LED及鈣鈦礦領域，重大突破！千億級市場沸騰

LED及鈣鈦礦領域，傳來大消息！

5月30日下午，根據新華社報導，中國科學研究團隊鈣鈦礦LED研究取得重大突破，使鈣鈦礦LED外量子效率突破30%大關。

全球LED（發光二極體）市場規模高達數千億元，上述技術突破，又會產生多大的影響力呢？

重大突破

鈣鈦礦半導體材料的LED是一類新興的薄膜LED，具有加工製程簡單、高亮度高效率等特性，近年來在光伏元件研究領域備受矚目，成為全球新型發光與顯示技術競爭的焦點。

根據新華社報導，近日，中國科學研究團隊在鈣鈦礦發光二極體研究領域取得重大突破。透過加速輻射復合速率，顯著提高螢光量子效率，使鈣鈦礦LED外量子效率突破30%大關，接近實現產業化水準。相關研究成果的論文日前發表於國際學術期刊《自然》。

近年來，西北工業大學柔性電子研究院、柔性電子國家基礎（前沿）科學中心首席科學家、中國科學院院士黃維和南京工業大學柔性電子（未來技術）學院教授王建浦（現任常州大學副校長）領銜的創新團隊，在鈣鈦礦LED研究上取得一系列創新成果。

鈣鈦礦發光材料有三維、低維度，其中三維鈣鈦礦最有潛力實現高亮度下的高效率發光，對未來發光顯示技術實現產業化意義重大。然而，三維鈣鈦礦LED外量子效率普遍停留在20%左右，整體效能提升遭遇瓶頸。

為解決三維鈣鈦礦材料螢光量子效率提升這一世界性難題，該團隊另闢蹊徑，創造性地提出了一種透過調控晶體生長的方法，以產生輻射復合速率更快的鈣鈦礦晶相，從而顯著提高了螢光量子效率的新製程。

王建浦介紹說：「團隊運用這項創新方法成功地維持了三維鈣鈦礦的亞微米結構，使得裝置的光提取效率不受影響，達到了雙管齊下的效果。由此實現了96%的螢光量子效率和32%的光提取效率，並進一步製備出外量子效率超過30%的高效鈣鈦礦LED。

黃維表示：「這項重大突破進一步彰顯了基於鈣鈦礦半導體材料的薄膜LED技術的巨大潛力，必將推動基於鈣鈦礦LED的顯示技術的產業化步伐。同時，預示著其在高效綠色照明領域的廣泛應用前景。

市場潛力大

從全球產業分佈來看，中國是全球第一大LED照明產品生產和出口國，產品銷售到全世界150多個國家和地區。

A股上市公司晨豐科技引用中國照明電器協會資料顯示，中國LED照明出口額逐年增加，從2010年約50億美元成長至2022年的461億美元；LED照明產品佔照明電器產業出口額比重由2010年不到30%增加至2022年73.52%，已成為照明產品外銷主力。 2020年中國LED照明產品出口占全球LED照明產品消費市場的比重提升至53.31%，2022年達75.08%。

另外，根據LED晶片龍頭企業三安光電引用TrendForce資料，2023年，全球LED照明市場規模為585億美元，年減5%。從短期來看，LED燈具即將迎來二次替換需求高峰，2014年起開始服役的LED燈具，經過十年的時間，已陸續達到壽命極限。 TrendForce資料顯示，2024年全球將有58億隻LED光源及燈具陸續達到使用壽命極限而退役，較2023年漲幅近50%，佔2024年整體LED照明需求比例超43%，將快速改變LED照明市場萎靡狀態，且二次替換的需求佔比逐年上升，未來幾年都將為LED照明市場提供強勁發展動能。

三安光電在年報中表示，伴隨市場需求的回暖，LED企業將快速回歸良好經營狀態。從長期看，國家「雙碳」策略、國內外的節能減排政策與綠色經濟主題不變，LED產業將持續維持良好發展機遇，LED與物聯網、新型顯示、農業等跨界融合程度也與日俱增，LED產品結構將會持續最佳化，細分領域需求將會持續成長，產業創新空間與市場空間廣闊。根據TrendForce預估，2024年全球LED照明市場規模成長至609億美元。

鈣鈦礦是具有廣泛應用前景的前沿材料，除了在LED領域的巨大潛力外，鈣鈦礦半導體因具有很高的光吸收係數和載流子遷移率，使其在太陽能電池、光伏探測器等裝置中具有潛在的應用價值。

中泰證券近日發佈的研發指出，鈣鈦礦及疊層電池是光伏下一代技術。單一鈣鈦礦電池、疊層電池理論極限分別為33%、44%，尤其是疊層電池相對晶矽電池具備更高的轉換效率，晶矽下階段的發展路線。鈣鈦礦電池作為光伏新技術，在2023年光伏二級市場行情慘淡的大背景下在一級市場仍能持續密集融資，說明鈣鈦礦作為最有潛力的光伏新技術更受資本市場認可，光伏行情企穩後，鈣鈦礦可望成為點燃行情的催化劑。

另外，賽迪顧問近期發佈的報告指出，鈣鈦礦材料的出現不僅能推動光伏技術的發展，也應用於光伏裝置、催化劑和感測器等電子領域，將對未來產業的發展發揮重要作用。中國鈣鈦礦產業仍處於商業化發展初期，預計2026年將突破100億元。 (券商中國)