節能特性整合智慧控制優勢 LED滲透率續增溫

LED球泡燈單價持續探底，加速傳統光源轉換LED環保光源速度。Philips

前言=
LED固態照明應用，從原本替代性光源照明應用，在相關製程技術持續改進與研發後，已經足以發展有別於傳統燈具的照明應用系統，不僅在單位價格持續壓縮，應用效能與實用價值也越來越高…

本文=
LED具備極高的發光效率、可調整色溫、亮度等照明優勢，加上光源為顆粒材料，也能利用表面黏著技術在曲面基板上設置組構，形成更彈性的光源模組設計方案，不僅在節能環保具使用價值，進階光控應用、超常壽命表現也超越傳統燈具甚多，LED照明技術已確定逐步替代傳統光源成為新世代照明應用主流。

LED照明應用產業初期大多聚焦在替代性產品應用，以換裝或是改良應用的替代性光源為主；但隨著LED光源在替代白熾燈、鹵素燈、螢光燈甚至是高壓鈉燈等傳統光源比重漸增，對於照明的要求也越來越高。

突破削價競爭泥淖  LED照明須從系統整合應用切入

檢視早期的LED照明應用市場價值鏈，自生產上游的磊晶、封裝、散熱？光學元器件、驅動元件至LED燈泡產品，因鎖定替代性產品的應用市場，多半在價格競爭上面對嚴苛的市場削價競爭，產品毛利亦持續壓縮。

反觀國際大廠經營LED照明應用產業，為看準照明應用系統角度，不只兼顧了替代性照明應用產品需求，也進一步延伸照明產業的服務範圍，反而替代光源的相關產品或模組，僅是其看準的照明系統中的一部分。其進階發展的智慧照明應用價值鏈，能延伸到最上游的LED光源、模組？燈具、電子控制元件、照明應用系統、智慧光控解決方案等，不僅市場空間更寬廣，也能進階提供給LED照明應用客戶更多元的應用方案，同時也能為品牌擺脫嚴苛的價格競爭泥淖。

照明應用市場基本上可以區隔居家？住宅照明、商用照明、戶外空間照明、照明控制系統等。以居家？住宅照明應用來說，目前可以說是價格競爭最激烈的區塊，尤其是用以替代白熾燈的LED球泡燈產品，由於是制式規格，也是LED照明業者大多會著力的重要應用市場，用以取代60W白熾燈的10W LED球泡燈為主流產品，單價已自2012年的30美元上下，在2013年已降至單顆最低13美元，2014年10W LED球泡燈市場更有降到9美元以下的水準。

LED球泡燈單價探底  刺激新照明光源應用需求

LED球泡燈終端市場售價持續探底的現象，也刺激了相關業者嘗試尋求基於LED光源的特殊應用市場。對住宅應用的照明需求來說，多數使用者仍以價格作為選擇LED照明燈具的主要考量；但對家庭應用環境的進階需求來說，以可搭配智慧手機、平板電腦進行遠端控制的新穎產品，逐步走出慘烈的價格競爭市場。例如，Philips與Apple就合作推出整合無線網通技術的HUE智慧照明系統，提供使用者可透過智慧手機App搭配Wi-Fi環境遠端操控LED照明燈光的明暗、色溫，以配合住戶不同的居住照明情境需求。

而LED照明應用智慧化的加值設計，也不只LED球泡燈產品。以居家常見的吸頂燈產品類別，也有業者推出可以依據應用環境的光照或是亮度，自動調控吸頂燈的照明亮度輸出，使得照明設備可以在夜晚與白天呈現最佳化的燈色、亮度，當然智慧型LED球泡燈有的智慧手機App無線控制調整機制，在智慧型LED吸頂燈也可進行相關功能整合，使得LED吸頂燈可達到傳統燈具辦不到的多變燈色輸出，甚至擴增功能性照明應用之外的娛樂與居住氣氛改善的進階照明應用。

居家照明仍以低價為主  智慧應用加持以增加獲利

目前針對居家？住宅照明應用環境，LED照明的網通技術並未有明確的方向，常見的Wi-Fi、Bluetooth、ZigBee等無線網通技術，都能在不同的市售LED燈具智慧照明產品發現蹤跡，也有產品選擇一種以上的網通技術進行產品整合，使照明產品提供更多元的無線網通遙控方案。目前哪種網通技術能成為LED燈具控制的應用主流尚未有定論，但對應的智慧家電發展熱潮與家庭自動化管理網通技術，未來基於燈光控制所需的網通技術，也可能更進一步銜接自動化與智慧照明應用機制。

在商用照明方面，應用照明光源的特性卻與居家照明完全不同，商用照明需要針對不同場合提供特定光型需求，更進一步要求燈具與照明系統的設計需要。在光型設計上需要搭配光學透鏡改變點狀的LED光源，同時商用照明的點燈運作時間相當長，有時還需要24小時全年無休開啟，對於燈具、照明系統、光學透鏡的材料強度要求相對較高，尤其是商用建築照明用電佔了建物整體用電超過40%以上，其中旅館、飯店照明用電更超過建物整體用電50%以上，商用照明還必須搭配燈具自動啟閉感應裝置，利用人體熱能感測照明現場是否需要點燈，達到更進一步節約能源的功效。

戶外空間照明規格變化多  模組化設計加速研發

在戶外空間照明部分，其實功能與需求變數相對較多，因為戶外空間照明多數需求源自政府標案，照明規格通常使用常規燈具較無法達到要求，多數需要使用客製化設計進行燈具設計，或是利用功能模組擴展方式再依據標案要求組構所需的戶外空間照明產品供應。

若針對標案需求進行燈具設計、製造、測試，其實會造成燈具產品規格不一、研發成本提升，同時後勤維運系統也會因型號規格不一造成維護困擾；而使用規格化模組擴充組建標案所需燈具，不但可以針對不同標案需求彈性組構設備，也可大幅加速研發、組裝與測試成本，同時可以減少庫存備料，增加戶外空間照明的獲利空間。

而在照明控制系統部分，一般會以有線或無線設置的照明控制系統為主。有線照明控制系統因為線路維護成本較高、佈線問題較多，目前較少以控制線進行照明控制系統部署，現在的以部分無線搭配區域有線的照明控制系統漸成趨勢，利用無線Wi-Fi或是3G/LTE通訊技術部署控制系統，可以避免重要的控制線路被挖壞的維護問題，而無線化也可以加速設備部署，同時也能降低建置成本。

LED照明低耗能特性  可搭配潔淨能源供應電力所需

燈具電源供應的部分，因為LED固態照明原本耗能就較傳統燈具節能50%~60%以上，若是採行高壓鈉燈、鹵素燈這類戶外照明應用來說，節約能源的差距將更大，而照明電力需求除可以自市電供應外，越來越多戶外照明設備的電力部署，會搭配部分或是全部以風力、太陽能等潔淨能源發電技術因應，搭配儲能系統與分析照明區域的應用需求，建置足夠負荷區域照明所需的儲能備援設計，除了較直接擷取市電更為環保外，也能替照明區域設計可自給自足的環保照明系統。

LED驅動與控制系統  為新世代光源研發關鍵

隨著LED照明光源使用越來越多、也越來越深入生活應用，實際上在傳統燈具常見的調光需求就會增加。LED照明光源需要搭配控制器才能進行調光，設計複雜度並不亞於LED燈具本身，而針對LED照明調光需求的控制器，也必須可以維持輸出穩定驅動電流，同時也需要針對外部電力供應線路起到隔離保護作用，避免外部電力或突波影響LED照明模組正常運作。

除LED照明驅動控制需求外，LED進階照明應用還會需要滿足照明色溫控制需求。一般要視LED光源模組設計架構，針對RGB三色光控制，還是為利用高亮度白光或是不同光色搭配組合，控制器可針對三色光控制照明模組驅動形式，達到具色溫、亮度進階控制作用，而控制系統需進一步透過訊號整合，以無線通訊或是有線控制方式與終端控制器進行控制，達到系統整合目的。