健康智能光源系統行業現狀及市場發展空間分析

（1）照明技術簡介

人類自人工照明技術開發應用以來,先后經歷了白熾燈、熒光燈、LED等照明技術.目前,隨著LED照明產品的普及和新型照明材料的開發,人工照明技術進入新的發展階段,健康、智能、節能、穩定的光源系統將成為新一代的照明產品.

①白熾燈照明

19世紀,人類發現在玻璃泡之下充入氮氣,以通電的碳桿發光的現象.該專利經改良后,愛迪生于1880年制造出能持續亮1200個小時的碳化竹絲燈.20世紀初,碳化燈絲被鎢絲取代,鎢絲白熾燈沿用至今.白熾燈能量轉換效率和發光效率較低,產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政策.

②熒光燈照明

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

③半導體發光二極管照明

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

早在20世紀初,人類就發現半導體材料的通電發光現象,但直到20世紀60年代,由化合物半導體材料GaAsP制成的紅光LED才真正實現商業應用.進入90年代以后,隨著LED發光效率、發光強度的逐漸提高和LED藍光技術的突破,LED發光光色可覆蓋整個可見光譜范圍,因此LED光源的節能效果和實用性得以凸顯.

進入21世紀后,LED被譽為綠色照明光源,目前已逐步取代白熾燈、熒光燈等傳統照明產品,成為當前及未來主流的照明產品.節能和環保是LED最大的特點.一方面,與白熾燈、熒光燈等傳統照明相比,LED在發光效率、發光強度、光通量方面具有明顯優勢,節能優勢體現為能源消耗的節約和二氧化碳氣體排放的減少；另一方面,LED具有環保的特點,LED為固態發光器件,不含汞等有毒金屬,在生產和使用中不會因為破裂導致有毒金屬環境污染.

④健康智能光源系統

近年來,人工照明技術進入新的發展階段.顯色指數方面,全光譜光源技術及其應用,極大的提高了照明光源的顯色指數,使顯色指數達到98%以上,人類實現了以人工照明模擬太陽光的自然照明,該技術可應用于植物照明、生物照明等領域,具有廣闊的市場前景.發光效率方面,新型芯片材料和高亮熒光粉的開發應用,提高了新型照明光源的發光效率,其光效可達到160Lm/W,節能和環保的效益進一步顯現.智能控制方面,人工智能的開發應用實現了傳統照明產品色溫、亮度、照明場景的自由調節,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、智慧城市等相關領域的發展.傳統白熾燈、熒光燈、LED與健康智能光源系統的參數性能對比指標白熾燈熒光燈LED健康智能光源系統能量轉換效率5%25%45%45%發光效率（Lm/W）10～1550100～140100～160色溫（K）2400～30002700～65002500～70002500～7000顯色指數（Ra）100%50%70%～85%98%平均壽命（H）10006000～1200030000以上30000以上特點顯色性好，發光效率低，能耗高、壽命短，易碎，安全性差。發光效率相對較高，生產成本較低，生產工藝成熟。但含有汞等有害物質，不利于環保。固態耐震動，高效節能環保，壽命長，電壓低，響應速度快，安全性高。光譜中藍光能量較低，有利于健康護眼；顯色指數較高，接近太陽光譜，能夠應用于植物照明、生物照明等新興領域；可無極調節光源系統的色溫和亮度；可聯網分組控制照明場景。

（2）健康智能光源系統市場發展狀況

健康智能光源系統采用全光譜光源技術、超高光效光源技術、智能控制系統等新型照明技術,使健康智能光源系統在眾多新興領域的到應用推廣.目前健康智能光源系統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用領域.

①通用照明領域

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照明產品對白熾燈、熒光燈等傳統照明產品的加速替代.世界各國和地區淘汰白熾燈計劃

經過多年的市場培育和技術投入,目前全球通用照明產業已呈現爆發式增長趨勢.在世界各國和地區節能、減排、環保等政策推廣支持下,2016年全球通用照明產品滲透率達31.30%.中國國內照明市場方面,近年來通用照明是中國照明產業發展最快的領域.2010年,中國通用照明市場規模約189.00億元；至2017年已增長至2,548.61億元,此期間市場規模年復合增長率達45.01%.中國通用照明市場規模

同時隨著照明技術的發展、照明應用領域的發展和照明產業的快速發展,通用照明領域市場規模擴大的同時,其市場滲透率也不斷提升.2016年通用照明產品國內市場滲透率達到42%,較2015年提高10%.健康智能光源系統作為新一代的照明產品,其在光效、顯色指數、智能控制、健康護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推進、LED照明向健康智能照明技術發展的趨勢以及健康智能照明產品性價比的提升,未來健康智能光源系統在通用照明領域的市場規模及產品滲透率仍將持續提升.

②智能照明領域

智能照明是照明產業發展的新趨勢.2015年5月,國務院發布了中國制造2025,在戰略任務和重點部分將發展“智能照明電器”列為推進信息化與工業化深度融合加快發展的智能制造裝備和產品之一.智能照明技術是通過網絡連接到控制系統,利用智能客戶端對燈光進行調控,改變燈光亮度、顏色、色溫及模式以調配出更舒適、安全、節能、健康的適宜光環境.從發展趨勢來看,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、智慧城市的發展和智能控制技術的進步而逐步得到推廣.

③景觀照明領域

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.根據照明對象的不同可分為廣場、建筑、園林綠地、商業街區、山體水系景觀照明和其他公共設施的裝飾性照明等.隨著超高光效光源技術、智能控制技術的發展,景觀照明行業也向節能和智能化的趨勢發展.

國民經濟增長和城市化進程推動景觀照明行業發展.中國宏觀經濟多年來保持較快增長,經濟實力的提升帶來更高層次的需求,如改善生活品質、展現城市風貌等.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展至中小城市.此外,受益于國家基礎設施建設投資、文化旅游政策、“特色小鎮”、PPP模式等產業政策的推動,與城市發展相關的照明工程需求亦隨之增長.

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

④其他新興照明領域

健康智能光源系統應用領域也呈現快速拓展的趨勢.隨著新型照明光源在發光效率、顯色指數、智能控制等方面的提升,健康智能光源系統在植物照明、生物照明、醫學照明等新興照明領域快速發展.同時新技術、新領域、新應用帶來的增量應用將引領健康智能照明產業進入新一輪成長.

（3）健康智能光源