在“国家半导体照明工程”的推动下,我国的LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。深圳、南京等各大城市也纷纷斥巨资组建LED产业园和产业基地,并颁布相关LED产业发展规划。目前,我国的LED产业已经形成了4大片区、7大基地的产业格局。
在巨大内需的拉动下,LED产业前景一片光明,据预估,中国内地在“十城万盏”等政策带动下,今年LED路灯市场将需求140万盏,明年预计还将增长79%%,达250万盏,占全球LED路灯需求超过5成。另外,大规模LED照明与户外广告牌应用也将以较快的速度增长。据中投顾问的一份研究报告显示,2010年中国整个LED产业的产值将超过1500亿元。
然而,在一片大好的形势下,很多业内专家开始提醒,LED照明在技术上仍存在难点,要真正走向通用照明,必须解决系统短板。
光效不够
“一般来讲,通用照明要求达到130流明以上的光效。”国家固态照明计划办公室主任吴玲在接受笔者采访时说,目前我国生产的LED芯片的光效只能达到80到90流明,虽然一些实验室产品能做到1000流明,但无法量产,这个硬性指标制约了LED在通用照明上的推广。
据专家介绍,所谓光效,是指发光源在某种范围内达到的亮度。我国LED芯片虽然在过去5年间取得了长足进步,但仍无法满足通用照明的要求。笔者了解到,2005年,使用进口芯片封装,我国最好的白光LED在350mA电流下光效达到了30—35lm/W,而使用国产芯片封装的却只有20—25lm/W。而现在,国产LED芯片的封装已达到了在350mA电流下光效为80—90lm/W。
虽然我国的LED产业越来越强,但高亮度产品的性能仍然落后于世界的领先水平。“和海外制造商相比,中国公司是小规模的,在产品质量上还存在着巨大的差距。”吴玲表示,国产LED芯片的大多数应用在中低端的产品中,而85%%的大功率芯片还得依靠进口。
为了研制出大功率的LED芯片,目前我国推动的五年计划已经指定将33%%的经费用在未来的领先研究与研究中。同时,国家固态照明工程也拨款支持企业和科研机构来研制新技术,来提高LED的光效。“到2010的目标是研制出支持通用照明的130lm/W芯片,并实现100lm/W的芯片的大规模生产。”据吴玲介绍。
系统不稳定
“从理论上来讲,LED芯片的适用寿命能达到10万小时。”深圳市半导体行业协会秘书长金鹏指出,但芯片的寿命不能等同于整个照明系统的寿命,LED照明包括芯片、驱动器、散热器等一系列的元件组成,而目前最先进的驱动器,其寿命只能达到8000小时,也就是说,驱动器将先于芯片达到使用极限,这样整个照明系统就得重新安装。
另外一个困扰LED照明发展的问题是光衰。业内专家指出,导致光衰的因素很多,以芯片为例,从目前实验的结果来看,晶片对光衰的影响分为两大类:第一是晶片的材质不同导致衰减不同,目前常用的蓝光晶片衬底材质为碳化硅和蓝宝石,碳化硅一般结构设计为单电极,其导热效果比较好,蓝宝石一般设计为双电极,热量较难导出,导热效果较差;第二是晶片的尺寸大小,在晶片材质相同时,尺寸大小不同衰减差距也不同。
有关专家表示,LED照明是一个高科技的产品,不仅对零部件的要求较高,而且原材料的品质也很重要。要想达到稳定的使用效果,LED还有很长的路要走。
产业发展急需政策资金扶持
中国照明协会的有关专家认为,LED照明的大规模产业化还需要一个长期的过程,目前国内外需求正持续快速增长。政府应抓住机遇,在政策上、资金上加大对LED的技术研发部门及企业的扶持和投入,为产业培养技术人才,把技术成果及时授权转让给企业。政府应适时扶持一些已有相当规模、竞争力强的企业扩大生产规模,整合行业资源,率先成为标杆企业,带领行业健康、快速发展。
由于LED照明还没有相应的国际和国家标准,甚至没有公认的行业标准,只有企业标准,因此,专家建议,国家应该把一小部分优质产品列为免检产品,优先进入政府的采购计划。同时,鼓励地方政府大力推行LED灯,在市政工程和事业单位中率先使用,不仅可以为企业带来直接的订单,还能间接地起到良好的公共示范作用。
此外,为企业创造优惠的政策环境,设立产业发展基金和科技资金,鼓励、扶持企业规模化发展,尽快缩短产业化周期。同时,对于积极应用LED灯的地方政府和企业团体单位,给予一定的补贴,增加市场购买力。