LED 热产业缘何遭遇冷市场（2）

专家建议　　如何培育新产业？
　　国家半导体照明工程研发及产业联盟秘书长 吴玲
　　“十二五”将是我国半导体照明技术创新与产业发展的关键时期，首先要加强系统集成应用，开发高可靠、低成本的规格化、标准化普通照明产品，拉动芯片的国产化，并培育普通照明应用市场；其次要降低成本，解决装备和关键配套材料的国产化，通过前瞻性部署探索新型技术路线，突破白光LED核心专利；再次要培育有国际竞争力的龙头性品牌企业，产业做好合理布局。
　　具体的4项建议是:
　　第一，以应用促发展，培育功能性照明市场，完善节能照明服务体系，参与并主导新的照明标准制定激发企业技术创新，通过制定针对节能、环保产品的产业政策和可实施的细则，引导企业加大研发和扩大产业的投入规模。
　　在产业成长初期，政府引导下以市场为导向的技术系统集成创新与内部市场的开放培育，是目前我国企业参与国际竞争的重要保障。以应用促发展，激发企业技术创新的动力，引导企业加大研发和扩大产业规模的投入。围绕节能产品开发与示范应用，组织联合技术攻关，通过制订产品检测方法与流程，公开产品性能信息(目录)等手段，确保节能应用产品的示范带动与集成创新效应，并开展前瞻性的应用创新。不断完善通过下游应用带动上游创新的良性互动机制，使国内企业在高端市场形成品牌与规模。可借鉴目前其他行业节能改造广泛使用的运营模式，引入新的运行机制，如合同能源管理组织模式等，为产业部门绿色照明工程提供技术支撑，实现节能减排的目标。
　　第二，集中资源，持续稳定支持基础研发，突破未来的白光普通照明核心技术，建立可持续性的长效机制与创新的环境与氛围，在下一轮竞争中占据主导地位。
　　第三代半导体材料是伴随着新世纪一直处在发展中的材料，相关核心技术的突破以及新的技术路线成熟需要至少10年稳定、持续的支持。因此需要紧紧跟踪GaN材料与器件的研究，不断实现核心技术突破，取得核心专利。以企业化运作模式，通过装备、工艺、用户相结合的研制与工业化验证，实现重大装备国产化。同时重视资源的可持续发展问题，未来半导体照明产业的大规模发展，资源的合理利用和回收问题至关重要，也需要开发新的技术，寻找替代性资源。建议继续通过国家“973”计划、“863”计划、科技支撑、高技术产业化示范工程等渠道，加大对半导体照明领域的科学研究和技术应用，形成基础科学研究的长效机制。
　　第三，采取针对性的措施培育扶持有核心竞争力的龙头品牌企业，引导产业合理布局。
　　龙头品牌企业培育、产业集中度提高、产业布局合理是产业整体水平提升的前提和保障，应该尽快建立以企业为主体的国家工程技术中心，并且通过技术创新联盟等组织形式，建立共同投入、风险共担、成果可转移、利益可共享的合作开发机制。在支持地方政府对半导体照明产业投入积极性的同时，要从参与国际竞争的国家角度，整体、全局性的考虑。目前各地方政府对半导体照明产业发展阶段与技术支撑能力的判断差异性很大，特别是某些地方在没有技术支撑的情况下，以市场采购换产业，盲目进行投资，这是不可取的。因此，要明确半导体照明仍处于技术快速发展的创新阶段而不是单纯的产品推广阶段的基本判断，地方政府相关引导政策的制定应以此判断为基准，推动区域产业特色化、集群化发展。
　　第四，加强统筹，优化产业发展环境，引导产业健康发展。
　　进一步发挥各地方与各部门作用，统筹项目、人才与产业化基地建设。强化项目实施与能力建设的有机衔接，引导地方发展与国家目标的有机衔接。加强基地的管理，制订相应的办法。引导地方从盲目的项目支持，转向注重产业发展规划、公共服务平台建设、应用示范与推广等创新环境和产业发展环境建设。加快标准研究与制订工作，探索通过设立技术标准实现技术突围的标准领先创新模式，探索通过专利池的建立，开展专利战略的研究与部署。开展不同层面创新方法与人才培训工作，开辟更广泛、深入的国际合作与交流。

3.  LED隧道照明市场前景广阔

    目前的隧道照明光源主要有高压钠灯、荧光灯、金卤灯等。其中，高压钠灯光效高、紫外辐射少、可在任意位置点燃、耐震、寿命长，在隧道照明特别是山地等城市外的隧道中大量使用，而荧光灯、金卤灯等近年来在城市隧道照明中也已经获得大量应用。LED是近几年发展很快的光源，其光效等性能指标快速提高而价格快速下降，因而在显示、景观照明等成功应用的同时，在道路照明等定向照明中也开始逐步获得应用。

　　LED整体光效优势明显

　　LED隧道灯的整体效率除与采用的LED的光效相关外，还与3个因素有关：二次光学设计达到的光能利用率、良好散热以保证LED输出光通量维持性能及LED驱动电路的效率。以上几个部分的效率相乘就是LED隧道灯的整体光效。

　　通过对LED发光机理的研究，可以推算出LED的辐射光谱效率可达3501m/W，由于LED发光机理上是冷光源，且辐射中光谱全在可见光范围内，因而实际效率有望更接近理论值。即使考虑到工艺上的局限，实际LED光效如果达到理论值的一半也很可观。光效的提高意味着对能量利用效率的提高，当LED的生产工艺发展成熟之后，在和传统隧道照明光源的比较中，LED的节能优势将得以凸显。

　　其次，与传统光源相比，LED体积小，在许多应用场合甚至可以将其当作点光源来处理，这就给灯具的光学设计带来很大的灵活性。同时，传统光源灯具中由于光源尺寸较大而存在的光源遮挡与吸收作用在LED灯具中也不存在了。

　　最后，LED只向半空间发出光线，这意味着不加任何形式的反射器，光源发出的光线也能全部射向受照面方向，这一特点决定了LED灯具有望实现90％以上的灯具效率，同时通过合理的光学设计能达到很高的光通利用率。

　　以上是LED用于隧道照明在整体光效方面可能的优势，但如何将其优势转化为实际的可应用产品，尚需解决许多技术问题。LED是与高压钠灯等传统光源有很大差别的光源，用于隧道照明不能简单地用LED取代现有的光源，也不能简单地点亮LED即用于隧道照明。如何整合LED隧道灯具的各个部件以达到对光源光通量的最大利用率，进而最大限度地实现照明节能是我们面对的挑战。

　　隧道照明灯具的寿命

　　隧道照明由于是24小时点灯，一年即8760小时，连续点灯4年约3.5万小时。由于隧道内灯具的更换非常麻烦，因此，对隧道灯具的寿命要求很高。

　　灯具中影响寿命的主要因素是光源与镇流器（LED为驱动器），灯具及玻璃等寿命很长。传统光源包括荧光灯、金卤灯、高压钠灯，都是灯的寿命比镇流器短，因而往往采用更换灯管（灯泡）的方法延长整个灯具的整体寿命。LED灯具中，LED器件的理论寿命很长，其推论寿命超过3万小时，因此，LED驱动器的寿命成为了影响整体寿命的瓶颈。

　　传统光源中，无极荧光灯作为荧光灯的一个变种，寿命很长，一般认为可达5万小时以上，但其点灯为高频交流信号，相应的镇流器技术较为复杂，因而其寿命是主要瓶颈。

　　LED隧道灯的市场应用情况

　　从LED市场发展的轨迹和生产技术的不断进步来看，目前制约LED作为照明光源推广的价格过高等问题将逐步得到解决，LED在各种照明中的应用必将逐步普及和深入。按照业内分析，LED的价格下降趋势是每24个月下降一半。因此，随着LED价格的快速下降，与传统光源相比，LED的优点所造就的灯具效率高、使用方便、环保性好、寿命长等特点将更加突出，特别是在定向照明包括隧道照明等领域将迅速得到推广。

　　目前LED还大多应用在山岭公路隧道。应用效果各不相同，应用中尚有诸多问题，如光衰大、结温高、灯具结构不尽合理、照明均匀性差、驱动电源寿命、质量参差不齐等，因此在设计隧道LED照明应用时需要加强系统研究，逐渐形成技术标准，以确保LED在隧道工程中应用的可行性。