LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

許偉偉

摘 要：能源問(wèn)題是我國(guó)一項(xiàng)重要問(wèn)題，對(duì)國(guó)家發(fā)展具有重要意義，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源消耗問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，所以如何降低能源消耗，是相關(guān)工作者面臨的一項(xiàng)重要問(wèn)題。隨著科技的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的新技術(shù)問(wèn)世，而LED照明技術(shù)作為一種新型的照明技術(shù)，在環(huán)保、節(jié)能、性能、使用壽命以及安全性方面都具有較大的優(yōu)勢(shì)，因此LED照明技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用，并逐漸取代了許多傳統(tǒng)的照明方式。本文將就LED照明技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的探索研究。

一、LED照明技術(shù)概述

（一）LED照明概念

LED照明是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，也稱(chēng)為發(fā)光二極管照明。它的原理是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過(guò)載流子發(fā)生復(fù)合放出過(guò)剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠色的光，在此基礎(chǔ)上，利用三基色原理，添加熒光粉，可以發(fā)出任意顏色的光。利用LED作為光源制造出來(lái)的照明器具就是LED燈具。

（二）LED照明優(yōu)點(diǎn)

LED照明與傳統(tǒng)照明相比具有很多優(yōu)勢(shì)，如：（1）節(jié)能性，LED燈與和普通燈泡的功率比可到達(dá)10：1；（2）響應(yīng)時(shí)間短；（3）方便性；（4）壽命長(zhǎng)，相較于普通燈泡而言其使用壽命更長(zhǎng)；（5）健康性；（5）環(huán)保性，普通燈泡工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的紅外線和紫外線輻射，此外燈泡內(nèi)部充填了惰性氣體，粉碎性損壞時(shí)對(duì)環(huán)境也會(huì)造成一定的影響。球泡使用了LED作為光源，LED工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生輻射。而且所使用的LED光源沒(méi)有任何的充填氣體，所以不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良的影響；（6）安全性，普通通燈泡產(chǎn)品的材料使用是玻璃，與硬物碰撞很容易破碎，容易被玻璃割傷，但LED燈使用的是PC料/亞克力壓鑄成型，光源部分的LED使用的也是抗震耐摔的特殊材料即使破碎也不易造成割傷。

二、我國(guó)LED照明的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)LED照明在20世紀(jì)90年代才開(kāi)始發(fā)展，到如今現(xiàn)在已經(jīng)初步形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，它包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片制造、LED芯片封裝及LED產(chǎn)品應(yīng)用等。而我國(guó)在LED照明光源的生產(chǎn)與研發(fā)工作方面發(fā)展迅猛，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)。

雖然我國(guó)LED照明在不斷發(fā)展，但是對(duì)于核心技術(shù)還未完全掌握，這方面的核心技術(shù)基本上被歐洲、美國(guó)、日本、韓國(guó)掌握。所以我國(guó)在LED照明產(chǎn)業(yè)鏈中承擔(dān)的為封裝、生產(chǎn)等技術(shù)含量較低的工作。而這部分工作門(mén)檻相對(duì)較低，比較容易，屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，我國(guó)具備明顯的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)，因此有大量的企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域，形成了LED照明加工生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模。

由于LED照明的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，一些小型加工企業(yè)，借助浙江、廣東、福建沿海的地理優(yōu)勢(shì)，從韓國(guó)等地進(jìn)口芯片，在珠三角和長(zhǎng)三角地區(qū)進(jìn)行封裝加工生產(chǎn)，所以導(dǎo)致光源產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，價(jià)格也相差較大。但是從產(chǎn)品質(zhì)量上看，通常情況下有一定規(guī)模的生產(chǎn)廠或企業(yè)，他們會(huì)聘請(qǐng)一些留學(xué)回國(guó)專(zhuān)業(yè)人員并國(guó)內(nèi)高校或研究單位合作開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，有較強(qiáng)的研發(fā)力量并具備一定的研發(fā)、生產(chǎn)和試驗(yàn)?zāi)芰Γ麄€(gè)過(guò)程比較規(guī)范并且產(chǎn)品質(zhì)量能夠保證。

隨著我國(guó)LED照明技術(shù)不斷發(fā)展與突破，LED發(fā)光效率逐步提高，性能價(jià)格比也不斷提升，LED照明產(chǎn)品的應(yīng)用市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)大，已經(jīng)從建筑物的輪廓照明，到景觀照明，發(fā)展到室內(nèi)照明，目前正向高大空間的工礦燈方向發(fā)展。小功率LED燈在照明領(lǐng)域的市場(chǎng)已經(jīng)打開(kāi)，目前生產(chǎn)的小功率LED燈，已經(jīng)逐步開(kāi)始進(jìn)入辦公和家庭。在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力上，我國(guó)LED照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線布局比較完善，近年來(lái)，在關(guān)鍵的光效指標(biāo)、熒光粉專(zhuān)利以及上游的外延片和藍(lán)寶石晶片上都有所突破。另外，由于政府對(duì)LED照明產(chǎn)業(yè)給予了大力支持，使中國(guó)LED照明在通用照明領(lǐng)域發(fā)展迅速。并且有大量企業(yè)加盟LED照明產(chǎn)業(yè)，同時(shí)伴隨著研發(fā)工作的不斷發(fā)展和突破，使得原來(lái)被國(guó)際幾大公司壟斷的LED價(jià)格被打破，LED照明成本逐年下降，為中國(guó)LED照明市場(chǎng)帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇。

三、 LED照明發(fā)展趨勢(shì)展望

如今，隨著互聯(lián)網(wǎng)+、電商等行業(yè)的興起，LED照明技術(shù)在中國(guó)也迅速發(fā)展并受到各級(jí)政府的高度重視。所以我國(guó)的LED照明發(fā)展趨勢(shì)如下：

（一）中國(guó)的LED照明將進(jìn)一步影響世界

近年來(lái)在中國(guó)提倡節(jié)能減排，所以對(duì)LED照明技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用的投入比重較大，因此也取得了較好的成果。在之前中國(guó)的照明行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)雖然不差，但缺乏品牌意識(shí)，盡管價(jià)格便宜但性質(zhì)不高。但如今我國(guó)的LED照明產(chǎn)品已經(jīng)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，與國(guó)際知名公司比較保持了價(jià)格優(yōu)勢(shì)并且品質(zhì)及性能大幅提升，具有了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。據(jù)數(shù)據(jù)顯示2015年中國(guó)的照明出口繼續(xù)保持接近兩位數(shù)的增長(zhǎng)速率，就充分體現(xiàn)了中國(guó)LED照明在世界的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。

（二）LED照明逐步向綠色節(jié)能環(huán)保發(fā)展

綠色節(jié)能環(huán)保是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，而綠色照明工程是指在發(fā)展和推廣高技術(shù) LED 照明產(chǎn)品，它能實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能、保護(hù)環(huán)境、改善照明質(zhì)量等問(wèn)題，通過(guò)科學(xué)的可持續(xù)照明設(shè)計(jì)，采用高效、節(jié)能、環(huán)保、安全和性能穩(wěn)定的 LED 照明產(chǎn)品，為人們提供適宜的環(huán)境。所以綠色照明工程是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，是提高照明質(zhì)量和水平的保證，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的有效途徑。

（三）LED智能照明越來(lái)越向家居領(lǐng)域拓展

LED智能照明將越來(lái)越向家居領(lǐng)域發(fā)展，因?yàn)樵谥爸挥泄苍O(shè)施、商務(wù)領(lǐng)域、酒店、市政工程、會(huì)展場(chǎng)館、道路交通領(lǐng)域才會(huì)主打高效、節(jié)能的智能照明，而家居領(lǐng)域智能照明并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。但是隨著國(guó)內(nèi)智能照明研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品推廣力度的加大，這種局面將逐漸被扭轉(zhuǎn)，家居領(lǐng)域的智能照明應(yīng)用有望得以普及。因?yàn)長(zhǎng)ED性?xún)r(jià)比的不斷提升，LED照明在未來(lái)將成為市場(chǎng)主流。傳統(tǒng)照明行業(yè)將會(huì)與智能化技術(shù)相結(jié)合，物聯(lián)網(wǎng)背景下的智能照明將成為照明產(chǎn)品的目標(biāo)。智能照明的根本著眼點(diǎn)應(yīng)該在于能夠便捷地實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)照明環(huán)境的期望。照明產(chǎn)品數(shù)字化之后的數(shù)據(jù)互聯(lián)，不僅解決了人和照明系統(tǒng)的實(shí)時(shí)雙向溝通問(wèn)題，而且將照明設(shè)備由單一的照明功能實(shí)現(xiàn)的載體，拓展為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的一個(gè)有效數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。照明設(shè)備物聯(lián)化趨勢(shì)也將根本性地改變照明產(chǎn)品設(shè)計(jì)的內(nèi)在發(fā)展方向。

（四）LED照明產(chǎn)品性?xún)r(jià)比具備，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范需落地

近年來(lái)我國(guó)LED照明產(chǎn)品在快速下降，甚至有部分產(chǎn)品對(duì)于同類(lèi)型傳統(tǒng)照明技術(shù)，但卻促進(jìn)了LED照明在我國(guó)廣泛應(yīng)用。但是LED照明基本上并沒(méi)有應(yīng)用新建建筑設(shè)計(jì)階段，而是應(yīng)用于改造，造成了這種情況的出現(xiàn)的主要原因是目前LED照明產(chǎn)品沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)格，作為設(shè)計(jì)師按著環(huán)境的照明要求設(shè)計(jì)方案時(shí)，要有可選擇的產(chǎn)品做依據(jù)。我們國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也出臺(tái)了類(lèi)似筒燈燈具、平板燈具或燈管的光電參數(shù)要求，但很多基本全覆蓋，沒(méi)有規(guī)格，加之不同芯片廠生產(chǎn)的LED參數(shù)不一樣，就造成了目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的LED照明產(chǎn)品的參數(shù)不統(tǒng)一，設(shè)計(jì)師無(wú)法選型，造成了新建建筑采用LED照明產(chǎn)品的障礙。因此有關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)該聯(lián)合企業(yè)盡快制訂相關(guān)規(guī)范推動(dòng)應(yīng)用，在應(yīng)用中形成標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)LED照明產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

四、總結(jié)

綜上所述，我國(guó)LED照明技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，但還是存在一些不足之處。因此，我們需要加強(qiáng)對(duì)LED照明技術(shù)的研究，向發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的技術(shù)，對(duì)其缺陷盡量規(guī)避并加大LED照明優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，采取合理的技術(shù)措施以解決LED照明光源中存在的問(wèn)題，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，促進(jìn)對(duì)LED照明產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。