LED照明的“節能”煩惱

　　節能減排已然成為當今以及未來中國社會面臨和亟待解決的“頭等大事”之一。前不久，為完成“十一五”規劃中的減排任務，一些地區甚至采取了“拉閘限電”等非常手段。當人們為節能減排“絞盡腦汁”之時，LED以其顯著的“節能減排”效果正悄然掀起一場新的革命。
　　
　　就這樣愛上LED
　　
　　在別人看來，作為河源粵興照明總經理的麥漢鑫是個腰纏萬貫的老板，而老麥倒覺得自己就是搞推銷的業務員。為了推廣LED照明，老麥這兩年一直在全國各地奔波，幾乎跑遍了全國所有的省會城市。
　　老麥結識LED是在2007年，當時有個哥們拉他入伙搞LED產業。對LED“一無所知”的他，拗不過哥們“甜言蜜語”的“忽悠”，決定投資入股，“趟一趟這潭渾水”。
　　于是，年過四十的老麥開始“惡補”LED常識。LED英文名Light Emit-ting Diode，譯名“發光二極管”，是一種固態的半導體器件，能直接將電轉化為光，是采用半導體材料作為電—光轉換介質的新一代光源。
　　業內專家普遍認為，半導體照明是繼“火把到油燈（燭光）”、“油燈到白熾燈（日光燈、節能燈）”、“白熾燈到LED照明”的“第三次照明革命”，被譽為“第四代照明光源”或“綠色光源”，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點。
　　而讓老麥真正認識LED的“魔力”是在2008年奧運會的開幕式。北京奧運會上，LED首次被大規模應用并獲得成功。開幕式上，精美絕倫的巨大畫卷、升入空中的“夢幻五環”、閃閃放光的演出服……這一切通過LED燈光表現得絢麗奪目、震撼人心，讓老麥“大開了眼界”。
　　隨后，在國慶60周年聯歡晚會上，4028名表演者在天安門廣場裝扮成多彩LED發光樹，構成堪稱世界之最的“光立方”主題表演區，美輪美奐的LED燈光效果重現奧運般經典，使老麥開始對LED“如癡如醉”了。
　　2010年的上海世博會則成為全球有史以來最大的LED秀場，世博園區也成為了全球最大的LED示范區。一公里長的世博軸上用了200多萬顆LED、世博園區內使用了10.3億顆LED芯片，場館室內照明光源中約有80%采用了LED光源。此外，還有價值超過10億元的LED顯示屏用來展現豐富的視頻內容，世博會將LED的功用發揮到了極致。
　　專門去上海看世博的老麥，對LED誘惑陷入了“欲罷不能”的境地，更堅定了投資的信心與決心。
　　盡管LED在國家重大節日慶典活動中“功高至偉”，但老麥在實際“推銷”過程中并不順利，不少地方政府顯然并不待見他，甚至有些使他遭到“冷遇”。而且，隨著對LED行業了解的深入，老麥卻反而產生了很多“困惑”，使他陷入了“進退兩難”的境地。
　　
　　LED產業“大爆發”
　　
　　多年來，發達國家紛紛重金扶持LED照明產業發展。1998年，日本斥資60億日元啟動“21世紀光計劃”；美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”；同年，歐盟也宣布啟動類似的“彩虹計劃”。
　　我國LED產業起步于1970年。2003年6月，在國家“863”計劃的支持下，科技部首次提出發展半導體照明計劃，由此拉開了我國LED照明高速發展的大幕。
　　中國LED銷量的首次快速增長，是從2003年城市交通信號燈大規模置換開始的。僅信號燈這一項，就帶動當年我國半導體照明市場61%的高增長。在“國家半導體照明工程”的推動下，我國的LED產業已初步形成了包括LED外延片的生產、芯片的制備、芯片的封裝以及LED產品應用在內的較為完整的產業鏈。深圳市、南京市等各大城市也紛紛響應號召，斥巨資組建產業園和產業基地，并頒布相關產業發展規劃。
　　據工信部電子產品司副巡視員關白玉介紹，隨著國內LED技術進步步伐的加快和產業規模的迅速擴大，我國已經成為LED照明產業發展最快、潛力最大的地區之一。目前，我國已經初步形成了珠江三角洲、長江三角洲、北方地區、江西及福（州）廈（門）地區四大照明LED集聚區。
　　“廣東是中國LED產業最為發達的地區之一，并將其定為11項重點發展的新興產業之一。在珠三角LED集聚區，以深圳為龍頭，封裝及應用發展充分，封裝產量約占全國的70%，約占全世界的50%。”老麥告訴記者。
　　目前，LED主要應用于一些特殊領域照明或特種照明市場，如景觀照明、工礦照明、背光照明、汽車照明、鐵路照明以及政府在大力推廣的路燈照明等，同時也被廣泛應用于其他領域。據統計，2008年，LED背光源在平板電視、筆記本等市場占有率超過20%，2009年超過50%，2010年則達到70%以上。正因其廣闊的市場前景，LED產業近年來在國內迅速升溫。
　　近兩年，由于利好政策的推動，LED產業來了一個大爆發。現階段，從事該產業的人數達5萬多人，研究機構20多家，企業4000多家；其中上游企業50余家，封裝企業1000余家，下游應用企業3000余家。
　　LED的這次爆發，在很大程度上受益于2008年12月科技部提出的開展“十城萬盞”LED應用試點示范城市的思路。今年3月16日，科技部高新司把原來的10座城市改為21座。這些城市未來將獲得中央補助，在公共空間如道路、隧道、停車場與加油站等地方，安裝LED照明燈具。
　　為了加快我國LED產業的發展，國家發改委等6部門2009年聯合發布的《半導體照明節能產業發展意見》，為我國LED行業發展勾勒出了一個光明的前景：2015年，半導體照明節能產業產品市場占有率經過逐年提高以后，功能性照明達到20％左右，液晶背光源達到50％以上，景觀裝飾等產品市場占有率達到70％以上。
　　國家863計劃新材料領域專家組首席專家徐堅日前透露，根據“十二五”規劃，半導體照明工程到2015年芯片國產化率將達70％，產業規模達到5000億元，相關企業面臨著巨大商機。
　　
　　市場陷入價格戰
　　
　　然而，在此種光環的背后，卻是一番讓人憂慮的景象。廣東省有關部門近期發布的一份報告顯示，美國、日本和歐洲的LED企業，擁有80%以上的LED芯片核心技術專利，而國內同類企業擁有的同類專利不足10%。
　　長期以來，LED上游外延片和芯片市場核心基礎技術，被國外幾大產業巨頭如日亞、豐田合成、Lumileds、Cree、Osram等壟斷，占據整個產業鏈70%左右的產值，這也使得我國LED產業鏈的結構十分不合理。
　　據了解，LED產業鏈主要包括芯片研發生產、外延片生長、LED封裝及LED應用等。前兩者屬于上游產業，利潤約占整個LED產業的70%；后兩者分別屬于中游產業和下游產業，利潤很低。
　　由于起步較晚，相比歐美發達國家，國內LED產業無論市場規模還是技術方面都存在著相當大的差距。究其原因，主要是核心專利缺乏，特別是最關鍵的白光、大功率LED燈的熱平衡問題、持久高效的熒光粉等專利，一直被歐、美、日壟斷，壓制著我國產業的發展。
　　目前，我國LED相關企業已高達數千家，但真正掌握核心技術的企業并不多。當前LED產業熱在表面，很多小廠技術研發力量薄弱，多是買件組裝，其芯片技術多從國外購進，有的企業甚至在LED燈上裝上風扇來散熱。
　　老麥說：“因為目前有一些示范的項目不是太理想，原因在于路燈的技術、商業模式問題沒有解決好。我到某地看了一段LED照明示范路，效果就很差。大概是2009年11月份做的，半年后光衰問題（即發光強度降低）就很嚴重，主要就是燈具的散熱問題沒有解決好，還有部分滅燈的情況。如果技術不過關，那么產品的推出肯定會有問題的。”
　　
　　據了解，國內LED企業的規模小，大多沒有超過100kk/月產能（1kk=100萬顆）。我國上游產業的參與單位（特別是科研院所）都想建立自己的產能，但起始階段產能都不大，整個產業資源分散，沒有規模，造成企業只能單個從國外進口價格高昂的芯片、議價能力低的狀況，使成本居高不下。
　　由于LED燈的價格比傳統鈉燈昂貴，一次性投入較大，使得地方政府不敢大膽投入，導致LED燈在國內的推廣應用速度遠遠落后于西方國家。
　　在國家的政策導向下，地方政府近年來掀起了搶建大型LED生產基地的浪潮。但國內LED企業普遍規模小、技術薄弱、產品質量差等成為阻礙我國LED發展的不良因素，這樣往往使市場陷入了“價格戰”的惡性競爭之中。
　　“顯然，LED企業的惡性競爭必然會降低市場消納產能的能力，甚至有可能摧毀剛剛建立的市場信心。同時，企業資歷各異，產品良莠不齊，嚴重挫傷了消費者的信賴度，也往往導致LED產業的發展停滯不前。”廣東LED產學研聯盟秘書長周村不無憂慮地表示。
　　對此，關白玉強調，為了推進LED產業健康、科學、有序地發展，應做好“十二五”LED產業的發展規劃；研究制定產業政策，為產業發展營造良好的政策環境；建設以企業為主體的技術創新體系；制定好相關技術標準；加強產品檢測機構的建設和完善，建立知識產權等公共服務平臺；加強產業鏈的互動，促進產業鏈的協調發展；積極推進LED在各領域的應用。
　　
　　沒有標準，產品好壞說不清
　　
　　除上述難題之外，LED產業還面臨一個亟待解決的“檢測標準”問題。
　　據老麥介紹，目前，國內尚未制定LED照明的標準，只能沿用傳統鈉燈的檢測方法來檢測LED燈，但兩者是有本質區別的。另外，各地的應用標準也有所差異，導致企業跨地區開拓市場時遇到很大的阻力。
　　與此同時，由于目前產業內并無廠商可絕對主導產業發展，以至于LED無論在產品規格或測量上均缺乏適當標準。目前市場上LED照明相關產品種類繁多，產品魚目混珠，造成了市場的不規范。而產品的多樣性也造成企業很難集中大規模生產，使LED照明產品的品質受到一定影響。
　　因而，為使各種不同形式及用途的LED光源產品，尤其是目前市場已經啟動且需求巨大的LED道路照明產品能有正確、可靠且具一致性的評估體系，制定相關的LED標準便成為迫切需求。
　　周村認為：“因為LED核心技術發展非常快，行業周期為18個月，很短的時間內就會在技術方面發生一個巨大的變化，導致國家很難定國家標準，行業也很難確定行業標準。因為核心技術沒有掌握在我們手里，也造成了我們的檢測設備、檢測方法不完善。這個不完善就造成了整個行業沒有標準，好和不好說不清，造成產品的推廣應用方面的問題，政府不敢大面積采購和應用。”
　　業內人士表示，由于LED近一兩年內在景觀照明和道路照明領域大面積鋪開，如果沒有標準進行指導，很可能導致低水平重復建設，一方面浪費了大量資源，另一方面也不利于LED在道路和景觀照明中的長遠發展。
　　據了解，為改變現狀，目前全國照明電器標準化委員會已經有12項關于LED照明的標準通過了基本審定，工信部LED照明標準工作組有7項LED標準通過基本審定，假如進展順利，這些標準經過有關管理部門的進一步審核批準后，有望不久頒布實施。
　　由于LED是一項新興的朝陽產業，因此世界各國的標準制定工作目前都在積極進行中。業內人士建議，我國可以在適當范圍內同一些國家和地區聯合進行標準的研究和制定。
　　
　　城市節能減排的“最佳模式”？
　　
　　3月，粵西。夜幕下的河源市城市主干道——建設大道，在LED燈光的照射下，顯得明亮清澈，路邊的綠化帶青翠迷人。
　　“我們在河源市里面做了三條路，是2009年9月份上的產品，到目前為止，光衰在2﹪之內，處在設計范圍內，效果不錯。我們的指標是1萬小時內，光衰5﹪。”老麥滿懷信心地說。
　　河源市路燈所的有關負責人告訴記者：“LED路燈節能示范工程采用的是粵興照明的LED路燈，使用測量效果符合原建設部2006年發布的《城市照明建設設計標準》，節電效果與原來使用的普通的鈉燈進行比較，可以節電一半以上；而且使用壽命長，到現在質量都很好，沒有出現任何故障。”
　　據老麥介紹，河源市一供電所提供的數據顯示，使用LED照明后，經過前后對比檢測，單位電費由原來每月7800多元，減少至1680多元。通過計算，節能效果達到了近80%。而路燈改造節電效果至少達到65﹪以上，新建路可以達到70﹪。
　　粵興照明在河源市成功推廣LED照明，采取的是一種創新的運作模式，即合同能源管理（EMC，Energy Management Contract）模式，通過實踐檢驗被“廣為看好”。
　　據了解，河源粵興照明作為LED路燈的生產企業，與深圳一家風險投資公司、河源市有關方面三方共同達成協議，對河源市一部分LED路燈改造工程，采取銀行買方信貸與合同能源管理相結合的創新模式，由河源市有關方面與投資公司簽訂5年期的買方信貸合同，項目融資額度為工程造價總額的80%，這樣便基本解決了資金問題。
　　路燈改造結束后，河源市有關方面用每月節省下來的電費和維護費向投資公司還款，這樣既能減輕政府財政資金上的壓力，同時又保障了LED路燈節能改造工程的順利開展。
　　專家認為，這種“用戶+企業+投資公司（或銀行）”模式，引入買方信貸，借助金融的力量分擔工程風險，保障了生產、消費和金融三方利益最大化和風險最小化。
　　老麥認為，目前EMC模式“是最佳、完整的城市節能減排解決方案”。
　　
　　因為“叫好”，所以 “不叫座”？
　　
　　然而，也許正因為LED在節能減排方面的巨大優勢，造成了LED照明的推廣難度加大，形成了“叫好不叫座”的局面。
　　據業內人士透露，由于LED照明壽命長、維修保養費用低，使某些地方政府部門擔心“如果大力推廣LED，勢必造成人員失業”。此外，成本過高也是“推廣難”的重要原因。
　　河源市路燈所有關負責人表示，從節能減排效果來講，如果全面推廣LED路燈的話，肯定會“事半功倍”。但是目前客觀地來說，LED路燈成本還是比較高。推廣的話，必須把成本降下來。
　　“現在全世界都在講節能減排與低碳經濟，LED作為節能減排的一種重要手段，未來會是一個發展很好的行業。”對于未來的發展前景，深圳一家風險投資公司的陳總認為，“這個行業正在步入高速發展的階段，開始步向成熟，未來會出現一些領軍企業。”
　　以前LED為什么發展不起來？陳總認為，“是因為金融資本沒有看好這個行業。現在金融風投都看好這個行業和產品，也就是在這三五年，會形成一個高速發展期。”“據我所知，現在起碼有幾十家風投企業來到LED行業進行風險投資。”陳總認為，“我們成立LED擔保金，實際上是給這個行業做了個規劃。深圳有700多家LED企業，我們大概要扶持二三十家來進入我們的服務平臺，其中可能有幾家會成為電子行業里面像中興、華為一樣的領軍企業。”
　　“未來，行業有幾種可能性：要么有自己的核心技術，然后上升到龍頭企業這個層面；要么給這些大企業做配套；要么是倒閉。轉型或倒閉的數量會遠遠高于前者，時間點也應該在2015年前后。”周村認為。
　　對于LED未來的發展前景，關白玉表示出“審慎的樂觀”。“我們鼓勵發展具有廣闊市場前景和明顯節能優勢的LED產業，大家都已經充分認識到發展這個產業的重要性和必要性，在資金的投入方面，也具有很高的積極性。欣喜之余，我們也注意到近期有投資過熱的趨勢，存在明顯的盲目性。為引導LED產業健康、科學、有序地發展，保護好投資者的利益，需要做好謹慎分析。”
　　
　　LED很節能
　　
　　LED的耗電量僅為傳統燈泡的1/10，使用壽命卻是傳統燈泡的100倍。
　　與廣泛應用于道路、車站、廣場等公共場所照明的高壓鈉燈相比，LED路燈的功耗只是高壓鈉燈的40％～50%。LED路燈100瓦相當于高壓鈉燈250瓦亮度； 250瓦高壓鈉燈每3小時用1度電，而100瓦LED路燈每10小時耗1度電。
　　按城區公共照明路燈1000盞，每盞每天點亮10小時，電價1元計算：250瓦高壓鈉燈每天電費達3500元，每年電費多達127萬余元。100瓦LED路燈每天節能2400度，一年可節省電費87萬余元，節能效率達68.5%。
　　高壓鈉燈使用壽命為4000小時左右，平均每年每盞路燈的維護費用為120元左右，按1000盞路燈計算，每年的維護費用為12萬多元。而LED路燈使用壽命為5萬小時以上，正常使用可達八年以上，損壞率極低。
　　據有關機構調研測算，截至2010年，如果我國現有的1/3照明光源采用LED燈，可以節電1500億度，每度電按0.8元計算，可以節約1200億元。按照現有電力能源結構估算，相當于減排2500萬至4320萬噸二氧化碳，減少二氧化硫排放135萬噸。