LED-Anwendungen sind überall und werden zum künftigen Mainstream-Trend

Im Zuge des globalen grünen Umwelttrends ist die Tatsache, dass die energieeffizientere LED-Beleuchtung die traditionelle Beleuchtung allmählich ersetzt, unbestreitbar geworden. Obwohl LEDs wie Glühlampen Punktlichtquellen sind, haben LEDs mit gleichem Lichtstrom die Vorteile eines viel kleineren Volumens und einer sehr geringen Wärmeabstrahlung. Diese Leistungsmerkmale von LEDs haben die Tür zu innovativer Vorstellungskraft für chinesische Beleuchtungskörperhersteller geöffnet.

Wenn wir unsere Umgebung etwas aufmerksamer beobachten, sind LEDs bereits überall. Hinter den Mobiltelefonen, Displays und Tasten, die wir verwenden, befinden sich Hintergrundbeleuchtungs-LEDs; wenn wir bei der Arbeit den Computer einschalten und uns in der Ruhephase den Fernseher, laufen hinter den farbenfrohen Displays hochwertige LED-Hintergrundbeleuchtungsmodule; wenn wir mit dem Auto nach Hause fahren, verwenden die Rücklichter und Bremslichter unseres Autos wahrscheinlich ebenfalls LEDs; in Bezug auf Gebäudedekoration, Wandfluter, verschiedene Werbetafeln, Anzeigeleuchten usw. ist die Verwendung von LEDs ebenfalls sehr umfassend.

Darüber hinaus gibt es noch einige Bereiche, auf die Sie und ich nicht oft achten, die in Zukunft sehr wahrscheinlich zum Anwendungsgebiet der LED-Beleuchtung gehören werden:

　　仓库照明：

Die meisten Lager verwenden Quecksilberlampen zur Beleuchtung mit typischen Spezifikationen von: Leistung 250 W, Lichtstrom 11.000 lm, Farbtemperatur 5.000 K und einer Lebensdauer von 8.000 Stunden. Laut Zhang Guangwen, stellvertretender General Manager der Marketingabteilung Hongkong der WPG-Tochter WPI Group, sind LED-Lagerleuchten auf dem Markt sehr wettbewerbsfähig, da neue LEDs den Lichtstrom deutlich verbessert haben, eine hohe Wärmeableitungseffizienz aufweisen, energiesparend sind, eine Lebensdauer von bis zu 35.000 Stunden erreichen und preislich vorteilhaft sind. Zhang Guangwen empfiehlt die Verwendung der weißen Cree XLamp XM-L LED. In deren Kaltweiß-Serie kann der maximale Lichtstrom 280 lm bei 700 mA oder 910 lm bei 3 A erreichen, bei einer Lichtausbeute von 138 lm/W.

　　牙科治疗：

Bei der Zahnsanierung erfordert der letzte Schritt Blaulicht zur Polymerisation des Keramikmaterials, mit einer Blaulichtintensität von mindestens 1.000 mW/cm², die etwa 10 Sekunden lang anhält. Zhang Guangwen erläuterte, dass die neu entwickelten blauen LEDs sowohl hinsichtlich Wellenlänge als auch Leistung die oben genannten Anforderungen erfüllen. Zhang Guangwen empfiehlt die Verwendung der Cree XLamp MC-E Blue LED. Es handelt sich um eine 4-Chip-gepackte LED mit einem Wellenlängenbereich von 465-480 nm und einer Leistung von 1.480 mW bei 350 mA.

　　无线控制LED灯具：

Im Allgemeinen müssen wir, wenn wir eine Leuchte ein- oder ausschalten wollen, zum Schalter oder zum Schaltraum in der Nähe der Leuchte gehen. Wenn wir jedoch eine Fernbedienung zur Hand haben, mit der wir die Leuchte nach Belieben ein- und ausschalten können, würde dies unseren Alltag erheblich erleichtern. Wenn alle Leuchten in der Wohnung durch LED-Leuchten mit HF-Empfänger (RF receiver) ersetzt werden, kann jede Lampe im Haus über eine drahtlose Fernbedienung (wireless remote control) unabhängig ein- und ausgeschaltet oder gedimmt werden.

Ein HF-Empfänger kann im Bereich des Netzteils hinzugefügt werden, um den Netzschalter zu steuern oder die Größe des Treiberstroms einzustellen und so eine Dimmfunktion zu erreichen. Neben Stromversorgungslösungen können Marvell und Texas Instruments auch Wi-Fi- oder ZigBee-Funkübertragungslösungen anbieten.

Pflanzenleuchte:

LED-Pflanzenleuchten sind Lichtquellen, die das Pflanzenwachstum fördern können und stellen weltweit einen großen Markt mit einem Wert von über 10 Milliarden RMB pro Jahr dar. Experten weisen darauf hin, dass Pflanzenleuchten den Einsatz von Pestiziden und Düngemitteln reduzieren und einen bedeutenden Umweltwert haben. Derzeit befinden sich LED-Pflanzenleuchten noch in der Forschungs- und Erprobungsphase und stellen einen Entwicklungsschwerpunkt in der LED-Branche dar. Die nordischen Länder legen besonderen Wert auf Umweltschutz und niedrige CO2-Emissionen und haben LED-Pflanzenleuchten als Erste eingesetzt. LED-Pflanzenleuchten erfordern besondere Spektrenkombinationen, und technologische Verbesserungen sowie Kostensenkungen sind der Schlüssel zur großflächigen Anwendung.

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　　Autoscheinwerfer:

LEDs werden bereits häufig in der Innenbeleuchtung von Autos, Rücklichtern, Bremslichtern und Blinklichtern eingesetzt. Ihre Verwendung in Autoscheinwerfern hat jedoch erst begonnen. Autoscheinwerfer benötigen eine stärkere, konzentriertere und qualitativ hochwertigere Lichtquelle. Laut Fan Zhencan haben einige hochwertige Automarken (wie Audi) bereits begonnen, LED-Scheinwerfer in bestimmten Modellen einzusetzen. Die Verwendung von LEDs in Autoscheinwerfern stellt einen wichtigen Meilenstein in der Entwicklungsgeschichte von LEDs dar. Aufgrund technischer Faktoren ist China derzeit noch nicht in der Lage, solche LED-Scheinwerfer herzustellen.

　　Taschenlampen/Industrie- und Bergbaulampen:

Bei Anwendungen wie Taschenlampen sowie Industrie- und Bergbaulampen, die mit Batterien oder Akkus betrieben werden, kann die Nutzungsdauer erheblich verlängert werden, wenn die Lichtquelle eine hohe Lichtausbeute aufweist, da die Batteriekapazität begrenzt ist. Laut Fan Zhencan bieten LEDs unter den derzeit verwendeten Lichtquellen die höchste Effizienz bei gleicher Helligkeit und damit erhebliche Vorteile.

Neben den oben genannten Anwendungen werden neue LED-Anwendungen in persönlicher Kleidung und einigen Konsumgütern entstehen; darüber hinaus werden auch entsprechende Anwendungen in Kombination mit Solarenergie entstehen. LEDs verfügen über ihre eigenen optischen und strukturellen Eigenschaften, und Lichtdesigner können auf Grundlage dieser Eigenschaften unterschiedliche Beleuchtungsprodukte entwerfen. Angesichts der Marktnachfrage nach hochwertiger Beleuchtung werden künftige Beleuchtungsprodukte unweigerlich eine diversifizierte Entwicklungstendenz aufweisen.

Natürlich ist LED kein Allheilmittel. Bis heute wurde die LED-Technologie noch nicht für jede Art von Beleuchtungsanwendung entwickelt. In einigen neuen Anwendungsbereichen wie Notbeleuchtung, Schrankbeleuchtung und Fahrzeugbeleuchtung hat die LED-Beleuchtung bereits einen relativ hohen Reifegrad erreicht, während andere Märkte langsamer vorankommen. Beispielsweise bei der Aquarienbeleuchtung sind die Anforderungen an Lichtstärke und Farbtemperatur sehr hoch, und der Einsatz von LEDs zur Erreichung derselben Spezifikationen kostet oft das Dreifache. Eine breite Anwendung ist bisher noch nicht erreicht.

Derzeit ist die ausgereifteste Anwendung im LED-Beleuchtungsmarkt die dekorative Beleuchtung. Außenwandfluter und Werbung sind überall zu sehen. LED-Innendekorationsbeleuchtung ist immer noch relativ teuer und wird nur in Designs mit hohen Dekorationsbudgets eingesetzt. Die größte Nachfrage besteht bei Innen-Hauptbeleuchtungsröhren, MR16, PAR-Lampen usw. Da die Produkte immer ausgereifter werden und die Preise sinken, werden LEDs allgemeine Innenbeleuchtungseinrichtungen schnell ersetzen. Was Außenstraßenbeleuchtung und Fahrzeugbeleuchtung betrifft, müssen aufgrund der raueren Einsatzumgebungen und -bedingungen technische Engpässe beim Moduldesign und der LED-Wärmeableitung zur Aufrechterhaltung einer hohen Lichtausbeute noch überwunden werden. Derzeit handelt es sich meist um politisch getriebene Demonstrationsanwendungen, und es wird noch 1-2 Jahre dauern, bis eine breite Anwendung erreicht wird.

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Im derzeitigen Entwicklungsstadium erscheint LED-Beleuchtung in der öffentlichen Wahrnehmung eher als Ersatzleuchtmittel, wie z.B. Glühlampen, Downlights, Leuchtstofflampen usw. Diese Produkte werden alle verwendet, um herkömmliche Beleuchtungskörper direkt zu ersetzen, was auch der goldene Schlüssel für die LED-Beleuchtung ist, um den Beleuchtungsmarkt zu erschließen. Im Jahr 2011 waren Innenbeleuchtung, Gewerbebeleuchtung und Fabrikbeleuchtung immer noch die Hauptbeleuchtungsbereiche, während die Außenbeleuchtung größeren Schwankungen unterlag.

LED-Anwendungen stehen vor vielen Herausforderungen, wobei Preisprobleme besonders hervortreten

　　Je mehr neue LED-Anwendungen entstehen, desto höher und breiter wird die LED-Durchdringungsrate. Unvermeidlich werden Situationen, in denen Schwierigkeiten und Herausforderungen bewältigt werden müssen, immer häufiger. Kontinuierliche Preissenkungen, steigende Helligkeitsanforderungen und laufende Verbesserungen der Lichtausbeute (lm/W) sind die dringendsten Probleme, mit denen die Vertreter derzeit konfrontiert sind.

　　In den kommenden Jahren werden sich fast alle LED-Anwendungen den folgenden gemeinsamen Herausforderungen stellen müssen:

　　1. Hohe technische und qualitative Anforderungen. Ob für Innen- oder Außenbeleuchtung oder LED-Hintergrundbeleuchtung, ist eine strenge Qualitätskontrolle der LED-Lampenperlen erforderlich. Dies erfordert eine präzise Steuerung der Farbtemperatur und die Aufrechterhaltung langfristiger Stabilität und Konsistenz. Da das menschliche Auge sehr anspruchsvoll in Bezug auf die Qualität von weißem Licht ist, ist die Erzeugung von hochwertigem, stabilem weißem Licht sehr herausfordernd und erfordert hohe Standards sowohl für Materialien als auch für Prozesse. Da viele Anwendungen helle und leistungsstarke LEDs erfordern, ist auch eine hervorragende Wärmeableitungstechnologie erforderlich, um eine lange LED-Lebensdauer und geringen Lichtabfall zu gewährleisten.

　　2. Skalenanforderungen. Derzeit haben viele inländische LED-Lieferanten nur eine begrenzte Größe im mittleren bis oberen LED-Bereich und sind nicht in der Lage, unterstützende Produkte für zahlreiche TV-Hersteller oder große Beleuchtungshersteller bereitzustellen, und erhalten daher keine Anerkennung von Großkunden.

　　3. Kostenanforderungen. Die breite Anwendung von LEDs hängt vom Preisrückgang der LED-Produkte ab. Erst wenn die Preise auf ein bestimmtes Niveau sinken, können LEDs in der zivilen Beleuchtung und anderen Bereichen voll genutzt werden, sodass sich der Markt vollständig entwickeln kann.

　　Die LED-Industrie hat durch die Hinzunahme von Beleuchtungsanwendungen erhebliche Veränderungen erfahren. Früher entfiel der größte Anteil der LED-Anwendungen auf den Kommunikationsmarkt, wo die benötigten Komponenten eine relativ geringe Funktionalität aufwiesen und die Anforderungen an die Lichtausbeute begrenzt waren. Da sich der Mobiltelefonmarkt der Sättigung nähert, wird der Beleuchtungsmarkt ihn als wichtigstes Schlachtfeld ablösen. Die Entwicklung von Technologien zur effektiven Aufrechterhaltung der LED-Lichtausbeute sowie die Verbesserung der Produktionsqualität zur Sicherstellung der einwandfreien Produktfunktionalität bei der Anwendung sind jedoch das Ticket für LED-Verpackungshersteller, um in diesen Markt einzutreten.

　　Derzeit nähern sich die grundlegenden Funktionen und Anwendungen von LEDs langsam der tatsächlichen Nachfrage an, und die Produkte sind in die Massenproduktionsphase eingetreten. Preisprobleme, Probleme bei der Produktstandardisierung und unkontrollierbare staatliche Energieförderprogramme in verschiedenen Ländern bleiben Schwierigkeiten, die alle Akteure der LED-Industrie so schnell wie möglich überwinden müssen.

　　Herausforderungen sind auch Chancen. Das am stärksten konzentrierte Problem—der LED-Preis—steht eigentlich schon lange auf der Tagesordnung. Mit dem rasanten technologischen Fortschritt werden die LED-Preise in Zukunft immer erschwinglicher und die Funktionen werden sich kontinuierlich verbessern. Es wird erwartet, dass LEDs bis 2015 mehr als 30 % des gesamten Beleuchtungsmarktes ausmachen werden.

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　　Gute Chancen beschränken sich nicht auf eine einzige. Der aktuelle Backlight-Markt wird hauptsächlich von LED-Herstellern aus Korea, Japan und Taiwan dominiert. Einerseits liegt dies daran, dass die Qualität inländischer LEDs noch verbessert werden muss; andererseits liegt es daran, dass inländische LCD-Panels von Herstellern aus Taiwan, Korea und Japan monopolisiert werden, sodass den Herstellern auf dem Festland bei der Wahl der Backlight-Quellen keine dominante Stellung zukommt. In der zweiten Jahreshälfte werden mehrere Produktionslinien der 8. Generation in China nacheinander in die Massenproduktion gehen, und inländische TV- und Modulhersteller werden in der Lage sein, unabhängig geeignete LED-Backlight-Partner auszuwählen. Dies ist zweifellos eine große Chance für lokale LED-Chip-Hersteller.

Modulare und intelligente LED-Beleuchtungssysteme werden zum Mainstream-Trend

Im Vergleich zur kostenintensiven einmaligen und individuellen Produktion bietet die Serienproduktion von LED-Modulen deutliche Preisvorteile. Für nachgelagerte LED-Beleuchtungsanwendungsunternehmen ist die Modularisierung daher die optimale Wahl. Mit den umfangreichen Investitionen der mittel- und vorgelagerten LED-Unternehmen ist die LED-Beleuchtungsindustrie in das Zeitalter der Modularisierung eingetreten.

Der derzeitige Mainstream-Trend auf dem Markt ist die Entwicklung modularer Beleuchtungssysteme, um besondere Anforderungen zu erfüllen.

Bei modularen LEDs werden Lichtquelle, Wärmeableitungskomponenten und Treibernetzteil zu einem Modul zusammengeführt, das in Serie gefertigt wird, um über Formen standardisierte LED-Beleuchtungsprodukte herzustellen.

Die Förderung modularer Produkte kann die Produktionskosten für nachgelagerte LED-Beleuchtungsanwendungsunternehmen deutlich senken und bessere optische Effekte erzielen. Bei der Auswahl einer Lichtquelle müssen Käufer nicht nur ihre Produktpositionierung und genauen Anforderungen klären, sondern auch die Wahl einer hochwertigen Lichtquelle spielt eine entscheidende Rolle.

　　Weiterführende Lektüre: Phänomen wiederholter Low-End-Investitionen in der heimischen LED-Industrie

　　In den letzten Jahren war die Investition in Chinas LED-Branche sehr beliebt. Da die Investmentgemeinschaft allgemein erkannt hat, dass LED eine sehr wichtige Komponente des großen Vorhabens der weltweiten Energieeinsparung und Emissionsreduzierung ist, wurde die LED-Branche sowohl in der Risikokapitalgemeinschaft als auch an den öffentlichen Märkten bevorzugt. Es ist viel Kapital in die LED-Branche geflossen, insbesondere im vorgelagerten Bereich.

　　In den letzten zwei Jahren war China die Region mit den weltweit meisten Käufen von MOCVD-Anlagen. Es wird geschätzt, dass die Anzahl der MOCVD-Anlagen in China aufgrund staatlicher Subventionen für MOCVD bis Ende dieses Jahres 900 bis 1.000 Einheiten erreichen wird, und es gibt in China Tausende von Verpackungsunternehmen. In jüngster Zeit haben einige börsennotierte Großunternehmen auch stark in die LED-Branche investiert, und zwar gemeinsam in den vorgelagerten, mittleren und nachgelagerten Bereich der Wertschöpfungskette. Der Gesamtumfang der chinesischen LED-Branche wächst rasant.

　　Gerade weil in den letzten Jahren viele Unternehmen und Personen aus verschiedenen Bereichen nach und nach in die LED-Branche eingetreten sind, befindet sich der gesamte Markt noch in einem chaotischen Zustand. Er prognostiziert weiter, dass innerhalb von zwei Jahren LED-Beleuchtungsunternehmen mit schlechteren Qualifikationen Insolvenz oder großflächige Personalfluktuation erleben werden.

　　Verschiedene Probleme in der gesamten heimischen LED-Wertschöpfungskette:

1. Upstream-Chips: Derzeit verwenden fast alle Unternehmen noch LEDs mit der traditionellen Doppelelektroden-Struktur auf Saphir-Substrat-Oberfläche, und die meisten Unternehmen können nur Chips mit geringer Leistung und kleiner Größe herstellen;

2. Wichtige Indikatoren wie die Lichtausbeute holen noch taiwanesische und koreanische Unternehmen ein, und zu europäischen, amerikanischen und japanischen Unternehmen besteht noch ein erheblicher Abstand;

3. Verpackung: Die wichtigsten Großunternehmen sind alle in der LED-Verpackung für Niedrigleistungsprodukte sowie für Innen-/Außenanzeigen und Landschaftsbeleuchtung tätig, es fehlt an weißem Licht, insbesondere fehlen führende Unternehmen im Hochleistungssegment.

4. Die Größe der einzelnen Unternehmen ist gering, die meisten liegen unter 100 Millionen RMB, und nur wenige Unternehmen erreichen einen Produktionswert von mehreren hundert Millionen RMB, was einen erheblichen Abstand zu ausländischen Unternehmen in der Größenordnung von mehreren hundert Millionen USD darstellt.

5. Viele Unternehmen haben sich blindlings in Anwendungsprodukte ausgeweitet, bevor sie ihr Kerngeschäft ausgebaut und gestärkt haben. Aufgrund unzureichender technologischer F&E, geringer Größe, begrenzter unabhängiger Rechte an geistigem Eigentum und verstreutem Geschäftsfokus haben sie noch keinen Wettbewerbsvorteil gegenüber großen ausländischen Unternehmen gebildet.