一、LED照明发展背景
当前全球经济的发展,越来越突显出资源短缺和环境污染问题,全球能源与环保压力已越来越大。在此背景下,世界各国的节能环保意识正逐步增强,节能减排、环境保护已经成为当前市场和产业发展环境的主流趋势。
1991年1月美国环保局首先提出实施“绿色照明”和推进“绿色照明工程”的概念,很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视,积极采取相应的政策和技术措施,推进绿色照明工程的实施和发展。在此过程中,LED作为革命性的技术创新被引入照明应用领域。
LED(Lighting Emitting Diode)即发光二极管,亦称固态照明,是指用固态发光器件作为光源的照明。它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED光源具有高节能、环保、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强等特点,LED照明产品就是利用LED光源制造出来的照明器具。
基于高科技芯片技术的研发和应用,LED照明主要包含如下技术特性:
(1)环保:A、由于LED不含汞等有害气体,所以没有污染;
B、其废弃物可回收。
(2)节能:LED电能消耗仅相当于传统白炽灯具的20%左右,荧光灯的50%。
(3)寿命长:LED理论使用寿命长达10万小时,实际使用中的产品的寿命也可达到5万小时左右,是传统灯具的十倍。
(4)使用电压低:工作电压在安全电压以下,便于在可靠性和安全性要求较高的各种照明场合使用。
二、国内LED照明产业技术发展趋势
我国LED照明技术上的主要差距是核心装备和原材料仍需依赖进口,国内LED企业对设备材料需求旺盛,进口比例从产业的上游到下游呈现由高到低的趋势。
目前,我国自主研发供应的LED芯片、外延片产量仍较为有限,产品以中、低档为主,研发技术较薄弱,而且大约85%的大功率芯片还得依靠进口。国内现有LED芯片技术主要是跟踪国外技术的发展,独创性技术很少,缺乏基础层面可持续性的研发,还没有形成自主知识产权的专利体系。对此,政府陆续出台的各种扶持政策,已在加大对关键装备材料国产化的支持力度,并通过鼓励产业内合作和产学研相结合等方式,逐步加快推动国内LED照明产业技术研发和应用实现的进程。
对于LED照明产业的封装和应用环节,国内LED照明将逐步向封装产品和光源产品升级的方向努力,以改善国内现有LED封装和灯具应用仍主要处于中低端市场应用层面的现状。
未来,随着LED技术的快速发展,LED照明成本将逐年递减。根据美国对LED照明技术及应用的预测,2012年和2020年,LED照明拥有成本(包括LED从购买、运行到寿命终结整个周期中的总成本)将分别低至2007年水平的1/3和1/5水平。LED照明成本的降低,技术的稳定,将有效带动LED照明市场的蓬勃发展,加快LED照明对传统照明的替代速度,逐步扩大在照明应用领域中的渗透。
三、LED照明产业发展概况
从全球来看,LED照明产业已形成以美国、欧洲、亚洲三大区域为主导的产业分布与竞争格局。当前,美、日、欧拥有LED产业先进的产品研发技术和创新优势,主要从事高附加价值的LED产品的生产。同时,美、日、欧各主要厂商正在积极扩产,加快抢占全球市场。
近年来,我国大陆和台湾地区LED产业迅速崛起,现已发展为封装产量占据世界,产值位居全球第二,而且台湾地区在芯片研发和生产制造上的优势正逐步显现。
在国家半导体照明工程的推动下,我国已初步形成了包括LED芯片、LED封装以及LED应用在内较为完整的LED产业链,并已形成了4大片区、7大基地的产业格局,即拥有长三角、珠三角、闽三角以及北方环渤海地区作为LED产业发展聚集地,以及上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。