Радомский Н.В.
Географический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова
[email protected]

Введение

Создание светодиода белого цвета компанией Nichia в 1996 году можно назвать революционным событием в области полупроводниковой светотехники. Это событие позволило использовать в осветительных системах принципиально новый, высокоэффективный источник света и послужило началом бурного развития технологий производства в различных компаниях. Научные исследования, проводимые ведущими компаниями, были направлены на повышение эффективности светового потока полупроводниковых источников, снижение их себестоимости, увеличение срока службы. Появление сверхмощных светодиодов и развитие микроэлектроники не оставило без внимания и Россию. Начиная с 2005 года, появляются первые отечественные светодиодные системы освещения, а с конца 2007 года начинается серийный выпуск отечественных светодиодов. В 2008 году на российском рынке производителей осветительных систем начинается конкуренция.

Проблемы российского рынка светодиодной продукции

Чтобы лучше понять, что собой представляет сегодня российский рынок светодиодной продукции на фоне лучших мировых производителей, приведу некоторые цифры. На конференции, состоявшейся во Франкфурте, агентство Strategies Unlimited опубликовала отчет, согласно которому общий объем продаж LED компонентов в 2010 году составил 10,8 миллиарда долларов США, это 68% роста. Рынок светодиодов в 2010 году по регионам представлен на рисунке 1. По доходам крупнейшие поставщики светодиодов в 2010 году распределились следующим образом: Nichia, Samsung LED, Osram Opto Semiconductors, Philips Lumileds Lighting, Seoul Semiconductor, LG Innotek, Cree.

Анализ рынка LED был представлен Элла Шум на конференции 23 февраля 2011 г. в Санта-Кларе, штат Калифорния (Элла Шум, директор крупной консалтинговой фирмы HB-LED Research at Strategies Unlimited) .

Признанным лидером рынка светодиодной продукции стала компания Nichia. Ее прибыль от продажи светодиодов в 2010 году составила свыше 2,2 млрд. долларов США. Компания Samsung LED в 2010 году добилась существенного прогресса – 1,14 млрд. долларов против 508 млн. в 2009 году. OSRAM – один из ведущих производителей светотехники в мире добился в 2010 году объема продаж в масштабах всего мира 4,7 млрд евро. Продукция OSRAM выпускается на 46 производственных предприятиях, расположенных на территории 17 государств и поставляется в 150 стран мира. Потрясающие показатели. Всплеска прибыли в 2010 году добилась компания LG INNOTEK 783 млн. долларов против 229 млн. в 2009. Южно-корейская компания Seoul Semiconductor достигла уровня доходности 726 млн. долларов. Данные о прибыли различных компаний от продажи светодиодной продукции получены из доклада . Согласно данным 2011 Annual Report прибыль компании CREE в 2010 составила 988 млн долларов США (рост на 14%) . В работе проведен тщательный анализ светодиодной продукции ведущих мировых производителей.

А что же происходит в России? По данным маркетингового агентства «Навигатор» В 2010 году объем продаж светодиодов в нашей стране составил около 0,5 % от мирового или 54-56 млн. долларов. При этом рост рынка светодиодов в России отстает от общемирового примерно в два раза. По словам Долина Е. В. (генеральный директор «Корвет-Лайтс») «Точных данных по объему российского рынка светодиодов и связанных с ними продуктов нет. Причина проста – отсутствуют соответствующие группировки и товарные коды в ОКП (Общероссийский классификатор продукции) и в ТНВЭД (Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности), а значит нет и подробной статистики. Экспертные оценки рынка колеблются от 25 до 100 млн. долларов».

Безусловно, есть понимание важности развития отрасли. На данный момент государственная поддержка светодиодного начинания выражается в прямом финансировании нескольких проектов. Однако отрасль развивается еще слишком медленно. В числе ключевых факторов, сдерживающих развитие российского рынка светодиодного освещения, называют следующие.

1. Отсутствие системной комплексной нормативно-правовой базы.

До сих пор в РФ не разработана методика и стандарты по измерению характеристик светодиодов, поэтому возникают проблемы с сертификацией конечной продукции. Надо заметить, что 23 ноября 2009 года принят Федеральный закон №261 «Об энергосбережении и энергоэффективности». 20 июля 2011 г. принято Постановление Правительства РФ N 602 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам, используемым в цепях переменного тока в целях освещения». С 26 октября 2011 года в действие вступают следующие требования по энергоэффективности светодиодного освещения:

• светильники для наружного уличного освещения должны иметь энергоэффективность не менее 50 лм/Вт до 30 июня 2012 г. и не менее 60 лм/Вт - с 1 июля 2012 г.;
• светильники для внутреннего освещения общественных и производственных помещений, светильники для нужд ЖКХ - не менее 50 лм/Вт;
• продолжительность горения - не менее 25000 часов;
• спад светового потока светодиодных ламп менее 30 процентов за 25000 часов.

Эти законодательные акты заложили основы для модернизации и стимулирования новых энергосберегающих технологий и продуктов, в том числе и развитие полупроводниковых источников света. Однако необходимо еще обязательно разработать национальные и отраслевые стандарты и СНиПы, усовершенствовать гигиенические правила и нормы, способы контроля. Кроме этого, необходимо создать независимые испытательные центры, оснащенные специализированным метрологическим оборудованием и методиками испытаний и измерений, которые позволят достоверно подтвердить соответствие стандартам и требованиям. Сегодня в этом заинтересованы только национальные производители. Государство в лице Министерства промышленности и торговли по данному направлению ничего не предпринимает. Вместе с тем, на уровне руководства страны все нужные слова и политические решения приняты.

2. Высокая стоимость энергоэффективных осветительных технологий (при низкой стоимости электроэнергии).

Что касается второго фактора, то ситуация неоднозначная. С одной стороны научные исследования и развитие технологий приводят к систематическому снижению себестоимости светодиодов, а это должно сказываться на стоимости осветительных систем. А с другой стороны на цене конечного продукта начинает серьезно сказываться стоимость драйвера питания, конструкции корпуса светильника. То есть только падение стоимости чипов не окажет решающего влияния на цену конечного продукта, и проблему высокой себестоимости светодиодных светильников надо решать комплексно. Стоимость электроэнергии в России постоянно растет и приближается к показателям ведущих стран. Поэтому переход к энергосберегающим осветительным системам в нашей стране с каждым годом становится все актуальней. В таблице 1 приведены тарифы электроэнергии в 2010 году в ряде стран (источник: журнал “Биржевой лидер” ).

Таблица 1.

3. Низкая востребованность инновационных решений российскими предприятиями.

Наше традиционное неумение просчитывать на несколько ходов вперед, чтобы оценить будущую прибыль; экономия на научных исследованиях проектов, прибыль от которых на первый взгляд неочевидна. К тому же ряд серьезных ошибок при изготовлении осветительных систем отпугивает потенциальных инвесторов:

• ошибки в выборе светодиода с определенными характеристиками;
• ошибки в тепловом проектировании конструкции светодиодного светильника;
• ошибки при выборе и/или производстве драйверов питания.

С целью снижения общей стоимости конечного продукта выбираются самые дешевые комплектующие. На российском рынке огромное количество светодиодов, произведенных в Китае или еще где-нибудь на кустарном производстве с серьезными отклонениями от технологического процесса. Эти светодиоды имеют стоимость существенно ниже стоимости комплектующих ведущих компаний, но при этом и характеристики соответствующие. Да и менеджеры торгующих фирм не всегда честно информируют покупателя. В итоге, конечный продукт на таких светодиодах имеет низкие потребительские характеристики, что дискредитирует идею энергосберегающих осветительных систем на светодиодах.

Не всегда грамотно проводится расчет параметров теплоотводящих устройств, а порой и вовсе, не проводя расчетов и тепловых испытаний, светильники запускаются в серию. Проблемы с отводом тепла станут заметны только спустя какое-то время, когда плотность светового потока начнет резко снижаться. По-моему мнению ошибку совершают и те, кто пытается сделать светодиодные лампы в корпусе подобном лампам накаливания, чтобы потребителю облегчить процесс перехода. Однако в этом случае усложняется проблема отвода лишнего тепла, и, главное, себестоимость такой конструкции становится существенно дороже. Поскольку используется принципиально новый источник света, необходимо и конструкцию светильников делать иной, а не создавать «монстров». Немецкая компания Ledo LED technologie на Московском международном светодиодном форуме «Светодиоды в светотехнике» (Interlight Moscow) в ноябре 2011 года представила серию ламп под общим названием Bulled. Эти лампы были спроектированы этой компанией и выпущены на рынок. Розничная цена ламп колеблется около 90 евро за одну штуку. Подобные лампы, представленные российской компанией «Оптоган», имеют стоимость порядка 1000 рублей. Что тоже очень дорого для обычного потребителя.

Производители светодиодов указывают срок службы их изделий - 50-100 тыс. часов. А некоторые комплектующие драйверов питания не всегда могут отработать надежно так долго, поскольку для снижения себестоимости драйвера питания производитель заложил копеечные электролиты. В итоге срок службы осветительных систем будет существенно снижен.

4. Не достаточное количество квалифицированных кадров.

Отрасль растет стремительно, но сейчас будущих светотехников в России готовят всего несколько десятков человек в год вузы в Москве (МЭИ Кафедра Светотехника), Саранске (Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева Кафедра светотехники и источников света), Томске (Томский политехнический университет Кафедра лазерной и световой техники) и Казани (Казанский государственный энергетический университет Кафедра Светотехники и медико-биологической электроники). В целом, ситуация катастрофическая. Специалисты по стандартам и метрологи на светотехнических предприятиях практически отсутствуют. Без них выпускать качественную продукцию невозможно, апеллировать и приглашать к обсуждению стандартов некого. Отсюда и проблемы с формированием нормативно-правовой базы.

Российские производители светодиодной продукции

В 2010 году образована единственная в России профессиональная ассоциация НП ПСС (Некоммерческое Партнерство Производителей Светодиодов и Систем на их основе). В настоящий момент в ассоциацию входят следующие компании: ЗАО «Оптоган», ЗАО «Светлана-Оптоэлектроника», ООО «Фокус», ООО «Планар-Светотехника», ООО «Завод «Световые Технологии», ЗАО «Производственное объединение «Электроточприбор», ЗАО «Связь Инжиниринг М», ООО «ИНТЕССО», ООО «ЭКОЛАЙТ» («ЛидерЛайт трейд»). Цель ассоциации НП ПСС – это объединение усилий участников российского рынка, выпускающих продукцию высокого качества, для создания нормативно-правовой базы отрасли, повышение профессионального уровня всех участников, создание метрологических центров по контролю качества продукции, объединение ресурсов для решения глобальных задач отрасли, снижение затрат на доступ к новым технологиям.

Одним из лидеров в производстве светодиодов на российском рынке является группа компаний «Оптоган» (г. Санкт-Петербург). Это частная компания с привлечением государственного капитала (контрольный пакет принадлежит группе ОНЭКСИМ, 17% - “Роснано”, 33% минус одна акция - якутскому ОАО РИК) была основана в 2004 году в Хельсинки. Компания производит осветительные системы на основе светодиодов собственного производства:

• светодиодные чипы OHT-x454510x;
• сверхяркие светодиоды: OLP-X5050F6L, OCM-X120R01A (белые светодиоды до 120 Вт со световым потоком до 9000 лм), цветные светодиоды;
• светодиодные модули OMT-X450R225-XXFX;
• светодиодные светильники - Оптолюкс-Офис, Оптолюкс-Стрит, Оптолюкс-Холл.

На LED-Форуме в Москве в ноябре 2011 года был представлен модуль Optogan X10 на керамической подложке, разметка которой позволяет разделять его на более мелкие части в соответствии с пожеланиями клиента. Один сегмент Optogan X10 потребляет 6,5Вт и имеет энергоэффективность выше 100лм/Вт. Нагрузка при желании может быть увеличена до 500 Вт. Функциональность целого блока особенно важна для индустриальных светильников.

«Оптоган» в 2011 году открыл в Германии (г. Ландсхут) завод по выпуску светодиодных чипов. По мощности (более миллиарда светодиодных чипов в год) это второе производство в Европе после Siemens. Чипы будут использоваться для производства светодиодных ламп на основном заводе компании в Петербурге.

23 ноября 2011 компании «Оптоган» и «Планар-Светотехника» объявили о выводе на российский и зарубежные рынки линейки полноцветных светильников (RGBW-светильники) совместной разработки, выполненных на компонентной базе «Оптоган». Новые светильники будут выпускаться под торговой маркой «Оптолюкс».

По итогам 2011 года компания прогнозирует пятикратный рост (до 20 миллионов долларов).

Важное место на российском рынке производителей светодиодов занимает ЗАО «Светлана-ЛЕД» (г. Санкт-Петербург). В ЗАО «Светлана-Оптоэлектроника» производство светодиодов выделено в отдельное предприятие ЗАО «Светлана-ЛЕД». Первая партия продукции сошла с конвейера в апреле 2011 г., а официально объявлено о запуске первой очереди в июне. Проектная мощность ОАО «Светлана-ЛЕД» составляет 3-3.5 МВт/мес. Оборудование для производства светодиодов закуплено за рубежом и позволяет получать технические характеристики, сравнимые с лучшими мировыми аналогами. На сегодняшний день продукция представляет собой линейку из девяти моделей светодиодов, которые имеют различные показатели мощности, светового потока и соответственно различные сферы применения. В настоящее время завершается этап сертификации светодиодов SVETLED в одной из крупнейших лабораторий Европы Nemko (Осло, Норвегия).

В статье приведены технические характеристики светодиодов ЗАО «Светлана-ЛЕД»: SVL01/02/03 – однокристальные, SVL04/05 – многокристальные, SVL06/07/08 – светодиодные матрицы (от одноваттных до 100 Ваттных).

В 2004 появилась компания ООО ТД «Фокус» (Фрязино Московской области), которая выполняет полный производственный цикл от разработки светильников до внедрения их в жизнь. Имеется множество инновационных разработок, патентов и реализованных проектов, в сфере энергосбережения. Компания в своих светильниках применяет светодиоды японской корпорации Nichia и немецкой компании Osram и электронные компоненты ведущих мировых производителей. В настоящее время предприятие серийно выпускает светодиодные светильники следующих типов (характеристики светильников можно посмотреть на сайте компании):

• уличные светильники серии УСС;
• промышленные светильники типа Колокол;
• светильники для офисов серии СПО.

В 2011 году достигнуто соглашение между мировым лидером в производстве высококачественных светодиодов корпорацией Nichia (Япония) и российской компанией «Фокус» на эксклюзивное применение уникальных светодиодов для освещения автомобильных дорог и магистралей на территории Российской Федерации и стран СНГ. Корпорация Nichia предоставила эксклюзивные права на использование светодиодов с широкой диаграммой направленности. Этот светодиод был специально разработан для компании «Фокус».

Компания «Планар Светотехника» (Санкт-Петербург) основана в 2008 году. Основная деятельность:

• проектирование, производство и монтаж систем светодиодного освещения;
• разработка уникальных моделей светодиодных светильников;
• разработка систем электрического питания и управления светильниками.

Компания «Планар-Светотехника» проектирует и поставляет системы светодиодного освещения для фонтанов, бассейнов, садов и парков, коттеджей, торговых помещений (в особенности для ювелирной торговли).

Компания «ИНТЕССО-Светодиодные системы» (г. Новочеркаск Ростовской обл.). В октябре 2011 года компания «ИНТЕССО» открыла завод по производству светодиодных светильников. Производство создано в сотрудничестве с ГК «Оптоган». Производственная мощность составляет 5000 изделий в месяц. Продукция компании:

• светодиодные светильники для внутреннего освещения офисов, общественных мест (подъезды, технические помещения, подземные переходы) (Solaris LO);
• садово-парковое освещение - для декоративно-художественного освещения больших открытых площадок (Solaris LSD);
• светодиодные светильники для уличного освещения (Matrix S);
• промышленные светодиодные светильники для освещения торговых залов, складских помещений, производственных цехов (Matrix I, Solaris LL).

МГК «Световые Технологии» (г. Рязань). Международная группа компаний «Световые Технологии» - ведущий производитель светотехнического оборудования на территории СНГ. На сегодняшний день под торговой маркой «Световые Технологии» на собственном производстве выпускается более 1000 модификаций светильников для 50 областей применения от административных и офисных зданий до промышленных объектов и стадионов. Некоторые типы светильников МГК:

• серия WAVE LED - предназначены для использования в офисно-административных помещениях премиум класса;
• DL 20LED - предназначены для использования в торговых помещениях;
• подводные светильники NUR 20LED.

ПО «Электроточприбор» (г. Омск). ЗАО Производственное объединение «Электроточприбор» знакомо всем больше, как производитель переносных светодиодных светильников взрывозащищённого исполнения, электроизмерительных приборов и оборудования для добывающих отраслей. Несколько лет назад руководством предприятия было принято решение об использовании накопленного опыта по производству индивидуальных светильников для разработки и изготовления стационарных энергосберегающих устройств на основе светодиодов:

• Светильник головной СГГ-10;
• Промышленный светильник ССП01-20;
• ССБ10-х (х – количество светодиодов в светильнике: 3, 4, 6, 72) – светильники для нужд ЖКХ (аналог лампы накаливания)

Технические характеристики на сайте компании.

ЗАО «Связь Инжиниринг» (г. Москва). Предприятие создано в 1997 г. на базе отделов Радиотехнического института им. академика Минца. Компания ЛЕД-Эффект , входящая в холдинг «Связь Инжиниринг», занимается разработкой и производством энергосберегающих светодиодных систем освещения. Компания производит светодиодную продукцию для освещения объектов ЖКХ, административно-офисных помещений, магазинов, складских помещений, автостоянок и промышленных объектов. Светильники на светодиодах компании Nichia:

• Классика-1 (на количество точечных источников от 8 штук);
• Офис 40-1 (количество светодиодов 40 штук;
• Стадарт-1 (количество светодиодов 32 штуки.

Компания “ЛидерЛайт трейд” (г. Москва) является ведущим поставщиком светодиодных светильников и ламп российского производства под торговой маркой ECOLIGHT. Ассортимент выпускаемой продукции рассчитан на широкое применение в таких областях, как офисно-административное, уличное, промышленное освещение, освещение в секторе ЖКХ, а также сектор бытового освещения:

• светодиодные линейные лампы серии EcoLamp;
• потолочные светильники EL-ДВО;
• Уличные светильники EL-ДБУ-01-095 с IP65.

В 1998 году создано ООО «Корвет-Лайтс» (г. Москва) Компания занимается разработкой сферических однокристальных светодиодов, а также светосигнальных и осветительных приборов на их основе. К таким приборам относятся: рекламные табло, декоративная подсветка, специализированные источники света (полупроводниковые светофоры для РЖД, прожекторы для локомотивов, автодорожные светофоры). В 2006 году началось строительстве завода ЗАО НПО Российские системы автоматики и телемеханики (РоСАТ). Производственная мощность завода – 3 млн. однотипных светодиодов в месяц. Примеры разработок:

• СДК-Б465-85-1W - одноваттный белый светодиод;
• SQuare 10K-2600-24 - светодиодный источник света для уличного освещения;
• Line 290-500-24 - протяженный светодиодный источник света;
• Светодиодный светильник СОЛ1(1) для нужд ЖКХ;

В России существует ряд других компаний, производящих светодиоды и системы освещения на базе полупроводниковых источников свечения, которые следовало бы кратко упомянуть.

НПЦ ОПТЭЛ (г. Москва). Научно-производственный центр оптико-электронных приборов «ОПТЭЛ» основан в 1998 году группой ученых и инженеров, специалистов в области полупроводниковой оптоэлектроники. Основные направления разработок и производства НПЦ «ОПТЭЛ»

• мощные светодиоды белого свечения для целей освещения;
• мощные светодиоды различных цветов свечения для интерьерного освещения;
• светодиодные модули;
• светодиодные фонари и линейки белого для архитектурно-ландшафтного и подводного освещения;
• светодиоды для отображения визирных знаков.

Некоторые типы мощных светодиодов производства НПЦ «ОПТЭЛ»:

• У-337БЛ-Т1 - одноваттный белый светодиод;
• У-362БЛ - 7 Ваттный белый светодиод;
• У-133БЛ -Т - 3-х Ваттный белый светодиод.

Подробные характеристики можно увидеть на сайте компании.

ЗАО «Планета-СИД» (г. Великий Новгород) занимается производством и разработкой различных типов маломощных светодиодов (многоцветные светодиоды для индикации). Например:

• КИПД 131 Г9 – Г (для поверхностного монтажа);
• КИПД 66 (светоизлучающие светодиоды);
• КИПД 66И (сверхяркие).

ОАО «Протон» (г. Орел) является одним из крупнейших производителей светодиодов и светотехнической продукции в России: светодиодные приборы маркировки взлетных полос и вертолетных площадок, светодиодные светильники для нужд ЖКХ. Например:

• мощные светодиодные матрицы КИПД 137 белого цвета свечения;
• КИПД 138 - однокристалльный светодиод;
• КИПД140 (аналог «Luxeon», «Prоlight»).

Гельветика-Краснодар (г. Краснодар). Компания производит светодиодные линейные лампы для декоративной подсветки (светодиодные трубки). Они могут использоваться для внутренней подсветки в световых коробах. Более 100 светодиодов внутри трубки с номинальной мощностью 25мА. LU-PC-1W - это лампа, в которой в качестве источника света используются светодиоды высокой мощности. Предназначены лампы для декоративного интерьерного и наружного освещения.

Компания «IntiLED» (г. Санкт-Петербург), а также Завод «Пульсар» и НИИ «Пульсар» (г. Москва) - производители инновационных светотехнических систем и светильников на основе LED-технологий.

НТЦ Оптоника (г. Москва) занимается разработкой светотехнических устройств и систем различного назначения на базе светодиодов.

Заключение

Российский рынок сейчас только формируется. В настоящий момент для производства светодиодных осветительных систем используется 99% компонентов ввозимых в Россию (примерно 40% – продукция Cree, 20% - японской корпорации Nichia, 10% - светодиоды Lumileds и Osram. 30% - светодиоды, произведенные в Китае. Постепенно происходит создание внутренней вертикально интегрированной инфраструктуры по производству светодиодов в России, чему способствует приток государственных и частных инвестиций в отрасль. Одной из главных проблем рынка светодиодного освещения РФ является низкое качество продукции. Это связано с тем, что рынок только формируется, отсутствует нормативно-правовая база в полном объеме, нет сертифицированных испытательных центров, а большинство компаний не имеет достаточного опыта.

Ряд мероприятий в области светодиодных осветительных систем, которые проводятся в нашей стране в последнее время, вселяет оптимизм:

• Проведение в ноябре 2011 года Московского Международного светодиодного Форума «Светодиоды в светотехнике» (Interlight Moscow).
• Семинар «Источники питания для светодиодной светотехники». Последний семинар состоялся на выставке «Силовая электроника» 30 ноября 2011.
• Конференция при выставке LED TECH EXPO.
• Научная конференция GaN.
• Секция на Нанофоруме Роснано.
• Систематические заседания профессиональной ассоциации в светодиодной отрасли НП ПСС, которая объединяет ведущих российских производителей светодиодов и светодиодных систем.

Появилось несколько специализированных изданий:

• Журнал «Полупроводниковая светотехника»;
• Журнал «Рынок светотехники»;
• Журнал «Светотехника»;
• Журнал «Современная светотехника»;
• Научно-технический журнал «Фотоника».

Хочется верить, что все эти усилия смогут переломить ситуацию на российском рынке в лучшую сторону. Свидетельством высокого потенциала развития российского рынка выступает расширение заинтересованности в развитии здесь собственного бизнеса крупнейшими производителями светодиодной продукции (такими как PHILIPS Lumileds, Cree, Nichia).

Литература

1. Global and China LED Industry Report, 2010-2011.
2. Радомский Н.В. Сравнительный анализ продукции ведущих производителей белых светодиодов «Полупроводниковая светотехника» №3, 2010. С.14-20.
3. Молодцов В. Линейка светодиодов SVETLED Полупроводниковая светотехника №6 2010. С.16-18

Повышенный интерес инвесторов к светотехнической отрасли за последние пару лет связан с подписанным 23 ноября 2009 года президентом России Д. Медведевым федеральным законом «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Согласно этому закону, с 1 января 2011 года не допускаются к продаже электрические лампы накаливания мощностью свыше 100 Вт, с 1 января 2012 года – с мощностью от 75 Вт, а с 1 января 2014 года под запретом будут лампы накаливания мощностью от 25 Вт. Реализация государственной программы по внедрению энергосберегающего оборудования позволяет прогнозировать быстрый рост спроса на энергосберегающие лампы в ближайшие несколько лет.

К энергосберегающим источникам света традиционно относят компактные люминесцентные лампы, светодиодные LED (светоизлучающий диод) и OLED (органические светодиоды). Компактные люминесцентные лампы – вовсе не последнее слово в науке. Они появились в конце 1980-х годов и тогда значительно превосходили старые лампы по световой отдаче и по сроку службы.

Светодиодные лампы стали использоваться в общем освещении относительно недавно. Но долгое время на рынке не было белых светодиодов, поскольку до сих пор не изобретен полупроводниковый материал, способный напрямую создавать белый свет.

Современные ученые нашли оптимальное решение этой проблемы – смешение дополнительных цветов, создающее эффект белого цвета. Производство и продажа именно светодиодных ламп считаются перспективными направлениями для бизнеса.

Эксперты убеждены, что строить в нашей стране предприятия полного цикла по производству компактных люминесцентных ламп не имеет смысла. При наличии дешевых китайских комплектующих и отсутствии в России специалистов нужного профиля, оборудования и опыта в производстве, люминесцентные лампы отечественных производителей, скорее всего, окажутся дороже китайских при сравнительно одинаковом качестве. Заметим также, что наше государство, к сожалению, пока не спешит поддержать отечественную ламповую промышленность. В Китае же и в странах Евросоюза существуют единые государственные программы помощи своим производителям.

Поэтому, несмотря на то, что конкуренция среди отечественных производителей компактных люминесцентных ламп практически отсутствует, основная часть продукции поступает из Китая и не всегда отличается высоким качеством, тем не менее, маркетологи все же делают ставку на светодиодные лампы.

Последние более экологичные, так как не содержат ртуть, и имеют более длительный срок службы (от 12 лет и выше при гарантии 5 лет против 1-2 лет службы люминесцентных ламп). Превосходят они светодиодные лампы и по другим показателям, в частности, по энергопотреблению.

Вполне возможно, в ближайшее время появятся данные исследований о благоприятном влиянии таких ламп на зрение человека. Справедливости ради стоит заметить, что светодиоды пока еще достаточно дороги и не отличаются высокой мощностью. Но, по словам экспертов, достижение оптимальных параметров – лишь вопрос времени. Уже сейчас стоимость светодиодных ламп значительно ниже той, что была пару лет назад.

В отличие от компактных люминесцентных ламп, производство светодиодов в нашей стране уже налажено. Крупнейшие игроки на этом рынке – ТЭЛЗ, завод «Светлана-Оптоэлктроника», ЗАО «ОптоГан» и другие. В 2010 году эксперты констатировали значительно увеличение выпуска светодиодной продукции российскими предприятиями. Не менее 10 отечественных компаний планировали освоить производство светодиодных ламп в прошлом году. Еще пять компаний находились на стадии опытного производства светодиодных ламп.

Однако, несмотря на это, отечественная светодиодная индустрия по-прежнему значительно отстает в этой области от других стран. И это при том, что большая часть материалов для светодиодных ламп может производиться и производится в России (металлы, подложки, полупроводниковые материалы, люминоформы, особо чистые газы). Так что с учетом того, что Китай производит не самые мощные светодиоды, для отечественной промышленности есть хорошие перспективы для выхода на внутренний и внешний рынки сбыта с собственной продукцией.

Буквально пару лет назад доля светодиодов в сегменте энергосберегающих ламп составляла меньше 10 %. К 2015 года эксперты прогнозируют сокращение этого разрыва: светодиоды должны, по их мнению, занять около 30 % рынка экологичных источников света, а люминесцентные – около 40 %. Через несколько лет светодиодные лампы должны обогнать по популярности морально устаревшие люминесцентные лампочки. В 2011 году объем мирового светодиодного рынка оценивается в $9 млрд. При этом наибольший прирост демонстрирует сегмент общего освещения.

Если раньше светодиоды использовались исключительно в радиотехнике в качестве индикаторов и подсветки, то в наши дни выпускаются бытовые и промышленные светодиодные лампы. В зависимости от средств, которыми вы располагаете, можно выбрать как полное производство ламп, которое включает в себя все этапы от изготовления составляющих элементов до упаковки готовой продукции, так и сборочное производство компактных светодиодных ламп.

Последний вариант производства не требует покупки дорогостоящего оборудования. Из расходных материалов понадобятся платы, микросхемы, светодиоды и паяльники. Сборкой ламп из всех этих составляющих занимается несколько десятков работников за монтажными столами.

Под производство светодиодных ламп понадобится площадь от 3500 кв. м. Помещения, отведенные под сборочные цеха, должны хорошо проветриваться.

Кроме того, необходим стенд для проверки качества продукции, шоурум и складские помещения. Этот вариант производства, включающий в себя лишь этапы сборки готовых составляющих и упаковки ламп, с одной стороны, не требует огромных вложений.

Если вы планируете на первом этапе осуществлять лишь сборку светодиодных ламп из готовых комплектующих, произведенных субподрядчиками, объем требуемых инвестиций составит от 5 млн. рублей. Внутренняя норма доходности (IRR) составит около 130 % годовых.

Ожидаемый срок окупаемости проекта составит от 1 до 2 лет. Однако у такого производства светодиодных ламп есть один большой минус – стоимость рабочей силы в нашей стране несравнимо выше аналогичной в Китае. Поэтому даже с учетом разницы в стоимости доставки продукции по России и из-за рубежа вы вряд ли сможете конкурировать по цене с китайскими производителями, если только качество вашей продукции не будет на достаточно высоком уровне.

Наличие собственных запатентованных технологий производства светодиодных ламп, новизна и актуальность продукции для страны, налаженные контакты с субподрядчиками, прямыми импортерами и поставщиками комплектующих – это основные предпосылки успешной реализации проекта.

Организация производства светодиодных ламп

Организация полноценного производства светодиодных ламп требует несравнимо больших средств. Помимо затрат на помещение под цех (его можно купить или снять в аренду, заключив типовой договор аренды), придется потратиться на покупку оборудования.

Создание производства светодиодной продукции полного цикла включает в себя несколько этапов: процессирование чипов, монтаж, корпусирование, сборку готовых изделий.

Вам понадобятся установки штамповки ножек и купола колб, установки вытягивания стеклоизделий, отколочный автомат, осуществляющий резку и оправку концов трубок, газовые печи и транспортер с обдувом. Можно, конечно, ощутимо сэкономить, приобретая оборудование надлежащего качества, но бывшее в употреблении.

Еще одна существенная статья расходов – поиск квалифицированного персонала. Его количество будет зависеть от масштабов производства. Например, при выпуске нескольких десятков тысяч лампочек ежедневно потребуется в 1,5-2 раза больше персонала, чем на производство, выпускающее тысячу ламп в день.

Помимо работников производства, вам понадобится также бухгалтер для ведения документации, сотрудники отдела закупок и сбыта продукции, маркетологи, административный персонал.

Общий объем инвестиций составит от 100 млн. рублей. Минимальные начальные затраты на запуск полномасштабного производства энергосберегающих ламп составят от 15-20 млн. рублей, а приблизительный срок окупаемости – от года и больше.

Специалисты уверены, что успех в ближайшем будущем за наукоемким производством. В сегменте производства энергосберегающих ламп перспективы для этого весьма оптимистичные. Так в связи с положительной динамикой российского производства светодиодов и резким увеличением ввоза изменилась и структура спроса на светодиодную продукцию.

Например, в период с 2009 до 2010 годы в общем объеме импорта в Россию светодиодных ламп увеличилась доля ламп высокой яркости. Однако, несмотря на такой высокий спрос, варианты для замены лампы накаливания 100 Вт есть только в сегменте морально устаревающих компактных люминесцентных ламп. А производства светодиодных ламп для замены лампы накаливания такой яркости не существует не только в России, но и за рубежом.

Последним достижением мировой светодиодной индустрии стал промышленный образец для замены 90-ваттной лампы. Коммерчески доступным вариантом для потребителей светодиодов является аналог лампы накаливания всего лишь в 75 Вт. Безусловно, научные разработки требуют больших инвестиций, которые малому бизнесу не по силам. Тем не менее, если вы планируете в дальнейшем расширение собственного производства и выход на международный рынок, стоит задуматься о возможности проведения научных исследований и оформления на них патентов.

Павел Бирюков

В докладе на открытии 26 конференции Международной Комиссии по Освещению в Пекине было отмечено, что общее направление работы светотехнической научной общественности должно быть направлено на сокращение энергопотребления и уменьшение загрязнения окружающей среды. То есть речь идет не об уменьшении освещённости, а о более рациональном и эффективном использовании освещения. Одним из наиболее перспективных шагов на этом пути, является разработка и использование энергоэкономичных источников света – светодиодов.

Светодиод – полупроводниковый диод, излучающий свет при прохождении тока через p-n–переход. Чтобы p-n-переход излучал свет, должны выполняться следующие два условия. Во-первых, ширина запрещённой зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона, а во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой. Для этого полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу. Реально, чтобы их соблюсти, одного р-n-перехода в кристалле недостаточно. Приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры. Их называют гетероструктуры (именно за изучение гетероструктур академик Алферов получил Нобелевскую премию). Это послужило новым этапом в развитии технологий изготовления светодиодов.

Производство светоизлучающих диодов сталкивается с некоторыми трудностями. Поскольку создание светодиодов - это динамично развивающаяся отрасль светотехнической промышленности, то сложившихся законов и правил их применения пока не существует. Нет нормативной документации, относящейся к процессу производства и использования светодиодов. Каждое крупное производство старается найти свои критерии отбора продукции, но, к сожалению, некаких международных соглашений не существует. Хотя в этом направлении в последнее время ведется активная работа и достигнуты хорошие результаты, надо понимать, что создание единых требований к светодиодной технике – дело не одного года. Чтобы понять, в чем сложность создания подобной документации, следует ознакомиться с технологией производства.

Рассмотрим поэтапно процесс создания светодиодов.

1) Выращивание кристалла.
Здесь главную роль играет такой процесс, как металлоорганическая эпитаксия. Эпитаксия – это ориентированный рост одного кристалла на поверхности другого (подложки). Эпитаксиальный рост полупроводников (а светодиод – это именно полупроводник) осуществляется методом термического разложения (пиролиза) металлорганических соединений, содержащих необходимые химические элементы. Для такого процесса необходимы особо чистые газы, что предусмотрено в современных установках. Толщины выращиваемых слоев тщательно контролируются. Важно обеспечить однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста доходит до полутора миллионов евро. А процесс наладки получения высококачественных материалов для будущих светодиодов занимает несколько лет.

2) Создание чипа.
На этом этапе имеют место такие процессы, как травление, создание контактов, резка. Весь этот комплекс получил название «планарная обработка пленок». Пленка, выращенная на одной подложке, разделяется на несколько тысяч чипов.

3) Биннирование.
Биннирование (сортировка чипов) – особенно важный процесс производства светодиодов, о котором несправедливо часто забывают упоминать в литературе. Дело в том, что при производстве любой продукции должны соблюдаться некие критерии отбора. Но на вышеописанных стадиях производства светодиода невозможно добиться абсолютного сходства изделий по его характеристикам. Изготовленные чипы изначально имеют характеристики, различающиеся в некотором диапазоне. Чипы сортируют на группы (бины). В каждой группе определённый параметр варьируется в определённых пределах.

Сортировка происходит по:

• длине волны максимума излучения;
• напряжению;
• световому потоку (или осевой силе света) и т. д.

Биннирование, как способ градации светодиодной продукции, находит применение на производстве и, следовательно, в наименовании поставляемой продукции. Оба эти факта делают применение светодиодов доступным для широкого круга пользователей.

4) Создание светодиода.
Создание непосредственно светодиода – это заключительный этап технологической цепочки. Создается корпус будущего источника света, монтируются выводы, подбирается люминофор (если он необходим). Но особо стоит отметить такую важную часть, как оптическую систему (а именно, изготовление линз). Линзы для светодиодов изготавливают из эпоксидной смолы, силикона или пластика. К ним предъявляется широкий спектр требований, т.к. оптическая система светодиода играет большую роль (направляет световой поток светодиода в нужный телесный угол).

Линзы должны:

• быть максимально прозрачными;
• пропускать свет во всем оптическом диапазоне;
• обладать хорошей клейкостью материала к материалу печатной платы;
• быть температура стабильными;
• обладать высоким сроком службы (что характеризуется к воздействию излучения кристалла и химическому воздействию люминофора, если таковой применен).

Благодаря большому количеству положительных качеств (малой потребляемой мощностью, отсутствию ртути, низкому напряжению питания, высокой надежности, малым габаритам и т.д.), на основе светодиодов создаются разнообразные и высококачественные осветительные светодиодные приборы. Можно долго перечислять различные типы светодиодных светильников : это и прожекторы, и линейные светодиодные светильники, и светильники общего или специального назначения. Однозначно можно сказать, что светодиоды – это динамично развивающиеся источники света. А технология производства светодиодов – сфера деятельности высококлассных мировых специалистов, способных достигать все более высоких результатов.

На рынке осветительных приборов светодиоды стремительно набирают популярность. Ведущие мировые компании по производству led освещения держат ценовую планку на высоком уровне, что делает их продукцию достаточно дорогой для российских покупателей. Производство светодиодов в России только набирает обороты. Давайте разберемся, как производят светодиоды, посмотрим технологии производства и фирмы, которые занимаются этим.

Особенности создания

Каждая компания скрывает технологический процесс за занавесом коммерческой тайны. Поэтому раскрыть особенности создания в полной мере не получиться, однако попробуем дать общие понятия производства. Весь процесс разделяется на этапы. Давайте посмотрим, что это за этапы и разберем каждый из них более подробно.

На этом этапе берётся подложка из кристалла (чаще всего используют искусственный сапфир), помещается в специальную герметичную камеру.

Камеру заполняют газовыми смесями нужного состава и начинают нагревать. Этот процесс называется пиролиз. В результате, на кристаллической подложке происходит наращивание кристаллической плёнки толщиной в несколько микрон.

Сортировка чипов по категориям

Этот этап называют сортировкой, так как созданные ранее чипы из одной подложки имеют неоднородную структуру. Чипы различаются по более чем 150 параметрам, но существуют три основных признака разделения:

• по максимальной длине волны излучения;
• по напряжению и мощности.

Чипы разделяют по группам с наиболее подходящими параметрами. Это позволяет добиться максимального сходства изготовленной продукции.

Создание светодиодной продукции

Происходит подбор специальных оптических из силикона, пластика или стекла. По усмотрению может добавляться люминофор. Проводится сборка светодиода и каждого светодиода на специальных испытательных стендах.Создание светодиодной продукции

Более подробную информацию о производстве светодиодов, сортировке на категории и создании продукции на основе светодиодов Вы можете просмотреть в этом видео:

Производство в России

Несмотря на то, что российские технологии отстают от европейских, производство светодиодной продукции распространяется и по регионам России.

Светодиодную отрасль в России характеризуют по двум пунктам:

• предприятия, которые осуществляют полный цикл производства светодиодов;
• предприятия, выполняющие сборку светодиодов из импортных чипов и сырья.

Так, как в России светодиодная отрасль только начинает набирать обороты, предприятия с полным циклом производства светодиодов являются достаточно редкими. В основном, российские производители led продукции работают с импортированным сырьём.

Известные производители светодиодов

Мировая светодиодная отрасль, как и любая другая, имеет своих лидеров. Среди компаний занимающих ведущие позиции в изготовлении и сбыте светодиодной продукции можно выделить пять самых популярных:

1. Nichia Corporation – компания из Японии. Продаёт люминофоры различных цветов. Также разрабатывает линейку лазерных светоизлучающих диодов.
2. Samsung LED – южнокорейский производитель led продукции. Основная сфера деятельности: изготовление и продажа подложек из искусственного сапфира. Занимается научными разработками и исследованиями.
3. Osram Opto Semiconductors – ведущая немецкая компания, занимается изготовлением полупроводников. Основным продуктом импорта компании являются светодиоды.
4. LG Innotek – занимается разработкой led компонентов. На основе компонентов компании LG создаются оптические датчики и лазерные светоизлучающие диоды.
5. Seoul Semiconductor – корейская компания, что специализируется на производстве led устройств. Продуктом производства являются корпуса для светоизлучающих диодов.

Российские производители светодиодной продукции

Все компании на российском рынке светодиодной индустрии делятся на два типа:

Компании с полным циклом производства.

К ним относятся:

• «Оптоган» г. Санкт-Петербург;
• ЗАО «Светлана-ЛЕД» г. Санкт-Петербург;
• ЗАО «Планета-СИД» г. Великий Новгород.

Компании с частичным использованием привозного сырья.

К ним относятся:

• ООО ТД «Фокус» Фрязино, Московская обл.;
• МГК «Световые Технологии» г. Рязань;
• «Планар Светотехника» г. Санкт-Петербург.

Российский рынок только проходит этап формирования, поэтому большая цена оборудования для производства светодиодов замедляет развитие данной отрасли.

Заключение

Производство светодиодов в России только на этапе формирования и развития, существующие фирмы можно пересчитать на пальцах. Большая часть сырья закупается за границей. Но, не смотря ни на что, российские компании стремительно развиваются в данном направлении и в скором времени составят достойную конкуренцию зарубежным производителям.

В связи с запретом на производство обычных ламп накаливания, потребность в светодиодах возросла. Пока эта ниша на рынке не слишком занята, а значит, есть шанс удачно влиться в это дело. Так, производство светодиодных светильников – не только востребованный бизнес, но и прибыльный. Более того, его популярность еще только набирает обороты.

По оценке специалистов, развитие этого типа бизнеса еще только впереди. Если начинать его сейчас, то есть шанс заработать себе репутацию, наработать клиентуру, не «прогореть».

На начальном этапе придется вложиться, но дело того стоит. Более того, окупается быстро. Светодиодное освещение безопасно, актуально, необходимо населению. Тем более, что срок эксплуатации одного светильника составляет около 3-5 лет. Стоимость одной такой лампы выйдет дешевле людям, чем покупка «лампочек Ильича». Светодиоды безопасны для здоровья, не содержат ртути (как, к примеру, в люминесцентных лампах), сберегают энергию. Важно составить подробный бизнес-план, изучить своих конкурентов, закупить хорошее и качественное оборудование. Сэкономить на последнем не получится, потому как в конечном итоге вы можете получить продукцию, которая по качеству окажется хуже китайской. Вам необходимо делать упор на качество, а не на количество.

Вложения в бизнес

Организация бизнеса требует правильно собранной и оформленной документации. На помощь со стороны государства рассчитывать не приходится, потому что оно почти не поддерживает данный тип бизнеса. На сбор документов может уйти от 2 до 4 недель. По деньгам это примерно 10-15 тысяч, все зависит от региона. В средней полосе это дешевле, чем на севере или на юге.

Конечно, вам понадобится и помещение. Его размер не может быть меньше 3 тысяч квадратов. При этом, те цеха, где будут собираться сами светильники, должны быть с хорошей системой вентиляции. Производство светодиодных светильников может быть двух типов: сборка из готового материала (который произведен третьими лицами), сборка с нуля. Последний вариант требует мастерства от работников, знаний в этой области и сноровки. Сборка вручную для производства среднего масштаба требует наличие не менее 20 работников. Для них необходимо организовать рабочие места. Если же вы предпочитаете сборку из полуготовых элементов, то на их закупку придется выложить круглую сумму (порядка 600 тысяч рублей, оптом).

Свой бизнес: производство светодиодных светильников

Также можно закупить необходимое оборудование, которое будет обеспечивать машинизированную сборку. Тогда вам понадобится лишь пара человек, которые будут следить за работой аппаратов. Стоимость специального оборудования колеблется от 100 до 600 тысяч рублей.

Заработная плата сотрудникам не может быть менее 15 тысяч рублей. В противном случае, никто просто не станет на вас работать, уйдя к конкурентам.

Из оборудования потребуются устройства, которые обеспечат все этапы работы. Это: создание специальных чипов, их крепеж, подборка корпуса под каждую деталь, сборка конечного продукта.

Производство светодиодных светильников требует умений и опыта. И все же, в сравнении с Китаем, ваше производство будет более затратным. Это значит, что качество вашей продукции не может быть просто хорошим, только высоким. В противном случае, прибыль будет минимальной (если вообще будет).

Кроме того, вам придется закупать и расходный материал. Приобрести его можно у отечественных производителей или у зарубежных поставщиков. Отечественное не уступает по качеству, тем более что цена на материал не слишком высока. На начальном этапе вам придется выложить около 100-500 тысяч рублей.

Итого, по расходам:

1. документы и помещение;
2. наем рабочей силы;
3. оборудование;
4. расходный материал.

Доходы, окупаемость, рентабельность

Если вы начали производство с нуля, вложили массу средств, то ждать скорой окупаемости не стоит. На нее уйдет около пары-тройки лет. Конечно, если у вас имеется хорошо налаженная клиентская база, то дело может пойти и быстрее. Но, как показывает практика, такое редко бывает у тех, кто занимается производством с самого низа.

Кстати, светодиодные прожекторы пользуются особым спросом у крупных фирм и заводов. Создавать такие прожектора не намного сложнее обычных светильников. А вот цена розничной продажи гораздо выше. Спрос на такую продукцию тоже высок. Кроме крупных фирм, многие частные покупатели приобретают именно их для охранного комплекса своего земельного участка. Стоимость одного прожектора может колебаться от 5 до 15 тысяч рублей, в зависимости от размера.

Вообще же, доходность данного типа бизнеса велика – от 200 до 500 тысяч рублей в месяц. Главное – найти своих покупателей. Тем более, что большую часть конкуренции составляет именно продукция из Китая. Российские фирмы-производители пользуются все же большим спросом, потому как вызывают больше доверия. Фирм отечественного производства не так уж и много, ниша пока не заполнена. Некоторые регионы вообще не имеют своих производителей.

Рентабельность дела может превышать 100 %.

Плюсы и минусы

Достоинство этого предприятия в том, что товар имеет бешеный спрос. Более того, спрос не будет падать, только расти. С начала 2014 года в стране будет запрещено производство обычных ламп накаливания вообще. Это значит, что светодиоды будут покупаться чаще. Тем более, что срок их эксплуатации гораздо больший.

Обратите внимание, что продажа уличных светодиодных светильников также популярна. Продавать их можно тем фирмам, которые производят осветительные приборы для улицы (с солнечными батареями). При желании и наличии средств, вы можете параллельно организовать свой собственный цех с такой услугой. Вложения минимальны, спрос высок.

Еще достоинство бизнеса со светодиодами в том, что хоть и требует больших вложений, окупается быстро, а доход приносит стабильный и высокий. Тем более что работа не сезонная, а круглогодичная.

Из недостатков лишь большая конкуренция с китайскими производителями и соблюдение всех технологий. Ваш штат сотрудников должен состоять из профессионалов, иначе качество будет оставлять желать лучшего, а покупатели останутся недовольны.