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消毒杀菌市场,UV LED替代传统UV光源具备多少可行性?

从量产情况和可用寿命来说的话,替换市场大么。谢谢汪博!
汪洋 · 2017-08-19
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我理解你提的问题应该是UVC LED替代传统UV光源的可行性。从以下几个方面试着回答你的问题:

一、强制要求。

2013年1月19日,联合国环境规划署通过了旨在全球范围内控制和减少汞排放的国际公约《关于汞的水俣公约》,该公约前天(2017年8月16日)已经生效。我们国家也是缔约国,公约要求2020年起,禁止生产及进出口含汞产品。传统UV光源是汞灯,所以还有不到三年时间,必须有一个替代产品,目前来看唯一靠谱的方案是UV LED。

二、技术成熟度。

目前UVC最好水平已经实现外量子效率达到20%(20mA,275nm,18.3mW),量产水平在1%-10%之间,与十五年前的蓝光LED水平差不多,但UVC技术演进比蓝光LED技术快,相信未来两三年还会有快速的进展。消毒杀菌主要是看的是紫外光功率密度,因此主要依赖大功率倒装、垂直芯片和封装技术,这一块还有一定的门槛;再者目前的UVC寿命还有很大的进步空间,目前L50只有数千小时。虽然性能和寿命不能和蓝光LED相比,但是已经可以满足大部分紫外应用的需求了。需要特别指出的是目前UVC的外延芯片技术仍然存在较高门槛,真正掌握量产技术的也只有为数不多的几家。一般来说,技术开始广泛扩散也可以作为技术成熟度的一个风向标。

三、市场需求。

白色家电杀菌消毒、有机食品杀菌保鲜、净水、空气净化、母婴用品消毒、医疗器械消毒等等领域对于紫外杀菌消毒都有现实的需求。这里既有替代市场又有新生市场,可以说未来市场非常巨大。如果是替代市场,除了跨越技术门槛,最敏感就是应用成本了,毕竟有直接的比对。但是更有前途的个人认为是新生市场,即传统光源无法实现的应用,UVC LED元件的小型化特点让应用有很多可塑空间。从淘宝上就可以看到越来越多的搭载UVLED的杀菌消毒的应用产品(当然有些是炒概念,并非真正UVC LED),从热度上也可以感受到大众消费人群对紫外杀菌消毒已经逐渐建立认识了。还是举蓝光LED的例子,当灯饰城开始主推LED灯具,苏宁国美大肆宣传LED电视(其实是LED背光),我们就知道蓝光LED市场真的爆发了。

四、成本

单独把成本拉出来讲,是目前的外延、芯片以及封装的成本确实还很高。目前的UVC外延生长设备还是单片机或几片机,而蓝光设备折合2寸最大已经是136片了,再加上生长时间等因素,成本相差十倍量级,而芯片制造成本(倒装或垂直)也是数倍。短期内,成本还会居高不下。

目前国内真正能量产UVC LED的只有杰生和三安,但两家的产量折合2寸也最多只有每月千片量级,可谓少的可怜,市场多大可以自行估算。

蓝光LED国内起步于2000年,真正意义上的爆发在2009年,个人感觉现在国内UVC LED很像是蓝光LED的2002年前后,爆发点会在七八年以后吗?个人比较乐观:不敢说爆发,但明显起量应该在两三年之内。标志也很明显:量产型高温MOCVD设备装机量开始增加。

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认证行家
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乾照光电蓝绿事业部技术副总,南京大学物理系毕业,中国科学院物理研究所博士。16年专注GaN-LED外延芯片技术研究与产品开发,10余年GaN-LED外延芯片产业化经验,14篇SCI收录国际期刊论文,20余项发明专利。对高亮度白光LED芯片及显屏用蓝绿光LED芯片有丰富经验。
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