В результате в 2011 году доходы на рынке СД оцениваются в 12,3 млрд. долл., т.е. темпы их роста снизились до 9,8%. Ожидается, что в 2014 году доходы на рынке светодиодов достигнут максимума – 16,2 млрд. долл. (рис.1). Но в 2015 они снизятся до 15,3 млрд. долл., хотя это снижение будет временным, поскольку к 2015 году "локомотивом" развития рынка СД станут системы общего освещения [1].
Согласно данным Strategies Unlimited, список ведущих поставщиков светодиодов повышенной яркости по итогам 2010 года, как и в 2009, возглавила японская компания Nichia [4]. Далее следуют Samsung LED, Osram Opto Semiconductors, Philips Lumileds Lighting, Seoul Semiconductor, Cree, LG Innotek, Sharp, Everlight Electronics, Toyoda Gosei. При этом рост продаж СД корейских производителей – Samsung LED, Seoul Semiconductor и LG Innotek – обусловлен производством приборов для световой подсветки ЖК-экранов телевизоров и мониторов. Продажи Osram (Тайвань) росли благодаря подъему китайского рынка светодиодов, в частности в автомобильном секторе. Рост продаж компании Lumileds (США) в 2010 году в основном обусловлен ростом выпуска СД для мощной подсветки, световых вспышек сотовых телефонов и внешней декоративной подсветки зданий. Особое внимание, уделяемое компанией Cree системам освещения, позволило усилить ее позиции в области твердотельного освещения. Предполагалось, что по итогам 2011 года ведущим поставщиком СД станет Samsung LED.
Более 50% СД в корпусном исполнении, поставляемых на мировой рынок, производится многочисленными компаниями Китая, которым оказывают финансовую поддержку континентальный Китай, Тайвань, Гонконг, США и другие страны. Ожидается, что в последующие два-три года число этих компаний увеличится. Правда, пока качество корпусированных СД китайского производства низкое, однако меры китайских предпринимателей позволяют надеяться, что через пять лет эта ситуация улучшится [5].
Основные секторы рынка СД повышенной яркости
СД для бытовой электроники сегодня по-прежнему самый крупный сектор рынка СД. Светодиодная подсветка практически используется во всех малых и средних ЖК-дисплеях и ПК. В то же время единственный сегмент рынка с отрицательными темпами роста за рассматриваемый период – это мобильные устройства. Несмотря на 30%-ный совокупный годовой темп роста смартфонов и 57%-ный рост планшетных компьютеров, большинство сегментов рынка мобильных приложений, в том числе сотовых телефонов и ноутбуков, уже достигли своего насыщения. В результате совокупный годовой темп роста доходов от продаж светодиодов составит -4,1%.
Электронные информационно-рекламные табло. Доходы от продаж светодиодов для табло в 2010 году составили 1,1 млрд. долл., в 2015, по прогнозам, они должны достичь 1,6 млрд. долл. при совокупном годовом темпе роста 14%. Увеличению доходов в основном способствует рост китайского рынка этих систем, который в 2010 году увеличился на 54% и достиг 1,9 млрд. долл. Следует отметить, что ∼83% всех табло производится в Китае.
СД для систем автомобилей. Объем продаж СД на этом сегменте рынка в 2010 году достиг 1,1 млрд. долл. главным образом за счет китайского рынка. Ожидается, что в 2011 году темпы роста этого сегмента составят 5% вследствие охлаждения рынка Китая и японского цунами, сказавшегося и на поставках светодиодов. Рост применения СД в автомобильных фарах будет способствовать достижению 10%-ного совокупного ежегодного темпа роста доходов от продаж светодиодов для автомобильных систем наружного освещения. Согласно обзору немецкого отделения крупной международной консалтинговой компании McKinzey & Company, цены на светодиоды для панелей управления автомобилей в 2015 году в результате насыщения рынка упадут на 90%. В итоге доходы от продаж СД в этом сегменте возрастут всего на 2% [6].
Системы общего освещения – наиболее перспективный сегмент рынка СД повышенной яркости, для которого совокупные темпы роста доходов от продаж СД за рассматриваемый период, по оценкам Strategies Unlimited, составят 33% [1]. Немаловажную роль в развитии этого рынка играет снижение их стоимости. Этому способствует не только сильная конкуренция производителей, но и снижение стоимости используемых материалов.
Ценообразование
В качестве подложек при производстве GaN СД с высокими характеристиками используется сапфир или карбид кремния (сапфир предпочтительней). Как и в микроэлектронике, особое внимание уделяется увеличению диаметра подложки. Первый производитель, сумевший освоить производство GaN СД на сапфировых подложках диаметром 150 мм, – компания Philips Lumileds. К концу 2010 года она планировала выпускать на таких подложках до нескольких миллионов СД в неделю [7]. Производство GaN СД на SiC-подложках диаметром 150 мм, согласно разработанной Министерством энергетики США дорожной карте развития СД-технологии, начнется лишь в конце 2014 – начале 2015 года.
Цена сапфира в III квартале 2011 года снизилась до 16–18 долл./прибор против 30 долл./прибор в IV квартале 2010 (в начале 2010 года стоимость сапфира в единичном приборе составляла 11–13 долл.). Ожидалось, что к концу 2011 года цена сапфира упадет до 10 долл./прибор. Вместе с тем американская компания Bridgelux, образованная в 2008 году тайваньским производителем Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC), объявила о выпуске эпитаксиальных пластин нитрида галлия на кремнии, пригодных для замены сапфировых подложек по значительно более низкой цене [2].
В целом цены на СД, за исключением диодов для некоторых специализированных приложений (например, для фар), в 2011 году снизились на 20–40%. По данным компании LEDinsight, в июле 2011 года цены на СД для замены 40- и 60-Вт ламп накаливания упали на 2 и 6%, соответственно и составили примерно 24 и 65 долл. При этом, как показывают данные компании IMS Research, самые дорогие СД продавались в Германии, самые дешевые – на Тайване (рис.2) [8].
Правительственные меры
Развитию рынка СД систем общего освещения в значительной степени способствуют и меры правительств многих стран по освоению энергосберегающей СД-технологии. Так, Министерство энергетики США в середине 2011 года объявило о намерении открыть третий этап ассигнований в размере 10 млн. долл. на совершенствование производства обычных и органических светодиодов (OLED) для систем освещения [9]. Интерес представляют проекты по развитию производства светильников и модулей, совершенствованию испытательного оборудования и оборудования выращивания OLED, а также по получению OLED-материалов. К настоящему времени на программы Министерства энергетики в области СД повышенной яркости отчислено 28,2 млн. долл. из федерального бюджета и 36,8 млн. долл. частных инвестиций. Кроме того Министерство энергетики опубликовало третью усовершенствованную версию многолетней программы планирования НИОКР в области твердотельных средств освещения (R&D Multi-Year Program Plan, MYPP) [10]. Благодаря программам Министерства энергетики США и Консорциума проектировщиков средств освещения (Design Light Consortium) власти и жители американских городов поняли выгоды пользования светодиодными светильниками: энергетическая эффективность, сокращение затрат на освещение и т.п.
Правительство Японии летом 2011 года выдало 19 млн. семейств, проживавших в районах, пострадавших от "Великого землетрясения Восточной Японии" и аварии атомной электростанции "Фукусима-1", купоны для замены использовавшихся ламп энергосберегающими СД-светильниками. В результате страна стала самым быстроразвивающимся потребителем светодиодных ламп.
Применение СД-систем освещения
Благодаря простоте регулировки силы излучения и наличию приборов различного цвета свечения декоративная подсветка зданий стала одной из первых областей применения СД в системах общего освещения. Доходы от продаж СД для освещения зданий и зрелищных мероприятий, по данным Strategies Unlimited, в 2010 году превысили 1 млрд. долл. К 2020 году, согласно оценкам McKinzey & Company, доля СД-систем составит ∼85% всех средств декоративного освещения.
Рынок СД-систем освещения улиц (в том числе и туннелей), а также открытых площадок, парковок и преград (фонари, прожекторы), по оценкам компании Strategies Unlimited, в 2010 году составлял 327 млн. долл. [11]. Такие системы особо активно устанавливаются в странах Европы, в США и Китае. Правительство Тайваня выделило 120 млн. новых тайваньских долларов (∼4 млн. долл.) для замены к концу 2011 года всех ртутных уличных светильников более эффективными светодиодными лампами. В результате, по оценкам Ассоциации развития индустрии фотоники (Photonics Industry & Technology Development Association, PIDA) Тайваня, объем производства СД-средств освещения на Тайване в 2012 году достигнет 6,7 млрд. долл. [2].
Ожидалось, что в 2011 году основным рынком СД-систем уличного освещения станет Китай, на долю которого придется 55% мирового рынка таких систем [12]. Однако досрочный выход из строя ряда установленных уличных светильников заставило правительство временно прекратить работы по проекту и начать разработку стандартов, гарантирующих необходимую надежность светильников.
Объем продаж СД-светильников в 2010 году был равен 3,8 млрд. долл. Высокие темпы роста за период 2010–2014 годов (44%) будут характерны для СД-светильников (ламп) жилых помещений, что обусловлено их большим сроком службы и энергетической эффективностью, а также падением цен на них. Так, в Японии, которая в 2011 году была крупнейшим потребителем СД-ламп (63% мирового рыка), стоимость СД для замены 5-Вт ламп накаливания сократилась с 38,5 долл. в I квартале 2010 года до 25,7 долл. в I квартале 2011 года. По оценкам компании IMS Research, уже к 2013 году доля доходов от продаж СД-ламп составит 40% доходов от продаж светодиодных средств освещения (рис.3) [14]. Но большой срок службы СД-ламп, наряду с падением цен на них, окажет и отрицательное влияние на развитие этого сегмента рынка. Доходы от их продажи в 2018 году начнут сокращаться. По данным IMS совокупные темпы роста доходов от продаж СД-ламп за период 2009–2015 годов будет составлять 97%, а за 2015–2020 годы – всего 13% (рис.4).
По мнению экспертов компании, для получения прибыли изготовители светодиодных ламп, во-первых, должны как можно раньше выйти на рынок. Во-вторых, вертикальная интеграция позволит им легче справиться с тенденцией к снижению цен на СД-лампы. По оценкам компании McKinzey & Company, в Европе существует более 100 компаний, производящих светодиодные светильники. В США производство их более консолидировано – четыре крупные компании. В Японии на долю двух компаний приходится основной объем производства, тогда как в Китае работает множество местных фирм, включая производителей комплексных систем зарубежных марок. Из трех крупнейших производителей ламп – Philips, Osram и GE – только GE не производит светодиодные лампы. Вместе с тем, такие производители светодиодов, как Samsung, LG и Sharp активно осваивают выпуск СД-ламп. В результате "Большая тройка" может стать "Большой пятеркой" или больше, и компания GE в нее не войдет.
Ожидается и рост применения СД в системах освещения больниц, магазинов и наружных площадок. Однако резкое нарастание применения люминесцентных светильников в офисах и на промышленных предприятиях приведет к снижению темпов распространения СД-светильников в этих приложениях.
Как видно, рынок СД-систем освещения фрагментирован из-за различных финансовых средств государств, различных критериев выбора конкретных устройств строителями, архитекторами и проектировщиками. Проведенный McKinzey & Company опрос изготовителей и потребителей СД-систем освещения показал, что основной критерий выбора СД-источника для всех потребителей, кроме покупателей ламп для дома, – качество света, т.е. индекс цветопередачи, цветовая температура, насыщенность цвета, распределение света. Для лиц, приобретающих светодиодные светильники для дома, основной критериий – цена (см. таблицу). Опрос также показал, что для большинства потребителей решение заменить традиционный источник света светодиодным оправдал бы трехлетний период окупаемости. По мнению 22% опрошенных приемлемый срок окупаемости – менее одного года.
* * *
Из рассмотренной ситуации на рынке светодиодов можно сделать вывод, что слабые игроки или новички, к которым относятся многие китайские компании, начавшие работать в 2010 году, покинут этот рынок. По мере того как светодиоды становятся товаром широкого применения, только сильные игроки смогут выстоять в условиях снижения цен на светодиоды и необходимости совершенствования их характеристик.
Литература
Strategies Unlimited forecasts LED revenue growth of nearly 10% in 2011. – ledsmagazine.com/news/8/10/9.
HSU M. Upstream LED Makers Integrate production to Lower Prices. –cens.com/cens/html/en/news/news_inner_37906.html.
LED Market and Industry Outlook 2012. – www.ledinside.com/gold_member_2011.
Strategies Unlimited unveils top-ten list of LED manufacturers. – www.ledsmagazine.com/news/8/2/29.
China LED Industry Midstream Packages Research. – www.optoiq.com/market-research/reports/high-brightness-leds/china-led-industry-midstream-packages-research-report-2011.html
Peters L. Lighting market report predicts strong growth for LED lighting (MAGAZINE). –
www.ledsmagazine.com/features/8/9/13.
Philips Lumileds Leads LED Industry With Mass Production on 150 mm Wafers. – www.businesswire.com/news/home/20101215006926/en/Philips-Lumileds-Leads-LED-Industry-Mass-Production.
LED lamp market ramps up. – www.eetindia.co.in/ART_8800654003_1800010_NT_a6d0d185.HTM.
DOE SSI program offers up to $10m for manufacturing R&D projects. – olinet.com/light-measurement-education/?p=632.
DOE Publishes Updated SSL R&D Plan. –
www.led-professional.com/technology/led-reports-roadmaps/doe-publishes-updated-ssl-r-d-plan.
Street Lighting market is $327 million and growing says Strategies Unlimited. – www.ledsmagazine.com/news/8/8/32.
LED market analysis and forecasting: applications of LED lighting has become the… – community.ec21.com/forum/viewtopic.jsp?topic_id=50448.
Whitaker T. Market for LED Luminaries exceeded $3.8 billion in 2010, says Strategies Unlimited. –
www.ledsmagazine.com/news/8/2/11.
Smallwood P. In the LED Lamp Market. The Early Bird will definitely Get the Proverbial Worm. But only if He’s vertically Integrated. –imsresearch.com/blog/In_the_LED_Lamp_Market_The_Early_Bird_Will_Definitely_Get_the_Proverbial_Worm_but_Only_if_Hes_Vertically_Integrated/167.