LED照明技術(shù)研發(fā)必須變革理念
節(jié)約能源是我們未來(lái)面臨的重要問(wèn)題,在照明領(lǐng)域,LED發(fā)光產(chǎn)品的應(yīng)用正吸引著世人的目光,LED作為一種新型的綠色光源產(chǎn)品,必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì),21世紀(jì)將進(jìn)入以LED為代表的新型照明光源時(shí)代。 從天然火種到綠色光源 公元前7萬(wàn)年,人類利用石頭、苔蘚和動(dòng)物脂肪點(diǎn)亮了人類第一盞燈,人類開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)光明的時(shí)代。 1879年,愛(ài)迪生成功制備了第一盞白熾燈,人類照明從此進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代——— 電力照明時(shí)代。 20世紀(jì)60年代初,首只鎵砷磷(GaAsP)紅光LED誕生,人類開(kāi)始致力于半導(dǎo)體照明光源技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。 1994年,日本Nichia(日亞)化學(xué)公司成功開(kāi)發(fā)出GaN基藍(lán)光LED,從根本上解決了LED三基色缺色的問(wèn)題,結(jié)束了沒(méi)有原色藍(lán)光的歷史。 20世紀(jì)末,白光LED的出現(xiàn),由于其高效、節(jié)能環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、易維護(hù)等特點(diǎn),作為綠色光源,已成為發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)政府、科研單位和企業(yè)廣泛關(guān)注和高技術(shù)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)之一,正在引發(fā)照明光源的新革命,被稱為21世紀(jì)高技術(shù)領(lǐng)域戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。 人類的光源發(fā)展史是一部人類的文明發(fā)展史。從天然光源走向電力照明再到如今的LED綠色照明,人類的文明也在不同光源的照耀下不斷走向光明。 半導(dǎo)體照明是被譽(yù)為人類照明史上繼白熾燈之后的第二次照明革命。半導(dǎo)體照明的能源消耗是普通白熾燈的1/10,而壽命卻可達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)以上。專家估算,如果半導(dǎo)體照明能夠占領(lǐng)我國(guó)1/3的照明市場(chǎng),每年就可以節(jié)電2000億千瓦時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)多三峽電站的發(fā)電量。目前,我國(guó)能源形勢(shì)嚴(yán)峻,發(fā)展半導(dǎo)體照明技術(shù)將為節(jié)約能源、發(fā)展綠色照明提供新的契機(jī)。 從宏觀到微觀 經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)從無(wú)到有、從小到大,取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前我國(guó)已經(jīng)形成多個(gè)LED產(chǎn)業(yè)化基地,通過(guò)2003年“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”的啟動(dòng)和“863”計(jì)劃的實(shí)施,中國(guó)高亮度LED產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展階段,并初步形成了從上游材料、中游芯片制備到下游器件封裝及集成應(yīng)用的比較完整的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)體系。我國(guó)已經(jīng)成為世界上半導(dǎo)體照明電器生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)之一。 但肯定成績(jī)的同時(shí),我們應(yīng)該看到,在國(guó)際市場(chǎng)上我們的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場(chǎng)份額還不高,高新產(chǎn)品的研發(fā)能力還有待進(jìn)一步提高,培養(yǎng)具有自主產(chǎn)權(quán)的LED照明產(chǎn)品和企業(yè)成為當(dāng)務(wù)之急。 從宏觀上講,我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)是健康、有序的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。2003年啟動(dòng)“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”時(shí),我們的大型設(shè)備、器件幾乎全部依賴進(jìn)口;到2005年底,也就是“十五”結(jié)束時(shí),大約已有了10%~20%國(guó)產(chǎn)化的應(yīng)用,照明光效指標(biāo)也提升了;進(jìn)入“十一五”,半導(dǎo)體照明工程成為國(guó)家重大計(jì)劃,成立了總體專家組,國(guó)家科技投資也隨之增長(zhǎng)10倍,投入了3.5億元;到“十一五”結(jié)束,也就是2010年年末,國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)超過(guò)50%,指標(biāo)也達(dá)到130lm/W。 從微觀上講,我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)仍存在一些問(wèn)題。LED企業(yè)在區(qū)域布局上,從原來(lái)的5個(gè)國(guó)家級(jí)產(chǎn)業(yè)基地?cái)U(kuò)展到現(xiàn)在的7個(gè),有些低水平的重復(fù)建設(shè),產(chǎn)業(yè)布局有些同質(zhì)化,產(chǎn)業(yè)鏈上發(fā)展不均衡,金字塔結(jié)構(gòu)明顯。國(guó)家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提供的數(shù)據(jù)顯示,2010年中國(guó)LED產(chǎn)業(yè)規(guī)模是1200多億元,分布是:應(yīng)用端900多億元,高端的外延和芯片大概50億元,中間端的封裝250億元左右,產(chǎn)業(yè)發(fā)展極不均衡。從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展來(lái)看,缺乏核心專利技術(shù),這已成為我國(guó)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的軟肋。此外,重大核心裝備與影響產(chǎn)業(yè)安全的裝備依賴國(guó)外進(jìn)口的問(wèn)題亟待解決,否則將受制于人;研發(fā)和企業(yè)脫節(jié),聯(lián)合攻關(guān)不夠,導(dǎo)致企業(yè)贏利能力差,附加值低。 從新興產(chǎn)業(yè)到國(guó)家戰(zhàn)略 |