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LED普通照明应用尚需时日
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LED普通照明应用尚需时日

2009-09-30 10:26:25 来源:中国电子报

【哔哥哔特导读】LED普通照明应用尚需时日

    中国光学光电子行业协会LED显示应用分会理事长 关积珍

    随着LED发光效率的提升,作为一种新光源产品,LED照明在全球范围内受到热捧。在我国,近年LED照明的发展同样受到了政府以及投资和产业界的强烈关注,多个城市成为半导体照明产业基地,许多大城市积极争取进入科技部的“十城万盏”计划。可以说,我国的LED照明进入了一个空前的发展时期。

    抓住机遇积极推进LED照明发展

    目前,我国的LED照明产业发展确实面临难得的历史机遇。

    其一,节能减排政策。在全球范围内低碳经济愈来愈受到重视,我国政府更是把节能减排作为经济发展中的重要原则。LED的能耗较低,消耗的能量较同光效的白炽灯会减少80%。另外,LED不含有害金属汞等,对环境污染很小。因此LED照明对于节能减排意义非凡。

    其二,经济复苏和拉动内需的新产业增长点。2008年席卷全球的金融危机对全球经济影响巨大,为走出危机,我国政府相继出台一系列产业振兴规划,并投入4万亿元拉动内需。经济复苏中政府的主导作用极其明显,着力培育具有市场潜力和技术内涵的新的经济增长点,是政府、产业界所共同关心的。LED本身属于高新技术范畴,未来在照明领域的市场前景广阔,据估计,如果高亮度LED取代传统的白炽灯,将会达到3000亿美元以上的庞大市场规模。因此,LED照明具备了成为新增长点的基础条件。

    其三,LED技术进步和产业提升近年发展都非常迅速。近年,LED外延片、芯片、封装、驱动电路以及显示应用、照明控制等相关技术领域的发展非常快,产品性价比提升明显,这给LED照明从可能变为现实带来无限的希望。同时,我国政府对LED的科技投入也不断加大,LED已得到国家“863”计划、科技支撑计划的支持,LED基础技术研发具有非常难得的发展机遇。

    客观分析把握LED照明发展重点

    首先,要对LED照明的内涵有全面的认识。LED照明涵盖了LED显示应用、景观亮化照明、背光照明、公共照明、特殊照明以及普通照明等多个方面。市场有很多的细分,产业也有不同的层级,产品技术也有明显的差异,LED应用前景良好。在传统的LED显示应用领域,全彩色显示屏的市场空间很大,各种显示产品的市场也将保持持续增长。在照明领域,以装饰灯和路灯等为代表的特种照明应用领域,发展迅速。在普通通用照明领域的应用,是未来的发展方向,但尚需时日。

    其次,要客观分析我国LED领域的实际技术水平。以基础材料LED芯片技术为例,我国总体的差距比较明显,特别是在满足通用照明的大功率产品技术方面的差距巨大。但是,国产的芯片材料在满足显示应用方面应该说已经具备了良好的基础,新中国成立60周年国庆天安门广场中央位置的两块LED显示屏,均采用了国产的LED材料,显示效果良好。对于LED照明和应用发展,可以这样说:LED在显示应用领域已经比较成熟和广泛,发展提升空间很大;在特种照明领域的应用进展迅速、发展方兴未艾;在通用照明领域的应用开始起步,前景无限、发展任重道远。

    再次,要合理布局,稳步推进LED照明的发展和优先重点。

我以为,在技术领域,应该加大对材料研发的支持力度,特别是用于照明的大功率芯片技术要优先发展。在产业领域,要重视显示应用产品、景观亮化、公共照明等市场。事实上,我国的LED显示应用年度销售规模已超过100亿元,产品技术达到国际先进水平,产品并有一定的出口规模。全球范围内的高亮度LED在汽车照明、公共标示与信号标志以及建筑照明中应用较为成熟,相关应用市场规模近100亿美元。
    理性认识推动LED照明可持续发展

    对LED照明的发展,特别是通用照明领域的发展,一定要有理性的认识。就现阶段来说,具有部分可能性,但不是全部的可能性,更不代表完全的现实性。

    LED作为一种新型光源,主要的性能优势在于其长效节能和高可靠性。LED作为固体发光材料,使用寿命一般可达8万-10万小时;LED的工作是低电压和低电流,供电电压在6-24V之间,比使用高压电源安全,比较适用于公共场所;LED的发光颜色也十分丰富,通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,可实现红黄绿蓝橙等多色发光。但是,目前LED作为光源,价格还比较昂贵,较之于白炽灯,LED光源的价格还是数倍于白炽灯的价格,相对比较高的成本将在一定时期内制约LED光源的普遍推广和应用。

    LED是光电器件,其本身的发光效率并不很高,在工作过程中只有15%~25%的电能转换成光能,其余的电能几乎都转换成热能,使LED的温度升高。因此,在LED照明中,散热是需要非常关注的问题,在大功率LED作为照明光源时,散热更是个大问题。1个10W白光LED若其光电转换效率为20%,则有8W的电能转换成热能,同时,如果散热不好,LED器件长期在高温下工作,会导致光衰减加速,减少使用寿命。

    系统技术的综合可靠性。LED照明的可靠性和使用寿命取决于LED光源器件、驱动电路和灯具的结构设计。一般来说,LED光源器件的可靠性和使用寿命是最有保障的,影响灯具可靠性和使用寿命的主要是驱动电路和灯具的结构。驱动电路的可靠性和使用寿命通过器件选择、电路设计等方面可以有效提高。灯具结构主要是结构的密封性和散热的设计,往往这是影响可靠性和使用寿命的关键。为提高可靠性和使用寿命,要对相关因素进行系统科学的设计,以提高整体的可靠性和使用寿命。

    LED照明发展在巨大的产业和市场背后,还存在着非常尖锐的技术竞争和市场竞争。因此,在发展我国LED照明的进程中,我们要吸取经验教训,在产业布局、市场准入、非关税性贸易壁垒等方面做好前期的研究和准备。

    目前政府主导的LED照明推进模式对于培育产业具有积极的作用,但不是长期可持续发展的模式。LED照明产业在不同的阶段,可以有不同的模式,但长期可持续发展的模式必然是市场主导的模式。起步阶段可以是政府主导,中间阶段可能是技术推动,但都要强化产业基础的建立。未来的长期发展,最终是由市场主导。

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