(zhǎng)。根據(jù)Digitimes統(tǒng)計(jì)，2012年全球LED照明市場(chǎng)規(guī)模約165億2,000萬(wàn)美元，年成長(zhǎng)率(YoY)80%，預(yù)計(jì)至2015年，整體市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)442億美元(圖2)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

圖2 全球LED照明產(chǎn)值預(yù)估　資料來(lái)源：Digitimes，03/2013

兼顧節(jié)能與舒適效果　智能照明引領(lǐng)潮流

近年隨著科技進(jìn)步，包括智能手機(jī)、智能電視以及智能電網(wǎng)等新產(chǎn)品與新概念不斷冒出，就連照明市場(chǎng)也吹起了“智能潮流風(fēng)”。“智能照明”顧名思義就是燈具能夠被用戶所控制，且能對(duì)周遭的環(huán)境自動(dòng)做出反應(yīng)。透過(guò)智能照明系統(tǒng)，除消費(fèi)者可依自身需求控制與調(diào)整LED亮度與顏色，并可在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌握照明狀況，甚至可建立照明系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，如安裝信息與作業(yè)紀(jì)錄的管理。另外，燈具本身亦可感應(yīng)周遭環(huán)境并且調(diào)整亮度，如在燈具周遭并無(wú)感應(yīng)到人或者環(huán)境光很明亮?xí)r，可降低燈源所發(fā)射出的亮度以達(dá)到節(jié)能節(jié)能的功能。

智能照明系統(tǒng)除可達(dá)到節(jié)能節(jié)能功能外，在減少不必要亮度的同時(shí)，也可提升環(huán)境舒適度，同時(shí)也可透過(guò)燈光調(diào)整來(lái)達(dá)到情境營(yíng)造、身心放松等效果。雖然過(guò)去智能照明系統(tǒng)一詞已多次被提及，然由于傳統(tǒng)照明無(wú)法達(dá)到較佳的調(diào)光效果，因此相關(guān)需求始終無(wú)法建立起來(lái)。近來(lái)在LED照明趨勢(shì)成形下，因?yàn)槠浒雽?dǎo)體特性，使得LED燈具有易于電控與調(diào)光的優(yōu)勢(shì)，能夠展現(xiàn)出較佳的效果，可望大舉帶動(dòng)智能照明的潮流。

智能照明趨勢(shì)其實(shí)也可從各國(guó)官方與民間組織動(dòng)向看出。日本在311地震后，除帶動(dòng)LED照明產(chǎn)品滲透率提升外，于2012年設(shè)立的日本智能照明系統(tǒng)推進(jìn)協(xié)議會(huì)亦積極推動(dòng)“適當(dāng)場(chǎng)所適度照明”的理念，期望能透過(guò)智能照明系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能與舒適的效果。中國(guó)廠商在智能照明領(lǐng)域雖然目前技術(shù)無(wú)法與國(guó)際大廠相比擬，然而政府也開始了解到智能照明系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，如上海市政府便訂出要市中心將主要景觀道路路燈安裝智能系統(tǒng)的目標(biāo)。

韓國(guó)首爾市政府也提出2014年將累計(jì)達(dá)超過(guò)一百三十萬(wàn)盞可統(tǒng)一控制的路燈、景觀燈等戶外照明。而臺(tái)灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)部為持續(xù)推動(dòng)照明產(chǎn)業(yè)升級(jí)，也與工研院、資策會(huì)以及臺(tái)灣區(qū)電機(jī)電子工業(yè)同業(yè)公會(huì)、臺(tái)灣區(qū)照明燈具輸出業(yè)同業(yè)公會(huì)、臺(tái)灣光電半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、LED路燈產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等組織組成“臺(tái)灣LED與照明標(biāo)準(zhǔn)調(diào)和會(huì)議”，并且通過(guò)智能照明系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。

與LED照明發(fā)展初期相同，智能照明系統(tǒng)因?yàn)槌跗诮ㄖ贸杀据^昂貴，因此建置所能帶來(lái)成本下滑幅度多寡，變成消費(fèi)者是否采納的關(guān)鍵。由于辦公大樓、百貨公司、復(fù)合式商場(chǎng)以及量販店等，照明設(shè)備占耗電比重均達(dá)25~30%，因此工商用市場(chǎng)成為智能照明系統(tǒng)主要需求者。就2012年來(lái)看，工商用市場(chǎng)占比即接近90%，其次則是政策導(dǎo)向的政府與公共建筑，占比約在10%左右，預(yù)計(jì)住宅部分要等到2014年，相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格大幅滑落后，占比才會(huì)有顯著增長(zhǎng)(圖3)。

圖3 全球LED照明產(chǎn)值預(yù)估　資料來(lái)源：IEK，03/2013

根據(jù)MarketsandMarkets預(yù)估，2013年全球智能照明市場(chǎng)規(guī)模約在15億美元左右，預(yù)計(jì)到2016年底為止，市場(chǎng)產(chǎn)值可成長(zhǎng)至67.48億美元，2013-2018年的年復(fù)合成長(zhǎng)率將高達(dá)36%(圖4)，吸引飛利浦、歐司朗(OSRAM)、Panasonic、東芝照明(Toshiba Lighting)以及NEC等國(guó)際大廠積極投入。

圖4 全球智能照明市場(chǎng)規(guī)模預(yù)估　數(shù)據(jù)來(lái)源：MarketsandMarkets，03/2013

以飛利浦為例，由于消費(fèi)性照明產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈，因此公司對(duì)于毛利率較高的智能照明亦趨于重視，2011年照明系統(tǒng)與控制業(yè)務(wù)占比重已達(dá)14%；若以飛利浦研發(fā)資源分配來(lái)看，2008年時(shí)智能照明占比約60%，預(yù)計(jì)在2015年底將達(dá)90%以上水平，明顯可看出飛利浦希望透過(guò)發(fā)展照明控制系統(tǒng)，將其于LED照明市場(chǎng)定位從僅為光源提供者，拉高層次至照明解決方案供貨商，以期提高公司于客戶心中地位。

歐司朗、東芝照明亦表明下一階段照明發(fā)展重點(diǎn)，將從過(guò)去著重提升效能轉(zhuǎn)而發(fā)展遠(yuǎn)程智能控制。而臺(tái)廠包括隆達(dá)、臺(tái)達(dá)電亦有布局智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域，如隆達(dá)于2012年臺(tái)北光電展展出可透過(guò)智能移動(dòng)裝置進(jìn)行操作的智能照明系統(tǒng)，臺(tái)達(dá)電則展示可設(shè)定因應(yīng)不同天候所需照明量的光源控制程序。

雖然目前LED照明因?yàn)橄啾劝谉霟襞c節(jié)能燈更具節(jié)能環(huán)保功能，已開始為消費(fèi)者所采用，然為達(dá)到環(huán)境更舒適與節(jié)能更極致的效果，智能照明應(yīng)用將是未來(lái)不可或缺的一環(huán)。盡管目前智能照明系統(tǒng)價(jià)格仍舊高昂，如飛利浦先前推出一款可透過(guò)iPhone、iPad控制的LED燈泡，整組系統(tǒng)包含LED芯片、微控制器(MCU)、無(wú)線收發(fā)器與ZigBee等組件，售價(jià)達(dá)199美元，遠(yuǎn)高出普通LED照明產(chǎn)品的售價(jià)，不過(guò)，隨著飛利浦、歐司朗等國(guó)際大廠積極導(dǎo)入，以及過(guò)去一向以成本控管聞名的中國(guó)大陸和臺(tái)灣廠商加入，相信相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格應(yīng)可在未來(lái)幾年見(jiàn)到快速滑落，屆時(shí)整體市場(chǎng)規(guī)模將可望有快速成長(zhǎng)的空間。