稀土发光材料在LED产业的应用现状及潜力分析
目前全球白炽灯、卤粉荧光灯和节能灯的应用比例目前约为4:3:1,我国约为8:9:1。节能灯是目前应用技术最成熟的环保节能照明产品,是当前照明领域实施节能减排、加快淘汰白炽灯、实现节能照明的主要应用和推广对象。目前,我国是世界照明产品生产第一大国,2009年,我国白炽灯产量27.3亿只,荧光灯产量35亿只,其中,节能灯产量约30亿只,占荧光灯总产量的85%以上。因此,面对巨大的存量市场和增量市场,全球范围内淘汰白炽灯、推广节能灯举措的实施和卤粉荧光灯的加速替代,将带动我国节能灯生产行业的快速发展。
稀土发光材料当前产量减少,但技术有较大提升,2009年,我国节能荧光灯(以下简称“节能灯”)用稀土发光材料销量6,160吨,占稀土发光材料行业总销量的74.13%,从2010年至2013年,我国发光材料中稀土应用从5000吨降至2600吨,占稀土总消耗比例从5.78%降至3.1%。但稀土发光材料技术得到提升,2013年国产LED粉的市场占有率超过了进口粉,不过与国外技术还有一定的差距。随着逐渐淘汰白炽灯计划实施,LED将实现爆发式增长,渗透率可达20%,2013年LED灯具产量超过8.1亿只。
稀土发光材料在LED产业的应用前景
稀土长余辉发光材料是一种新型环保节能材料,它能在吸收太阳光和灯光的能量之后,将部分能量储存起来,然后缓慢地把储存的能量以可见光的形式释放出来,在光源撤除后仍能长时间地发出可见光,且还具有耐高温、耐摩擦、高强度、耐刻划、阻燃、高化学稳定性等优良特性,是理想的节能环保长寿命光学材料,在建筑、交通和国防等领域有重要的价值。
在光转换农膜方面,将发光材料作为太阳光的转光剂,加入到农用塑料薄膜中制成农膜,可以改善光合作用的光质,提高农作物光能利用率,从而可以促进农作物的早熟和增产。
在照明领域,享有第四代照明光源美誉的固体白光LED,以其节能、环保和长寿命的突出优点受到越来越多科研人员的关注,LED将成为21世纪新一代的环保节能光源。正是因为其有着其它照明光源无可替代的优点,包括中国、美国、日本和欧洲在内的世界各国都加大了对这一领域的研究,都争相抢占开发这一领域的知识产权。
鉴于节能灯在光效、寿命等方面的卓越性能,在全球应对气候变化和能源紧缺的背景下,近年来全球多个国家或地区先后推出了禁止使用白炽灯、推广使用节能灯计划。从全球范围看,节能灯取代白炽灯的发展趋势不可逆转。
与卤粉荧光灯相比,应用了稀土发光材料的节能灯(稀土荧光灯)的光效更高、显色性更好、使用寿命也更长,节能灯能够在卤粉荧光灯的基础上节能30%-50%,显色指数提高15%-40%,使用寿命增加3倍以上。
据了解,现有的LED照明光源使用直流电作为驱动,在工作时必须经交、直流电源转换,能耗大、散热差、成本高,因此,开发可直接使用交流电驱动的新型LED照明产品是造福百姓、推进LED照明产业发展的重大需求。另外,目前,该系列产品已通过我国的相关认证,以及美国保险商实验室(UL)、美国联邦通信委员会(FCC)、欧洲统一(CE)和欧盟环保(RoHS)等认证,销往美国、加拿大、墨西哥、西班牙、巴西等多个国家,并已取得显著的经济效益。
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