驱动电源一直是LED产品中不可或缺的一部分,它提供了节能灯具光照明电能和计算机中相关部件所需要的电能,是LED产品发光的必要组成部分。然而,现在市场上开始流行一种无驱动技术,不仅减少了驱动导致产品失效的几率,还大大提升了产品的持续性和稳定性。
通过调查走访,我们有理由相信,无驱动技术作为一种新技术,是行业发展的必然结果。在产品同质化严重、价格战不断、竞争越趋激烈的今天,无驱动技术很有可能成为打破不良竞争恶性循环的利器,同时也可能成为带动传统技术更新换代的催化剂。
无驱动技术诞生在什么时候?
首尔半导体率先研发生产至今已有9年历史
无驱动技术并不是没有驱动,实际上是有驱动的,只是在驱动上作了新的技术革新,使得其功效更高、体积更小、成本更低。
无驱动技术在行业内的专业术语是ACLED,AC LED是相对于传统的DC LED来说,无须经过AC/DC转换,可直接插电于220V(或110V)交流电使用的LED照明技术。AC LED光源的技术关键是LED晶粒在封装时的特殊排列组合技术,同时利用LED PN结的二极管特性兼作整流,通过半导体制作工艺将多个晶粒集成在一个单芯片上,即高功率单晶粒(singlepower chip)LED 技术,并采用交错的矩阵式排列工艺组成桥式电路,使AC电流可双向导通,实现发光。AC LED晶粒在接上交流后通体发光,因此只需要二根引线导入交流源即能发光工作。
无驱动技术在国外其实很早就已经出现,早在2005年,韩国首尔半导体就已经发明可以用交流电直接驱动使其发光的AC LED,其次是美同III-NTechnology,3N技术开发 MOCVD生长技术基础的氮化镓讨底,可以增进照明和传感器的应用 ,并降低成本和提高生产效率,对大大小小的硅发光二极管提供6英寸生产技术。3N发明的单芯片交流发光二极管(ACLED),建立了全面的专利组合,以保护和改善技术,牢固地确立其专有的立场,是首届一指的大规模商业化生产的交流发光二极管产品。
此外,台湾工业技术研究院2008年也完成可产业化生产并有实际应用系统方案的AC LED产品,可直接插电于60Hz或史高频率的AC 110V交流电压使其交流发光,应用于指示灯、霓虹灯、低瓦数照明灯,能有效解决现有 LED无法直接在交流电源下使用,造成产品应用成本较高的缺点。
无驱动技术有什么优势?
体积小、稳定性高、寿命长 具备流行要素
“无驱动技术在目前来说是LED行业中比较前沿的技术,但它并不是概念性技术。”聚科照明副总经理王俊华就无驱动技术的优势说道,“今后LED的发展一定是向轻薄化看齐,去驱动化产品在今后将是主流。”
AC LED相较于传统驱动类产品来说,具有体积小、稳定性高、寿命长等特点。据卓耐普总经理范智开介绍,目前卓耐普所研发生产的AC LED主要具备以下几大优势:直接交流110/220VAC输入,无需外界AC/DC转换;集成IC技术,无需电解电容和变压器,寿命更长;产品体积小,允许灯具设计更为灵活更有创意;功率因素高(>0.90),总谐波失真低(<20%),易通过EMC认证;电源转换率高(>90%),整体方案光效高(>80lm/W);可适用于电子调光器调光和部分可控硅调光。
范智开说道:“LED失效在绝大多数情况下,是驱动电源出现问题,AC LED的出现能够很好解决这项难题。而且,AC LED产品目前已基本满足调光,包括分段调光与无级调光。”
除了生产厂家对AC LED有着很高的评价,应用企业也比较看好其前景。麦格蓝作为生产LED现代灯的企业,其灯具在外观上有着很高的要求,其营销总监孙日江就对AC LED表达了这样看法:“我对AC LED比较看好,LED今后的发展方向应该就是去驱动化,AC LED具备体积小、寿命高等特点,更能为LED的发展与创新推波助澜。现在,麦格蓝也在运用AC LED,并且已推出了一些产品,以其中一款灯具为例,如果不使用ACLED,而是使用传统驱动电源,那么我们这款现代灯一定不会有这种质感与美感。”
意明光电总经理陈忠毅在谈到AC LED优势时表示,AC LED的优势在于光源替换,摒弃了传统驱动损坏所带来的整灯替换的尴尬。
无驱动技术有什么缺陷?
质量因素或成AC LED应用掣肘
虽然AC LED前景宽广,但是目前在国内市场上,AC LED并不是主流。“任何一项新技术,如果没有通过市场的认可,就得不到经销商的认可。无驱动技术作为一项LED新技术,在国内市场上出现时间并不是很长,虽然在以后有望成为市场主流,但现在还需经过2-3年时间的考验。”陈忠毅表示。
之所以AC LED目前在国内市场上还成不了主流,主要原因还是在于经销商、消费者以及市场对新产品质量的不信任。森本光电旗下品牌森誉光电营销副总罗成就说道:“森本光电作为一家光源企业,对AC LED关注已久,并且,因为AC LED具有省成本、电压高的特性,我们也在考虑是否开始向这方面发展。但就目前来说,我们对AC LED还是有一些担心,主要的顾虑还是在于其散热技术是否已经成熟,毕竟散热问题是LED的一个关键点。”
光佑照明总经理阮洋也提出对AC LED质量的质疑,他认为:“AC LED在市场上流通面不广,应用此项技术的企业并不多,而且作为新技术、新产品,其质量是否过关很难得到考证,正是因为这个原因,很多企业现在对AC LED都还处在观望期。”
孙日江也说道:“目前市面上的AC LED产品比较多,其质量也参差不齐,价格便宜的AC LED稳定性比较差,难以保证LED灯的使用寿命。”皖琪照明董事长李高则认为:“AC LED在技术上是否完全成熟还有待考证,据我个人了解,其在电压控制上就还有待加强。”
无驱动技术的应用现状如何?
国内大批光源企业目光聚集 应用企业亦有使用。
近几年,国内很多LED光源企业也开始将眼光投向无驱动技术领域,并纷纷引进并开始自主创新。
2012年,卓耐普、聚科照明、新力光源等光源企业成为国内首批引进无驱动技术的企业,并迅速研发出配套产品。聚科照明在2013年年底推出其G40系列,卓耐普目前则已全面推广其集成IC光引擎产品,新力光源也于今年4月份推出多款AC LED光引擎产品。
卓耐普自2011年就开始关注无驱动技术,据范智开介绍:“那时候,韩国首尔半导体刚好在推其研发生产的AC LED,当时我们就觉得AC LED这项技术未来会成为主流,所以,我们就在那时候开始关注AC LED,并在2012年年初就引进这项技术,开始自主研发生产AC LED产品,目前已全面生产,并得到市场肯定。”
对AC LED的发展历程,王俊华也表达了相似的观点:“无驱动技术在国外其实很早就已经得到研发生产出来了,3年前,台湾地区逐步兴起,成为中国最早研发生产AC LED之地。大陆地区则是在2012年的时候才慢慢发展起来的,当时聚科就是大陆最早一批导入并研发创新此项技术的企业之一,随后,新力光源等企业也开始无驱动技术方面的研究。到今年,很多企业都陆陆续续推出应用无驱动技术的产品。”
除了生产企业,当前国内应用企业也开始关注并应用AC LED,据范智开介绍,AC LED在国内前景很大,就目前来说,虽然市场中还没有普及开来,但是有很多应用企业已经接受并应用此项技术,并且也有巨头企业开始切入AC LED领域,如飞利浦等,市场流行也只是一个短时间的问题。
基本实现全系列LED应用户外防水性能有待加强
在产品应用上,不同类企业表达了不同的观点。李高表示,现在AC LED因为受电压控制,其应用仅仅适用于多芯片、小功率光源产品,包括像LED厨卫灯、T5/T8支架灯等,其中T5/T8已经形成批量化。
但作为光源企业以及AC LED厂家的聚科以及卓耐普提出了不同见解。王俊华说道:“目前,AC LED产品已经基本上实现了室内照明的普及,在户外照明上也能够得到应用,但其防水性能还有待研究提升。不过,因为AC LED属于前沿产品,因其价格较高,主要还是高档灯具产品应用比较多,低端类产品一般来说不会选择这种产品。”
孙日江也认为:“AC LED现在主要还是适用于价格相对比较高的高档产品,以及在外观上要求比较高的现代灯产品,成品主要还是面向高端消费群体。”
范智开也表示,AC LED在室内照明上均可使用,户外照明在解决掉防水、防雷等问题也可进行大规模应用。“目前,卓耐普的AC LED已经能够基本满足全系列LED应用,产品的规格也十分齐全,像球泡灯可以做到3W、5W、7W、9W、12W,吸顶灯可以做到10W、15W、20W,筒灯可做到5W、7W、9W、12W、18W、24W、30W,而且大功率的工程类产品也推出了相配套的产品。”
无驱动技术将带来什么样的改变?
AC LED推动产品革命性变革或成为驱动企业致命性打击
在笔者采访的过程中,受访者都持有这样的观点:无驱动技术目前已经过了萌芽期,正处于飞速发展期,从其发展趋势上看,无驱动技术必然会成为行业发展的一个方向。将带来LED行业发展的又一次革命。
而这次革命主要在于三个方面:外观的革命,精简、小巧、样式百变,打破了传统灯具连接大驱动的笨重面貌;集成的革命,大驱动变小驱动,贴片式安装在芯片之中,简化旧式复杂的安装程序;成本的革命,与传统驱动比较,减少了大概10%的成本,还节约电能,绿色环保新力军。
李高表示,AC LED成熟后将促使其价格趋于合理规范化,对整个LED市场的规范会有很大帮助。
范智开在谈及此方面说道:“AC LED必然将带动LED产业的革命性变革,因为其不仅能够大幅度降低人工成本,提高生产效率和产品的稳定性,还能让更多的创意更好地应用于LED产品中。当AC LED真正成为市场主流后,我认为它将对传统驱动企业造成重大冲击。”
安尚照明总经理慕斌军则认为AC LED在未来会成为LED行业的一项主流技术,并广泛应用于LED产品中,但它并不能完全取代传统驱动,在某一些方面,传统电源仍具备一定的优势。
无驱动技术普及还需多长时间?
国外接受度高 国内普及还需时日
无驱动技术最早兴起在国外,经过多年的推广以及市场的认证,AC LED产品在国外市场已经得到广泛应用。而在国内市场上,AC LED产品仍然比较少。
陈忠毅表示:“国内的AC LED主要流通渠道还是面向高端消费群体,进行小范围流通,在国内的三四级市场上基本看不到AC LED产品。主要原因还是在于其价格颇高,再者消费者对LED的认识度不够高。另外,经销商与代理商对AC LED的认知也不高,不会去花大力度甚至不会去推这种新产品。”
阮洋也表达了同样的观点,他说道:“应用ACLED的成品灯具主要还是面向高端消费群体,这部分消费群体对灯具外观要求较高。那些对外观要求不高的灯具成品,生产厂家还是会选用传统的驱动电源。”
范智开也认为国外对AC LED的接受度比国内高,他说道:“以卓耐普为例,目前我们的AC LED在30W以内均可达到批量生产,60W的AC LED如果有需求也可进行批量化生产。而且去年10月到12月31日,我们光样品就卖出了1200多份。所以总体来说,有很多应用企业对AC LED还是愿意去尝试。国内客户对这种新产品比较谨慎,因为它是采用非隔离方案,很多人都会担心其安全之类的问题。而在国外像东南亚、南美、非洲、俄罗斯、欧洲等地区对AC LED的接受度和认可度都比较高。”
“任何新产品的出现都会先经过高端客户群的使用,因为他们敢于先行先试,对接受新技术产品更为容易。”王俊华表示。
AC LED流行还需3-5年
全球一线品牌推广有助快速实现
AC LED在家用电力上的方便性,不需要像DC LED一样需要另外装一个交流转直流的转换器,不但节省了这颗转换器的成本,也避免LED光源本身还没坏,但转换器却先坏掉的窘境。交直流转换器是一种随着时间会老化、坏掉的电子元器件,其寿命比LED光源本身更短,故目前很多LED灯具坏掉,都是因为交直流转换器先坏掉了。AC LED还有一个特性,就是其工艺采用交错的矩阵式排列,是轮流点亮的,在60Hz的交流中会以每秒60次的频率轮替点亮,也让AC LED的使用寿命较DC LED长。
“AC LED虽然现在还没有成为市场主流,但我相信AC LED在市场上一定会大放异彩,可能就在这3-5年之间。”范智开说道。王俊华也认为AC LED将会在2015年下半年或者2016年上半年成为市场主流技术。在采访中,笔者发现,无论是光源企业还是应用企业,都相信AC LED在今后将成为市场主流。但目前,AC LED还需要克服一些难点。AC LED有两个缺点,其一是发光效率并没有DC LED高,这是因为DC LED发展目前是主流,AC LED刚刚起步,AC LED的发光效率是可以追上,甚至超过DC LED的。其二是AC LED有触电的风险。故AC LED如果要应用在LED照明灯具上,应避免金属鳍片的裸露,而应是间接地把热带走,这也就是发展新的充液LED固态照明灯具的设计核心概念。
AC LED刚刚步入成长期,在发光亮度、功率等方面还不够理想,但ACLED的应用简便、无需变压转换器和恒流源,以及低成本、高效率已显现强大的生命力。AC LED的技术在飞跃发展,用不了几年,高亮度、大功率、低成本的产品将大量面世。
范智开还表示,现在AC LED在市场上不流行主要原因在于厂家的认知度不够高,加上没有大品牌推广这项技术,在宣传力度上还有待加强。如果有全球一线品牌对其进行推广,ACLED将会以更快速度流行起来。同时,作为AC LED生产厂家,大部分现在都面临着产能的问题。再加上ACLED对灯珠要求比较高,未来在高压灯珠封装制造上还需加大力度。
王俊华则认为:“AC LED的流行阻碍还是在于观念和价格上,当客户群对这项技术以及产品有着高度认可时,其流行也就不远了。再加上生产标准化与批量化使其成本降低,其价格也自然而然下降。”
无驱动技术的价格趋势将会怎样?
AC LED目前价格优势不明显流行后有望实现低价销售
据范智开介绍,目前AC LED已经基本实现自动化生产,即使用高压贴片机加回流炉即可进行量产,不仅节省了成本,提高了生产效率,而且生产出来的产品一致性非常高。“像卓耐普的一条生产线一天就可生产36000片AC LED产品。”范智开说道。虽然AC LED生产实现了自动化,减少成本,但其价格与传统驱动电源相比并不具备优势。
目前市场上,3W的驱动电源大概是4-5元,12-15W大概是13-14元,20W大概是18元左右,而AC LED普遍高于这个价格。据使用韩国首尔半导体AC LED产品的麦格蓝孙日江介绍:“韩国首尔半导体作为第一家研发生产AC LED的厂家,其质量是有保障的,但是产品价格并不便宜,其4W的AC LED是28元,20W的产品是80元,也就是说与使用普通驱动电源相比,其价格大概是普通产品的5倍左右。而导致其价格居高不下的原因是市场需求量小,难以实现大批量流通。”
李高也提出了同样的观点:“AC LED厂家前期的投入都比较大,而且使用这种产品的应用企业并不是很多,这就导致其订单量不高,因此其产品价格都普遍偏高。但是,我认为这种技术应该是市场的一个大趋势,当其成为主流,并在市场上形成大流通的时候,其价格优势将会大大增加。并且,因为其配件少,技术高,后期也将会对市场规划形成很大的帮助。”
王俊华也说道:“AC LED目前的价格还是比较高,主要还是应用于高档产品,但在实现量产后,其成本有望降低,届时价格也会相应与以调整。”
范智开则介绍道:“目前,市面上AC LED的价格也有很大差别。AC LED的技术已经很成熟,市场上有质量的保证的厂家在价格上之所以会出现这种大的差价,主要原因在于其使用的方案不同。在今年3月25-27日的香港照明展上,全球有5家企业推出了类似的方案,卓耐普就是其中之一,当时我们推出的3WACLED价格是2.69人民币,而另外一家企业的同类产品是2.13美金。之所以我们的价格在保证质量的情况下能做到最低,原因在于所采用的方案不同,我们所使用的配件产品包括IC引擎在内都是自己的,在成本上有优势。”