據(jù)估計,隨著全球經(jīng)濟增長,全球路燈市場將呈現(xiàn)出逐年增長趨勢,2010年全球路燈市場規(guī)模達1.6至1.8億盞左右。在我國,應(yīng)用于綠色道路照明建設(shè)的LED路燈正備受矚目。據(jù)統(tǒng)計(LIRC),2009年全國安裝了約22.2萬盞LED路燈,預(yù)計2009-2011年LED路燈的安裝量將達到112萬盞。
在日益增長的市場需求中,只有掌握了LED專利和技術(shù)的企業(yè),才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量,并在性能等各方面更勝一籌。作為少數(shù)掌握了LED領(lǐng)域?qū)@蛣?chuàng)新技術(shù)的照明巨頭之一,近年來,飛利浦通過收購Lumileds、TIRSystem、ColorKinetics、IltiLuce、PLI、Genlyte等在LED的產(chǎn)業(yè)鏈不同層次中均處于領(lǐng)先地位的公司,建立了從基本半導(dǎo)體芯片,到封裝,到模塊,以及成品燈具的固態(tài)照明價值鏈的領(lǐng)導(dǎo)地位?,F(xiàn)在Lumileds已經(jīng)是全球四大芯片巨頭之一。Lumileds在全球大功率LED制造商領(lǐng)域建立了無可置疑的領(lǐng)導(dǎo)地位,并將在汽車照明,手機照相閃光燈等領(lǐng)域取得的全面領(lǐng)先地位,延伸到通用照明的領(lǐng)域。
而這一全面領(lǐng)先的LED產(chǎn)業(yè)鏈,也為飛利浦在LED應(yīng)用領(lǐng)域的一路高歌做足了技術(shù)和市場儲備。目前,飛利浦不但在道路照明,也在家居照明、辦公室照明、商業(yè)照明等領(lǐng)域的LED產(chǎn)品研發(fā)和推廣方面展現(xiàn)出了強勁優(yōu)勢。
城市化進程的加快,帶來了巨大的LED道路照明的市場需求空間。而城市的未來可持續(xù)發(fā)展面貌需要由優(yōu)質(zhì)、綠色、高效的LED道路照明產(chǎn)品來描繪。在中國的城市化在走向深入的過程中,“2010半導(dǎo)體照明燈具推薦產(chǎn)品大賽”本身,無疑就是對企業(yè)在LED照明技術(shù)創(chuàng)新的上佳鼓勵。而作為LED照明行業(yè)的領(lǐng)先者,飛利浦照明將以技術(shù)創(chuàng)新為動力。
未來照明發(fā)展趨勢節(jié)能環(huán)保健康是主旋律
半導(dǎo)體照明是以發(fā)光二極管(LED)為光源的新型固態(tài)光源照明,已經(jīng)在專業(yè)照明領(lǐng)域顯現(xiàn)出節(jié)能效果。如用于景觀照明替代霓虹燈,節(jié)能70%;用于交通信號燈替代白熾燈,節(jié)能90%;并在中小尺寸背光模組(BLU)中替代冷陰極熒光燈(CCFL),已得到廣泛使用。LED發(fā)光效率已遠(yuǎn)高于白熾燈,超過日光燈和冷陰極熒光燈,正進入占全球電力消耗15-20%的通用照明領(lǐng)域。
在全球健康,環(huán)保,能源危機極大的壓力下,半導(dǎo)體照明已被世界公認(rèn)為一種健康節(jié)能環(huán)保的重要途徑,正以更快的速度拓展其應(yīng)用范圍。
一、健康照明
隨著地球環(huán)境的惡化,人們越來越注重自身的健康,特別是環(huán)境因素對人體健康的影響。對于照明光源而言,頻閃、紫外線輻射、電磁波輻射、熱輻射和眩光等光污染,隨著人類的進步,光污染已經(jīng)到了影響人類健康,而再不能被忽視的地步。而LED作為無頻閃、無紫外線輻射、無電磁波輻射、較低熱輻射等特性,加上應(yīng)用光擴散技術(shù)消除眩光,使之成為真正的健康光源。
1、無頻閃光源。我們將電光源的光通量隨交流電源電壓周期性交變而變化,引起的亮暗強弱閃動謂之頻閃。據(jù)英國劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究中心、國際照明委員會維也納總部等照明、健康醫(yī)學(xué)機構(gòu)對教學(xué)、辦公、生產(chǎn)、生活等環(huán)境的頻閃研究表明:“這種頻閃現(xiàn)象是客觀存在的,并長期潛移默化地危害人們健康和人的視覺系統(tǒng)”.歐洲照明委員會(EuropeanCommiion)為此,專門發(fā)布了《90/270/EC指南》,強調(diào)必需解決和降低燈具的頻閃效應(yīng),解決引起人們偏頭痛和視覺神經(jīng)系統(tǒng)病變。白熾燈、熒光燈、三基色熒光燈、節(jié)能燈或由50Hz~60Hz交流,或高頻高壓供電,均存在不同頻率的頻閃。特別是熒光類燈具,均為高頻頻閃,在這類燈具下的運動物體,會出現(xiàn)重影現(xiàn)象,如體育館內(nèi)就不能使用熒光類燈具,特別是像乒乓球、羽毛球等小球在熒光類燈具下幾乎無法進行比賽。生產(chǎn)車間的旋轉(zhuǎn)機床在熒光類燈具照明時會使人眼產(chǎn)生反轉(zhuǎn)或靜止的錯覺,而導(dǎo)致事故發(fā)生。
頻閃現(xiàn)象也是導(dǎo)致人眼疲勞和損壞人的視力,特別是青少年視力下降的主要“殺手”,大家可以思考:從菜油燈、煤油燈到白熾燈、日光燈,照明亮度在逐步提高,而青少年的視力卻在逐年下降,而且低齡化程度也在加劇。這一不爭的事實不與電/光燈具的頻閃不無關(guān)系。而LED燈具由低壓直流供電,不存在電源電壓周期性交變,所以不存在頻閃效應(yīng)。是現(xiàn)在公認(rèn)的對人的視力,特別是青少年視力有益的健康燈具。
2、無紫外線輻射光源。白熾燈、熒光燈、三基色熒光燈、節(jié)能燈都有不同程度的紫外線輻射。中國醫(yī)科大學(xué)皮膚病與皮膚美容研究所研究表明:在日光燈下工作、學(xué)習(xí)一天所吸收的紫外線--相當(dāng)在陽光下暴曬一小時。紫外線輻射會直接破壞人體免疫系統(tǒng),殺傷白細(xì)胞,損害核酸與蛋白質(zhì)的化學(xué)鍵,引起遺傳基因(DNA)變異,甚至癌變。
3、無電磁輻射光源。熒光燈、三基色熒光燈、節(jié)能燈均工作在高頻高壓狀態(tài),都不可避免地帶來不同程度的電磁輻射。而LED光源在直流/低壓狀態(tài)下工作,無電磁輻射。據(jù)英國劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)研究中心、國際照明委員會維也納總部研究表明,電磁輻射可能導(dǎo)致心悸、失眠、白細(xì)胞減少、記憶力減退,使心血系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)受損,而且電磁輻射傷害是累積的。
二、節(jié)能照明
隨著LED芯片和封裝模塊技術(shù)水平的逐步提升,雖然國產(chǎn)LED芯片和封裝模塊與國際上的著名品牌的發(fā)光效率還有一定的差距,但是只要封裝技術(shù)和二次光學(xué)設(shè)計合理,國產(chǎn)白光LED芯片和封裝模塊的發(fā)光效率可達到80~90lm/W,國產(chǎn)R/G/B(紅/綠/藍(lán))LED合成白光的發(fā)光效率也已達到60lm/W左右。燈具和背光組件的發(fā)光效率已經(jīng)超過傳統(tǒng)的熒光燈等光源的發(fā)光效率。2008年北京奧運會“鳥巢”、“水立方”的LED景觀照明和LED超大顯示屏的成功應(yīng)用,向我們昭示了LED全面進入專業(yè)照明和通用照明時代的到來。以帝光電子為例,其抓住這一契機,以LED背光模組技術(shù)為基礎(chǔ),向LED縱向發(fā)展--LED背光模組的超薄液晶顯示器;向LED橫向發(fā)展--LED室內(nèi)、室外照明燈具。
1、LED室內(nèi)照明燈具。采用背光源的高端技術(shù)進行LED室內(nèi)照明燈具設(shè)計,取得了較好的節(jié)能效果。下面以市場上XX品牌的20W×3=60W的日光燈組件和帝光電子的格柵燈為例進行比較。我們進行了實際檢測,原20W×3=60W的日光燈,包括鎮(zhèn)流器消耗,實際共消耗功率81.5W,而同亮度的帝光電子的LED格柵燈實際功率消耗31.6W,省電61.2%.
2、LED室外照明燈具。以下以一段典型的用LED路燈路燈與高壓鈉燈經(jīng)濟/技術(shù)數(shù)據(jù)的案例予以說明。條件:⑴道路長度為10Km,路燈每1PCS/30m,路燈總數(shù)為666PC; ⑵高壓鈉燈功率為250W/PCS,LED路燈功率為100W/PCS,達到同樣亮度; ⑶高壓鈉燈單價為1000元RMB/PCS,LED路燈單價為5000元RMB/PC; ⑷高壓鈉燈10年需要更換8次,LED路燈10年只需要安裝1次; ⑸按照功率配置輸電電纜。結(jié)果:LED路燈路燈第一次投資較大,而10年的綜合成本僅為高壓鈉燈的38.47%.而且在很大程度上,解決了能源緊張的問題。
3、LED背光模組。帝光電子自2006年以來,一直致力于LED在背光模組的應(yīng)用,中小尺寸背光模組(19寸及以下)已經(jīng)全部為LED,在大尺寸背光模組中也開始在22寸、24寸、26寸中應(yīng)用,并且逐步開發(fā)32寸、42寸等大屏背光模組。特別是對LED背光組件進行視頻亮度動態(tài)控制后,其節(jié)電效果十分明顯。下面以19寸顯示器為例予以說明。
19寸顯示器采用了超薄一體化設(shè)計,使其厚度由常規(guī)產(chǎn)品的25寸,降低到13.3寸,僅為常規(guī)產(chǎn)品的53.2%;質(zhì)量由4.5Kg,降低到2.5Kg,僅為常規(guī)產(chǎn)品的55.6%;如果按2008年國內(nèi)銷售3000萬臺測算,則每年可以節(jié)省鋼材或塑料6萬噸。能耗由常規(guī)產(chǎn)品的35W左右,降低到15~22W(因信號亮度強弱不同,能耗不同),僅為常規(guī)產(chǎn)品的33.3%~48.9%.如果按2008年國內(nèi)銷售3000萬臺(按每天8小時計算)測算,每年可省電240萬度??梢姽?jié)能效果十分顯著。
三、環(huán)保照明
LED為環(huán)保照明光源已為業(yè)內(nèi)共識。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:㈠因LED為固體光源,無汞和有害氣體,故對環(huán)境無污染。㈡因LED為固體光源,無易碎物,使用壽命長;其顆粒極小,即使到報廢時,電子垃圾少。只要回收、處理得當(dāng),不會對環(huán)境造成影響。㈢人們普遍認(rèn)為:太陽光是最適宜人眼的自然光線。但是,當(dāng)太陽光達到一定亮度時,是不能直接用眼去看太陽光的。必需是陰天,或太陽光經(jīng)過折射、反射后被人眼接受的光線,才是人眼感覺舒適、自然的光線。LED室內(nèi)照明燈具正是依照這一原理,應(yīng)用背光模組的高端技術(shù),將LED點光源經(jīng)過折射和反射,對光進行擴散,使之成為分布均勻、光線柔和的面光源;而且將光的分布范圍控制在設(shè)計的光強分布曲線范圍內(nèi),使之不產(chǎn)生眩光。
四、專業(yè)照明照明和通用照明的發(fā)展前景
LED光源由于其發(fā)光效率逐步提升,而且還有相當(dāng)大的提升空間,穩(wěn)定度更加可靠,價位也在逐步下降,給予LED照明產(chǎn)業(yè)提供了極好的機遇。全球打響LED照明產(chǎn)業(yè)爭奪戰(zhàn),世界各大照明工業(yè)巨頭已經(jīng)啟動了大規(guī)模商用開發(fā)計劃。并提出要在2010年前,使LED發(fā)光效率提高到200lm/w以上,給產(chǎn)業(yè)鏈的中下游企業(yè)提供了超常規(guī)發(fā)展的有利條件。
我國的《國家半導(dǎo)體照明工程》通過“863”計劃等科技計劃的支持,已于2006年6月正式開始實施。現(xiàn)在已初步形成外延片生產(chǎn)--芯片制備--封裝集成--LED應(yīng)用比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈,在國際市場上已占有相當(dāng)?shù)姆蓊~。新華網(wǎng)2008年07月24日報道溫家寶主持會議,研究部署加強節(jié)油節(jié)電節(jié)能工作并強調(diào)“要抓好照明節(jié)電,加大高效照明產(chǎn)品推廣力度,今明兩年大中城市政府機關(guān)、城市道路照明、賓館飯店、公共場所等全部淘汰低效照明產(chǎn)品”審議并原則通過《公共機構(gòu)節(jié)能條例(草案)》《民用建筑節(jié)能條例(草案)》。2008年8月6日國務(wù)院辦公廳頒發(fā)了國發(fā)〔2008〕23號文件《國務(wù)院關(guān)于進一步加強節(jié)油節(jié)電工作的通知》,在照明節(jié)電措施中強調(diào):一是加快淘汰低效照明產(chǎn)品。制定實施淘汰低效照明產(chǎn)品、推廣高效照明產(chǎn)品計劃。2008年年底前,東、中部地區(qū)和有條件的西部地區(qū)大中城市行政機關(guān)全部淘汰低效照明產(chǎn)品。2009年年底前,東、中部地區(qū)和有條件的西部地區(qū)大中城市道路照明、公共場所全部淘汰低效照明產(chǎn)品。加大利用財政補貼推廣高效照明產(chǎn)品的力度。利用中央預(yù)算內(nèi)投資支持高效光源、燈具等生產(chǎn)企業(yè)實施技術(shù)改造,研究采取稅收政策抑制白熾燈等低效照明產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費。廣東省、深圳市政府也出臺一系列政策,支持LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2月5日深圳市長許宗衡主持召開市政府四屆一二八次常務(wù)會議,研究審議并原則通過了《深圳市LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2009-2015年)》等一系列支持LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策文件。并正在一一落實。可見,無論是政策環(huán)境,還是技術(shù)發(fā)展的可能,都給LED產(chǎn)業(yè)注入了新的活力和發(fā)展機遇。而且無論從專業(yè)照明,還是通用照明方面,都具有龐大的市場和發(fā)展前景。
從專業(yè)照明方面來看,大尺寸顯示器、TV用背光組件,汽車主燈照明具有龐大的市場。從通用照明方面來看,市場容量更大。路燈照明、商業(yè)照明、民用照明、裝飾照明其發(fā)展前景更加廣闊。只要我們看準(zhǔn)目標(biāo),逐步解決LED光效還沒有達到理想的技術(shù)招標(biāo),光衰問題還不甚理想,價格還過高,我國的LED產(chǎn)業(yè)鏈還沒有有機的形成,我國的龐大的LED企業(yè)隊伍相對國際巨頭企業(yè)而言,還顯得不大不強。但只要LED企業(yè)按照各級政府的LED產(chǎn)業(yè)規(guī)劃去實施,必定會變金融危機為發(fā)展機遇。使我國的LED產(chǎn)業(yè)逐步形成有機的產(chǎn)業(yè)鏈。
五、結(jié)論
LED照明具有健康、節(jié)能、環(huán)保的極大優(yōu)勢,LED產(chǎn)業(yè)是正在蓬勃發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。必將在專業(yè)照明和通用照明方面得到超常規(guī)發(fā)展。而且這個時代已經(jīng)到來。