吳趙平 徐凱歌
摘 要:本文將以介紹LED照明技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ),并通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)闡述,提煉總結(jié)出未來(lái)LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)以及筆者自身對(duì)該產(chǎn)業(yè)的展望。
關(guān)鍵詞:LED照明;應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2018)04-0000-00
LED光源因其在工作的過(guò)程中電壓較低、功耗較低、體積小、響應(yīng)快、無(wú)污染、長(zhǎng)壽命、高可靠性的特點(diǎn)被稱為綠色光源。隨著日本、美國(guó)等眾多國(guó)家和地區(qū)推出一系列的政策促進(jìn)LED照明技術(shù)的研發(fā)以及部分企業(yè)的大力開(kāi)拓使LED照明技術(shù)的推廣進(jìn)程不斷加快,現(xiàn)階段LED照明技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在了通用照明、景觀照明以及商業(yè)照明等眾多領(lǐng)域,但是LED照明距廣泛普及還有一定的距離。
1 LED照明技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)
由于LED照明通過(guò)半導(dǎo)體中的電子以及電洞結(jié)合而發(fā)出光子,因此其僅僅需要2-4v的電壓在常溫下就能夠正常工作,相比于白熾燈高溫下開(kāi)展工作以及熒光燈高電壓條件下進(jìn)行工作,LED燈擁有長(zhǎng)壽命和高安全性的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。LED照明的光效能夠抵達(dá)200lm/W,對(duì)比傳統(tǒng)燈具比如白熾燈、熒光燈的低光效,其發(fā)光效率較高,同等照明效果的情況下比傳統(tǒng)光源更加的節(jié)能,同時(shí)其自身的響應(yīng)速度更快,其影響速度達(dá)到了毫秒級(jí),遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于傳統(tǒng)照明工具的相應(yīng)速度。LED照明技術(shù)所發(fā)出的光色都比較純正,同時(shí)由于LED光譜中沒(méi)有紫外線,所以在正照明過(guò)程中避免了光污染狀況的發(fā)生,是比較利于環(huán)保的。
2 LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀
美國(guó)在LED照明技術(shù)研發(fā)上一直保持著世界領(lǐng)先水平,其具有LED生產(chǎn)的眾多知識(shí)產(chǎn)權(quán)以及科研技術(shù)優(yōu)勢(shì)。LED照明在美國(guó)擁有很多實(shí)際的應(yīng)用案例:在美國(guó)LED公路照明燈得到了一定程度的應(yīng)用,同時(shí)許多地方的的展覽館、博物館等公共場(chǎng)所也采用了LED照明技術(shù)。美國(guó)能源部發(fā)布的“固態(tài)照明計(jì)劃”也在一定程度上大大推動(dòng)了LED照明在本國(guó)的應(yīng)用推廣,相關(guān)人員預(yù)測(cè)2030年美國(guó)LED固態(tài)照明市場(chǎng)的占有率將達(dá)到73.7%。
歐洲各國(guó)在LED照明的應(yīng)用方面也處于世界前列,期間也得到了歐盟的大力扶持,2000年歐盟通過(guò)制定“彩虹計(jì)劃“推廣白光發(fā)光二級(jí)管的應(yīng)用,同時(shí)歐洲也是首批在辦公環(huán)境照明中使用LED的,而且歐洲的LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展比起其他國(guó)家和地區(qū)更加的成熟這也促進(jìn)了LED照明在當(dāng)?shù)氐耐茝V應(yīng)用。
亞洲地區(qū)LED照明發(fā)展較好的國(guó)家主要有日本和韓國(guó):日本在功率型高亮度LED及其外延片、芯片的研制與開(kāi)發(fā)上處于國(guó)際領(lǐng)先水平;而韓國(guó)雖然LED照明產(chǎn)業(yè)相比日本以及其他幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家布局相對(duì)較晚,但是其因所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低而受到國(guó)內(nèi)國(guó)外市場(chǎng)的青睞,在較短的時(shí)間內(nèi)得到了快速發(fā)展并一舉成為世界上最大的LED光源生產(chǎn)基地,同時(shí)韓國(guó)政府也通過(guò)制定一系列的扶持政策支持 LED照明的應(yīng)用推廣,韓國(guó)政府推出的節(jié)能目標(biāo)是:到2020年在公共事業(yè)機(jī)構(gòu)普及LED照明,同時(shí)將全國(guó)的LED照明使用普及率提高至60%。
2.2國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)LED照明產(chǎn)業(yè)開(kāi)始于上世紀(jì)70年代,歷經(jīng)幾十年發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)形成外延生產(chǎn)、芯片制造、封裝、應(yīng)用、測(cè)試等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。在推廣LED照明應(yīng)用方面,我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)也頒發(fā)了一系列政策來(lái)推動(dòng)LED照明在本國(guó)的應(yīng)用范圍。2006年初的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將“高效、節(jié)能、長(zhǎng)壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品”列入中長(zhǎng)期規(guī)劃第1重點(diǎn)領(lǐng)域 (能源)的第1優(yōu)先主題(工業(yè)節(jié)能),當(dāng)年的10月,國(guó)家“十一五”863計(jì)劃“半導(dǎo)體照明工程”重大項(xiàng)目正式啟動(dòng)。2008年初,國(guó)家財(cái)政部、國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布了《高效照明產(chǎn)品推廣財(cái)政補(bǔ)貼資金管理暫行辦法》推動(dòng)LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,與此同時(shí),我國(guó)政府針對(duì)公共照明也提出了“十城萬(wàn)盞”、“千里十萬(wàn)盞”、“綠色照明城市”等系統(tǒng)工程,以此來(lái)推動(dòng)LED照明產(chǎn)品在市場(chǎng)上的認(rèn)知度。
伴隨著LED照明在市場(chǎng)上認(rèn)知度不斷提升以及LED照明技術(shù)不斷改善,我國(guó)LED照明產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、市場(chǎng)需求也在快速的增長(zhǎng)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,2013年LED照明在照明行業(yè)的份額達(dá)到了15%,LED照明產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)銷售量也達(dá)到了4億只左右,整體增速達(dá)到193.7%,而“十城萬(wàn)盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程37個(gè)試點(diǎn)城市中已經(jīng)實(shí)施LED應(yīng)用試點(diǎn)工程的超過(guò)3200項(xiàng),其中室外、室內(nèi)、景觀照明的應(yīng)用最為廣泛。而近幾年商業(yè)、辦公、家居照明在LED照明的需求上都呈現(xiàn)出較快的增長(zhǎng)趨勢(shì),尤其是商業(yè)照明所占的比重較大,而家居照明和辦公照明對(duì)于LED照明的需求量增速則更為顯著。
3未來(lái)LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與展望
3.1 LED照明產(chǎn)業(yè)在技術(shù)上日益成熟
首先,LED照明的發(fā)光效率不斷的提高,產(chǎn)品質(zhì)量也越來(lái)越好。近幾年LED照明的光效以一年15%增速穩(wěn)步發(fā)展,并且即將達(dá)到200lm/W,生產(chǎn)的產(chǎn)品隨著生產(chǎn)技術(shù)的日益提高質(zhì)量也有了更好的保證。
其次,高壓LED將成為之后LED照明行業(yè)技術(shù)改進(jìn)的一個(gè)重要方向。高壓LED不僅能夠縮減LED照明燈具的成本以及重量,也能夠降低對(duì)散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,并且高壓LED解決了低壓LED的驅(qū)動(dòng)電源和電解電容器的壽命問(wèn)題。
再次,COB封裝技術(shù)日趨成熟。COB封裝技術(shù)有低成本、應(yīng)用便利、設(shè)計(jì)多樣化的優(yōu)勢(shì),在之后的行業(yè)發(fā)展中,COB將成為未來(lái)燈具化設(shè)計(jì)的主流方向。
最后,LED照明的生產(chǎn)成本也隨著技術(shù)的進(jìn)步逐年降低,銷售價(jià)格也不斷下降,這將更有利于LED產(chǎn)品在市場(chǎng)上的普及。隨著LED芯片技術(shù)的提升以及發(fā)光效率的提高,單顆LED芯片的制造成本不斷降低,同時(shí)生產(chǎn)商更加激烈的競(jìng)爭(zhēng)也促進(jìn)了生產(chǎn)成本的降低,這些都將促進(jìn)LED照明推廣普及工作。
3.2各國(guó)政府支持LED產(chǎn)業(yè),大力推動(dòng)LED照明應(yīng)用
照明消耗在作為整個(gè)電力消耗的重要一部分,消耗著大量的能源,而降低照明用電量則是減少其能源消耗的一個(gè)重要的途徑。隨著全球能源緊缺以及全球環(huán)境的不斷惡化,LED照明作為節(jié)能環(huán)保的綠色能源自然受到各國(guó)政府的青睞,各國(guó)政府也不遺余力的通過(guò)發(fā)布相應(yīng)的政策來(lái)扶持LED照明在全國(guó)的推廣應(yīng)用,比如美國(guó)的“固態(tài)照明計(jì)劃”、歐盟的“彩虹計(jì)劃”、我國(guó)的“十城萬(wàn)盞”計(jì)劃等等。
3.3主要應(yīng)用領(lǐng)域
LED照明在普通照明領(lǐng)域、背光照明領(lǐng)域、道路交通領(lǐng)域、交通工具領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、漁業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、自動(dòng)售貨機(jī)、航空航天等都有不同程度的應(yīng)用。比如道路標(biāo)示、路燈、環(huán)境造景燈光、建筑照明、功能性的照明燈具、住宅照明、信號(hào)燈、指示燈、零售賣場(chǎng)的燈具等都能夠應(yīng)用LED照明,同時(shí)景點(diǎn)照以及眾多娛樂(lè)場(chǎng)所也可以使用LED照明。
4結(jié)語(yǔ)
LED照明產(chǎn)品作所具有的節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)使其在近些年備受各國(guó)政府的青睞和推廣,應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大,同時(shí)LED照明行業(yè)的技術(shù)水平也得到了不斷的提高和發(fā)展,LED照明市場(chǎng)需求量也在連年攀升,其替代傳統(tǒng)燈具進(jìn)入日常生活照明領(lǐng)域只是時(shí)間的問(wèn)題。在LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,只要我們加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)、完善質(zhì)量檢測(cè)體系,并且在此基礎(chǔ)上秉持勇于創(chuàng)新的思想理念,通過(guò)不斷的技術(shù)提高生產(chǎn)出適合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,相信在未來(lái)的照明市場(chǎng),LED照明產(chǎn)業(yè)一定會(huì)發(fā)展的越來(lái)越好,同時(shí)為社會(huì)做出更大的貢獻(xiàn)。
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作者簡(jiǎn)介:吳趙平(1979—),男,廣東湛江人,中專,研究方向:照明設(shè)計(jì),照明燈具的研發(fā)生產(chǎn)及應(yīng)用。