五、LED照明性价比日益提高
(一)Haitz定律引导产业发展方向
在过去的半个世纪里摩尔定律成功预测了半导体产业指数速度的成长,在LED产业有如出一辙的Haitz定律。根据Haitz定律,LED单个封装的最大光通量以每10年20倍的速度上升,同时每流明成本以每10年10倍的速度迅速下降。Haitz定律在过去四十年间成功预测了LED的发展速度,近年来白光LED的快速发展甚至超出了Haitz定律。
目前白光LED根据色温又分为两大类,一类为冷白光,显色指数70-80,色温在4700-7000K之间;另一种为暖白光,显色指数80-90,色温在2500-3800K之间。目前在光效上暖白光比冷白光落后20%-30%,从习惯上说,大部分亚洲国家倾向于使用色温较低的暖白光,光效上的差别可能导致暖白光LED照明市场晚于冷白光LED市场启动。
(二)LED照明成本持续快速下降
LED照明的高成本是目前制约市场渗透率提升的主要瓶颈。根据Haitz定律,LED每流明成本每年下降的幅度为20.6%, 约每3年下降一半, 实际上下降的速度要更快。
LED作为照明设备的使用成本主要来源于两方面 (由于寿命很长不考虑更换成本):一次性购买成本与使用成本。一次性购买成本可以用单位流明价格来衡量,下降来源于两方面:1)技术进步和规模生产所带来的元器件封装与应用成本下降;2)光效提升导致同样照度下LED数量/功率需求的减少。而使用成本的下降得益于光效提升导致的能耗减少。按照国际照明工程协会(IES)对照明成本的定义,不考虑灯具更换和维护费用:
(单位流明)照明成本 = (单位流明)购买成本/寿命+(单位流明)能耗x电费
根据美国能源部预测,2011年LED照明成本有望降低到30美元/千流明。
根据美国能源部2011年固态照明研发路线图,2010年LED灯具购买成本为50美元/千流明,使用成本为14.1W/千流明,每千流明总体照明成本为0.0053美元/小时。到2015年LED灯具的购买成本降低至10美元/千流明,年均下降27.5%,使用成本降低至6.8W/千流明,总照明成本降低至每千流明0.0019美元/小时,年均降幅为18.5%。
(三)蓝光用MOCVD快速增加,芯片价格快速下降
2009年全球累计安装GaN蓝光MOCVD设备数量为717台,2010年1347台,增长88%,2011年预计将增加至2178台,增长62%。同时新增设备的产能水平远大于原来的设备,因此,今后几年,全球蓝光芯片供给量也将快速增加。
过去一年100-120流明和120-140流明的一瓦大功率冷白光封装累计跌价幅度分别达到52.3%和60.2%,远远超出美国能源部2010-2015年冷白光封装年均31.5%的跌幅预测,主要原因是2010年以来看好LED照明市场所投产/转产的大量产能陆续投产,而照明市场需求主要来自商业照明或政府示范工程等零散订单,缺乏大规模补贴政策,需求增长不如产能扩张迅猛,造成库存压力,使得多数厂商被迫以低价策略争抢客户。
我们认为,虽然快速下降的产品价格会给上游芯片与封装厂商的盈利水平造成暂时的影响,但对整个LED照明产业而言利大于弊。与传统照明相比过高的购买成本,在市场开启阶段始终是LED照明渗透率提升的首要障碍,而芯片和封装成本分别占到LED灯具12%和23%,局部的产能过剩很快会被成本下降所激发的市场需求消化。
(四)商用照明和工业照明大范围应用条件已经成熟
根据美国能源部固态照明研发路线图,荧光灯平均价格按4美元/千流明计算,使用寿命按8000小时计算;LED单位流明产生的照度按荧光灯1.3倍计算,2011年LED灯具整体光效为88流明/瓦,价格为30美元/千流明,使用寿命2万小时;电费0.2美元/千瓦时,2011年照明成本是60lm/W荧光灯的76%,2015年则降至38%;2011年照明成本是80lm/W荧光灯的97%,2015年则降至49%。
2011-2012年将是LED与传统照明价差下降最快的时间段,LED照明渗透率将在此期间产生跨越式的增长。根据我们的测算,以美元/lm为衡量单位,在2012年左右LED照明成本将降至荧光灯的两倍,如将LED相对荧光灯约2.5倍的寿命计算在内,将使得在2012年左右LED照明的总成本领先于荧光灯照明。因此,我们认为LED照明的大规模替代将在2011年底、2012年初启动,2011-2012年将是对LED照明产业的重要投资时点。
在LED光源替代上同样会重复这样的过程,LED照明产品的替代首先在商业、工业领域发生,得到良好的示范作用后,再逐步普及至家用照明领域。目前传统照明包括荧光灯、白炽灯、卤素灯、HID,各占一般照明营收的36%、23%、16%、13%。随着白炽灯在各国的禁用,荧光灯对白炽灯的替代、 LED灯对白炽灯和荧光灯的替代将会是同步进行。
(五)EMC将促进LED商业照明和工业照明的推广
第三方的合同能源管理模式(EMC)也是LED打破商用照明市场坚冰的利器,而三年内较短的投资回报期也已具备了采用EMC模式的条件。国内已有不少LED企业引入EMC模式,运用节能效益支付/节能效益分享等方式,利用LED寿命和节能方面的优势,让工厂/大卖场/办公场所/酒店/银行以零投入就能全面升级照明设备,享受节能收益。
由于节能减排的需求,政府全力支持EMC模式的推广。2010年4月,国家发改委、财政部、人民银行、税务总局四部委联合发布《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》, 提出到2015年,建立比较完善的节能服务体系,使EMC成为用能单位实施节能改造的主要方式之一。发改委环资司副司长谢极在“2011中国节能环保产业与资本市场接轨论坛”上表示,“十二五”期间国家将重点在公共建筑领域推进节能改造,推行合同能源管理(EMC)模式。除对节能改造项目予以中央财政奖励之外,还要求地方政府对项目补贴不低于60元/吨标准煤。同时,在2010年出台的一系列针对EMC项目的财税优惠基础上,进一步出台相关实施细则。目前国内节能服务公司已经增加到800多家,产业规模达840亿元。新型的EMC模式已经不是简单的项目外包管理,对EMC管理公司提出了更高的要求。
在商业照明领域,今年4月大陆央企普天信息集团与台湾LED厂商新世纪光电和英格尔,签订了“物联星空”战略合作协议,新世纪光电与英格尔将分别提供灯具、电源及安装/维修服务,由普天信息集团负责洽谈大型卖场、酒店、饭店、机场、办公大楼等商业照明项目,以及政府推广工程。使用单位毋须负担建置费用,而是将每月节省的50%以上的电费付给中国普天信息集团。在室外照明领域,新型的EMC模式同样在加速LED照明的渗透。广东省政府在推广“十城万盏”的过程中采用了这种模式,为均衡各方利益诉求设计了25%:75%的资金解决方案,即省、市财政按LED路灯总造价的25%投入财政性资金(其中省财政给予10%的无偿补助),其余75%由供应链管理公司负责融资投入,进一步降低了工程融资风险。