在全球能源短缺的的背景下，節約能源是我們當前面臨的重要問題，而LED以其高效、節能、長壽命、多變幻、綠色環保等顯著特點，被公認為當前最具發展前景的第四代綠色光源。隨著國家對低碳、節能減排政策的不斷推進，LED產業遇到了大好的發展時機，也被許多專家譽為這是一個朝陽的行業。況且，國內外LED產業發展迅猛，全球范圍內正在迎來一輪推廣普及高潮，尤其是在全球各國逐漸施行淘汰白熾燈路線，這對LED無疑是一個契機。
       從表面來看LED似乎擁有著天時地利人和，但LED市場在近兩年來現疲軟狀態，企業毛利率不斷下降，生產成本、人工成本、管理成本高等問題，尋找發展出路及解決成本下降等問題成為行業熱話。其中，發掘新的原材料降低LED成本就一直是LED的一個發展方向。
       盡管涉及LED的材料不斷推陳出新，但實際上導入新材料投入到實際產品研發生產的企業仍是少數，筆者在采訪中了解到，有的企業目前開始使用新材料，如飛泰科技使用石墨烯新材料；也有企業表示會先小范圍嘗試使用。

       新材料有它存在的理由

       矽格瑪科技有限公司總經理殷樹元：
       在新材料面前，很多企業處在圍觀狀態而不是參與。從宏觀上來講，站在企業的角度看這是跟風現象，誰都不愿做被槍打的那只出頭鳥，不知道新材料好不好用、穩不穩定；微觀上講，新材料為什么會出現，因為有需求所以才會有新材料的出現，出現就必有它存在的理由。而新材料之所以會出現，就是要取代現有材料，兩者必然會進行新舊材料的優勢對比，對消費者來說當然是既要便宜又要好貨。
       新材料的出現會使傳統的生產模式、制作工藝、價格發生轉變，新材料將會使工藝革新、生產簡化、成本價格下降。而且，新材料會使得產品成本價格更低、產品性能更高，性價比更高；但使用新材料生產對企業規模也有要求，如對一些技術能力有限的小企業來說，他們對新材料并不是很了解又缺乏研發能力的話，就會不懂怎么運用新材料，因為新材料和現有材料相比較，兩者技術參數不一樣，因此，他們在導入新材料的過程會很艱難。相反地，像一些有技術研發能力的大企業，在導入新材料生產的過程就會很順利，他們在導入的前提已經很懂新材料的技術參數，及結構成分結構。
       我們矽格瑪科技也一直在研究新材料，現有部分正在進行檢測，經檢測穩定后才會推出市場。矽格瑪科技技術多年來深耕貴金屬材料開發，像合金線，是近兩年來LED行業內出現的替代傳統金線的產品，在前幾年還未興起時誰都不做白老鼠，不敢先行先試，但現在這種材料日漸成熟了很多人開始用，材料大多相似，可差異在于性能穩定。

       導入新材料對企業的技術設備有要求

       中山市徳士尼照明科技有限公司總經理陳德榮：
       對于使用新材料投入實際研發生產中，徳士尼不會大批量導入，但會小批量、小范圍的嘗試新材料的性能和質量。不用不代表不改變，好的材料、好的技術方能推動LED行業發展，這是必然的趨勢，但新材料還是要經過市場起碼要半年以上的檢驗才能看它穩不穩定。
而且，企業發展要改變、有革新性，性價比高還得跟得上LED技術，尤其現在LED技術更新換代速度之快，就如新材料要有個過程過渡，生產型企業才會慢慢接受。并且，更重要一點的是，新材料能夠應用在企業的研發生產上，對企業的技術設備要求很高，如各種產品檢測設備。

       新材料，或改變生產方式

       深圳市飛泰科技有限公司董事長董沛：
       對新材料處觀望狀態，其實這個是企業認識的一個誤區。現在新材料的價格已經下降，可以說是完全可以接受的程度，甚至是與現有材料成本價格相當，企業其實是可以使用新材料，這并不是價格的因素了。
       現在飛泰科技就是在使用新材料石墨烯導熱塑料生產，很多人都會疑問塑料能導熱？然而事實證明，使用石墨烯材料更輕、性價比更高、比重小、導熱性更高、可加工性更強。其實很多企業甚至是不同領域的行業對新材料都不陌生，像宜家家私、飛利浦這些知名大企早就在使用新材料，對新材料驗證的不是中小企業做的事，是大企業做的，如果大企業做的好那中小企業就會嘗試去使用新材料。
       而新材料的出現會對現有材料造成沖擊性，這種沖擊性很強，像石墨烯它的出現對以往的散熱性材料沖擊很大，以前是以鋁為導熱，然而現在新材料的出現使散熱性更強，外觀更好看，將產品提升了一個更高的層次。并且，價格走勢會越來越低，生產方式也將會改變，LED是新興行業，一切皆有可能，未來熒光粉也會發生結構變化。

       批量使用新材料投入生產

       中山市東君照明有限公司銷售經理王學軍：
       目前有很多新材料的出現，東君照明會小批量的使用，將其投放到實際生產中，但按目前的情況來看，新材料占得比例還是很少。保守起見，我們會選擇傳統材料生產，一來對現有材料了解，二來也是保證產品質量，保障產品性能穩定。或許新材料會在某些方面優于現有材料，但是不敢其保證質量，也許等新材料經過了市場的檢驗，等它的價格和性能穩定之后會嘗試使用。
       深圳市飛泰科技有限公司董事長董沛曾多次在不同的行業論壇及營銷沙龍上，強調日后的產品將會是便宜不壞。而這種“平靚正”正是由新材料的影響，新材料的出現將會改變現有材料的生產方式和產品結構，制造工序也更簡化。
       盡管如此，業內許多中小型企業對新材料仍然處保守態度，而走在前沿的企業仍為少數；這其中，一方面是部分新材料價格還未降下來，另一方面則是企業的生產設備技術能力有限。

       新材料：圍觀比參與多

       2012年1月，工信部組織編制的《新材料產業“十二五”發展規劃》、《新材料產業“十二五”重點產品目錄》兩份文件正式對外公布。根據公布的發展目標了解到：到2015年，國內新材料產業總產值達到20000億元，年均增長率超過25%；研發投入明顯增加，重點新材料企業研發投入占銷售收入比重達到5%；同時打造10個創新能力強、具有核心競爭力、新材料銷售收入超150億元的綜合性龍頭企業，培育20個新材料銷售收入超過50億元的專業性骨干企業。

       有需求，新材料才有增長

       從公布的文件可以看出，近年來我國對LED給予越來越多的關注和重視，全國各地政府每年對LED行業發放的各種優惠政策和財政補貼也逐年增長，對這個新興行業扶持力度之大；尤其是上游材料領域，文件中作出的規劃要求在短時間內對專用材料方面加大技術創新和投入力度，加快批量生產的步伐，以滿足LED發展迅速的需求。
       在《新材料產業“十二五”發展規劃》、《新材料產業“十二五”重點產品目錄》兩份文件中，還公布了包括白光LED用熒光粉、高端氧化鈰半導體拋光液、砷化鎵單晶材料、高品級金剛石、藍寶石材料、碳化硅晶片、氮化鎵外延片等在內的多種LED照明相關重點材料產品目錄，并且細化到性能指標及產能數量指標。其中，對于白光LED熒光粉產業化，提出了新增發光材料產能0.5萬噸/年的目標。
       由芯片及外延材料、襯底材料、發光材料、封裝材料、散熱材料、工藝輔助材料等為主組成龐大的LED材料家族，是發展LED產業的重要基礎，對提升LED技術水平，加快產品更新換代，降低成本和普及應用至關重要。
       目前，不少LED照明企業普遍反映毛利率不斷下降，如從上市企業的季度報、年報都可看出，照明事業部的毛利率下降；此外還面臨成本不斷上漲的問題，如人工成本、原材料成本、管理成本等；因此，當前LED行業面臨的迫切需求則是嚴格控制生產成本、不斷提升工藝水平、提高利潤，這些對LED材料發展無疑是個市場機遇，也是LED材料業持續增長的引擎。

       稀有金屬材料對LED光源發展“功不可沒”

       10月初，3位日本科學家因發明了“高亮度藍色發光二極管（LED）”獲得2014年諾貝爾物理學獎的消息傳出后，LED行業一片鼓舞，此新聞事件也登上了各大行業媒體的頭條，
       在諾貝爾獎授予LED照明技術的同時，相關稀有金屬也引起了行業關注。據了解，目前LED光源的核心材料主要是稀有金屬鎵（Ga）、銦（In）與砷（AS）、磷（P）的化合物，并且基于寬禁帶半導體材料氮化鎵（GaN）和銦氮化稼（InGaN）等也是最具有商業應用價值的LED發光材料，稀有金屬鎵、銦等材料對LED照明技術的發展可謂“功不可沒”。
       隨著LED光源越來越廣泛被應用，大量稀有金屬化合物制成的LED材料將迎來更大的需求。據統計，2013年我國芯片產值達到105億元，增幅31.5%，產量增幅更是高達61%；其中GaN芯片的產量占比達65%，而以InGaAlP芯片為主的四元系芯片的產量占比為25%，GaAs等其他芯片占比為10%左右。
       據專家預測，2014年我國LED行業會延續2013年上升勢頭，迎來新一輪的增長，預計增長率將達到40%左右。全球LED照明的快速發展，必將會帶動鎵和銦等稀有半導體金屬需求的快速增長，也會帶動越來越多的企業和個人關注銦和鎵等稀有金屬。作為全球銦、鎵等稀有金屬交易量和庫存量最大的現貨交易所，泛亞有色金屬交易所在稀有金屬行業內的優勢地位也會逐漸凸顯。

       材料業競爭不容忽視

       目前，LED照明以藍寶石襯底和碳化硅襯底為主。近來，韓國LED廠商為了和中國廠商競爭，首爾半導體和LGInnotek研發“氮化鎵”（galliumnitride、GaN）襯底，與其同時，封裝廠也有意用硅取代環氧樹脂，強化產品效能、延長使用壽命。
       據了解，韓廠研究的“氮化鎵對氮化鎵”基板，稱可以解決差排問題。而封裝廠方面，韓廠開始用硅作為封裝材料，取代環氧樹脂。據悉，環氧樹脂使用3000—6000小時后會出現色偏移現象，硅使用時間則多了10倍，可用30000—50000小時。但部分業內人士表示，GaN和硅的效能都比現行材料好，但美中不足的是價格在目前來說偏高，若想增加市場競爭力，就必須得同時壓低價格、提升表現，當下，已有廠商正在研發比硅更便宜的材質。

       新材料：雷聲大雨點小

       盡管目前，許多應用在不同領域的新材料技術不斷被發掘出來，新材料咋聽好像蠻厲害的樣子，但大多數都只是圍觀，少有的大企才會真正把它應用在實際生產中，新材料的運用在行業的現實背景下可謂是“雷聲大雨點小”。
       在記者的走訪調查中了解到，有的企業認為，或許新材料會優于現有材料，但不可忽略的現實是目前國內材料研發及生產企業普遍面臨兩大發展瓶頸：一是，LED企業多而散，材料的生產很難規模化。二是，一般企業不愿輕易更換進口原材料，即使國產材料基本性能達標，但對國產材料的長期穩定性都存有普遍疑慮。
       雖然如此，但還是有少部分的知名企業使用新材料，如全球知名跨國集團斯泰隆公司推出了多種LED用新樹脂材料且全力進軍中國市場。與其同時，道康寧也宣布推出專門用于LED芯片的黏結劑，以彌補現有同類材料的不足；有著同樣舉動的還有日企三菱化學。
       對于目前多數全球材料巨頭而言，盡管LED從材料的使用量上規模還很小，但該領域隨著未來終端照明市場產生規模效應后，將很有可能成為未來帶動電子材料產業的新亮點。此外，也不難看出，新材料的出現已經對現有材料造成沖擊，對現有的生產方式和制作工序等方面帶來改變。

       新材料的運用，只欠東風

       鑒于節能燈在光效、壽命等方面的卓越性能，在全球應對氣候變化和能源緊缺的背景下，全球多個國家或地區先后推出了禁止使用白熾燈，推廣使用節能燈的計劃。在推廣節能燈的同時，尋找新材料來代替傳統材料進行生產的問題也日趨嚴峻，那么，當下被業內人士看好的新材料卻鮮少有企業將其運用到實際生產之中，這是為何呢？

       技術與成本不成正比

       當下隨著價格戰的比拼，照明燈飾行業人士都在尋求各種方法降低生產成本，所以有部分人在生產材料上做了進一步的更新換代。尋找新出現的或已在發展中的，具有傳統材料所不具備的優異性能和特殊功能的材料。
       可新材料的推出，卻很少企業投入到實際的生產過程之中，針對這個問題，深圳市米田電科技有限公司銷售副總儲天生表示，“我們公司主要是從事電解電容這一方面的生產，所以在原材料的使用上，都是采用國內知名品牌的原材料，而那些研發出來的新材料沒有被使用，首先要明白新材料被研發出來的原因。一是當下發展低碳經濟成為全球熱點，各大廠商之間都紛紛加大了對于LED節能燈的生產力度；二是國內外廠家生產成本的提高，亟需尋找更加便宜的原材料來降低生產成本。那為何原材料研發出來了，又沒有使用呢？可能是由于以下一些原因。第一，要承認當前研發新材料的技術已經成熟了，但是由于原材料的昂貴，導致其難以投入使用；第二，由于目前絕大多數的新材料都是在傳統材料的基礎上發展而來，是傳統材料在性能或者功能上不斷提高的延續，因此新材料從一開始就具有較高的進入壁壘；第三，新材料的研發作為一種現代化的高新技術，投資風險比較大，商業化程度低，達不到經濟規模，從而也會制約新材料的投入使用”。

       需求是個大問題

       雖說新材料沒有投入使用的原因是多方面的，但需求是個大問題。深圳市米田店科技有限公司副總張成偉坦言，“當下很多的新技術都在進一步提升，進而有了新產品的出現，可新產品的出現需要新的市場來發展。若是一種新的材料被研發出來，可是沒有市場需求，那么這種材料又怎么能夠運用到實際的生產之中呢？同樣的，新材料的發展依賴于上下游相關產業的發展，特別是下游用戶的進一步創新開發，才能使新材料產品最終走向市場。所以總的來說，新材料的發展和應用是牢牢建立在需求之上的，可當下很多材料的特性都是針對企業和消費者的需求進而針對性的去研發，而非是先尋找到一種新材料進而發現它的特性適合哪些企業和消費者。如果新技術得不到應用，則無法走向市場化和產業化，而挖掘企業和用戶的需求，開發新材料，就成為了照明燈飾行業的先導。”

       風險和機遇并存

       因為有市場需求，所以才會被研發出來，但是研發出來沒有被使用，真的是因為市場需求空間的問題么？“或許不一定”，這是佛山市東電時代照明有限公司的一位內部人士給出的回答。
       該人士表示，“新材料的使用，不僅僅是因為技術與價格之間的反差，市場需求的影響是一個方面，但是新材料的投入運用也要針對不同的產品而言，但更重要的是在新材料的投入使用是一個風險和機遇并存的問題。一方面，若是照明燈飾行業里面有10%的人在使用，那么這里面的風險是可想而知的；若是有30%—40%的人在使用，說明其有一定的利潤空間；若是有70%以上的人在使用，那我也跟著去使用，那我就OUT了。所以新材料存在前期科研和中期試用的資金投入，具有市場的不確定性，生產流程和技術手段的多變性，產業技術集成能力差。故新材料使用的投資風險性是企業必然要考慮的問題之一。另一方面，新材料的運用也是一種機遇，當那少部分人使用的時候，效益很好的話，那么他獲取的利潤也是不菲的。”

       一切具備，只待時間驗證

       總的來說，新材料沒有投產的原因是多種多樣的，那未來前景如何呢？他們不約而同的給出了一致的回答。
       儲天生坦言道，“新材料被研發出來，說明我們的科技在進步，當下鮮少被投入使用，只是時間問題而已。因為照明燈飾行業在發展，它就必然會追求新的突破。”
       張成偉也發出了同樣的感慨，“誠然，技術是日新月異的。新材料的使用，對已照明燈飾行業來說，肯定是一件好事，也是響應綠色低碳環保的號召。但要解決行業目前生產商的弊端，這個還是需要時間來驗證的。”
       新材料作為照明燈飾行業的一種新型事物，其巨大的市場需求和利潤空間誘使潛在進入者紛紛進入，這也是無可厚非的。“對于整個照明燈飾行業從長期來說，是一件好事；但從短期來看，新材料投入使用，生產新的產品，然后再拿消費者進行試驗，這并不是一件好事。但也不可否認，新材料的出現是能夠解決當前照明燈飾行業面臨的難題，只是需要時間來驗證，因為照明燈飾行業人士沒有多少人愿意冒險，大家都虧不起。有些人哪怕現在沒有盈利，但既然選擇了這個行業，即使是流淚也要堅持做下去。所以前景是美好的，做好自己是最重要的。”佛山市東電時代照明有限公司的內部人士坦言。

       新歡與舊愛的對壘

       “工欲善其事，必先利其器”，好的技術還需有好的材料來配合。在照明燈飾行業產品同質化越趨嚴重的今天，技術創新受到更多的關注，而材料的轉變也隨之成為焦點。新舊材料的交替是行業發展的重要體現，下面我們就來探究一下LED燈具各個部件，不同材料中“新歡”與“舊愛”的對壘。

       芯片襯底
       藍寶石（Al2O3）VS硅（Si）VS碳化硅（SiC）

       目前LED芯片的襯底材料有：藍寶石（Al2O3），硅（Si），碳化硅（SiC）。眾所周知，藍寶石玻璃是作為蘋果的一項熱門創新，被選為iPhone6和iWatch的屏幕材質，但是大家不了解的是藍寶石興起于LED行業。LED芯片襯底一般選用藍寶石，原因就是藍寶石襯底技術成熟，機械強度高，器件穩定，透光率尚可。
       據了解，現在的大功率LED芯片襯底材料一般都為藍寶石或碳化硅（SiC），但這兩種材料價格都非常昂貴，且都為國外大企業所壟斷，導致芯片價格一直居高不下。使用藍寶石作為襯底也存在一些問題，例如晶格失配和熱應力失配，這會在外延層中產生大量缺陷，同時給后續的器件加工工藝造成困難。為突破國際專利壁壘，國內已經啟動了硅（Si）襯底材料的研究并已經取得了一些進展。
       業內人士分析表示，用硅（Si）做襯底材料價格會低的多，不僅因為硅（Si）襯底本身的價格比藍寶石和碳化硅（SiC）襯底便宜很多，而且可以制作出比藍寶石和碳化硅（SiC）襯底的尺寸更大的襯底，以提高MOCVD的利用率，從而提高管芯產率。而且硅（Si）襯底也是導電襯底，電極可以從管芯的兩側引出，而不必象不導電的藍寶石那樣必須都從一側引出，這樣不但可以減少管芯面積還可以省去對GaN外延層的干法腐蝕步驟。同時由于硅的硬度比藍寶石和碳化硅（SiC）低，在加工方面也可以節省一些成本。據國外某知名公司的估計使用硅襯底制作藍光GaNLED的制造成本將比藍寶石襯底和碳化硅（SiC）襯底低90%。

       外殼散熱
       導熱塑料VS金屬塑料VS陶瓷

       據了解，傳統的燈具外殼散熱材料有以下三種：鋁材等金屬塑料、一般塑料和陶瓷。相對于金屬材料，導熱塑料具有散熱均勻、重量輕、安全系數高、造型設計靈活等特點；相對于陶瓷，導熱塑料堅固、成型加工方便，造型設計的自由度更高；相對于一般塑料，導熱及膨脹系數比較高。
       LED產業的快速發展，大大拉動了上游材料業的發展，也進一步促進高端材料領域的突破。LED燈具中用到大量的塑料制件，包括LED芯片的封裝元件、LED光學透鏡、光散射元件、高效散熱元件、光反射和光漫射板等。據數據顯示分析，導熱塑料正越來越多地取代金屬部件應用于LED燈具的導熱部件，包括燈座、冷卻散熱燈杯和外殼等。
       有業內人士認為，導熱塑料走紅是一場LED新材料的革命，但更多人表示這場新材料的革命背后其實就是新一輪的價格戰：石墨烯這種新材料在幾年前早已出現，哪一品類LED燈具配件實現塑料，這一類品類LED燈具就能成為當年的暢銷之王；誰能先把LED燈具配件塑料化，誰就率先走進民用市場，例如在去年下半年至今年上半年走紅的LED球泡燈。
       事實上，導熱塑料逐漸在照明業界走紅很大一部分原因有賴于室內LED照明，反之，室內LED照明之所以有機會在民用市場普及，也有賴于通過技術進步及塑料的使用大大降低成本和價格。目前LED燈具的散熱器（外殼）材料大多采用鋁合金，其低廉的成本、簡便的加工、優良的導熱性能使其長期占據著LED散熱器材料的主流位置。但鋁合金的成本價格明顯高于導熱塑料，LED球泡燈、LED筒燈、LED射燈、LED日光管等室內LED燈具也通過以塑料制件替換鋁材制件，成功降低了成本和價格，除了上述品類燈具外，目前能夠使用塑料配件的LED燈具還不多，能夠使用塑料的一般只有燈罩。
       隨著LED散熱技術的不斷進步，石墨烯導熱塑料、塑包鋁等新型散熱材料不斷地被開發出來，將會有越來越多的室內LED燈具使用上導熱塑料等新材料，也將進一步降低LED燈具的價格。