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【照明】LED:綠色照明何時能成主流
(時間:2009/8/5 10:12:40)

    被認為在未來10年將取代白熾燈、鎢絲燈和熒光燈的“第四代新光源”———LED燈備受全球矚目,歐美各國紛紛將其列入產業優先發展戰略。 
    我國LED產業起步較晚,市場規模小,特別是在關鍵技術上一直受制于歐美發達國家,如不加快發展,中國市場將任由跨國公司瓜分。一些專家認為,我國LED產業目前急需政府在政策、資金方面加大扶持力度。  
               

    今年是西藏大面積開展節能燈推廣使用工作的第一年。有關部門計劃在年內推廣使用60萬只節能燈,按每天使用3.5小時計算,日節電量可達10萬千瓦時,相當于彌補藏中地區1/4的用電缺口,將極大緩解西藏地區電力供應緊張的局面。圖為拉薩市納金鄉居民達嘎在自己家里換裝節能燈。 
    耗電量僅為傳統燈泡的1/10 
    據中科院院士甘子釗介紹,LED又稱發光二極管,是目前世界上最先進的照明技術。LED燈并非燈絲加燈泡的“老面孔”,而是以半導體芯片為材料的固態光源。它利用電子移動來發光,直接把電能轉換成光能,其耗電量僅為傳統燈泡的1/10,使用壽命卻是傳統燈泡的100倍。一個普通節能燈壽命在5000小時以上,是白熾燈的5倍,優質節能燈使用1年左右就可以收回成本,而大功率LED光源壽命達5萬小時以上,幾乎不存在維修成本,一次性投入的回報更大、更明顯。 
    目前,我國照明消耗約占整個電力消耗的20%,在當前能源極度稀缺的情況下,降低照明用電是節省能源的重要途徑。據調研測算,截至2010年,如果我國現有的1/3照明光源采用LED燈,可以節電1500億度,每度電按0.8元計算,可以節約1200億元。按照現有電力能源結構估算,相當于減排2500萬至4320萬噸二氧化碳,減少二氧化硫排放135萬噸。 
    此外,大多數普通節能燈的造型改進空間十分有限,而且不少節能燈所含的汞等對環境有害,燈管報廢后如被人隨意丟棄,容易出現節能但不環保的情況。而LED照明用的是冷光源,不需要充氣,不需要玻璃外殼,不添加汞,從生產過程到使用過程至報廢,全程完全避免汞污染。同時,由于光熱轉化效率高,發熱量小,LED照明還可以有效地防止長時間照明引起的熱污染。當應用于立面照明時,由于LED燈是裝設在樓板處的玻璃幕墻上并向玻璃幕墻外照射的,因此不會對住戶產生光污染。此外,LED照明還具有顯色性好、無頻閃、光線柔和等特性,被譽為“綠色照明”。
    近幾年來,隨著半導體發光材料研究的不斷深入,LED制造新工藝、新材料的開發和應用,各種顏色的超高亮度LED取得了突破性進展。LED照明以其發光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強、環保衛生等優越性,被業界認為是人類繼愛迪生發明白熾燈泡后最偉大的發明之一。 
    國內LED產業存在五大問題 
    據國家道路照明標準的主要起草人李鐵男介紹,我國“綠色照明工程”的實施始于1996年。實現這一計劃的重要步驟就是要發展和推廣高效、節能照明器具,節約照明用電,減少環境及光污染,建立一個優質高效、經濟舒適、安全可靠、有益環境的照明系統。特別是2003年中國半導體照明工作小組的成立,標志著政府對于LED在照明領域的發展寄予厚望,LED作為光源進入通用照明市場成為未來產業發展的核心。 
    在“國家半導體照明工程”的推動下,上海、大連、南昌、廈門和深圳等相繼形成了半導體照明工程產業化基地。長三角、珠三角、閩三角以及北方地區則成為中國LED產業發展的聚集地。 
    目前,我國的LED產業已形成了較為完整的產業鏈,在經歷了買器件、買芯片、買外延片之路后,目前已經實現了自主生產外延片和芯片,F階段,從事該產業的人數達5萬多人,研究機構20多家,企業4000多家;其中上游企業50余家,封裝企業1000余家,下游應用企業3000余家,并涌現了一批銳意創新、技術過硬的先進企業。 
    然而,由于起步較晚,相比歐美發達國家,國內LED產業無論市場規模還是技術方面都存在著相當大的差距。概括起來,主要有以下五個方面的問題: 
    在LED外延片、芯片生產方面,與國際先進水平比較,國產芯片一般的亮度、發光效率、抗靜電能力、抗漏電能力以及品質控制水平仍有較大差距。因此,我國目前核心芯片特別是大功率LED芯片主要依賴于從美國進口,價格居高不下,單個中小廠商分別采購,討價還價的能力很小,成本壓力很大。 
    核心專利缺乏,特別是最關鍵的白光、大功率LED燈的熱平衡問題、持久高效的熒光粉等專利,一直被歐、美、日壟斷,壓制著我國產業的發展。 
    國內尚未制訂LED照明的標準,只能沿用傳統鈉燈的檢測方法來檢測LED燈,但兩者是有本質區別的。另外,各地的應用標準也有所差異,導致企業跨地區開拓市場時遇到很大的阻力。 
    國內LED企業的規模小,大多沒有超過100kk/月產能(藍綠光)。我國上游產業的參與單位(特別是科研院所)都想建立自己產能,但起始階段產能都不大,整個產業資源分散,沒有規模,造成企業只能單個從國外進口價格高昂的芯片、議價能力低的狀況,使成本居高不下。
    由于LED燈的價格比傳統鈉燈昂貴,一次性投入較大,使得地方政府不敢大膽投入,導致LED燈在國內的推廣應用速度遠遠落后于西方國家。 
    大規模產業化急需政策資金扶持 
    中國照明協會第一任副理事長、前建設部物理所所長張紹剛認為,作為一個新興產業,LED照明的大規模產業化還需要一個長期的過程,目前國內外需求正持續快速增長。政府應抓住機遇,在政策上、資金上加大對LED的技術研發部門及企業的扶持和投入,為產業培養技術人才,把技術成果及時授權轉讓給企業。政府應適時扶持一些已有相當規模、競爭力強的企業擴大生產規模,整合行業資源,率先成為標桿企業,帶領行業健康、快速發展。
    針對產業發展存在問題,一些專家提出五條建議:
    由于LED照明還沒有相應的國際和國家標準,甚至沒有公認的行業標準,只有企業標準,因此,國家應該把一小部分優質產品列為免檢產品,優先進入政府的采購計劃。同時,鼓勵地方政府大膽吃螃蟹,大力推行LED燈,在市政工程和事業單位中率先使用,如政府大樓、醫院、學校、城市主干道、隧道等,不僅可以為企業帶來直接的訂單,還能間接地起到良好的公共示范作用。 
    為企業創造優惠的政策環境,設立產業發展基金和科技資金,鼓勵、扶持企業規;l展,盡快縮短產業化周期。同時,對于積極應用LED燈的地方政府和企業團體單位,給予一定的補貼,增加市場購買力。 
    目前國內號稱能做LED燈的廠商很多,技術水平參差不齊,導致行業競爭混亂,大大影響了LED燈的品質和信譽度,削弱了用戶的信心。實證表明,這些問題的源頭主要來自芯片及其封裝工藝。因此,建議大功率LED照明應用應該參照國際NIST標準,即芯片的光功率不得低于300光毫瓦,并且,采購時必須得到芯片廠商的認證和授權。 
    更新檢測方法和設備,制訂行業統一的檢測標準。 
    組織行業集體從國外批量采購芯片,降低主要的原材料成本。同時引導銀行及時為有資質的企業提供進出口信貸額度,注入流動性,減輕企業的現金流壓力。

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