国内LED商照灯具的发展状况和对策.docx
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国内LED商照灯具的发展状况和对策
国内LED商照灯具的发展状况和对策
目录
引言……………………………………………………………………………………………….1
第一章LED相关概述…………………………………………………………………………….1
(一)LED的概念…………………………………………………………………………1
(二)LED的分类…………………………………………………………………………1
(三)LED的发展历程……………………………………………………………………2
(四)LED的应用领域……………………………………………………………………2
(五)LED光源的优点……………………………………………………………………2
(六)LED商照灯具与传统灯具的性能比较……………………………………………3
第二章全球LED产业的发展状况………………………………………………………………3
(一)全球主要国家或地区禁止白炽灯计划表……………………………………….4
(二)各国发展LED灯具动态………………………………………………………….4
第三章国内LED商照领域的发展状况…………………………………………………………5
(一)政治因素………………………………………………………………………….5
(二)经济因素………………………………………………………………………….5
(三)社会因素及动态………………………………………………………………….6
(四)技术因素………………………………………………………………………….7
(五)国内LED大环境与LED商照发展的关系……………………………………….7
第四章国内LED发展所面临的问题……………………………………………………………8
(一)标准缺乏………………………………………………………………………….8
(二)匹配行业发展之后……………………………………………………………….8
(三)创新能力不足…………………………………………………………………….9
(四)核心竞争力弱…………………………………………………………………….9
(五)专业化程度不高………………………………………………………………….9
(六)政府支持有待加强………………………………………………………………10
第五章针对国内LED商照领域发展提出对策……………………………………………….10
(一)加大教育宣传……………………………………………………………………10
(二)加大专利技术研发………………………………………………………………10
(三)专利互相授权结成联盟…………………………………………………………10
(四)政府支持…………………………………………………………………………11
(五)制定商照相关标准………………………………………………………………11
(六)鼓励相关产业发展………………………………………………………………12
结论………………………………………………………………………………………………12
致谢语……………………………………………………………………………………………12
参考文献…………………………………………………………………………………………13
引言
能源危机、温室效应以及生态环境的日益恶化时刻提醒着人们,地球已经疲惫不堪尤其是近几年频繁的自然灾害和严重的环境恶化正在改变人们的能源获取方式,而作为最基础的日常照明,我们可以从相关资料中查到,在世界电力使用结构中,照明用电约占总用电量的19%;英国布赖恩•爱德华兹在其编写的《可持续性建筑》中指出,在英国消耗的全部能源当中,大约有一半与建筑有关,而建筑的人工照明耗能则占其建筑耗能总量的15%~50%;在我国照明用电约占全国总用电量的12%,而且我国每年的照明用电增速(保守估计)大约为5%。
从上面的数据我们可以看出,虽然因各国经济发展的水平不同,照明用电所占比重也有所差别,但是照明耗能已经成为了各国能源消费的重要组成部分。
照明节能问题也就成了各国政府及专业人员必须面对的棘手问题。
而在新世纪中,LED半导体照明这种新一代的冷光源,具有寿命长、效率高、光质好、节能环保等绝对优势,其发光效率是白炽灯的8倍,钨丝灯的2.5倍,普通荧光灯的2倍,然而使用寿命却延长了100倍。
因此,LED照明曾被《时代》杂志评为二十世纪人类的三大发明之一。
加之LED技术的日趋成熟,使它成了照明市场领域的新宠儿。
因此,伴随着2010年的到来,欧、美、日等国家相继开始执行禁用白炽灯法令,我国也在2009年实施了“十城万盏”计划,而这一LED路灯支持政策如何促进商照灯具的发展,在商照灯具的发展过程中我们又遇到了什么问题,如何解决,本文将就目前我国推行的相关政策与商照灯具的发展做一关系阐述,并重点分析了目前发展商照灯具所面临的问题,并提出相应方案。
第一章LED的相关概述
(一)LED的概念
所谓LED,就是发光二极管(lightemittingdiode),顾名思义发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件,具有二极管的特性。
基本结构为一块电发光的半导体模块,封装在环氧树脂中,通过针脚作为正负电极并起到支撑作用.
(二)LED的分类
1按发光管发光颜色分:
可分成红色、橙色、绿色(又细分黄绿、标准绿和纯绿)、蓝光等。
另外,有的发光二极管中包含二种或三种颜色的芯片。
根据发光二极管发出光处掺或不掺散射剂、有色还是无色,上述各种颜色的发光二极管还可分成有色透明、无色透明、有色散射和无色散射四种类型。
2按发光管出光面特征分:
按发光管出光面特征分圆灯、方灯、矩形、面发光管、侧向管、表面安装用微型管等。
3从发光强度角分布图来分有三类:
(1)高指向性:
一般为尖头环氧封装,或是带金属反射腔封装,且不加散射剂。
半值角为5°~20°或更小,具有很高的指向性,可作局部照明光源用,或与光检出器联用以组成自动检测系统。
(2)标准型:
通常作指示灯用,其半值角为20°~45°。
(3)散射型:
这是视角较大的指示灯,半值角为45°~90°或更大,散射剂的量较大。
…………
(三)LED的发展历程
1907年HenryJosephRound第一次在一块碳化硅里观察到电致发光现象。
由于其发出的黄光太暗,不适合实际应用
1936年,GeorgeDestiau出版了一个关于硫化锌粉末发射光的报告。
随着电流的应用和广泛的认识,最终出现了“电致发光”这个术语。
20世纪70年代中期,磷化镓被使用作为发光光源,随后就发出灰白绿光。
LED采用双层磷化镓蕊片(一个红色另一个是绿色)能够发出黄色光
20世纪80年代早期到中期对砷化镓磷化铝的使用使得第一代高亮度的LED的诞生,先是红色,接着就是黄色,最后为绿色。
到20世纪90年代早期,采用铟铝磷化镓生产出了桔红、橙、黄和绿光的LED。
20世纪90年代中期,出现了超亮度的氮化镓LED,随即又制造出能产生高强度的绿光和蓝光铟氮镓Led。
超亮度蓝光蕊片是白光LED的核心,在这个发光蕊片上抹上荧光磷,然后荧光磷通过吸收来自蕊片上的蓝色光源再转化为白光。
就是利用这种技术制造出任何可见颜色的光。
(四)LED的应用领域
字型灯/轮廓照明 零售展示用照明 消费者手持式照明 娱乐用照明 机械影像/检查 安全&保全照明 离网型照明 居住用照明及公共场所照明
而作为最后一项LED商照领域(居住用照明及公共场所照明)包括嵌灯 投射灯 吊灯 吸顶灯等.由于受限于LED价格、产业标准未定、散热等技术问题尚待解决.LED在市场潜量最大的商业照明市场占有率相当低.
(五)LED光源的优点
LED半导体照明,作为新一代冷光源,具有:
寿命长:
LED作为一种导体固体发光器件,较之其他发光器具有更长的工作。
耗电低:
LED是一种低压工作器件,因此在同等亮度下,耗电最小,可大量降低能耗。
相反,随着今后工艺和材料的发展,将具有更高的发光效率,人们作过计算,假如日本的照明灯具全部用LED替代,则可减少二座大型电厂,从而对环境保护十分有利。
响应时间快:
LED一般可在几十毫秒(ns)内响应,因此是一种告诉器件,这也是其他光源望尘莫及的。
采用LED制作汽车的高位刹车灯在高速状态下,大提高了汽车的安全性。
体积小,重量轻、耐抗击:
这是半导体固体器件的固有特点。
彩LED可制作各类清晰精致的显示器件,还可以此特点使灯具多样化轻便化。
易于调光、调色、可控性大:
LED作为一种发光器件,可以通过流过电流的变化控制亮度,也可通过不同波长LED的配置实现色彩的变化与调节。
因此用LED组成的光源或显示屏,易于通过电子控制来达到各种应用的需要,与IC电脑在兼容性无比毫困难。
另外,LED光源的应用原则上不受窨的限制,可塑性极强,可以任意延伸,实现积木式拼装。
目前大屏幕的彩色显示屏非LED莫属。
用LED制作的光源不存在诸如水银、铅等环境污染物,不会污染环境。
因此人们将LED光源称为“绿色”光源是受之无愧的。
(六)LED商照灯具与传统灯具的性能比较
表[1]资料来源:
***照明有限公司内部培训资料
名称 功率(W) 光通量(Lm) 光效(Lm/W) 寿命(小时) 市售价(支) 价格(元/Lm)
白炽灯 40 480 12 <2000 1.5元 0.0031
普通荧光灯36 2000 55 >5000 3.5-4.0元 0.0016-0.002
三基色荧光灯28 2680 96 10000 带镇流器40-60元 0.0149-0.0224
H型荧光灯 9 500-540 55-60 <8000 带镇流器10-12元 0.020-0.022
螺旋节能灯 26 1540 60 <8000 2.5-5.5元 0.0162
φ5白光LED 0.065 1.3-1.8 25-35 >10000 0.5-1.5元 0.02-0.0428
2002年白光LED 1 20 20 20000 65元 3.25
2010年白光LED 1 120 120 100000 35 0.2917
2020年后白光LED 1 200 200 >100000 15 0.075
日本白炽灯60 720 12 <2000 0.50美元 $0.0007/Lm
同时我们也可以通过比较三种灯具的应用解决方案:
表[2]资料来源:
《LED照明商业化即将到来》
白炽灯 荧光灯 LED
使用寿命(Hours) 1000-1500 10000 50000-60000
电流输出(watts) 15-60 5-15 1-6
典型效率(lm/w) 10 50 60
系统光输出总计
(lumens) 60-240 115-345 72-156
前期成本($) 0.5-1 2-4 50
节能估算
使用超过6000
的耗电量KWh 3600 840 360
供电成本($0.23/KWh)821.718 191.734 82.172
使用6000小时需要的灯泡 40 6 1
使用6000小时灯泡的等同费用 53.8 17.88 54.95
6000小时照明全部费用 875.518 209.614 137.122
由表[1]和表[2]我们可以看出,LED灯具的优势是显而易见的。
第二章全球LED产业的发展状况
2010年4月日本统计,约4,000个家电量贩店的LED灯泡销售额,已经佔整体量贩店灯泡销售的比重56%,较2010年3月成长了7个百分点。
如果以实际渗透率来看,2010年4月日本的LED灯泡佔整体灯泡销售比重已经从3月的13%,提高到18%,成长的速度惊人。
目前日本政府加大鼓励LED照明政策的力道,已将LED灯泡列为Eco-Point制度的补助对象,预计会更加快日本LED灯泡的普及速度,并且日本市场的LED照明灯具产品均价,在2010年Q1时,与上季度相比,下滑了约15%。
,这也意味着日本开始突破了LED量产的瓶颈,使LED的快速普及成为短期可以实现的目标。
而日前马英九在参访台厂台达电时表示,2010年台湾的LED交通标志灯具全面汰换完毕后,从2011年起,将正式开始进行传统路灯转换为LED路灯的作业。
他另外也强调,台湾未来在绿能产业的发展方向是追求「二高二低」,意味着高效率、高价值、低排碳、低依赖,而LED产业就包含在政府所扶持的10个项目中。
根据产业研究机构LEDinside的研究资料统计,2010年4月台湾上市上柜LED厂商营收总额共90.35亿元,相较2010年3月份营收82.4亿元增加9.6%(YoY+74.2%)。
其中上市上柜LED芯片厂4月营收总额为新台币40.29亿元,较3月份增加12.4%﹔上市上柜LED封装厂商4月份营收共达50亿新台币,较3月增加7.5%。
美国能源部(DOE)为确保成功引进LED照明,及加强对高效率、高品质LED照明产品的推广,并避免重复CFL早期推广不利的前例,已经推动相关的标准制定机构,针对LED照明产品,定义能源之星规范。
这一系列政府措施正在促进LED的蓬勃发展,甚至我们最期待的便是如下所示各个国家开始制定的禁止白炽灯的使用和新能源的开发措施:
(一) 全球主要国家或地区禁止白炽灯计划表
表[3]资料来源:
居无忧-灯饰视界网-灯饰新闻
国家或地区 发 展 计 划
美国加州 议会通过2010年禁止使用白炽灯
加拿大 计划2012年前实现禁用白炽灯
英国 计划2012年前逐渐淘汰白炽灯
欧盟 各国达成协议计划2010年前禁止生产和使用白炽灯
澳洲 计划2010年前实现禁用白炽灯
台湾地区 计划2012年前停产禁用白炽灯
日本 计划三年内停止白炽灯的生产与销售
韩国 LED灯15/30倡导计划
阿根廷 2011年前逐渐取消白炽灯使用
(二) 各国发展LED灯具发展动态
表[4]资料来源:
居无忧-灯饰视界网-灯饰新闻
国家 政府政策 发展动态 相关厂商
中国 中国大陆的LED照明计划从2005年启动,花费2亿人民币,由中央成立跨部会小组来推动。
“十一五”科技发展规划将半导体照明产品列入第一重点领域并在2009年提出“十城万盏”计划 联盟正在筹建技术规范工作组,准备选择LED路灯为切入点,研究并制定相应测试方法技术规范等。
真明丽、中微光电子、济南里昂科学与技术有限责任公司、杭州富阳新颖电子有限公司、浙大照明等。
日本 投入12亿日圆积极发展材料特性发光结构、莹光体、照明灯具与LED灯具标准制定 日本电球工业会发起LED量测标准,在2004年年底共同制定了一套新的准则,作为未来照明用白光LED的量测标准 松下电工、Nichia
美国 美国能源部、光电子产业发展协会和国家电子制造厂商协会共同制定了美国2020年前的通用照明用半导体SSL-LED技术发展规划。
“下一代照明计划” 针对以下技术之提升
1. 缓层和外延生长技术。
2. 物理学、加工过程和器件。
3. 灯泡、发光装置和系统。
Gree、山迪亚国家实验室等。
欧盟 国家半导体计划投入。
“彩虹计划” 各大厂投入高亮度户外照明光源。
飞利浦为最早投入LED照明的厂商之一,于2006年初,飞利浦为美化城市于法国里昂附近的户外照明应用中心,启用LED照明设施。
Philips、Osram
通过表[3]和表[4]以上一系列的数字说明和政府措施,我们可以看到目前LED在全球的火热程度,这也为LED近几年在国内的发展创造了更好的机遇,并且带动了国内LED灯饰的发展,但是我们如果仔细观察便可以看出,国外的一系列政策主要都是针对禁止白炽灯的发展或者加强LED家用照明的研发,这一系列政策间接地都可以推动LED商照领域的良好发展,但是我国虽然在前几年已经开始提出大力开发半导体照明,并在2009年提出“十城万盏”计划,让LED路灯在各大城市中普及起来,但是这对LED商照领域这一最大的潜在市场有什么作用呢?
在2010年重点提出的节能减排加强环保对LED在商照领域的发展又有什么作用呢?
最重要的是LED在商照领域的发展到底是一个什么样的状况?
我们面临的当前问题是什么?
我们如何解决呢?
第三章国内LED商照领域的发展状况
(一)政治因素
国务院办公厅关于印发《2009年节能减排工作安排》的通知中明确指出:
“十一五”前三年,各地区、各部门认真落实党中央、国务院的部署,把节能减排作为促进科学发展的重要抓手, 增强紧迫感和责任感,以科学发展观为指导,在保持经济平稳较快增长中坚持节能减排不动摇,并明确指出推动重点工程实施,其中就包括LED的技术发展,法规建设以及LED产业发展意见,并通过加大中央预算内投资、新增中央投资、中央财政专项资金和国外优惠贷款对此类产业重点支持。
在2010年温家宝主持召开的国务院常务会议中也明确部署了节能减排目标,其中
第六条:
要抓好建筑、交通、公共机构等重点领域节能减排。
第七条:
要大力推广高效节能产品。
继续实施"节能产品惠民工程"其中就包括灯具,东中部地区和有条件的西部地区城市道路、公共场所、公共机构全部淘汰低效照明产品。
并在会议中提出开拓新能源和调整能源价格改善以普及新能源的使用面。
并随着相关国家政策的落实,各种地方政策也逐步促进着LED产业的发展:
其中江苏省人民政府“关于印发江苏省节能减排工作实施意见的通知”就确定了具体节能减排目标和调整力度并明确指出培育壮大新能源、新医药、新材料和生物四大新兴产业,要在2010年高技术、高效益、低消耗、低污染的“两高两低”产业比重必须有明显提高。
在第五条中也指出了要积极推动科技进步而其中也包括半导体照明。
而在政府关于印发南通市节能减排工作实施意见的通知中也指出加大新能源的开发,LED自然也包括其中,不仅仅是政策方面的推动,政府也开始在LED产业上制定标准,以维护产业良好发展,避免良莠不齐的产品出现在市场上扰乱市场。
(二)经济因素
对于我国目前的经济情况和消费结构,刚刚度过金融危机,面对着4万亿拉动内需,政府采取的措施更多的是实施一系列LED应用政策,并加大产业投资,通过拉动政府和公共需求带动全民普及LED的使用。
刚刚从危机中复苏的经济,一是人民的消费水平根本达不到将原始灯具换为LED灯具从而达到国家宏观调控的目标。
二是农村或者二三线城市的市场还未出现这一新星产品,加之因为其处于起步期,其高昂的成本实在无法让群众认可。
所以对于LED的发展与普及,我国的经济实力还是一大阻碍。
尤其是作为一个人口和农业大国,想要让LED产品进入家居,在中小城市的可行性还不是很高,我们可以从我国消费结构中我们可以看出:
表[5]资料来源:
中国消费结构
消费类型 城市家庭
农村家庭
金额 比例 金额 比例
住房 1865.9 6.6 484.7 2.8
食品 9790.2 34.5 5751 33.3
衣着 1957.6 6.9 1171.7 6.8
医疗 2670.9 9.4 2141.6 12.4
交通 1425 5 1107 6.4
通讯 1482.9 5.2 965.8 5.6
教育 3170.5 11.2 2069.2 12
文化娱乐旅游 717.8 2.5 180.3 1
电费税费等日常开销 1935.3 6.8 926.9 5.4
家用电器家具 1010.7 3.6 567.3 3.3
日用品 467.7 1.7 313.7 1.8
人情往来 1849.1 6.5 1605.7 9.3
合计 28343.7 100 17285 100
照明在人民家居消费结构中所占的比例很小,可见LED的最大市场并不是仅仅局限于家居照明,因此,受到人们经济水平的影响,LED的发展难以维持或者有更进一步的提高。
(三)社会因素及动态
不过即使受到经济因素的限制,由于我们政府的大力支持,社会上关于LED发展还是呈现上升趋势:
目前我国已有上海、深圳、厦门、大连、南昌、扬州、石家庄七个国家半导体照明产业基地,并形成长三角、闽赣、环渤海四大产业聚集区,同时在武汉、成都、西安、重庆小规模聚集区域,产业链完备。
回顾以前,我们可以发现政府一直在推行相关政策加速中国LED产业的提升:
2003年 国家半导体照明工程领导小组成立,确定上海、厦门、南昌、大连四个产业
2004年 国家半导体照明工程研发及产业联盟成立,同年中国半导体照明网开始运营
2005年 国家固态照明发现规划制定并执行,列入“十一五”规划
2006-2008年信息产业部积极举办各种论坛、研讨会,各地半导体照明产业联盟纷纷成立
2009年今后十成万盏、新能源规划,各地LED照明产业正对性政策制定,一系列的政府导向性作用引导了地方政府的走向,全球LED产业规模平均年增长率13﹪以上,而我国LED产业规模平均年增长率为40﹪,其增长速度远高于全球增长速度。
而且中国庞大的消费市场是吸引众多厂商的主要因素之一因此出现了众多外企加入中国市场共同促进LED产业的发展。
再看现在,紧接着09年“十城万盏”计划,我们可以看到各个城市已经开始有所举措:
2010年江苏省扬州市文昌路解放桥至沙湾路段LED路灯改造工程于5月12日全部完工。
至此,西至火车站、东到沙湾路的十里文昌路,共更换近2000盏LED路灯,全路实现LED路灯照明。
扬州市下一步将对盐阜路、汶河路等40多条道路实施LED路灯改造。
除此之外,扬州市计划将把一些草坪灯和亭檯灯更换成LED照明灯。
预计到2010年年底,扬州市换装LED灯总量将达到2万盏。
新矿集团下属的山东华新房地产公司也积极投身LED照明领域。
目前,该公司正在加紧建设总面积达12000平方米的LED灯生产基地,预计2010年9月可建成投产。
届时该基地将成为山东最大的LED灯生产基地。
陕西金巢光电能源有限公司LED封装线项目于2010年5月11日在西安经开区草滩产业园投产。
广东省江门市计划将规划专属的LED产业基地核心园区,至少投入20亿人民币发展LED产业,借此希望江门市LED产能由目前66亿人民币在2012年能够达到300亿人民币的目标。
而且目前已经有日本业者关闭南京、苏州的生产基地,转移至江门开发大功率的LED产品,并已经量产,该厂商的年产值可望达到人