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LED照明:引爆第三次电光源技术革命

2012-06-15 09:21
Minor昔年
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  5月28日下午,广东省推广应用LED照明产品工作会议在广州召开,主要研究部署广东省在公共照明领域全面推广普及LED照明产品工作。省政府与各地级以上市政府签署了广东省推广应用LED照明产品责任书。省委副书记、省长朱小丹出席会议并讲话。

  此次会议中,广东省政府印发了《广东省推广使用LED照明产业实施方案》。会议强调,从方案实施之日起,全省道路、公共场所、政府机关、国有企事业单位等财政或国有资本投资建设的照明工程以及南沙、前海、横琴等新规划建设的新区一律使用LED照明产品。

  根据方案,珠三角地区要力争在2013年底前,东西北地区在2014年底前,普及LED公共照明,带动全社会普及LED照明,实现全省同比口径下照明节能50%以上,拉动LED产业“十二五”期末实现年产值5000亿元以上。2011年广东省LED总产值约1500亿元,意味着“十二五”期间广东省的LED产业产值将翻3倍以上,未来5年行业产值复合增速达到49%,保持快速增长。

  此次为第一个地方政府出台的LED行业扶植政策,其扶持力度远远大于国家对节能照明产品的补贴政策。对此,市场人士指出,广东省政府的决策对拉动中国LED行业发展具有明显的积极意义,同时政策对LED产业链构成实质性利好。第一,政府强力推动释放大规模需求,目前国内LED公用照明规模最大的企业年收入不到5亿元,仅广东一省政策推动就有望在未来12个月内创造出百亿级别的终端需求,能够有效推动LED照明应用企业释放规模效应,做大做强;第二,终端产品放量拉动上游芯片需求。在竞争性的招标过程中,不断降低的招标价格反过来对零售价格形成降价压力,零售价格的降低应会刺激出更大的产品需求,从而拉动上游照明芯片的需求,并推动LED全行业景气在未来18个月持续上升。

  19世纪初,爱迪生发明了白炽灯,电能开始应用于照明领域。100多年来,经过几代科技人员的努力,电光源经历了从白炽灯到气体放电灯两次技术革命,光效、寿命、显色性等指标不断提高,而售价则不断下降。现在,第三次电光源技术革命——半导体固态照明(LED,Lightemittingdiode,发光二极管)——已经来临,刚刚拉开普及应用的序幕。

  传统电光源技术均存在明显缺陷

  若不考虑价格因素,传统的电光源(白炽灯、气体放电灯等)都存在一些明显的技术缺陷难以彻底解决,而这就成为制约其进一步发展壮大的最大障碍。

  白炽灯——效率低,寿命短,耗电量大

  白炽灯一般有普通白炽灯和卤钨灯两种类型。卤钨灯就是充有卤素的钨丝白炽灯,现在常用的卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯,其发光效率和使用寿命优于普通白炽灯。卤钨灯主要用于强光照明,例如公共建筑、交通、拍摄电影和电视节目制作等场合的照明。其中,碘钨灯还可作为干燥剂、烘箱的热源,可用于体育场、游泳池等室内照明

  白炽灯的发光原理是:电流通过灯丝(钨丝,熔点3000多摄氏度)时产生热量,螺旋状灯丝聚集热量,当温度高于2000摄氏度时,灯丝处于白炽状态而发出光来。灯丝温度越高,发出的光越亮。白炽灯发光特点是:发出连续光谱,故显色性高;灯丝高温下变软、升华,容易熔断,故寿命短;绝大多数电能都转化为热能,故光电转化效率极低,耗电量大。

  气体放电灯——含汞及稀土,显色性差,光衰大

  气体放电灯是由气体、金属蒸气或几种气体与金属蒸气的混合放电而发光的电光源,目前用得较多的是辉光放电和弧光放电。辉光放电一般用于霓虹灯和指示灯,弧光放电可有很强的光输出,主要用作照明光源。气体放电灯按气压高低又可分为两类,即低气压放电灯和高强度气体放电(High——intensitydischarge,HID)灯。低压气体放电灯主要包括荧光灯(低压汞灯)、低压钠灯和无极灯,而HID灯包括高压汞灯、高压钠灯、金卤灯(金属卤化物灯,HQI)等。

  荧光灯1938年开始出现,当时的产品主要是T12(灯管直径38mm)、T10(32mm),1978年T8(26mm)问世,1995年T5(16mm)上市。荧光灯的发展与荧光粉密切相关。最初使用的是卤粉,其发光效率低,且在紫外线照射下劣化严重。直到稀土三基色荧光粉发明之后,T5才被生产出来,它的出现使得荧光灯的光效提升50%,寿命提升150%,有明显的节能效果。1930年代,低压钠灯和高压汞灯也开始出现,光效比白炽灯高出2.5倍,但显色性较差。

  1960年代,高压钠灯和金卤灯开始发展起来。1962年,美国首先解决了钠在高温、高压时的抗腐蚀、半透明多晶氧化铝管材料,又突破了封接工艺,制成第一支高压钠灯,当时的光效是90lm/W,显色指数Ra为25,寿命为5000h,发出的光是金黄色,节能效果很好,很快在道路、港口、车站、工厂、桥梁、广场等户外照明场合应用。金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的光源,具有发光效率高、显色性能好、寿命长等特点,是一种接近日光色的节能新光源,广泛应用于体育场馆、展览中心、大型商场、工业厂房、街道广场、车站、码头等场所的室内照明。

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