UV LED產業的現狀與未來

法國市場調查公司就UV LED的技術、制造和應用趨勢發布了一份市場和技術調查報告。

UV LED根據其波長常被分為UVC(200-280nm)、UVB(280-315nm)和UVA(315-400nm)。這三個不同波長的UV LED有著不同的應用,而且輸出功率也有所不同。用于UV固化的UV LED當前主要集中在UVA,以及UVB和部分UVC。而用于消毒和凈化功能的UV LED則主要是在UVC波段。

UV技術的發展已經有多年的歷史,而且已經非常成熟。UV技術所使用的UV燈市場,在2015年的市場量是6.34億美元。傳統的UV燈可以被分為低端/大容量的市場,以及高端/小容量的市場。

UV LED相對于傳統的UV燈來說有諸多優點,比如更長的使用壽命和更好的堅固性等。不過UV LED設備本身的成本仍然較高。下面是UV LED和傳統UV燈的對照表:

自從UV LED技術的引入以來,UV LED的市場主要是由UV固化應用來驅動。但由于最近中國臺灣和中國大陸廠商大量進入UVA LED的市場,已經造成了一個強大的價格壓力氛圍,從而將限制UVALED市場規模的增長。另一方面,UVB/UVC LED市場的競爭也在增加,同時由于其設備價格(每毫瓦單價)將會比預期更快達到市場早期采用者的期望值,可以預期對于凈化和殺菌消毒市場從2017/2018年開始將會有一個蓬勃的增長,而且其產值在2019/2020年甚至會超過UV固化應用。

從汞燈轉向UV LED應用,節能是使用者最大的驅動力,同時包括一些其他的因素:更加緊湊的尺寸和更輕的重量,紫外光中沒有紅外和熱,因電壓更低而更加安全,更長使用壽命(>30,000小時),可即刻使用,環境友好(無臭氧、無汞)等。同時UV LED也存在諸多的挑戰,包括,對于高速應用(>120米/秒)需要高的能量,大面積固化系統的高成本,因UV LED光源的發散性而導致的當光源離固化基材較遠時的固化問題,涂料應用的固化品質(表面固化和深度固化),以及模組認證的時間問題等。最重要的問題,應該說還是集中在兩點:提高性能表現,和降低成本。

UV LED的采用,早期還是一些低速的應用領域,對于這些應用來說不太要求有高的輻照度。比如在UV LED應用較多的點膠和數字噴墨等應用中,所需要的固化設備尺寸較小,而且光源很貼近固化基材。而對于固化模塊需要有較大尺寸,或者LED難以達到的一些技術需求(輻照距離以及基材面上的輻照度)等,UV LED的采用率還是比較低的。對于更加復雜的應用,比如3D罩光,以及采用不同的波段(UVB/UVC),或者高速的應用(涂料和粘合劑)等,則會是比較晚期的采用者。

隨著技術的發展,UV LED的硬件價格也在不斷降低。UVC LED應用的市場仍然很小,但因為價格的快速降低,在接下來的18個月中預計將會有很強的增長。UVC LED在2016年的價格僅僅是2015年價格的1/8-1/10。對于大多數的工業應用,$1-4/mW的價格將會引發市場對這一技術的大量采用,從而導致UVC LED市場的蓬勃發展。另外一個積極的信號是,大多數UVC LED的生產商現在都專注于開發更具成本效益的解決方案,而不是僅僅改進設備的能量輸出。同時,UVC LED工業也在持續的改進使用壽命,以及開發更低波長的設備。

在2008年UV LED工業生態系統中有10-15家企業,隨著UV LED在固化領域的不斷采用,市場參與者在2012年達到了30-35家。今天隨著UV固化應用的蓬勃發展,以及UV LED在殺菌及凈化應用中不斷增長的潛在需求,UV LED行業已經出現了65-70家公司。

從2011/2012年的LED危機開始,在傳統LED照明市場上出現了產能過剩,以及競爭的激烈加劇,LED照明市場不再是一個藍海市場,結果使得很多LED照明領域的從業者尋找新的增長機會和不同的發展戰略。這包括:

◆ 垂直整合 – 在可見光LED芯片和封裝之外還有什么?---向LED模組和系統層面發展

◆ 產品的多元化 – 在可見光LED以外有什么?---向紅外LED和UV LED設備發展

◆ 業務的多元化 – 在LED以外有什么?---向功率電子技術應用發展