健康智能光源系統(tǒng)行業(yè)現(xiàn)狀及市場發(fā)展空間分析

（1）照明技術(shù)簡介

人類自人工照明技術(shù)開發(fā)應(yīng)用以來,先后經(jīng)歷了白熾燈、熒光燈、LED等照明技術(shù).目前,隨著LED照明產(chǎn)品的普及和新型照明材料的開發(fā),人工照明技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段,健康、智能、節(jié)能、穩(wěn)定的光源系統(tǒng)將成為新一代的照明產(chǎn)品.

①白熾燈照明

19世紀(jì),人類發(fā)現(xiàn)在玻璃泡之下充入氮氣,以通電的碳桿發(fā)光的現(xiàn)象.該專利經(jīng)改良后,愛迪生于1880年制造出能持續(xù)亮1200個小時的碳化竹絲燈.20世紀(jì)初,碳化燈絲被鎢絲取代,鎢絲白熾燈沿用至今.白熾燈能量轉(zhuǎn)換效率和發(fā)光效率較低,產(chǎn)品壽命較短且安全性較差,目前世界各國已相繼出臺禁用白熾燈的相關(guān)政策.

②熒光燈照明

熒光燈的發(fā)光原理是利用低氣壓的汞蒸氣在通電后釋放紫外線,從而使熒光粉發(fā)出可見光,不同的熒光粉物質(zhì)會發(fā)出不同顏色的可見光.熒光燈相比白熾燈,能量轉(zhuǎn)換效率和發(fā)光效率有所提高,色溫可以改變,因此極大的適應(yīng)了不同場合、不同消費群體的照明需求.熒光燈的缺點是其能量轉(zhuǎn)換效率和發(fā)光效率仍然不高,而且含有汞等有害物質(zhì),隨著全球能源消耗問題、環(huán)境污染問題日益突出,尋求新的照明光源成為科學(xué)家和企業(yè)界的不斷追求和嘗試的目標(biāo).

③半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明

半導(dǎo)體發(fā)光二極管照明被譽為人類照明的第三次革命.半導(dǎo)體發(fā)光二極管是一種可以將電能轉(zhuǎn)化為光能的半導(dǎo)體器件.其核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的芯片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個p-n結(jié),當(dāng)注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能轉(zhuǎn)換為光能.不同材料的芯片可以發(fā)出紅、黃、綠、藍(lán)等不同顏色的光,如砷化鎵二極管可發(fā)出紅光,磷化鎵二極管可發(fā)出綠光,碳化硅二極管可發(fā)出黃光,氮化鎵二極管可發(fā)出藍(lán)光.“發(fā)光二極管”也因此而得名.

早在20世紀(jì)初,人類就發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體材料的通電發(fā)光現(xiàn)象,但直到20世紀(jì)60年代,由化合物半導(dǎo)體材料GaAsP制成的紅光LED才真正實現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用.進(jìn)入90年代以后,隨著LED發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度的逐漸提高和LED藍(lán)光技術(shù)的突破,LED發(fā)光光色可覆蓋整個可見光譜范圍,因此LED光源的節(jié)能效果和實用性得以凸顯.

進(jìn)入21世紀(jì)后,LED被譽為綠色照明光源,目前已逐步取代白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)照明產(chǎn)品,成為當(dāng)前及未來主流的照明產(chǎn)品.節(jié)能和環(huán)保是LED最大的特點.一方面,與白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)照明相比,LED在發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度、光通量方面具有明顯優(yōu)勢,節(jié)能優(yōu)勢體現(xiàn)為能源消耗的節(jié)約和二氧化碳?xì)怏w排放的減少；另一方面,LED具有環(huán)保的特點,LED為固態(tài)發(fā)光器件,不含汞等有毒金屬,在生產(chǎn)和使用中不會因為破裂導(dǎo)致有毒金屬環(huán)境污染.

④健康智能光源系統(tǒng)

近年來,人工照明技術(shù)進(jìn)入新的發(fā)展階段.顯色指數(shù)方面,全光譜光源技術(shù)及其應(yīng)用,極大的提高了照明光源的顯色指數(shù),使顯色指數(shù)達(dá)到98%以上,人類實現(xiàn)了以人工照明模擬太陽光的自然照明,該技術(shù)可應(yīng)用于植物照明、生物照明等領(lǐng)域,具有廣闊的市場前景.發(fā)光效率方面,新型芯片材料和高亮熒光粉的開發(fā)應(yīng)用,提高了新型照明光源的發(fā)光效率,其光效可達(dá)到160Lm/W,節(jié)能和環(huán)保的效益進(jìn)一步顯現(xiàn).智能控制方面,人工智能的開發(fā)應(yīng)用實現(xiàn)了傳統(tǒng)照明產(chǎn)品色溫、亮度、照明場景的自由調(diào)節(jié),滿足了各類消費者群體個性化的照明需求,并推動了智能照明、智能家居、智慧城市等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展.傳統(tǒng)白熾燈、熒光燈、LED與健康智能光源系統(tǒng)的參數(shù)性能對比指標(biāo)白熾燈熒光燈LED健康智能光源系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率5%25%45%45%發(fā)光效率（Lm/W）10～1550100～140100～160色溫（K）2400～30002700～65002500～70002500～7000顯色指數(shù)（Ra）100%50%70%～85%98%平均壽命（H）10006000～1200030000以上30000以上特點顯色性好，發(fā)光效率低，能耗高、壽命短，易碎，安全性差。發(fā)光效率相對較高，生產(chǎn)成本較低，生產(chǎn)工藝成熟。但含有汞等有害物質(zhì)，不利于環(huán)保。固態(tài)耐震動，高效節(jié)能環(huán)保，壽命長，電壓低，響應(yīng)速度快，安全性高。光譜中藍(lán)光能量較低，有利于健康護(hù)眼；顯色指數(shù)較高，接近太陽光譜，能夠應(yīng)用于植物照明、生物照明等新興領(lǐng)域；可無極調(diào)節(jié)光源系統(tǒng)的色溫和亮度；可聯(lián)網(wǎng)分組控制照明場景。

（2）健康智能光源系統(tǒng)市場發(fā)展?fàn)顩r

健康智能光源系統(tǒng)采用全光譜光源技術(shù)、超高光效光源技術(shù)、智能控制系統(tǒng)等新型照明技術(shù),使健康智能光源系統(tǒng)在眾多新興領(lǐng)域的到應(yīng)用推廣.目前健康智能光源系統(tǒng)市場主要包括了通用照明、智能照明、景觀照明及其他新興應(yīng)用領(lǐng)域.

①通用照明領(lǐng)域

近年來,在全球大力推廣LED照明的背景下,世界主要國家相繼出臺淘汰白熾燈計劃,推動了LED照明產(chǎn)品對白熾燈、熒光燈等傳統(tǒng)照明產(chǎn)品的加速替代.世界各國和地區(qū)淘汰白熾燈計劃

經(jīng)過多年的市場培育和技術(shù)投入,目前全球通用照明產(chǎn)業(yè)已呈現(xiàn)爆發(fā)式增長趨勢.在世界各國和地區(qū)節(jié)能、減排、環(huán)保等政策推廣支持下,2016年全球通用照明產(chǎn)品滲透率達(dá)31.30%.中國國內(nèi)照明市場方面,近年來通用照明是中國照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的領(lǐng)域.2010年,中國通用照明市場規(guī)模約189.00億元；至2017年已增長至2,548.61億元,此期間市場規(guī)模年復(fù)合增長率達(dá)45.01%.中國通用照明市場規(guī)模

同時隨著照明技術(shù)的發(fā)展、照明應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展和照明產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,通用照明領(lǐng)域市場規(guī)模擴(kuò)大的同時,其市場滲透率也不斷提升.2016年通用照明產(chǎn)品國內(nèi)市場滲透率達(dá)到42%,較2015年提高10%.健康智能光源系統(tǒng)作為新一代的照明產(chǎn)品,其在光效、顯色指數(shù)、智能控制、健康護(hù)眼等方面均有較大提升,因此隨著各國淘汰白熾燈計劃的繼續(xù)推進(jìn)、LED照明向健康智能照明技術(shù)發(fā)展的趨勢以及健康智能照明產(chǎn)品性價比的提升,未來健康智能光源系統(tǒng)在通用照明領(lǐng)域的市場規(guī)模及產(chǎn)品滲透率仍將持續(xù)提升.

②智能照明領(lǐng)域

智能照明是照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢.2015年5月,國務(wù)院發(fā)布了中國制造2025,在戰(zhàn)略任務(wù)和重點部分將發(fā)展“智能照明電器”列為推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合加快發(fā)展的智能制造裝備和產(chǎn)品之一.智能照明技術(shù)是通過網(wǎng)絡(luò)連接到控制系統(tǒng),利用智能客戶端對燈光進(jìn)行調(diào)控,改變燈光亮度、顏色、色溫及模式以調(diào)配出更舒適、安全、節(jié)能、健康的適宜光環(huán)境.從發(fā)展趨勢來看,智能照明將是未來智能家居、智慧城市的重要組成部分,將會伴隨著智能家居、智慧城市的發(fā)展和智能控制技術(shù)的進(jìn)步而逐步得到推廣.

③景觀照明領(lǐng)域

景觀照明是指在戶外通過人工光以裝飾和造景為目的的照明.根據(jù)照明對象的不同可分為廣場、建筑、園林綠地、商業(yè)街區(qū)、山體水系景觀照明和其他公共設(shè)施的裝飾性照明等.隨著超高光效光源技術(shù)、智能控制技術(shù)的發(fā)展,景觀照明行業(yè)也向節(jié)能和智能化的趨勢發(fā)展.

國民經(jīng)濟(jì)增長和城市化進(jìn)程推動景觀照明行業(yè)發(fā)展.中國宏觀經(jīng)濟(jì)多年來保持較快增長,經(jīng)濟(jì)實力的提升帶來更高層次的需求,如改善生活品質(zhì)、展現(xiàn)城市風(fēng)貌等.城市化率水平不斷提升使得廣場、綠地、公園、道路、建筑物等景觀亮化的潛在需求不斷增加,并且從大城市逐漸擴(kuò)展至中小城市.此外,受益于國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資、文化旅游政策、“特色小鎮(zhèn)”、PPP模式等產(chǎn)業(yè)政策的推動,與城市發(fā)展相關(guān)的照明工程需求亦隨之增長.

受益于全球各個國家或地區(qū)政策推廣支持,景觀亮化市場滲透率不斷提高,2016年全球景觀亮化市場達(dá)到2,450.00億元,2017年達(dá)到2,744.00億元,同比增長12.00%.同時中國已經(jīng)成為全球最大的景觀照明市場,景觀照明市場規(guī)模從2010年的207.00億元增長至2017年的796.11億元,期間年均復(fù)合增長率達(dá)21.22%.預(yù)計“十三五”期間景觀照明市場仍能保持10%以上的增速,至2020年行業(yè)規(guī)模達(dá)到954.00億元.中國景觀照明市場規(guī)模

④其他新興照明領(lǐng)域

健康智能光源系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域也呈現(xiàn)快速拓展的趨勢.隨著新型照明光源在發(fā)光效率、顯色指數(shù)、智能控制等方面的提升,健康智能光源系統(tǒng)在植物照明、生物照明、醫(yī)學(xué)照明等新興照明領(lǐng)域快速發(fā)展.同時新技術(shù)、新領(lǐng)域、新應(yīng)用帶來的增量應(yīng)用將引領(lǐng)健康智能照明產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪成長.

（3）健康智能光源