LED引领建筑照明发展新方向

    如果把LED在照明行业进行细分，可以分为以下几种：普通照明，包括各类家用日常普通照明；建筑照明，分为室外景观灯、室内装饰灯、公共场所照明和路灯等；特种照明，主要有防爆灯(含矿灯)、应急灯、手电筒、文物与艺术品照明灯、特种医疗用灯、农作物生长用灯、太阳能LED灯。 

    目前LED产业状况 

    在LED产业上（这里仅指LED发光二极管，而不包含LED应用产品），我国仍延续像其它电子信息类产业的格局，关键技术掌握在外国手里，我们仅制作低附加值的后端工作。由于LED的大部分专利都掌握在美日厂商手里，目前还没有到期，国内虽有2000余家LED生产厂，但几乎都是封装厂，LED芯片主要是从国外进口。可喜的是国内的一些研究机构不断向LED芯片产业化冲击，目前已经取得阶段性成果，如南昌、厦门、大连已经可以进行LED生产材料——外延片的量产，可进行小批量LED芯片试产。我国已经将上海、深圳、厦门、南昌、大连列为LED五大产业基地。 

    2007年我国LED封装产值达到168亿元，较2006年的148亿元增长15%；产量则由2006年的660亿只增加到现在的820亿只，其中高亮LED产值达到120亿元，占LED总销售额的71%。同时从产品和企业结构来看，国内也有明显改善，SMD和大功率LED封装增长较快，目前全国大功率封装产能已达到10KK/月左右。 

    2007年全球LED产值超过70亿美元。在国际上，知名的LED芯片制造企业有美国的Lumileds、Cree、GE等，日本的Nichia、Citizen、OKI等，以及德国的Osram。我国的台湾地区已经通过专利授权的方式于2005年陆续切入LED芯片的生产，目前芯片产量占到世界LED总产量的四分之一。就产能规模而言，已经超越日本，并位居全球之冠；不过就市场产值而言，台湾地区仍以中低档产品市场为主，其影响力远远低于日本。 

　　LED在建筑照明领域的运用 

　　目前，随着我国GDP不断增长，城市亮化工程越来越受到政府重视，它除了能美化人们的生活环境之外，也成为当地政府展显形象和业绩的一个方面。但亮化工程会带来两个突出的矛盾，一是耗电巨大，二是维修困难。LED光源恰好能解决这两个矛盾。 

    LED在建筑领域的应用主要有如下几个方面：楼宇照明、公共景观照明、路灯照明、广告招牌和室内装饰。对室外LED照明灯具的基本要求就是要确保防水。 

    1.楼宇照明，对大型建筑物进行夜景照明，应用的产品有护栏管、大功率投光灯、洗墙灯、像素灯、LED天幕等。 

    2.公共景观照明，主要针对广场、立交桥、公园等面积开阔地的照明。主要的产品有地埋灯、庭院灯、水池灯、彩色发光地砖和护栏管等。 

    3.路灯照明，路灯照明是LED应用在建筑照明上的主要方向，楼宇和景观照明可以在用电紧张或非节假日时关闭，但路灯照明却要随时开启。有专家指出，若将中国路灯全部换为LED，每年可省电20亿度以上，其节能效益非常显著。 

    表2仅是5年传统路灯与LED路灯费用的比较，还不算5年后传统路灯寿命到期后更换灯泡的费用。由于LED寿命可达8万小时以上，平均每天按10小时开灯，则LED路灯寿命至少可用20年以上，其后续效益更加显著。 

    用于路灯的LED都是大功率LED光源，一盏路灯至少要70W，由许多1W或3W的LED管芯组合封装在一起，散热是最大的问题。对LED来说散热不良会极大地影响LED的寿命，加速光衰。因此，生产LED的各个厂商使出浑身解数，都在探求解决LED散热的最佳途径。 

    由于LED采用的是低压直流供电，所以LED路灯与太阳能电池板一起使用是最佳组合。目前北京很多道路都安装了太阳能供电的LED路灯。 

    室内装饰照明市场目前主要集中在室内气氛照明的应用，充分利用LED灯便于智能控制、色彩丰富的特点，在酒吧、商场等地均能起到制造气氛的效果。 

    目前用LED制作的广告招牌已经逐步取代霓虹灯市场。用LED制作的发光字，寿命长、故障率低、亮度均匀，而且易于控制。尤其LED户外显示屏，可以产生全彩的视频图像，应用场合越来越多。2008年北京的奥运会和2010年上海的世博会为LED的发展提供了一个良好的契机，将拉动LED景观照明产业的发展。但如何将景观与周边环境结合起来，更好地烘托城市文化底蕴，各大厂家还需要在景观设计上面下功夫。 

    国际绿色照明计划 

    美国、日本、韩国都制定了相应的国家半导体照明计划。日本于1998年在世界上率先开展“21世纪照明”计划，旨在通过LED使得照明能量效率提高到传统荧光灯的两倍，从而减少CO2的排放，并在2006年用LED替代50%的传统灯具。整个计划的财政预算为60亿日元，1998年~2002年耗资50亿日元的第一期目标已经完成，现在正在实施第二期计划。 

    美国2000年制定的“下一代照明计划”（NGLP）已被列入国家能源法案，并计划从2000年~2010年投资5亿美元。预计到2010年，55%的白炽灯和荧光灯将被半导体发光器件取代；到2025年，固态照明光源的使用将使照明用电减少一半，累计节约财政开支1150亿美元。 

    我国于2003年成立了“国家半导体照明工程协调领导小组”，提出了我国实施半导体照明工程的总体方针。在“十一五”期间我国将把半导体照明工程作为重大工程来推行。 

    目前，LED及其应用产品已经成为新的产业热点，各大照明厂商纷纷加入到LED生产和市场推广过程中，围绕LED应用的各类产业和商业活动异常密集。这一方面显示出LED已经进入快速发展阶段，但是有关LED散热问题以及色衰问题还是没有得到有效解决，这在很大程度上制约了LED的发展状况。为此我们的相关企业应该加强自主研发能力，积极解决目前LED光源中存在的问题，努力推动LED产业的发展。 

    相关链接: LED的原理及特点 

　　LED是发光二极管（LightEnittingDiode）的简称。顾名思义，发光二极管是一种可以将电能转化为光能的电子器件，并具有二极管的特性。LED与普通半导体二极管一样有两个电极--正极和负极，工作时电能由这两个正、负极加入到半导体二极管内，并利用电流最终使半导体二极管内的的pn结发光。作为半导体光源，LED有如下特点： 

　　1.节能。LED的能耗很小，到2007年底，白光LED的发光效率已经达到100lm/W，大大超过普通白炽灯，已经赶上金属化卤素灯。如果按目前的发展速度预测，到2013年白光LED的发光效率有可能达到150-200lm/W，远远超过现在所有照明光源的效率。 

　　2.结构牢固。LED是用环氧树脂封装起来的固态光源，其结构中没有玻璃泡、灯丝等易损部件，因此经受得住震动、冲击而不致引起损坏。 

　　3.寿命长。普通白炽灯的寿命约为1000小时，荧光灯、金卤灯的寿命不会超过一万小时，而LED目前的使用寿命可长达10万小时。 

　　4.环保。目前广泛使用的荧光灯、汞灯等光源中都含有危害人体健康的汞，这些光源的生产过程和废弃的灯管都会对环境造成污染。LED则没有这些问题，其发光颜色纯正，不含有紫外和红外的辐射，是一种清洁的绿色光源。 

　　除此之外，LED作为照明用光源还有一些重要优点，例如，发光体接近点光源，便于灯具设计；发光响应时间快，便于智能控制产生花样变化；控制电压为低压直流，能保障安全可靠。