《紫外LED技术、制造和应用趋势-2018版》
2018-05-15 20:18:42   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

2008年,紫外LED仍被认为是一种新兴的技术和产业,试图进入紫外光固化和伪造检测等有前景的应用。不过那时,LED产业只关注处于爆发期的显示应用,并正为通用照明应用的增长做准备,而通用照明被认为是可见光LED的杀手级应用。但现实却似乎大不相同!

UV LEDs - Technology, Manufacturing and Application Trends 2018

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未来三至四年内,消毒应用将重振紫外LED市场。

经过10多年的发展,紫外LED市场份额增长了3倍

至今,Yole跟踪紫外LED(UV LED)行业已有10年历史了!在这10年里,技术、市场和行业都在发展,紫外LED市场已经今非昔比。这使得该技术可以从其他紫外照明技术中获得更多的市场份额。2008年紫外LED的市场份额为8%,预计2018年将达到25%。

紫外LED产业历史

紫外LED产业历史

2008年,紫外LED仍被认为是一种新兴的技术和产业,试图进入紫外光固化和伪造检测等有前景的应用。不过那时,LED产业只关注处于爆发期的显示应用,并正为通用照明应用的增长做准备,而通用照明被认为是可见光LED的杀手级应用。但现实却似乎大不相同!

随后亚洲厂商进入了该领域,并带来了过剩的产能和巨大的价格压力,这将原本可能成为“蓝海”的市场变成了腥风血雨的“红海”,这直接影响了紫外LED行业。同时,市场也迎来了很多新进入者。2008年,该领域约有10家相关厂商,到了2018年这个数字已经超过了65家。自2010年以来,已经有多家可见光LED厂商转向紫外LED业务,以寻求新的增长动力和更高的利润率。

UVA LED市场第一个见证了产业的变迁,经历了大幅价格下跌,进一步加速了技术的渗透。但是,美梦很快变成了梦魇。紫外光固化应用(占据了80%的紫外LED市场)的市场营收在经历了几年的两位数增长后,由于逐渐廉价化和严峻的市场竞争,市场营收开始出现下滑。就中短期而言,仅有创新型厂商才能在该领域继续维持盈利。

紫外光固化应用的紫外LED供应链

紫外光固化应用的紫外LED供应链

UVB/UVC LED市场受大批涌入的新进厂商影响较小。由于UVB/UVC LED相比UVA LED在技术难度方面要大很多,因此准入门槛更高。此外,UVB/UVC LED仍面临性能较低的窘境,因此新进厂商的到来,助推了相关器件技术的蓬勃发展。但是,现在尽管UVB/UVC LED就性价比而言已经足够出色,但是市场发展仍然缓慢。紫外LED系统需要更广泛的发展以完全利用技术优势,这还需要比预期更多的时间。

短期而言,由于紫外光固化市场已经趋于稳定,且紫外线消毒市场的繁荣将会推迟到来,因此,紫外LED行业将经历一个缓慢的发展阶段。在此背景下,我们预期紫外LED市场规模将从2017年的1.6亿美元增长至2020年的3.2亿美元,之后将开始爆发增长,受UVC LED应用驱动,预计到2023年市场规模将增长至10亿美元。

UVC消毒/纯化应用细分市场

UVC消毒/纯化应用细分市场

本报告全面总结了所有紫外LED应用,包括对紫外光固化和紫外消毒应用的深入分析。本报告还突出介绍了紫外LED的工作原理、市场结构、市场驱动因素及相关挑战、近期的趋势、紫外LED新应用、按应用细分的紫外LED市场规模等更多内容。

2008~2013~2018年紫外光源市场发展变化

2008~2013~2018年紫外光源市场发展变化

紫外LED近期的发展,为新应用和高功率应用开辟了道路

10年来,紫外LED性能获得了大幅提高,从非常低的输出功率发展到现在已经能够在很多应用中替代紫外灯。

UVA LED芯片制造商在这10年里将其产品的外量子效率(EQE)提升了五到六倍,现已达到50-60%。此外,提升的竞争力也促发了价格的大幅下跌。这使得紫外LED可以广泛的应用于电子粘合剂或喷墨打印等紫外光固化应用。下一步将继续渗透更复杂的应用,如木材涂层、柔性版印刷和医用粘合剂等。不过,未来大部分工作将专注于系统层面的开发,而不再仅是紫外LED性能的提升。

在UVB/UVC范围,EQE也获得了提升,不过大多数商业化器件仍低于10%,并且每提升1%都变得越来越困难。不过,这并没有阻碍该产业的投资和发展,并且已经找到替代方案来持续提升器件的功率输出,280nm波长从2014年的10mW提升到了2017年的100mW。实现了紫外LED在Point-of-Use(POU)使用点小型水反应器中的集成。然而,对于中高功率应用,产业将需要在反应器层面开发更强大的专有技术,设计更高效的系统,以弥补UVC LED较低的EQE。

这些开发工作需要时间,且将进一步延缓相关市场的增长,但是同样也会引爆最高可达每日2000m^3的高流速应用。这将代表业内非常重要的一次飞跃,之前我们预计可能要到2025年才会实现的应用,或将在未来5年进入实际应用。在这方面,有些厂商已经开发了演示产品,预示着UVC LED将不再仅限于利基应用和低功率UVC应用,打开了更广阔的想象空间。

近期部分紫外LED制造商公布的消息(例如LG目标到2018/2019年实现150~200mW封装),进一步促进了这次产业加速。价格的下降结合性能的提升,将帮助紫外LED实现在全新应用中的集成。在该领域的消费类市场,LED在白色家电(例如蒸汽炉或咖啡机)中的集成,或将成为未来市场增长的重要驱动力。

本报告详细分析了紫外LED性能、价格和应用发展路线图。本报告还完整综述了紫外LED器件的制造,介绍了紫外LED的结构、目前的挑战以及重要研究方向。

2008~2020年UVC LED及系统发展路线图

2008~2020年UVC LED及系统发展路线图

商业模式和经营策略的变迁:迎来更多的合作和并购

相当一部分可见光LED行业已经转向紫外LED。不过,根据目标波长的不同,厂商之间的经营策略各不相同。许多厂商仍专注于器件的制造,其它厂商则偏向模组和系统层面的垂直整合。例如,在UVA LED领域,Ushio制造UVA LED芯片、封装,现在还涉及紫外光固化模组,供应给打印机制造商或终端用户。在UVC领域,Nikkiso开始是一家UVC LED制造商,通过2016年对AquiSense Technologies的收购,已经开始向模组和系统级发展。

除了紫外LED厂商,还有一些新面孔尝试进入该行业,而且大部分都是面向模组或系统级,因为这部分业务代表着市场机遇的甜蜜点。现在暂时缺席的便是传统的UVC系统供应商,它们目前仍选择“静观其变”。

随着紫外LED价格的持续下降,尤其是UVC,近期出现了许多战略合作和并购事件。就中短期而言,小体量厂商一直在价格战中挣扎,我们预计会出现更多的并购。对于其它想要进行垂直整合或涉猎UVC LED业务的厂商来说,它们便是收购标的或机遇。

本报告详细概览了紫外LED产业,包括:按波长(UVA、UVB或UVC)划分的主要厂商及其在价值链中的位置,以及近期的发展趋势。本报告还介绍了系统制造面临的重要挑战,并着重关注了紫外光固化和水消毒应用。

UV LED厂商的经营策略变迁

UV LED厂商的经营策略变迁

本报告涉及的部分公司:A-Bright, Acuva Technologies, Advanced Photoelectronic Technology (APT), Air Motion System, Alpha One, American Ultraviolet, AP Technologies, Aquionics, Baldwin Technology, Benford UV, Blue Sky UV & IR Technology Brightek Optoelectronic, CCS, Clearstone Tehnologies, Crystal IS, Daico MFG, Demo Photoelectric Technology, Digital Light Lab, DongGuan UVET, Dowa, Dymax, Edison Opto, EpiLEDs, Epistar, Everlight, Eversharp, Everstar, Fleda Technology, FutureLED, Genesis Photonic Inc. (GPI), GS Yuasa, Hamamatsu, Heidelberg, Helio Optoelectronics, Heraeus Noblelight, HexaTech, Honle, Hoya Candeo Optronics, Hydro-Photon, Integration Technologies, Invenlux, Iwasaki Electric, Kloé, Kyocera, Lattice Power, Lextar, LG Innotek, Light Avenue, LiteOn, Lumens, Lumileds, Luminus Devices, Metawater, Mitsubishi Heavy Industries (MHI), Moksan Electronics, Nichia, Nikkiso, Nitek, Nitride Semiconductors, Opsytec, OptoTech, Osram, Panasonic, Philips Lighting, Phoseon, Photo Electronics, PlayNitride, Powerlux Technology, PrintabLED, Prizmatix, ProLight Opto, Pro-UV, QD Jason Electric, Rainbow Technologies, RYOBI MHI Graphic technology, Semicon Light, SemiLEDs, Sensor Electronic Technology Inc. (SETi) , Seoul Viosys, Shenzhen Hanhua Opto, Shenzhen Refond, Shenzhen RenWei Electronic, LTD, Shenzhen Taoyuan Electron, Shenzhen Tianshengda Optoelectronic, Shenzhen UVET Electronics, Shenzhen UVLED Technology, Solid UV, Squid Ink, Strauss Water, Sun 3D, Technovision, Tekcore, TongYiFang Optoelectronic, Toshiba, Toyoda Gosei, Trojan UV, Tyanshine Photoelectric, Typhoon Treatment System, UPEC, Ushio, Ushio Opto Semiconductors, UV Light, UV Photonics, Viqua, Vishay, Waterlogic, Watersprint, Wuhan Huge Optoelectronics, XDS, Xi’an Zoomview Optoelectronics, Xylem, YuanRong Photoelectric Technology / Epitop, Zhuhai Tianhui Electronic...

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