Les applications LED sont omniprésentes et deviendront la tendance dominante du futur

Dans le contexte de la tendance mondiale à la protection de l'environnement, le fait que l'éclairage LED, plus économe en énergie, remplace progressivement l'éclairage traditionnel est devenu indiscutable. Bien que les LED soient des sources lumineuses ponctuelles comme les ampoules à incandescence, les LED ayant le même flux lumineux présentent l'avantage d'un volume beaucoup plus petit et d'un très faible rayonnement thermique. Cette caractéristique de performance des LED a ouvert la porte à l'imagination innovante des fabricants chinois d'appareils d'éclairage.

Lorsque nous observons notre entourage un peu plus attentivement, les LED sont déjà omniprésentes. Derrière les téléphones portables, les écrans et les boutons que nous utilisons, se trouvent des LED de rétroéclairage ; lorsque nous allumons l'ordinateur au travail et la télévision pendant le repos, derrière les écrans colorés fonctionnent des modules de rétroéclairage LED de haute qualité ; lorsque nous rentrons chez nous en voiture, il est très probable que les feux arrière et les feux de freinage de notre voiture utilisent également des LED ; en termes de décoration de bâtiments, de lèche-murs, de divers panneaux publicitaires, de voyants lumineux, etc., l'utilisation des LED est également très complète.

De plus, il existe encore certains domaines sur lesquels vous et moi n'attirons pas souvent l'attention, qui appartiendront très probablement à l'avenir au domaine des applications d'éclairage LED :

　　仓库照明：

La plupart des entrepôts utilisent des lampes au mercure pour l'éclairage, avec des spécifications typiques de : puissance 250 W, flux lumineux 11 000 lm, température de couleur 5 000 K et durée de vie de 8 000 heures. Selon Zhang Guangwen, Directeur Général Adjoint de la Division Marketing de Hong Kong de la filiale WPI Group de WPG Holdings, comme les nouvelles LED ont considérablement amélioré le rendement lumineux, avec une efficacité de dissipation thermique élevée, des économies d'énergie, une durée de vie pouvant atteindre 35 000 heures et des avantages de prix, les éclairages LED pour entrepôts sont très compétitifs sur le marché. Zhang Guangwen recommande d'utiliser la LED blanche Cree XLamp XM-L. Dans sa série de lumière blanche froide, le flux lumineux maximal peut atteindre 280 lm @700 mA ou 910 lm @3 A, avec une efficacité lumineuse de 138 lm/W.

　　牙科治疗：

Dans le processus de restauration dentaire, la dernière étape nécessite de la lumière bleue pour polymériser le matériau céramique, avec une intensité de lumière bleue d'au moins 1 000 mW/cm² maintenue pendant environ 10 secondes. Zhang Guangwen a présenté que les nouvelles LED bleues développées, tant en termes de longueur d'onde que de puissance, répondent aux exigences ci-dessus. Zhang Guangwen recommande d'utiliser la LED Cree XLamp MC-E Blue. Il s'agit d'une LED en boîtier 4 puces, avec une plage de longueur d'onde de 465-480 nm et une puissance de 1 480 mW @350 mA.

　　无线控制LED灯具：

En général, lorsque nous voulons allumer ou éteindre un luminaire, nous devons nous rendre au bouton d'interrupteur ou à la salle de contrôle située à proximité du luminaire. Cependant, si nous avons en main une télécommande capable d'allumer ou d'éteindre le luminaire à volonté, cela apporterait un confort considérable à notre vie quotidienne. Si tous les luminaires de la résidence sont remplacés par des luminaires LED équipés d'un récepteur RF (RF receiver), chaque lampe de la maison peut être contrôlée indépendamment pour l'allumage/l'extinction ou la gradation via une télécommande sans fil (wireless remote control).

Un récepteur RF peut être ajouté à la partie de l'alimentation pour contrôler l'interrupteur d'alimentation ou pour ajuster l'amplitude du courant de commande afin d'obtenir la fonction de gradation. En plus des solutions d'alimentation, Marvell et Texas Instruments peuvent également fournir des solutions de transmission sans fil Wi-Fi ou ZigBee.

Lumière pour plantes :

Les lampes LED pour plantes sont des sources lumineuses capables de favoriser la croissance des plantes et constituent un marché important de plus de 10 milliards de RMB par an dans le monde. Les experts soulignent que les lampes pour plantes réduiront l'utilisation de pesticides et d'engrais, et présentent une valeur environnementale significative. Actuellement, les lampes LED pour plantes en sont encore aux stades de la recherche et des essais, et représentent un point chaud du développement dans l'industrie des LED. Les pays nordiques accordent une attention particulière à la protection de l'environnement et aux initiatives à faible émission de carbone, et ont été les premiers à adopter les lampes LED pour plantes. Les lampes LED pour plantes nécessitent des combinaisons spectrales spéciales, et les améliorations technologiques ainsi que la réduction des coûts sont la clé d'une application à grande échelle.

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　　Phares d'automobile :

Les LED sont déjà largement utilisées dans l'éclairage intérieur des automobiles, les feux arrière, les feux de freinage et les clignotants. Cependant, leur utilisation dans les phares d'automobile ne fait que commencer. Les phares d'automobile nécessitent une source lumineuse plus puissante, plus concentrée et de meilleure qualité. Fan Zhencan a expliqué que certaines marques automobiles haut de gamme (comme Audi) ont déjà commencé à utiliser des phares à LED sur certains modèles. L'adoption des LED dans les phares d'automobile constitue une étape importante dans l'histoire du développement des LED. Actuellement, en raison de facteurs techniques, la Chine n'est pas encore en mesure de produire de tels phares à LED.

　　Lampes de poche/Lampes pour mines et industries :

Dans des applications telles que les lampes de poche et les lampes pour mines et industries qui utilisent des piles ou des batteries rechargeables, comme la capacité de la batterie est limitée, si la source lumineuse a une efficacité lumineuse élevée, la durée d'utilisation peut être considérablement augmentée. Fan Zhencan a déclaré que les LED sont la source lumineuse la plus efficace actuellement utilisée au même niveau de luminosité, offrant des avantages significatifs.

Outre les applications mentionnées ci-dessus, de nouvelles applications LED émergeront dans les vêtements personnels et certains produits de consommation ; en outre, des applications connexes combinées à l'énergie solaire apparaîtront également. Les LED possèdent leurs propres caractéristiques optiques et structurelles, et les concepteurs d'éclairage peuvent concevoir différents produits d'éclairage en fonction de ces caractéristiques. Avec la demande du marché pour un éclairage de haute qualité, les futurs produits d'éclairage montreront inévitablement une tendance de développement diversifiée.

Bien sûr, la LED n'est pas une panacée. À ce jour, la LED n'a pas encore été développée pour convenir à tout type d'application d'éclairage. Dans certains marchés d'applications émergents tels que l'éclairage de secours, l'éclairage d'armoires et l'éclairage automobile, l'éclairage LED a atteint un niveau de maturité relativement élevé, tandis que dans certains marchés les progrès sont plus lents. Par exemple, dans l'éclairage d'aquarium, en raison des exigences élevées en matière de luminosité et de température de couleur, l'utilisation de LED pour atteindre les mêmes spécifications coûte souvent trois fois plus cher, et ne s'est pas encore généralisée.

Actuellement, l'application la plus mature sur le marché de l'éclairage LED est l'éclairage décoratif, avec des lèche-murs extérieurs et des publicités visibles partout. L'éclairage décoratif intérieur à LED reste relativement coûteux et n'est adopté que dans les conceptions avec des budgets de décoration élevés. La plus grande demande concerne les tubes d'éclairage principal intérieur, MR16, lampes PAR, etc. À mesure que les produits mûrissent et que les prix baissent, les LED remplaceront rapidement les luminaires intérieurs généraux. Quant à l'éclairage public extérieur et à l'éclairage automobile, en raison des environnements et conditions d'utilisation plus sévères, des goulets d'étranglement techniques dans la conception des modules et la dissipation thermique des LED doivent encore être surmontés pour maintenir une efficacité lumineuse élevée. Il s'agit actuellement principalement d'applications de démonstration impulsées par les politiques, et il faudra encore 1 à 2 ans avant de parvenir à une application à grande échelle.

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Au stade actuel de développement, l'éclairage LED apparaît davantage dans le regard du public comme un luminaire de remplacement, comme les ampoules, les downlights, les lampes fluorescentes, etc. Tous ces produits sont utilisés pour remplacer directement les luminaires traditionnels, ce qui est également la clé d'or pour que l'éclairage LED ouvre le marché de l'éclairage. En 2011, l'éclairage intérieur, l'éclairage commercial et l'éclairage des usines restaient les principales forces d'éclairage, tandis que l'éclairage extérieur présentait de plus grandes variables.

Les applications LED font face à de nombreux défis, avec des problèmes de prix mis en évidence

　　Plus de nouvelles applications LED émergent, plus le taux de pénétration des LED devient élevé et étendu. Inévitablement, les situations nécessitant de faire face à des difficultés et à des défis deviennent plus fréquentes. Les réductions continues de prix, les exigences croissantes de luminosité et les améliorations constantes de l'efficacité lumineuse (lm/W) sont les problèmes les plus urgents auxquels les agents sont actuellement confrontés.

　　Dans les années à venir, presque toutes les applications LED seront confrontées aux défis communs suivants :

　　1. Exigences techniques et qualitatives élevées. Qu'il s'agisse d'éclairage intérieur ou extérieur, ou de rétroéclairage LED, un contrôle qualité strict des puces LED est requis. Cela nécessite un contrôle précis de la température de couleur et le maintien de la stabilité et de la cohérence à long terme. L'œil humain étant très exigeant quant à la qualité de la lumière blanche, la production d'une lumière blanche stable et de haute qualité est très difficile et exige des normes élevées tant pour les matériaux que pour les processus. Étant donné que de nombreuses applications nécessitent des LED à haute luminosité et haute puissance, une excellente technologie de dissipation thermique est également nécessaire pour garantir une longue durée de vie des LED et une faible dégradation lumineuse.

　　2. Exigences d'échelle. Actuellement, de nombreux fournisseurs nationaux de LED ont une échelle limitée dans les LED de milieu à haut de gamme et ne sont pas en mesure de fournir des produits de soutien aux nombreux fabricants de téléviseurs ou aux grands fabricants d'éclairage, ne parvenant ainsi pas à obtenir la reconnaissance des grands clients.

　　3. Exigences de coût. La large application des LED dépend de la baisse des prix des produits LED. Ce n'est que lorsque les prix tombent à un certain stade que les LED peuvent être pleinement utilisées dans l'éclairage civil et d'autres domaines, permettant au marché de se développer pleinement.

　　L'industrie des LED a subi des changements significatifs en raison de l'ajout d'applications d'éclairage. Auparavant, le marché des communications représentait la plus grande part des applications LED, où les composants requis avaient une fonctionnalité relativement faible et des exigences limitées en matière d'efficacité lumineuse. Alors que le marché de la téléphonie mobile approche de la saturation, le marché de l'éclairage le remplacera comme principal champ de bataille. Cependant, la manière de développer une technologie pour maintenir efficacement l'efficacité lumineuse des LED et la manière d'améliorer la qualité de production pour garantir une fonctionnalité impeccable du produit lors de son application—voilà le ticket d'entrée pour les fabricants d'emballages LED sur ce marché.

　　Actuellement, les fonctions et applications de base des LED se rapprochent progressivement de la demande réelle, et les produits sont entrés en phase de production de masse. Les problèmes de prix, les problèmes de normalisation des produits et les programmes gouvernementaux de subventions énergétiques incontrôlables dans divers pays restent des difficultés que tous les acteurs de l'industrie des LED doivent surmonter dès que possible.

　　Les défis sont aussi des opportunités. La contradiction la plus concentrée—le problème des prix des LED—figure en réalité à l'ordre du jour depuis longtemps. Avec les progrès rapides de la technologie, les prix des LED deviendront de plus en plus abordables et les fonctions continueront de s'améliorer à l'avenir. On s'attend à ce que d'ici 2015, les LED représentent plus de 30 % de l'ensemble du marché de l'éclairage.

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　　Les bonnes opportunités ne se limitent pas à une seule. Le marché actuel du rétroéclairage est principalement dominé par les fabricants de LED de Corée, du Japon et de Taïwan. D'une part, cela est dû au fait que la qualité des LED nationaux doit encore être améliorée ; d'autre part, cela est dû au fait que les panneaux LCD nationaux sont monopolisés par des fabricants liés à Taïwan, à la Corée et au Japon, laissant aux fabricants continentaux aucun pouvoir dominant dans le choix des sources de rétroéclairage. Au second semestre de cette année, plusieurs lignes de production de 8ème génération en Chine entreront successivement en production de masse, et les fabricants nationaux de téléviseurs et de modules pourront choisir indépendamment des partenaires de rétroéclairage LED appropriés. C'est sans aucun doute une grande opportunité pour les fabricants locaux de puces LED.

Les systèmes d'éclairage LED modulaires et intelligents deviennent la tendance dominante

Comparée à la production unique et personnalisée, plus coûteuse, la production en série de modules LED offre des avantages de prix évidents. Ainsi, pour les entreprises en aval spécialisées dans les applications d'éclairage LED, la modularisation est le choix optimal. Grâce aux investissements massifs des entreprises LED en milieu et en amont de la chaîne, l'industrie de l'éclairage LED est entrée dans l'ère de la modularisation.

La tendance dominante actuelle sur le marché est le développement de systèmes d'éclairage modulaires pour répondre à des besoins spécifiques.

La LED modulaire intègre la source lumineuse, les composants de dissipation thermique et l'alimentation du driver dans un module, produit en série, permettant de fabriquer via des moules des produits d'éclairage LED standardisés.

La promotion des produits modulaires peut réduire considérablement les coûts de production pour les entreprises en aval spécialisées dans les applications d'éclairage LED et permettre d'obtenir de meilleurs effets optiques. Lors du choix d'une source lumineuse, les acheteurs doivent non seulement clarifier le positionnement de leur produit et leurs besoins précis, mais le choix d'une source lumineuse de haute qualité joue également un rôle crucial.

　　Lecture complémentaire : Phénomène d'investissement répété de bas de gamme dans l'industrie LED nationale

　　Ces dernières années, l'investissement dans l'industrie LED chinoise a été très actif. Étant donné que la communauté des investisseurs a généralement reconnu que le LED est un composant très important de la grande cause de l'économie d'énergie et de la réduction des émissions à l'échelle mondiale, l'industrie LED a été favorisée à la fois par la communauté du capital-risque et sur les marchés publics. Une grande quantité de capitaux est entrée dans l'industrie LED, en particulier dans le segment en amont.

　　Au cours des deux dernières années, la Chine a été la région avec le plus grand nombre d'achats d'équipements MOCVD dans le monde. On estime qu'en raison des subventions gouvernementales pour le MOCVD, le nombre d'unités MOCVD en Chine atteindra 900 à 1 000 unités d'ici la fin de cette année, et il existe des milliers d'entreprises d'emballage en Chine. Récemment, certaines grandes entreprises cotées ont également investi massivement dans l'industrie LED, couvrant l'amont, le milieu et l'aval de la chaîne industrielle. L'échelle globale de l'industrie LED chinoise se développe rapidement.

　　C'est précisément parce qu'au cours des dernières années, de nombreuses entreprises et du personnel de différents domaines sont entrés successivement dans l'industrie LED que l'ensemble du marché est encore dans un état de chaos. Il prédit en outre que, dans les deux ans à venir, les entreprises d'éclairage LED avec de moins bonnes qualifications seront confrontées à des faillites ou à une mobilité des talents à grande échelle.

　　Divers problèmes existant dans l'ensemble de la chaîne industrielle LED nationale :

1. Puces en amont : actuellement, presque toutes les entreprises utilisent encore des LED avec la structure traditionnelle à deux électrodes sur surface de substrat de saphir, et la plupart des entreprises ne peuvent produire que des puces de faible puissance et de petite taille ;

2. Des indicateurs importants tels que l'efficacité d'extraction de la lumière sont encore en train de rattraper les entreprises taïwanaises et coréennes, et il existe un écart considérable par rapport aux entreprises européennes, américaines et japonaises ;

3. Conditionnement : les principales grandes entreprises sont toutes engagées dans le conditionnement de LED pour les produits de faible puissance et pour les écrans intérieurs/extérieurs et l'éclairage paysager, manquant de lumière blanche, en particulier manquant d'entreprises leaders dans le segment haute puissance.

4. L'échelle des entreprises individuelles est petite, la plupart se situant en dessous de 100 millions de RMB, et seules quelques entreprises atteignent une valeur de production de plusieurs centaines de millions de RMB, ce qui représente un écart significatif par rapport aux entreprises étrangères à l'échelle de plusieurs centaines de millions d'USD.

5. De nombreuses entreprises se sont aveuglément étendues aux produits d'application avant de grandir et de renforcer leur activité principale. En raison d'une R&D technologique insuffisante, d'une petite échelle, de droits de propriété intellectuelle indépendants limités et d'un focus commercial dispersé, elles n'ont pas encore formé d'avantage concurrentiel sur les grandes entreprises étrangères.