李光男：真正的節(jié)能燈，首先是親人類的

文/高妍 李欣

李光男：真正的節(jié)能燈，首先是親人類的

文/高妍 李欣

19世紀70年代末80年代初，愛迪生發(fā)明白熾燈，人類從此進入人工照明時代。到今天，人工照明光源在經歷了熱輻射電光源（如白熾燈）和氣體放電電光源（如熒光燈和鈉燈等）時代后，迎來了第三代照明革命—半導體照明。

目前，這三種照明設施中，熒光燈的使用最為廣泛，有不可忽視的市場占有率，但北京市政協(xié)委員李光男卻指出，熒光燈使用中存在安全隱患，并連續(xù)兩年向政協(xié)會議提案，呼吁人們提高警惕，科學用光。他自己也發(fā)明了熒光燈的可替代品—小功率發(fā)光二極管照明燈泡。那么，與熒光燈等相比，半導體發(fā)光二極管存在哪些優(yōu)勢？這一新的照明光源的出現(xiàn)對我國的節(jié)能減排會產生怎樣的影響？帶著這些問題，本刊采訪了李光男。

記者：您曾多次在北京政協(xié)會議和提案中提出“現(xiàn)在的熒光燈不是真正的節(jié)能燈”，為什么？真正的節(jié)能燈是怎樣的？

李光男：現(xiàn)在所謂的“節(jié)能燈”，原名為稀土三基色緊湊型熒光燈。相較白熾燈，這種熒光燈的能量轉換效率高3倍以上，電流熱效應低，節(jié)電50%～70%，確實節(jié)省電能。但因其結構和工作原理，“節(jié)能燈”在發(fā)光過程中也會產生很多熱量，電能熱消耗浪費達40%～50%以上，且壽命較短。因此，科學地說，這種燈不應稱之為節(jié)能燈，只能算是比白熾燈更節(jié)電的照明燈罷了。

在人類現(xiàn)在使用的電照明光源中，熒光燈類的污染是最直接的，也是多方位的。如不能正確使用和處理，極易危害環(huán)境和人體健康。總的來說，熒光燈類照明隱藏著四大污染（光污染、電磁波污染、化學污染、固體污染）和一大隱患（熒光燈會隨使用時間的推移，造成燈泡及電纜的逐漸升溫，存在火災隱患）。目前，眼疾的發(fā)生率呈不斷上升趨勢，除極少數(shù)由于遺傳因素外，大多是視覺衛(wèi)生與視覺光學等因素綜合影響的結果。有調研實驗證明，與白熾燈相比，熒光燈更容易造成兒童和青少年近視。

真正的節(jié)能燈首先是親人類的，使人的眼睛和身體在不受各種污染的前提下，充分享受人工光帶來的光明，這是以人為本的最大節(jié)能。其次，照明光源的生產、運輸、使用、報廢處理等過程，不污染環(huán)境，不會給人類帶來危害，能夠與人類賴以生存的資源和環(huán)境友好共存，并持續(xù)發(fā)展。再次，真正綠色的節(jié)能燈的一個重要標志是長壽，能反復循環(huán)使用，綜合成本低。最后，優(yōu)質光源在工作時所用電能全部或絕大部分能夠轉化為光能，即功耗低，能夠為降低生產電能時的嚴重污染做貢獻。這些都是判斷和定義節(jié)能燈的核心和根本意義。

記者：您發(fā)明了“小功率發(fā)光二極管照明燈泡”，并獲得了國家專利，它的主要特點是什么？

李光男：半導體發(fā)光二極管（LED）是一種PN結二極管，其最大的特點是，電能不像傳統(tǒng)光源須經過其他物質才能發(fā)光，可直接將電能轉變?yōu)楣饽堋?/p>

北京市政協(xié)委員李光男

半導體發(fā)光二極管按功率分為大、小發(fā)光二極管，并以功率0.5瓦、產品自身是否需要配置散熱器為界限，將大、小發(fā)光二極管界定為半導體熱光源和半導體冷光源。我的專利是以半導體冷光源，即小功率發(fā)光二極管為主的應用技術，它具備以下主要特點：

1. 光效高，節(jié)電顯著，實現(xiàn)了真正的高效節(jié)能光源。研發(fā)的半導體冷光源直接光效為80%以上，所取電能絕大部分轉化為光能，光電參數(shù)和節(jié)能效果更優(yōu)越。

2.可靠性高，壽命長。半導體冷光源為固態(tài)光源，堅固耐用，外部也沒有易碎部件，在目前所有光源中機械強度最大，維修成本低，可保證正常工作5萬～10萬小時。

3.色溫可調性好，無頻閃。半導體冷光源產品光譜能量分布呈現(xiàn)連續(xù)的特點，燈光清晰柔和，眩光小，在電壓130～300V交流供電范圍和頻率不穩(wěn)的情況下，也能保證50%以上的光輸出，亮度穩(wěn)定、無頻閃；光譜中沒有多余的紫外線和紅外線；無電磁輻射等，實現(xiàn)了綠色健康照明。

4.電光響應速度快、安全效果顯著。在標準條件下，半導體冷光源只需約60納秒（ns），遠遠快于白熾燈的140～200毫秒（ms）和“節(jié)能燈”類熒光燈的幾分鐘。同時，可實行多條路串并結構布局，首次消除了燈只有亮和滅兩種狀態(tài)的局限性，實現(xiàn)了多裕度的安全照明。另外，其工作電流小，自然散熱溫升低，對周邊環(huán)境無高溫輻射。

5.可用于各種電源，利于實現(xiàn)技術“三化”。現(xiàn)有的專利技術原理和基本參數(shù)，可用于交流市電、各種直流電以及太陽能光伏電池電源供電的半導體冷光源照明；光和電設計參數(shù)和基本工藝要求，可滿足從0.5瓦小射燈到幾百瓦道路照明燈等各種功率光源的制作，為半導體冷光源技術通用化、標準化、規(guī)范化，提供了技術支撐。

6.性價比高，節(jié)能減排效果顯著。實現(xiàn)了微電流高光效，光衰小、壽命長、節(jié)電效率高，可有效減輕發(fā)電時的環(huán)境污染；無論功率大小，只需自然散熱，可節(jié)省大量的電纜、變壓器和導熱、散熱、限溫等設備投資，制造成本低；產品中不含汞等有害化學品，在生產、運輸、安裝及使用中不破碎、不污染，且到壽或有故障產品絕大部分元件和材料可回收利用。這是一種節(jié)能減排效果非常顯著的環(huán)境友好型綠色照明光源。

記者：您研究節(jié)能燈的契機是什么？現(xiàn)在的研發(fā)情況如何？

李光男：半導體冷光源的研究是從1997年直流直接供電下的照明燈具開始的，2000年通過了專家評審，開始大范圍推廣使用。2006年開始正式進行半導體普通照明（即民用照明）技術的研發(fā)。

經某企業(yè)的多年努力，半導體冷光源技術及各種實用產品已基本成熟，從大小功率路燈、廠房燈到各種形狀和瓦數(shù)的室內照明以及景觀燈工程件都已完成，并于2008年開始在北京一些馬路和室內照明中試用和實用。

我作為半導體冷光源的主要設計和組織策劃者以及半導體照明國軍標的第一起草人，感受和體會是多方面的。自主創(chuàng)新是富國強軍最有力的科技保障，科技創(chuàng)新的核心價值在于“自主”，可貴在于“新”字上。雖然半導體二極管包括發(fā)光管的物理原理，都是幾十年的“老知識”，但創(chuàng)造性應用是不分老舊和高低的。無論“高和新的技術”還是“低和舊的技術”，只要用創(chuàng)新思路去研發(fā)、整合，就能產生不可估量的國防和社會效應。

記者：作為政協(xié)委員，您對“十二五”期間的節(jié)能減排工作有哪些建議？

李光男：我作為連續(xù)兩屆的北京市政協(xié)委員，在過去提交的《理清北京科技優(yōu)勢，推進“科技參軍”促進科技成果轉化的建議》、《認清“節(jié)能燈”危害，建設崇尚科學用光、推動健康照明首善之區(qū)的建議》等提案基礎上，結合“十二五”的規(guī)劃和目標，又提交了《在學校推進健康照明工程的建議》、《探索維修工業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產業(yè)進行論證和調研的建議》兩項提案。

在熒光燈仍占據(jù)中國主要市場的情況下，當前急需要做好以下工作：相關部門應加大“節(jié)能燈”對人體、環(huán)境負面影響的科普警示教育；政府應以人為本，調整推廣使用“節(jié)能燈”的思路，重點轉向治理污染和排除隱患上，大力支持技術革新和污染處理新技術研發(fā)；鼓勵有研發(fā)和生產新型節(jié)能燈能力的企業(yè)，盡早推出新型無污染的第三代真正意義上的節(jié)能燈。

以人為本不是標榜，節(jié)能減排更不只是口號，而是關系國計民生和人類長期發(fā)展的重要思想。“十二五”期間的節(jié)能減排，應該在消除和減少直接危害人民健康的方面加大力度，推動真正節(jié)能減排、利于健康的綠色照明。把保護人民健康的工作做好，以人為本，才是最有意義的節(jié)能減排！