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提到UV-LED大家并不陌生,是目前全球各大LED企业积极布局的又一重要方向。其势头之猛、成长之快已远远超过人们预期。再加上早先于2013年签署的《水俣公约》,预计2020年世界范围内全面禁汞,无疑是推动UV-LED发展的最大助力点。
据相关媒体做的市场分析报告称,UV-LED正逐渐渗入到各种应用领域,加上一些政策推动,UV-LED的市场份额在2020年预计达到5亿美金之多。由此可见,UV-LED是具有巨大市场潜力和商机的产品。从2014年开始,媒体陆续报道有关UV-LED的讯息,且逐年增多,可以看出,UV-LED已在风口浪尖,是产业发展的大势所趋。
几年前,UV-LED在市面上可叫出名字的厂家还不是很多,不外乎日亚、首半、LG、SETi等寥寥几家。近几年,不断有新闻爆出更多的公司开始投入,如:
台塑化携手日机装,欧司朗与HexaTech签战略协议,日本德山与斯坦利扩大合作,欧司朗收购LED EnginInc.,RayVio携手Digi-Key Electronics,欧司朗牵头成立研究小组开发高功率UV-LED,旭硝子开发了适合用于UV-LED封装的石英透镜,日本同和开发了UVB、UVC产品等等。这就更加表明了国际大厂对UV-LED的重视程度。还有台湾方面,光鋐与研晶联手成立UV-LED品牌Bioraytron。再看大陆,中上游企业如青岛杰生、三安光电、中科优唯、鸿利智汇、国星光电、瑞丰光电等厂家也在积极布局。
UV-LED是继蓝光LED之后的又一热点,但经过这些年的发展仍未在国内形成相对完整的产业规模。既然优势明显,研发积极,为何还未真正的产业化?个人从以下几个方面略做分析:
>>成本相对高。
对于UVA产品需求最多的是固化、印刷、曝光等工业应用领域,然而目前大部分工厂的机台所使用的光源仍为汞灯。UV-LED寿命长,节能环保等优势明显,但模组化后购买成本相对增加,这让部分使用者暂时无法接受;
>>需要更换设备。
使用者一直使用的是汞灯机台作业,如果换UV-LED需要重新购买机台或改机,这部分投入也让很多人望而却步;
>>需要更换“配方”。
固化、印刷、曝光等几个行业经过多年发展已形成完整的配套产业链,油墨、染料之中包含多种多样的化学成分,行业内俗称配方,这些配方均是针对汞灯开发的,并不是现有的油墨、染料都可以用UV-LED照射达到作业效果,而油墨公司开发新配方又要投入大量人力物力财力,而且需要一个过程;
>>整体可靠性还需完善。
工业应用的UV-LED对可靠性相对较为苛刻,也就是对芯片、封装、模组化的要求比较严格,目前国际厂家的UV-LED产品性能可以满足,而国内厂家的产品部分还在开发阶段,仍有些许不足需要改善。
>>研发投入高。
相对于国际大厂动则几亿美金的投入,国内公司的研发投入相对较少,规模也较小。
UVB应用于光疗或者植物照明,对医疗方面了解并不多,所以不做过多评论,但按照其特性,医疗设备和医疗应用这种高附加值产业是可以应用的;但UVB就不合适植物照明应用,UVB的各项指标与UVC很接近,最主要一点是,照射距离很短,植物照明一般是需要大面积照明,如果应用UVB那成本将庞大到吓人,而且还是要贴着植物去照,稍微离远一点的话前期投入将化作乌有。
再来看UVC,是LED中的LV,可以说是一种奢侈品。现阶段UVC并不能很好地以商品性质来出售,因为UVC无论芯片还是封装,都与常规产品有很大区别,目前UVC更多是技术实力的体现:我能做UVC芯片,那我在芯片界就是很厉害的角色,我能封好UVC,那我在封装界就是技术的领头羊,有UVC就是身份的象征。
从产业来说,UVC主打消毒杀菌领域,例如水杀菌、食物杀菌、空气净化等。应用前景还是非常可观,但总感觉并未切入实际:
第一,UVC的价格。
近两年有所下降,但是在LED界仍然算很昂贵,这就限制了大部分下游应用公司的研发热情;
第二,UVC的性能仍需继续提高。
最主要的是辐射功率和寿命,几年前的UVC还是1mW级,虽然现在出现了百mW级,但价格也是很不美丽,寿命又是UVC的硬伤。在LED家族中,UVC可以说是一个短命鬼,芯片工艺或封装工艺稍有管控不足,UVC就会早早夭折,还有UVC的辐射范围,需要贴近被杀菌物体才有作用。
第三,民生使用成本高。
如果想达到一定产业规模必定为民生使用。例如净水杀菌方向,某网络商城家用净水器销量最高的价格区间在2000-3000元左右,往回推算各个环节的利润,原物料成本最多也就千元水平甚至可以低至几百元,水流速1-1.5L/min中的常规净水器需要用多少mW的UVC呢?加入UVC的成本占净水器成本的百分比是多少?在效率低和价格贵双重制约下,UVC目前在民用水杀菌这一方向并不被白电公司所接受,食物杀菌和空气净化方面亦是如此;
第四,痛点不够。
由于生活习惯,我是北方人,北方人在饭店里吃饭之前不会再用热水洗涮碗筷,而广东人却会。刚来广东的时候不习惯,经常不洗涮,吃完饭也没有不舒服的感觉。再例如,一瓶500mL纯净水打开后喝三天身体不会有什么不适,一桶纯净水喝几天也不会有什么问题,既然没问题为何还要为附加值买单?况且部分人群喝水一定要喝烧开后晾凉的温水;食物杀菌,食物一般存放于冰箱中,水果类生吃之前都要清洗,有人用洗洁精或者盐来杀菌,清洗过后细菌基本无残留,成本低廉。肉类或者一些蔬菜需要做熟之后才食用,高温已经把细菌全部杀死,有人会说剩菜剩饭下一顿接着吃,这种情况吃之前也是要再加热一次,用水蒸气或者微波炉,也是无菌的。就算是用UVC杀菌了,几天之后还可以食用,但是往往一般人还是会将食物扔掉。所以,我认为应用附加值低,痛点不够,还不是民生刚需也是制约发展的重要原因。
第五,有效应用方案少。
UVC是一个比较新兴的产品,围绕其设计的应用方案开始如雨后春笋般出现,但真正符合需要贴合实际组装效果的方案还很少。举例说明,假设在饭店吃饭前,用UVC产品给碗筷杀菌,那么问题来了:用多少mW的UVC?需要怎样照射?照射多久?照射效果怎样?虽然研究UVC的人很多,但是能回答出这组数据的人却很少。
以上是我对UV-LED市场现状的拙见。当然,UV-LED现在确实还存在一些问题,但并不意味着没有发展的必要。比如UVA的路线就可以迅速发展,个人认为UVA应该做好产业链的资源整合,芯片、封装、模组、设备和染料公司需要进行紧密联系,从全产业链进行统一规划,这样才好面对2020年的《水俣公约》,也会加快UVA的发展速度。而UVC则仍需进一步提升性能并降低成本,初期可在一些附加值绝对高的领域进行实际应用累计经验,同时也要开发更有效的应用方案,待真正做到现在常规LED水准,在特殊使用环境下做到“秒杀”细菌的时候,再转化为民用。