LED荧光粉专利壁垒突破之道:差异化路线

  人们一直在追求更贴近自然,更像太阳光的光源,这对于光源的显色指数提出了更高的要求,而提到高显指,必然会牵涉到高光效,它们一直是LED行业追求的目标。但众所周知,高显色指数与高光效又是一对矛盾体,存在着“反比”的关系。Philips Lumileds周学军曾在接受笔者采访时明确表示,“没有光品质的光效没有意义。”

  那如何才能找到高显指与高光效之间的平衡点,并且把握这一平衡点?又如何在起到关键性作用的荧光粉上下功夫,并突破一直存在的专利壁垒?这些都是LED企业追求突破性发展需要思考的问题。为此,笔者日前采访了中国照明电器协会副理事长、南京工业大学电光源材料研究所的王海波所长,以期为LED行业提供些许指引。

  细分市场:满足高显指后的高光效

  首先,王海波所长引用了哲学的观点分析高显指与高光效这一矛盾体,“所谓矛盾体即辩证统一,它看似对立的,其实又是统一的。何为矛盾?当做出高显指的产品时,必须要损失一些光效,如果追求高光效,那显色指数就会降低,这是它矛盾的一面;何为统一?当产品具有很高光效的时候,那实现高显指就变得容易。”

  “从次序、权重来说,应该在满足高显指的前提下提高光效,才能取得两者的平衡。”王海波所长进而分析道,“光源最重要的目的是给人的使用,为人提供更舒适、没有伤害的光源环境,从这个角度来讲,我们应该首先满足高显指。而我们在追求舒服的高显指情况下还提出了一个节能的目标,这就产生了高光效的需求。如何平衡两者关系?我们需要先细分一下市场,如道路照明等对于显指要求不高的场合,可把光效提高;而对于一些室内或者是阅读等对于色彩还原性要求非常高的特殊场合,如博物馆、产品展示台、舞台等,可优先选择高显指的光源,满足它对于高显色指数的需求。”

  今年年初,科锐在高光效的道路上跨越了一大步,白光功率型LED在实验室光效达到303lm/W。这一消息的公布在整个LED行业产生巨响,被业内人士称为具有里程碑的意义的一笔。王海波所长也表示赞誉,“LED的光效不断在提升,速度之快甚至于超出了专业人士的想象。科锐这一研究成果的意义可以从三个方面来说:一、当光效提高后,节能一面就显得非常突出,尤其是我们正提倡低碳、节能的观念,这对于LED的推广也大有好处;二、在这种高光效的情况下,我们可以把显色指数做得更高;三、在热的方面,因为能量是守恒的,当光效提高后,它绝大部分能量以光的形式发出,而不是以热的形式,这样,过去突出的热的问题就减轻了,对热的处理及控制要求减低。”

  但也有声音对于这一指标表示疑惑,这仅是在实验室内能够实现的高光效,实际应用却不然。“这得分两个指标,实验室及量产,实验室实际上是非常重要,首先说能够做出来,量产是指可以普遍做出来,具有商业价值。实验室告诉别人,前面那个山有多高,你可以登上去。”王海波所长笑说。

  专利壁垒:有和无or好和坏?

  白光LED的显色指数要得到提升,除了需要使用高显指的芯片外,荧光粉也是关键。王海波教授对于这一关键性做了简述,“我们实现白光LED的方法有多种,目前商业化最普及的方法还是用蓝光做白光,这一定需要荧光粉来转换,荧光粉在此的作用好比一个接力棒。即使芯片的效率非常高,但若荧光粉的效率不高、寿命不长,也会影响光源最终的寿命、品质和效率,因此,荧光粉材料早已引起业内的重视。”

  清楚了解并掌握荧光粉关键性作用,企业又应该如何协助下游灯具客户提高LED灯具的光品质,满足终端客户对于光品质的要求?王海波所长提供了一些建议作为参考:“四个字:融合,突破。荧光粉企业一定要跟中游封装的企业充分沟通,在了解他们需求的前提下,争取在荧光粉材料方面进行突破,包括荧光粉材料的种类及封装的工艺。”

  荧光粉是化学合成的物质,以致于它的变化非常大,出路也非常多。实际上荧光粉材料容易在专利上面进行突破的,而相对来说,外延和芯片我们很难突破。纵观目前的国产荧光粉厂商,除了有研稀土拥有近20项中国授权发明专利和7项美国、日本、韩国等国外授权发明专利外,其余厂商均存在专利风险。国内的厂商应该如何去应对一直以来的专利壁垒?

 

  王海波所长对笔者坦然,“专利风险是存在的。目前国内所用的荧光粉主流的体系里,其实还是被日亚化、飞利浦所覆盖,甚至包括有研的专利的一些内容。现在这套荧光粉的体系在国内可正常应用,而在国外却会受到限制。”

  “为应对这一专利壁垒,要不就是做别人有的东西,但产品要好,价格还要比别人要低。但我认为国内企业更应该走差异化的道路。实现白光的有很多种荧光粉,不只是一种,只是最好的是那几种,我们可以做出一些别人没有的产品,这虽然不是最好的,但是也还可以用。这对于我们国内的荧光粉厂商,甚至是LED应用厂商来说,也是一条出路。虽然这不是最短的路途,并且相对难走,但是也能走通,厂商应该勇于去尝试。一个是有和无,一个是好和坏。”王海波所长继续说道。

  尽管我国在荧光粉领域的研究起步较晚,但凭借我们国家得天独厚的资源及市场的优势,在LED专用荧光粉方面一定能够取得进步。第一,中国是稀土大国,有资源的优势,发光材料需要使用稀土材料来制作;第二,具有市场的优势,我们国家在LED方面是应用最快,推广最好的国家,没有之一。“历史会重复,就如节能灯这个产品,当时是欧美发明的,成本非常高,但是传到中国后,价格就降低了,首先在材料方面包括荧光粉就降低了,还有其他的成本降低,节能灯从一两百块钱降到了十块钱左右一盏。LED也会走同样的一条路,因为它在我们国家同样有材料及市场的优势,这同时促进国内LED用荧光粉材料的发展。对此,我还是非常有信心。”王海波所长自豪道。

  洗牌期:LED恰是“小”企业的机会

  最后提到今年整个LED行业的发展现状,整合潮、扩产潮、并购潮盛行,行业将面临大规模的洗牌,王海波所长对此细细分析道,“从整个LED市场来看,我认为LED是目前少有的好的行业。LED照明正处于产业发展的开始期,它通过一二十年的发展,已经达到了一个产业化起步的时间点。为什么从事LED在行业来说又这么困难?现状并不是LED行业不好,而是相比于市场来说进入的资本太多了。解决这个问题的必然趋势,实际上就是整合。整合从积极的角度来看,不是可整可不整,而是谁整合得好,谁就能走得出来,否则就会被淘汰。因为所谓资源整合,就是利用优势互补,做出更适应市场和性价比更好的产品。或是从技术上面来整合,可能是上中下游的整合;或是从市场方面整合,如生产有优势的企业和市场有优势的企业整合,或者资本有优势的企业与制造有优势的企业整合。通过整合才能杀出一条路来,并且立足于行业。这种趋势虽然好,但是它仅仅只是形式上的。它的内涵是因为过度竞争诱发的一些调整或资源的整合,同时也是残酷的。”

  目前行业的整合基本上由大企业主导,而中小企业在这样的洗牌时期应该怎样发挥自身的优势,“存活”下来?“照明产品总的技术含量不高的,通俗来说,一个灯泡的复杂程度跟一个平板电视的复杂程度是不可以比的。这也给中小企业一些机会——并不是将白光LED做得最复杂的企业才能走出来,而是做得性价比最高的能够走出来。在这个过程中,我认为有两类企业可以走出来:一种是资金雄厚、规模特别大、有品牌优势的航空母舰;另一种在某一细分市场自己能开发产品、成本又低的小型灵活舰艇。企业规模小只是说明资本小、人少,但不代表它的创新能力差,他们可以针对某一特定的市场,甚至是特定区域的市场进行开发,只要性价比够高就可以了,这样恰恰能够冲出来。尤其现在是互联网的时代,制造商与用户是无比的接近,未来特殊或者个性化的需求可以成为现实的东西,而这种特殊化的东西恰恰是中小企业能够解决的,而不是大批量工厂生产出来的,因为大企业管理层次太多,反应太慢,反而没有优势。”

  目前的市场分为两大块,一块是已经定型的产品市场,这肯定是资本、规模、成本有优势的企业能够存活;还有一块是有创新能力的市场,可以满足区域化的、特殊的市场、个性化特点的需求,恰恰是小的创新型企业的机会,而处于中间的没有特点的企业往往会被淘汰。

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