洪誠 李陶勝
【摘 要】LED照明是一種新型照明技術,本文在介紹LED光源諸多優(yōu)點的基礎上,闡述了其應用現(xiàn)狀及趨勢展望。
【關鍵詞】LED照明;光源;發(fā)展現(xiàn)狀;展望
LED具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能、響應速度快、使用壽命長、安全可靠和控制靈活等顯著特點,已被公眾廣泛認可為繼煤油燈、白熾燈、氣體放電燈之后的第四代革命性照明光源。
1 我國LED照明的發(fā)展現(xiàn)狀
我國LED半導體產業(yè)起步于20世紀70年代,而LED照明產業(yè)起步于20世紀90年代,現(xiàn)在已經初步形成了包括LED外延片的生產、LED芯片制造、LED芯片封裝及LED產品應用等較為完整的產業(yè)鏈。在倡導節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)階段,國家和地方都出臺了許多節(jié)能方面的優(yōu)惠政策,因此我國在LED照明光源的生產與研發(fā)工作方面發(fā)展迅猛,生產企業(yè)主要集中在長三角和珠三角地區(qū),2013年開始向西部地區(qū)發(fā)展。
但我國在外延片和芯片制造技術方面還沒有很大的突破,這方面的核心技術基本上被歐洲、美國、日本、韓國掌握。我國在LED照明產業(yè)鏈中承擔的絕大部分工作為封裝、生產。由于這部分工作門檻相對較低,比較容易,需要的設備較少,技術含量相對較低,屬于勞動密集型產業(yè),我國具備明顯的勞動力成本優(yōu)勢,因此有大量的企業(yè)進入這一領域,形成了LED照明加工生產企業(yè)的規(guī)模。
由于LED照明的技術規(guī)范標準尚不完善,一些小型加工企業(yè),借助浙江、廣東、福建沿海的地理優(yōu)勢,從韓國等地進口芯片,在珠三角和長三角地區(qū)進行封裝加工生產,所以光源產品的質量參差不齊,價格也相差較大。從產品質量上看,具有一定規(guī)模的生產廠或企業(yè),有較強的研發(fā)力量,這些企業(yè)采用聘請留學回國專業(yè)人員、與國內高校或研究單位合作開發(fā)產品的方式,具備一定的研發(fā)、生產和試驗能力,整個過程比較規(guī)范,產品質量能夠保證,產品價格相對小廠要高。
目前大部分LED照明光源企業(yè)以生產20W以下的小功率LED照明燈為主,代表產品有:LED支架燈,對應現(xiàn)在大量使用的熒光燈;LED球泡燈,對應現(xiàn)在的白熾燈;LED吸頂燈,對應現(xiàn)有的環(huán)形熒光吸頂燈。這些產品主要用于商業(yè)櫥窗、辦公照明和家庭照明。部分企業(yè)生產的大功率LED道路照明燈已經用于城市道路和隧道照明。
隨著LED照明技術不斷發(fā)展與突破,LED發(fā)光效率逐步提高,性能價格比也不斷提升,LED照明產品的應用市場也在不斷擴大,已經從建筑物的輪廓照明,到景觀照明,發(fā)展到室內照明,目前正向高大空間的工礦燈方向發(fā)展。小功率LED燈在照明領域的市場已經打開,目前生產的小功率LED燈,已經逐步開始進入辦公和家庭。在產品競爭力上,我國LED照明產業(yè)的產品線布局比較完善,近年來,在關鍵的光效指標、熒光粉專利以及上游的外延片和藍寶石晶片上都有所突破。另外,由于政府對LED照明產業(yè)給予了大力支持,使中國LED照明在通用照明領域發(fā)展迅速。在白熾燈逐步淘汰的大背景下,我國擁有巨大的國內市場,致使不少傳統(tǒng)照明企業(yè)已經開始向LED照明轉型。
此外,由于有大量企業(yè)加盟LED照明產業(yè),伴隨著研發(fā)工作的發(fā)展,使得原來被國際幾大公司壟斷的LED價格被打破,LED照明成本逐年下降,為中國LED照明市場帶來了發(fā)展機遇。
2 LED照明發(fā)展趨勢展望
近年來,中國在LED照明行業(yè)的快速發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)+模式的推進、電商行業(yè)的興起、照明產業(yè)內部的自身結構調整等多重因素影響下,中國的照明產業(yè)保持了較高的增長態(tài)勢,取得了較好的成績,做到了“十二五”的完美收官。2016年是“十三五”規(guī)劃的開局之年,節(jié)能減排仍然是重中之重,在節(jié)能減排中可發(fā)揮重要作用的LED照明產品必將受到政府及市場的重視,促進LED照明產業(yè)的進一步發(fā)展。我國的LED照明行業(yè)將呈現(xiàn)如下幾個方面的趨勢。
2.1 中國的LED照明將進一步影響世界
近年來,中國在LED照明的研發(fā)和應用的推廣投入較大,付出了相當大的代價后,取得了當前在世界上的領先地位。之前,中國的照明產業(yè)借助強大的制造優(yōu)勢和價格優(yōu)勢成為世界許多知名公司或照明商的供應商,缺乏品牌影響,價格雖然便宜,但品質及性能確實不高,只能算是制造大國?,F(xiàn)在,我國的LED照明產品與國際知名公司比較繼續(xù)保持了價格優(yōu)勢,但品質及性能大幅提升,具有了競爭優(yōu)勢。2015年在世界需求趨緩,中國多數(shù)產業(yè)出口下降的狀態(tài)下,中國的照明出口繼續(xù)保持接近兩位數(shù)的增長速率,就充分體現(xiàn)了中國LED照明在世界的產業(yè)優(yōu)勢。
2.2 LED智能照明越來越向家居領域拓展
與家居照明相比,商務環(huán)境、辦公顯然更適合主打高效、節(jié)能的智能照明,因此,在中國智能照明市場尚未成熟之際,智能照明的應用領域還主要集中在公共設施和商務領域,酒店、市政工程、會展場館、道路交通領域內對智能照明的采納使用較多。
這種局面將逐漸被扭轉,隨著國內智能照明研發(fā)生產技術的發(fā)展和產品推廣力度的加大,家居領域的智能照明應用有望得以普及。隨著LED性價比的不斷提升,LED照明已經毫無疑問的成為市場主流。傳統(tǒng)照明行業(yè)將逐步進入照明半導體和照明應用相結合的數(shù)字化照明時代。物聯(lián)網(wǎng)背景下的智能照明將成為照明產品的目標。節(jié)能已不再是照明控制的主要關注點,因為如果無法充分滿足用戶使用需求,任何節(jié)能方面的考慮都是沒有實際意義的。智能照明的根本著眼點應該在于能夠便捷地實現(xiàn)用戶對照明環(huán)境的期望。照明產品數(shù)字化之后的數(shù)據(jù)互聯(lián),不僅解決了人和照明系統(tǒng)的實時雙向溝通問題,而且將照明設備由單一的照明功能實現(xiàn)的載體,拓展為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的一個有效數(shù)據(jù)節(jié)點。照明設備物聯(lián)化趨勢也將根本性地改變照明產品設計的內在發(fā)展方向。
2.3 LED照明趨向健康生態(tài)發(fā)展
現(xiàn)代科學對光的研究早已讓人們認識到,光不僅僅是照明。除了視覺方面的功能外,光及光環(huán)境對人類的生理、心理、健康起著舉足輕重的作用。然而,這種作用的效果體現(xiàn)往往需要時間和數(shù)量的積累而逐步顯現(xiàn),因而在過去并未在實際應用中得到足夠的重視。與此同時,大量在照明實驗中和理論分析上已經獲得的研究成果,在傳統(tǒng)照明的時代,現(xiàn)實應用轉化推廣也存在著巨大的技術和成本壁壘。但是,我們非常清楚地看到,所有的技術的高度發(fā)展,最終都是回歸到真正以人為本,照明技術也不會例外。隨著對LED發(fā)光機理和數(shù)字化控制技術越來越深入的把控,對LED照明產品進行光譜級的控制已經成為可能。面向不同的照明應用,使用具有最適當?shù)墓庾V能量分布的光,從而滿足使用者在生理、心理、情感、健康方面的多方位需求,將是照明技術發(fā)展的一個不可忽視的重要驅動力。
2.4 LED照明產品性價比具備,標準規(guī)范需落地
LED照明產品的價格近幾年以較快的速率下降,部分產品的價格甚至低于同類的傳統(tǒng)照明產品,這是導致LED照明產品得到快速應用的重要原因。但目前LED照明產品的應用多數(shù)情況下是用于改造,而作為新建建筑設計階段基本沒有采用LED照明產品。造成了這種情況的出現(xiàn),主要原因是目前LED照明產品沒有統(tǒng)一的規(guī)格,作為設計師按著環(huán)境的照明要求設計方案時,要有可選擇的產品做依據(jù)。我們國家標準也出臺了類似筒燈燈具、平板燈具或燈管的光電參數(shù)要求,但很多基本全覆蓋,沒有規(guī)格,加之不同芯片廠生產的LED參數(shù)不一樣,就造成了目前國內企業(yè)生產的LED照明產品的參數(shù)不統(tǒng)一,設計師無法選型,造成了新建建筑采用LED照明產品的障礙。因此有關機構應該聯(lián)合企業(yè)盡快制訂相關規(guī)范推動應用,在應用中形成標準,促進LED照明產業(yè)的健康發(fā)展。
【參考文獻】
[1]沈潔,洪誠.LED封裝技術與應用[M].化學工業(yè)出版社,2012,9.
[2]鄭鵬.LED節(jié)能燈的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,1.
[3]代丹.陳寅生 LED照明技術應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].建筑電氣,2014,12.
[4]竇林.2016年中國LED照明行業(yè)趨勢展望[J].照明工程學報,2016,2.
[責任編輯:楊玉潔]