LED進(jìn)入普通照明領(lǐng)域需跨技術(shù)成本兩道坎
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LED(發(fā)光二極管)是一種節能環(huán)保、壽命長(cháng)和多用途的光源。專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機構預測全球高亮度LED市場(chǎng)到2011年將達到90億美元，年均復合增長(cháng)率達16.7%。隨著(zhù)LED發(fā)光效率的快速提升，LED應用市場(chǎng)已經(jīng)邁向普通照明。但LED也面臨成本高、性能不確定性高等發(fā)展瓶頸，在目前全球高達百億美元的照明商機中，LED價(jià)格偏高的限制，仍是制約其發(fā)展的首要因素。
成本高無(wú)法全面商品化
從上世紀60年代第一個(gè)商用LED面市以來(lái)，LED在照明行業(yè)已經(jīng)應用了40多年，行業(yè)內的上、中、下游已經(jīng)形成了一個(gè)較為完善的產(chǎn)業(yè)鏈，LED正應用于越來(lái)越多的行業(yè)中，特別是室內照明領(lǐng)域更是公認的LED未來(lái)的一個(gè)重要發(fā)展方面。
在室內照明領(lǐng)域，目前主要應用的還是傳統光源，一般包括白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、金鹵燈等。這一類(lèi)光源耗電量大,顏色和控制方式單一，且光源熱輻射大，在某些特殊場(chǎng)所的應用受到了一定的局限。而LED光源具有全彩易控、節能環(huán)保的優(yōu)勢，可營(yíng)造出其他傳統光源無(wú)法替代的高質(zhì)量的光環(huán)境，能充分滿(mǎn)足高檔室內裝飾氣氛照明的市場(chǎng)需求，給室內空間的照明設計提供了新的思路。特別是大功率LED的出現為L(cháng)ED照明在室內照明領(lǐng)域的應用找到了突破口，加速了LED在室內照明領(lǐng)域的應用。
據介紹，目前，LED在室內照明工程中的應用主要集中在商業(yè)照明領(lǐng)域，以裝飾性照明為主?，F階段，LED已經(jīng)可以在很多場(chǎng)所代替傳統光源使用，特別是大功率LED的出現，加速了LED取代傳統照明光源的速度，也使得LED在室內照明的大面積應用變得更加現實(shí)。隨著(zhù)整個(gè)行業(yè)的不斷成熟及LED產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的縱向深入，大功率LED在價(jià)格和光效上還會(huì )有很大的變動(dòng)幅度，加之國家政策的大力引導，社會(huì )輿論的積極宣傳，我們有理由相信，未來(lái)十年內，LED一定會(huì )像現在的熒光燈一樣，飛入尋常百姓家。但目前白光LED燈室內照明因生產(chǎn)成本過(guò)高，在全球市場(chǎng)上仍無(wú)法全面商品化。
上海光電子行業(yè)協(xié)會(huì )秘書(shū)長(cháng)、中國照明電器行業(yè)協(xié)會(huì )半導體照明專(zhuān)業(yè)委員會(huì )主任唐國慶在接受記者采訪(fǎng)時(shí)強調，LED進(jìn)入室內普通照明是發(fā)展的大趨勢，但由于其成本依舊較高，大范圍升級替代白熾燈、熒光燈光源尚待時(shí)日，但在情調照明(室內博物館、音樂(lè )廳，高檔賓館、住宅等的照明)、辦公室或接待處照明、室內公共場(chǎng)合(如室內停車(chē)場(chǎng)，商業(yè)場(chǎng)等)等領(lǐng)域已經(jīng)在逐漸推廣。“半導體照明的最終實(shí)現需要室內照明的普及應用，這是發(fā)展基調。”唐國慶表示。
中國光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì )光電器件分會(huì )秘書(shū)長(cháng)彭萬(wàn)華表示，LED照明產(chǎn)品成本過(guò)高，是普通照明的幾倍，有的是十幾倍。LED產(chǎn)品應用的領(lǐng)域目前處在開(kāi)發(fā)和擴大階段，尚未形成規?；袌?chǎng)，有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和擴大。
近年來(lái)，隨著(zhù)白光LED技術(shù)迅速發(fā)展，人們開(kāi)始認真地思索LED是否已經(jīng)到了大規模進(jìn)軍室內白光照明領(lǐng)域的時(shí)候，上海藍寶光電材料公司總經(jīng)理梁秉文介紹說(shuō)，很多實(shí)用的和不實(shí)用的方案都被提了出來(lái)，LED在室內照明領(lǐng)域的應用目前還處于探索階段。“室內照明是一個(gè)非常巨大的市場(chǎng)，市場(chǎng)發(fā)展前景不容置疑。但室內照明對光的質(zhì)量要求很高，LED還有許多需要改進(jìn)的地方，在室內照明領(lǐng)域，短期內不會(huì )對傳統光源包括白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、節能燈、金鹵燈等構成威脅。”梁秉文強調。
上海三思科技發(fā)展有限公司程德詩(shī)認為，LED應用于室內照明有一個(gè)最基本的門(mén)檻，就是發(fā)光效率必須達到熒光節能燈的水平。如果再考慮價(jià)格因素，LED的發(fā)光效率至少要達到熒光節能燈的1.5倍以上。目前，LED還遠遠沒(méi)有到達這一水平。“有一個(gè)最簡(jiǎn)單的判斷方法，用手觸摸LED燈的熱沉，當熱沉的溫度低于熒光燈外殼的溫度時(shí)，LED室內照明的時(shí)代才能真正到來(lái)。”程德詩(shī)表示。
復旦大學(xué)教授方志烈認為，室內照明無(wú)疑是最大的市場(chǎng)。“考慮到與節能燈、熒光燈相比，發(fā)光效率還沒(méi)有超過(guò)太多(實(shí)驗室記錄已超一倍，但產(chǎn)品效率還是差不多)，加上成本還高得多，市場(chǎng)啟動(dòng)尚待時(shí)日。”方志烈認為。
彭萬(wàn)華表示，LED產(chǎn)業(yè)從目前來(lái)看還是很小的，只有幾百億元的市場(chǎng)。“LED技術(shù)上還有待于突破，特別是發(fā)光效率目前產(chǎn)業(yè)化水平一般為60lm/W～80lm/W，與節能燈相比沒(méi)有優(yōu)勢，該指標應提升到150lm/W～200lm/W。另外普通照明用的LED主要參數的要求尚未明確，如色溫、顯色性、安全性等。”彭萬(wàn)華說(shuō)。
完善技術(shù)轉化平臺建設
LED產(chǎn)品的潛在市場(chǎng)是很大的，彭萬(wàn)華認為，要發(fā)展LED產(chǎn)業(yè)就要從LED技術(shù)上尋求創(chuàng )新，尋找突破點(diǎn)。“采用新技術(shù)、新工藝大批量生產(chǎn)，降低LED成本，并加速開(kāi)發(fā)LED產(chǎn)品應用領(lǐng)域和擴大市場(chǎng)規模，從這幾個(gè)方面著(zhù)手，就可把LED產(chǎn)業(yè)做大做強。”彭萬(wàn)華表示。
從目前國內外的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，LED進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)室內照明是一個(gè)必然的過(guò)程。中國科學(xué)院半導體所所長(cháng)李晉閩認為，家居照明如果普遍采用LED照明工具，這個(gè)市場(chǎng)將會(huì )非常巨大。未來(lái)三五年是一個(gè)重要發(fā)展時(shí)期，半導體照明在普通照明領(lǐng)域會(huì )像雨后春筍般冒出來(lái)。隨著(zhù)上游芯片研發(fā)新技術(shù)的成熟和供應商MOCVD外延爐容量的不斷擴大將會(huì )大大降低LED單位生產(chǎn)成本，從而掃除LED進(jìn)入普通照明的最大成本障礙。
在節能減排形勢日趨嚴峻的今天，LED半導體照明產(chǎn)業(yè)在我國正面臨難得的發(fā)展機遇。半導體照明已初步形成從外延片生產(chǎn)、芯片制備、器件封裝到集成應用的比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈，尤其是封裝和應用已在國際市場(chǎng)上占有相當大的份額，無(wú)論是市場(chǎng)需求還是產(chǎn)業(yè)基礎都頗為可觀(guān)。近兩年LED產(chǎn)量、銷(xiāo)售值均有較大幅度的提高，高亮度 LED器件增長(cháng)率為50%，高亮度LED芯片增長(cháng)率超過(guò)100%。然而，大量企業(yè)集中于封裝、產(chǎn)品應用等產(chǎn)業(yè)鏈中下游。此外，面對國外大公司的技術(shù)強勢和我國LED核心技術(shù)及專(zhuān)利不足的現狀，我國的LED產(chǎn)業(yè)鏈面臨的挑戰依然十分嚴峻。
針對以上的嚴峻形勢，李晉閩強調，迫切需要集中研發(fā)力量，開(kāi)發(fā)高端技術(shù)，提升產(chǎn)業(yè)水平，引領(lǐng)未來(lái)半導體照明技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“一定要有一些原創(chuàng )性的或具有自主知識產(chǎn)權的技術(shù)成果，這些成果應是具有批量生產(chǎn)能力、達到一定成品率要求和可靠性、可穩定重復的研究成果，由此更具有成果轉化和產(chǎn)業(yè)化應用的實(shí)際意義。實(shí)現這一目標的可能是原創(chuàng )性的技術(shù)，更多的可能是集成創(chuàng )新或二次創(chuàng )新，其可又好又快地提升我國在LED領(lǐng)域的科技競爭力。要實(shí)現這個(gè)目標還要在體制和機制上有所創(chuàng )新，進(jìn)一步加強產(chǎn)學(xué)研的緊密結合。因此，在我國迫切需要完善半導體照明工程應用技術(shù)研發(fā)轉化平臺的建設。這個(gè)平臺作為研究機構與企業(yè)之間的紐帶，直接服務(wù)于產(chǎn)業(yè)，為企業(yè)提供能夠大規模生產(chǎn)的技術(shù)，積極參與并加強與國際研發(fā)機構及企業(yè)間的聯(lián)系交流，突破LED高端技術(shù)并輻射轉移到企業(yè)，掌握產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)，培養高水平的研發(fā)技術(shù)人員，才能真正使我國的半導體照明產(chǎn)業(yè)鏈得到可持續發(fā)展。”李晉閩強調。
半導體照明作為下一代照明技術(shù)，逐步成為照明領(lǐng)域的主流是必然趨勢，大功率LED在室內外通用照明領(lǐng)域應用是其發(fā)展的最終目標?，F階段，LED已經(jīng)可以在很多場(chǎng)所代替傳統光源使用，特別是大功率高光通LED的出現，加速了LED取代傳統照明光源的速度。未來(lái)白光LED的市場(chǎng)規模與應用的前景將無(wú)限寬廣，并將進(jìn)入一般家庭，取代各種傳統的室內照明。
現階段，LED已經(jīng)可以在很多場(chǎng)所代替傳統光源，特別是大功率高光通LED的出現，加速了LED取代傳統照明光源的速度。未來(lái)白光LED的市場(chǎng)規模與應用的前景將無(wú)限寬廣。
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