Oświetlenie LED

Poza nimi liczy się w tym obszarze także możliwość uzyskania wsparcia finansowego dla nowych technologii i produktów ekologicznych, które są zaliczane do strategicznych w naszym rejonie świata, do których oświetlenie LED z pewnością się zalicza. Oszczędności przy oświetleniu diodowym nie byłyby możliwe, gdyby nie charakteryzowało się ono wysoką trwałością, umiarkowaną ceną, łatwą dostępnością i wysoką sprawnością energetyczną. Każdy z tych czynników pojedynczo jest ważny, ale dopiero razem okazują się na tyle istotne, że są w stanie stworzyć przełom technologiczny.

Nowe aplikacje i rynki

Rys. 1. Wzrosty i spadki obrotów dla krajowych dostawców diod LED dużej mocy za ostatnie trzy lata, w podziale na pięć przedziałów procentowych

Nawet jeśli bilans kosztów związanych z oświetleniem diodowym nie jest korzystny, nie przesądza to z góry o możliwości aplikacji. Duża sprawność diod, małe wymiary emiterów, możliwość kształtowania barwy świecenia oraz wiele drobniejszych ich cech związanych np. z brakiem bezwładności emisji tego światła, możliwością daleko posuniętej integracji w aplikacji, brakiem konieczności serwisowania lamp i podobnymi aspektami, zapewnia dużą wartość dodaną.

Wiele aplikacji wnosi do branży oświetleniowej na tyle ważny pierwiastek innowacyjności, nowości, wzornictwa, że cena schodzi na drugi plan. Taki trend jest ważny zwłaszcza w dwóch najważniejszych obecnie sektorach rynku elektroniki: konsumenckim i przemysłowym. W tym pierwszym LED-y zapewniają nowoczesne wzornictwo, małe wymiary i nowe aplikacje, w drugim jakość, trwałość i niskie koszty serwisu. Za taką funkcjonalność rynek jest w stanie odpowiednio zapłacić.

W warunkach krajowych istotny jest przede wszystkim obszar przemysłowy, który na skutek specjalizacji jest w stanie wchłonąć innowacyjne produkty bez parcia na niską cenę. Ceny oświetlenia LED stale maleją, co nieustannie przesuwa w dół granicę opłacalności oświetlenia diodowego i sprawia, że stać na nie coraz liczniejszą grupę klientów.

Proces ten zachodzi równolegle do wzrostu wiedzy i świadomości klientów, co można osiągnąć, jaka jest oferta rynku i gdzie szukać odpowiednich produktów. Technologia związana z oświetleniem LED istnieje na rynku już blisko dekadę i przez ten czas zdążyła się już dość mocno zakorzenić w świadomości większości potencjalnych klientów.

Szybki postęp techniczny

Rys. 2. Ocena stopnia konkurencji na rynku, aktualnych tendencji w koniunkturze oraz podsumowanie sytuacji na rynku w pierwszych trzech miesiącach 2014 roku

W branży oświetlenia LED zmiany zawsze zachodziły bardzo szybko i na przestrzeni ostatnich lat nic się w tej sprawie nie zmienia. Najbardziej widowiskowe są oczywiście zmiany wydajności świetlnej diod, zwłaszcza tych jednowatowych, które szybko minęły granicę 100 lumenów z wata i co roku ustanawiają kolejne rekordy skuteczności emisji. Duża wydajność jest kluczowa dla rozwoju rynku, ponieważ zapewnia możliwość stworzenia wydajnych emiterów o małych wymiarach, a także pozwala na zapewnienie pracy w szerokim zakresie temperatur pracy, co jest kluczowe dla aplikacji w przemyśle, motoryzacji, medycynie i w podobnych branżach.

Poza wydajnością widać, że oferta rynku w zakresie diod, elementów optycznych, jednostek zasilających oraz komponentów bazujących na tych elementach, a więc głównie modułach oświetleniowych, bardzo się rozwinęła. W tematykę LED zaangażowało się wiele firm, przez co dzisiaj liczba producentów i dostawców takich produktów jest nierzadko imponująco duża od strony asortymentu.

Czasem można odnieść wrażenie, że liczba wariantów obudów i wykonań, typów sterowników, rozwiązań optycznych i chłodzących przekracza już możliwości percepcji inżyniera-konstruktora. Zjawisko to może być problemem dla sieci dystrybucji, bo utrudnia promocję, planowanie i rozwijanie projektów.

Tabela 1 i 2. Przegląd ofert dostawców oświetlenia LED

Duża rotacja, a więc częste wprowadzanie na rynek nowych rozwiązań, z jednoczesnym wycofywaniem starszych produktów jest sporą uciążliwością przy tworzeniu aplikacji, zwłaszcza tych bardziej specjalistycznych. W ich przypadku długi czas funkcjonowania na rynku może stać w sprzeczności z dostępnością komponentów, czyli innymi słowy konstruktor musi z góry zakładać zmiany konstrukcyjne.

Tworzy to też ryzyko nieoptymalnej konstrukcji, bo czas pracy nad wieloma projektami aplikacji specjalistycznych jest dość długi, często przekracza umowny rok, na skutek czego w czasie prac mogą na rynku zajść istotne zmiany. Nowa lepsza wersja komponentu zakwalifikowanego do projektu pojawiająca się na rynku tuż przed zakończeniem prac może negatywnie zaciążyć na jakości projektu i niestety w branży oświetlenia LED to ryzyko jest wyraźnie wyższe niż gdzie indziej.

Branża oświetlenia

Rys. 3. Rozkład obrotów ze sprzedaży LED-owych produktów oświetleniowych. 10% firm z tego zestawienia ma sprzedaż przekraczającą 10 mln zł rocznie

Pozytywnym czynnikiem wspierającym branżę oświetlenia LED jest to, że w Polsce funkcjonuje wielu producentów oświetlenia, o różnej wielkości zakładów i profilu rynkowym. Podobnie jak w wielu innych branżach tutaj też firmy te zmagają się z tanimi produktami dalekowschodnimi, uciekając w specjalizację, produkty o atrakcyjnym wzornictwie lub projekty dopasowane ściśle do obiektów lub urządzeń.

Wiele z zakładów interesuje się nowymi technologiami i z czasem angażuje się w LED-y, kupując na rynku pojedyncze elementy jak diody i sterowniki lub gotowe moduły. Największe szanse kryją się zapewne w specjalistycznych lampach przemysłowych, budynkowych, takich z certyfikatami: ATEX, DNV, górniczymi, GOST-R, z wbudowaną "inteligencją" sterowania i komunikacji w sieciach Mesh, lampach o wysokiej jakości światła (oddawanie kolorów, temperatura barwowa) i podobnych.

Takie procesy są w części efektem tego, że klienci kupujący oświetlenie LED do zastosowań pozakonsumencko-domowych stawiają na jakość i trwałość produktów i interesują się innowacyjnymi projektami. To zainteresowanie jakością i funkcjonalnością nie bierze się z przypadku, można ją traktować jako odpowiedź rynku na zalew tanich produktów z Azji.

Trwałe i tanie?

Rys. 4. Udział sprzedaży produktów związanych z oświetleniem LED w całkowitych obrotach firmy. 51% firm ma z tych produktów nie więcej niż 10% przychodów

Technologia oświetlenia LED zawsze reklamowana była jako zapewniająca bardzo dużą trwałość i jakość światła. Te zalety były równoważone tym, że w zamian za większą początkową inwestycję uzyskiwało się produkt działający przez długie lata. Niestety ten długi deklarowany czas działania jest źródłem wielu problemów w branży, bo niestety w zakresie oświetlenia diodowego nie ma na rynku prostych narzędzi ani metod pozwalających na charakteryzację takich źródeł.

Ocena jakości oddawania barw, temperatura barwowa, powtarzalność i wydajność świetlna wraz z dużą trwałością to parametry, które nie jest łatwo zmierzyć po stronie klienta. W praktyce pomiary wymagają posiadania kosztowych przyrządów pomiarowych, których nie kupuje się, o ile skala działania i stopień specjalizacji tego nie uzasadni.

W reszcie przypadków, a więc w zdecydowanej większości sytuacji rynkowych, klienci muszą wierzyć danym podawanym przez producentów w kartach katalogowych, ufając, że kupowane diody mają tyle lumenów i CRI, ile jest tam napisane. Jeszcze trudniej jest badać parametry związane z trwałością oświetlenia LED, a więc tego, co będzie działo się z emisją diody po kilkudziesięciu tysiącach godzin pracy. Nie tylko w zakresie spadku wydajności początkowej, ale także wielu innych czynników związanych z degradacją luminoforu lub tworzywa w układzie optycznym itp.

Oczywiście papier jest cierpliwy i zniesie wszystko, dlatego część mniej renomowanych producentów w walce o rynek nagina opisane parametry na swoją korzyść, wychodząc z założenia, że między sprzedażą a ewentualną reklamacją minie wiele czasu. Presja odbiorców na niskie ceny w ten sposób nie tylko promuje produkty o niskiej jakości, ale też prowadzi do zamieszania z oceną techniczną komponentów.

Kupowanie diod przez to przypomina trochę loterię, zwłaszcza gdy cena jest istotna i nie da się od razu postawić na najlepsze rynkowe marki. Słaba jakość produktów z Dalekiego Wschodu zniechęca wielu klientów, którzy się z nimi zetkną, do technologii LED generalnie. Po takich negatywnych przejściach nierzadko można dojść do wniosku, że inwestycja w zakup i instalację oświetlenia LED zwraca się po zbyt długim czasie.

Zalew tanich gotowych produktów oświetleniowych na bazie LED z Azji też w tym nie pomaga, bo uwypukla jeszcze bardziej negatywne zjawiska. Żarówki, świetlówki i reflektory bazujące na LED, a także cały szereg latarek, lampek od rowerowych po choinkowe boryka się nie tylko z jakością długoterminową, ale nierzadko jakością krótkoterminową, gdzie usterki widać po chwili.

O ile nie budzi to zdziwienia w przypadku produktów o nazwach bardzo egzotycznych, ale za to tanich, o tyle nawet duzi i markowi producenci oświetlenia nie dają jasnych komunikatów, np. zapewniając o trwałości rzędu 10 lat, ale udzielając tylko 12 miesięcy gwarancji i dopisując drobnym drukiem szereg warunków i ograniczeń. Takie kruczki na pewno nie budują zaufania klientów do technologii LED.

To zaufanie jest ważne, bo oszczędność energii elektrycznej przy wykorzystaniu LED wcale nie jest tak duża, jak było to pomiędzy klasycznymi żarówkami wolframowymi a świetlówkami kompaktowymi. Więc bez dodatkowego atutu, jakim jest trwałość, trudno w sposób trwały przekonać klientów do inwestycji w to oświetlenie.

Odpowiednikiem tradycyjnej żarówki 40 W o wydajności około 400 lm jest świetlówka kompaktowa o mocy 8 W kosztująca około 12 zł. Tej samej wydajności żarówka LED kosztuje około 20 zł i ma moc 5 W. Jak widać, różnica w poborze prądu nie jest duża i trzeba aż 5 tys. godzin pracy, aby pokryć różnicę 8 zł w cenie zakupu. Analogiczne porównanie dla lamp o wydajności 600-800 lumenów wypada jeszcze mniej korzystnie dla LED, które w tym zakresie są znacznie droższe.