LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

吳趙平　徐凱歌

摘 要：本文將以介紹LED照明技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢為基礎(chǔ)，并通過對國內(nèi)外LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)闡述，提煉總結(jié)出未來LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢以及筆者自身對該產(chǎn)業(yè)的展望。

關(guān)鍵詞：LED照明；應(yīng)用現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）04-0000-00

LED光源因其在工作的過程中電壓較低、功耗較低、體積小、響應(yīng)快、無污染、長壽命、高可靠性的特點(diǎn)被稱為綠色光源。隨著日本、美國等眾多國家和地區(qū)推出一系列的政策促進(jìn)LED照明技術(shù)的研發(fā)以及部分企業(yè)的大力開拓使LED照明技術(shù)的推廣進(jìn)程不斷加快，現(xiàn)階段LED照明技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用在了通用照明、景觀照明以及商業(yè)照明等眾多領(lǐng)域，但是LED照明距廣泛普及還有一定的距離。

1 LED照明技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢

由于LED照明通過半導(dǎo)體中的電子以及電洞結(jié)合而發(fā)出光子，因此其僅僅需要2-4v的電壓在常溫下就能夠正常工作，相比于白熾燈高溫下開展工作以及熒光燈高電壓條件下進(jìn)行工作，LED燈擁有長壽命和高安全性的特點(diǎn)和優(yōu)勢。LED照明的光效能夠抵達(dá)200lm/W，對比傳統(tǒng)燈具比如白熾燈、熒光燈的低光效，其發(fā)光效率較高，同等照明效果的情況下比傳統(tǒng)光源更加的節(jié)能，同時其自身的響應(yīng)速度更快，其影響速度達(dá)到了毫秒級，遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于傳統(tǒng)照明工具的相應(yīng)速度。LED照明技術(shù)所發(fā)出的光色都比較純正，同時由于LED光譜中沒有紫外線，所以在正照明過程中避免了光污染狀況的發(fā)生，是比較利于環(huán)保的。

2 LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1國外應(yīng)用現(xiàn)狀

美國在LED照明技術(shù)研發(fā)上一直保持著世界領(lǐng)先水平，其具有LED生產(chǎn)的眾多知識產(chǎn)權(quán)以及科研技術(shù)優(yōu)勢。LED照明在美國擁有很多實(shí)際的應(yīng)用案例：在美國LED公路照明燈得到了一定程度的應(yīng)用，同時許多地方的的展覽館、博物館等公共場所也采用了LED照明技術(shù)。美國能源部發(fā)布的“固態(tài)照明計(jì)劃”也在一定程度上大大推動了LED照明在本國的應(yīng)用推廣，相關(guān)人員預(yù)測2030年美國LED固態(tài)照明市場的占有率將達(dá)到73.7%。

歐洲各國在LED照明的應(yīng)用方面也處于世界前列，期間也得到了歐盟的大力扶持，2000年歐盟通過制定“彩虹計(jì)劃“推廣白光發(fā)光二級管的應(yīng)用，同時歐洲也是首批在辦公環(huán)境照明中使用LED的，而且歐洲的LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展比起其他國家和地區(qū)更加的成熟這也促進(jìn)了LED照明在當(dāng)?shù)氐耐茝V應(yīng)用。

亞洲地區(qū)LED照明發(fā)展較好的國家主要有日本和韓國：日本在功率型高亮度LED及其外延片、芯片的研制與開發(fā)上處于國際領(lǐng)先水平；而韓國雖然LED照明產(chǎn)業(yè)相比日本以及其他幾個發(fā)達(dá)國家布局相對較晚，但是其因所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品價(jià)格相對來說比較低而受到國內(nèi)國外市場的青睞，在較短的時間內(nèi)得到了快速發(fā)展并一舉成為世界上最大的LED光源生產(chǎn)基地，同時韓國政府也通過制定一系列的扶持政策支持 LED照明的應(yīng)用推廣，韓國政府推出的節(jié)能目標(biāo)是：到2020年在公共事業(yè)機(jī)構(gòu)普及LED照明，同時將全國的LED照明使用普及率提高至60%。

2.2國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

國內(nèi)LED照明產(chǎn)業(yè)開始于上世紀(jì)70年代，歷經(jīng)幾十年發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)形成外延生產(chǎn)、芯片制造、封裝、應(yīng)用、測試等在內(nèi)的完整產(chǎn)業(yè)鏈條。在推廣LED照明應(yīng)用方面，我國相關(guān)機(jī)構(gòu)也頒發(fā)了一系列政策來推動LED照明在本國的應(yīng)用范圍。2006年初的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》將“高效、節(jié)能、長壽命的半導(dǎo)體照明產(chǎn)品”列入中長期規(guī)劃第1重點(diǎn)領(lǐng)域 （能源）的第1優(yōu)先主題（工業(yè)節(jié)能），當(dāng)年的10月，國家“十一五”863計(jì)劃“半導(dǎo)體照明工程”重大項(xiàng)目正式啟動。2008年初，國家財(cái)政部、國家發(fā)展與改革委員會聯(lián)合發(fā)布了《高效照明產(chǎn)品推廣財(cái)政補(bǔ)貼資金管理暫行辦法》推動LED產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，與此同時，我國政府針對公共照明也提出了“十城萬盞”、“千里十萬盞”、“綠色照明城市”等系統(tǒng)工程，以此來推動LED照明產(chǎn)品在市場上的認(rèn)知度。

伴隨著LED照明在市場上認(rèn)知度不斷提升以及LED照明技術(shù)不斷改善，我國LED照明產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大、市場需求也在快速的增長。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2013年LED照明在照明行業(yè)的份額達(dá)到了15%，LED照明產(chǎn)品在國內(nèi)的市場銷售量也達(dá)到了4億只左右，整體增速達(dá)到193.7%，而“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程37個試點(diǎn)城市中已經(jīng)實(shí)施LED應(yīng)用試點(diǎn)工程的超過3200項(xiàng)，其中室外、室內(nèi)、景觀照明的應(yīng)用最為廣泛。而近幾年商業(yè)、辦公、家居照明在LED照明的需求上都呈現(xiàn)出較快的增長趨勢，尤其是商業(yè)照明所占的比重較大，而家居照明和辦公照明對于LED照明的需求量增速則更為顯著。

3未來LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢與展望

3.1 LED照明產(chǎn)業(yè)在技術(shù)上日益成熟

首先，LED照明的發(fā)光效率不斷的提高，產(chǎn)品質(zhì)量也越來越好。近幾年LED照明的光效以一年15%增速穩(wěn)步發(fā)展，并且即將達(dá)到200lm/W，生產(chǎn)的產(chǎn)品隨著生產(chǎn)技術(shù)的日益提高質(zhì)量也有了更好的保證。

其次，高壓LED將成為之后LED照明行業(yè)技術(shù)改進(jìn)的一個重要方向。高壓LED不僅能夠縮減LED照明燈具的成本以及重量，也能夠降低對散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，并且高壓LED解決了低壓LED的驅(qū)動電源和電解電容器的壽命問題。

再次，COB封裝技術(shù)日趨成熟。COB封裝技術(shù)有低成本、應(yīng)用便利、設(shè)計(jì)多樣化的優(yōu)勢，在之后的行業(yè)發(fā)展中，COB將成為未來燈具化設(shè)計(jì)的主流方向。

最后，LED照明的生產(chǎn)成本也隨著技術(shù)的進(jìn)步逐年降低，銷售價(jià)格也不斷下降，這將更有利于LED產(chǎn)品在市場上的普及。隨著LED芯片技術(shù)的提升以及發(fā)光效率的提高，單顆LED芯片的制造成本不斷降低，同時生產(chǎn)商更加激烈的競爭也促進(jìn)了生產(chǎn)成本的降低，這些都將促進(jìn)LED照明推廣普及工作。

3.2各國政府支持LED產(chǎn)業(yè)，大力推動LED照明應(yīng)用

照明消耗在作為整個電力消耗的重要一部分，消耗著大量的能源，而降低照明用電量則是減少其能源消耗的一個重要的途徑。隨著全球能源緊缺以及全球環(huán)境的不斷惡化，LED照明作為節(jié)能環(huán)保的綠色能源自然受到各國政府的青睞，各國政府也不遺余力的通過發(fā)布相應(yīng)的政策來扶持LED照明在全國的推廣應(yīng)用，比如美國的“固態(tài)照明計(jì)劃”、歐盟的“彩虹計(jì)劃”、我國的“十城萬盞”計(jì)劃等等。

3.3主要應(yīng)用領(lǐng)域

LED照明在普通照明領(lǐng)域、背光照明領(lǐng)域、道路交通領(lǐng)域、交通工具領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、漁業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、自動售貨機(jī)、航空航天等都有不同程度的應(yīng)用。比如道路標(biāo)示、路燈、環(huán)境造景燈光、建筑照明、功能性的照明燈具、住宅照明、信號燈、指示燈、零售賣場的燈具等都能夠應(yīng)用LED照明，同時景點(diǎn)照以及眾多娛樂場所也可以使用LED照明。

4結(jié)語

LED照明產(chǎn)品作所具有的節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)使其在近些年備受各國政府的青睞和推廣，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大，同時LED照明行業(yè)的技術(shù)水平也得到了不斷的提高和發(fā)展，LED照明市場需求量也在連年攀升，其替代傳統(tǒng)燈具進(jìn)入日常生活照明領(lǐng)域只是時間的問題。在LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，只要我們加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)、完善質(zhì)量檢測體系，并且在此基礎(chǔ)上秉持勇于創(chuàng)新的思想理念，通過不斷的技術(shù)提高生產(chǎn)出適合市場需求的產(chǎn)品，相信在未來的照明市場，LED照明產(chǎn)業(yè)一定會發(fā)展的越來越好，同時為社會做出更大的貢獻(xiàn)。

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作者簡介：吳趙平（1979—），男，廣東湛江人，中專，研究方向：照明設(shè)計(jì)，照明燈具的研發(fā)生產(chǎn)及應(yīng)用。