吳鳴鳴 楊鶴 國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟
為了進(jìn)一步改善歐洲照明現(xiàn)狀,提高能效減少能源消耗,并維持歐洲LED照明產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)的領(lǐng)先地位,歐盟于2013年底推出了“SSL加速計(jì)劃SSL-erate”。通過這個(gè)為期3年的促進(jìn)項(xiàng)目,進(jìn)一步提高LED照明技術(shù)水平,使其能夠?yàn)椴煌瑧?yīng)用用戶提供高品質(zhì)的照明。
對于光品質(zhì)的要求終于被歐盟提上了日程,總的來說,歐盟LED產(chǎn)業(yè)的首要目標(biāo)是為歐洲市場提供高品質(zhì)的LED產(chǎn)品。LED產(chǎn)品品質(zhì)涉及很多方面,包括產(chǎn)品安全性、適用性、可靠性、使用壽命等,其間又涉及到各種不同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。目前在大多數(shù)情況下,LED照明產(chǎn)品品質(zhì)是否達(dá)標(biāo),只能通過產(chǎn)品生產(chǎn)商自己聲明的數(shù)據(jù)指標(biāo)來判定是否滿足CE標(biāo)準(zhǔn)。
歐盟認(rèn)為應(yīng)當(dāng)通過有效的市場監(jiān)管機(jī)制,保證市場上所有LED產(chǎn)品滿足歐盟《生態(tài)設(shè)計(jì)(EcoDesign)》最低標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)LED業(yè)界也希望能夠有系統(tǒng)規(guī)范的產(chǎn)品品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),以增進(jìn)消費(fèi)者對LED產(chǎn)品的了解和信任,或基于之前照明產(chǎn)品品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),或建立全新的產(chǎn)品品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系。系統(tǒng)化的標(biāo)準(zhǔn)體系,將有助于消費(fèi)者更容易進(jìn)行對比,選擇自身需要的LED產(chǎn)品。生產(chǎn)企業(yè)有義務(wù)提供新產(chǎn)品的各項(xiàng)性能數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)需要能滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求,包括低壓器件指導(dǎo)方針(安全性方面)、EcoDesign規(guī)則(最低性能要求方面)和能效標(biāo)識(shí)(能效與成本方面)等。在某些特定應(yīng)用領(lǐng)域,會(huì)特別要求采用性能指標(biāo)相同的產(chǎn)品。
歐盟對于制定LED產(chǎn)品適用的品質(zhì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)有明確的方針要求,不能簡單的引進(jìn)美國“能源之星”標(biāo)準(zhǔn),而是要建立歐洲自身的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系。需要各方面協(xié)同合作,共同建立LED燈具品質(zhì)標(biāo)識(shí)體系,并將其納入產(chǎn)品綜合品質(zhì)規(guī)劃方案。
2014年4月1日,歐盟正式啟動(dòng)了照亮民眾計(jì)劃。將“以人為本”作為照明發(fā)展的中心,積極推廣LED照明創(chuàng)新與合作。將今后LED照明的重點(diǎn)研發(fā)領(lǐng)域,設(shè)為中老年人看護(hù)、醫(yī)療保健、教育等人性化高需求領(lǐng)域,光品質(zhì)、人性化成為新技術(shù)發(fā)展核心。
歐盟正在面臨前所未有的人口結(jié)構(gòu)變化,老年化、低出生率、家庭結(jié)構(gòu)變化、移民等問題凸顯。鑒于其在歐盟階層和國家階層的顯著性影響,歐盟不得不重新審視和修改現(xiàn)有的相關(guān)政策。
近期歐盟研究結(jié)果表明,由照明所產(chǎn)生的人體生物效應(yīng),能改善人體感知能力,增強(qiáng)人體靈敏程度,從而提高工作效率。并且能通過在白天激發(fā)人體生物系統(tǒng),提高夜間休眠效率,實(shí)現(xiàn)人體日夜生物節(jié)奏的協(xié)調(diào)穩(wěn)定,能更進(jìn)一步作用于社會(huì)健康體系。對于中老年人看護(hù)的研究表明,根據(jù)晝夜節(jié)律有效改進(jìn)照明系統(tǒng)的周期性變化,有助于中老年人日間活動(dòng)和夜間休息,降低夜間看護(hù)成本,并同時(shí)提高生活品質(zhì)。這可以通過調(diào)節(jié)LED照明條件來滿足人體所需,包括調(diào)節(jié)光譜、光照的空間分布、光照強(qiáng)度等,使其達(dá)到最優(yōu)化效果,符合特定的應(yīng)用需求。當(dāng)然最大化LED照明能效也是LED照明研究的關(guān)鍵課題之一。
通過對LED照明所產(chǎn)生的相應(yīng)人體生物效應(yīng)的研究,可以從一定層面確立歐洲LED照明產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位。在歐盟今后的研究過程中,通過優(yōu)化LED照明技術(shù),以實(shí)現(xiàn)有特定生物照明需求的有效照明。這方面的研究,不僅能提高LED技術(shù)水平,改進(jìn)LED照明系統(tǒng),還有助于解決人口結(jié)構(gòu)變遷、公共財(cái)政、健康保健等社會(huì)問題,并進(jìn)一步鞏固歐洲科技水平的領(lǐng)先地位。
歐盟在半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展上以促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步為重點(diǎn),以市場應(yīng)用為導(dǎo)向調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),其相關(guān)政策扶持方向是從技術(shù)研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用逐步轉(zhuǎn)移,其應(yīng)用推廣也是從公共照明到家居照明逐次推進(jìn)。歐盟的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式和政策導(dǎo)向?qū)ξ覈膯⑹绢H多。

歐盟的總體科技優(yōu)勢體現(xiàn)在科技人才濟(jì)濟(jì)、研究機(jī)構(gòu)眾多、基礎(chǔ)設(shè)施雄厚、一體化優(yōu)勢突出。如在“彩虹計(jì)劃”、“OLLA項(xiàng)目”、“OLED100.eu計(jì)劃”中,都有來自歐盟各國的多家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)參與。由于聯(lián)盟中包含多種高品質(zhì)的技術(shù),使得關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化成為可能。而Philips和Osram這些參與項(xiàng)目研究的照明產(chǎn)業(yè)巨頭會(huì)確保研究成果在最短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為真正的產(chǎn)品。2009年,歐洲第七個(gè)研發(fā)框架計(jì)劃將半導(dǎo)體照明技術(shù)列入優(yōu)先發(fā)展主題,并投入4000萬歐元建設(shè)半導(dǎo)體照明共性技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。
在市場應(yīng)用方面,由于歐洲人環(huán)保和節(jié)能意識(shí)比較成熟,對環(huán)保產(chǎn)品的接受程度較高,各國政府還在LED燈的應(yīng)用領(lǐng)域紛紛推出了補(bǔ)貼計(jì)劃,因此,LED照明產(chǎn)品的應(yīng)用普及和推廣率較高。歐洲的一些主要國家的超市已經(jīng)開始大批量銷售10W以下的LED燈泡和射燈類產(chǎn)品。但是,歐盟各國由于利益和出發(fā)點(diǎn)不同,造成很多標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范出臺(tái)遲滯,因此歐洲市場準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)門檻相對寬松。
隨著歐盟2009年3月通過了有關(guān)淘汰白熾燈的法規(guī),傳統(tǒng)照明巨頭Philips、Osram加快了在LED照明領(lǐng)域的布局,他們通過高度垂直整合的主要策略,實(shí)現(xiàn)規(guī)模龐大的產(chǎn)能,并利用專利手段保護(hù)其核心技術(shù)在世界范圍內(nèi)布置了嚴(yán)密的專利網(wǎng),以高附加值占據(jù)著歐洲市場的主導(dǎo)地位,與亞洲的Nichia和TG、美國的Cree共同形成三足鼎立的產(chǎn)業(yè)分布與競爭格局,壟斷了高端產(chǎn)品市場。
在業(yè)務(wù)范圍上,Philips和Osram各有專長,在特色照明技術(shù)方面技術(shù)領(lǐng)先。譬如汽車外部照明以飛利浦流明主導(dǎo)、汽車內(nèi)飾指示與照明以O(shè)sram光電半導(dǎo)體主導(dǎo)。在2014年法蘭克福照明展上,兩個(gè)照明巨頭大規(guī)模推出其系列應(yīng)用產(chǎn)品,并開始了歐洲LED照明市場渠道的建設(shè)和推廣。
歐盟各國均十分注重提高能源使用效率和節(jié)省能源,這種努力幾乎深入到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的每個(gè)角落,包括開發(fā)及應(yīng)用高效節(jié)能的照明產(chǎn)品。如Philips公司就一貫致力于提高照明解決方案的環(huán)保性,幫助減少二氧化碳排放和減少擴(kuò)建電廠的需求,而該公司領(lǐng)先的光輸出、功效和熱能管理就是在此方面長期努力的直接結(jié)果。一些自發(fā)節(jié)能和綠色組織,如新英格蘭光污染咨詢組織,自1993年成立以來一直向公眾普及和推廣室外夜間照明有效節(jié)能知識(shí),積極宣傳和提倡使用低流光燈具,對增強(qiáng)人們的節(jié)能意識(shí)發(fā)揮著重要作用。
為了驗(yàn)證半導(dǎo)體照明的生態(tài)效益對于達(dá)到2020年歐洲節(jié)能目標(biāo)的促進(jìn)作用,歐洲委員會(huì)信息協(xié)會(huì)(INFOSO)還會(huì)舉辦半導(dǎo)體照明研討會(huì),驗(yàn)證半導(dǎo)體照明在實(shí)際通用照明條件下中的應(yīng)用情況,證明半導(dǎo)體照明的經(jīng)濟(jì)效益和投資回報(bào)。
為了規(guī)范半導(dǎo)體照明燈具市場、促進(jìn)其有序發(fā)展,歐洲半導(dǎo)體照明工業(yè)界成立了兩個(gè)聯(lián)盟:歐洲光源公司聯(lián)盟(ELC)和歐洲國家燈具制造者聯(lián)盟(CELMA)。這兩個(gè)聯(lián)盟一起致力于在教育市場推動(dòng)半導(dǎo)體照明產(chǎn)品,支持半導(dǎo)體照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的制定,保證半導(dǎo)體照明產(chǎn)品的質(zhì)量。如ELC推出了半導(dǎo)體照明燈具標(biāo)準(zhǔn),制定了半導(dǎo)體照明燈具安全標(biāo)準(zhǔn)和性能標(biāo)準(zhǔn),提出了燈具的測量方案及其他半導(dǎo)體照明相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
此外,歐洲傳統(tǒng)照明巨頭與LED業(yè)者的融合呈深層面、多維度開展的狀態(tài),Philips、Osram都是Zhaga Consortium和AG-DALI體系的成員,Zhaga Consortium是包括ABL、Cooper、Osram、Panasonic、Philips、Schreder、Toshiba、TRILUX和Zumtobel等在內(nèi)的九家照明行業(yè)巨頭于2010年初成立的合作組織,旨在促成LED照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。通過定義各種專用光機(jī)接口數(shù)據(jù),最終實(shí)現(xiàn)扎嘎聯(lián)盟內(nèi)不同制造商產(chǎn)品之間的互換和兼容。AG-DALI是在德國電力電子制造商協(xié)會(huì)章程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,旨在促進(jìn)“數(shù)字可尋址照明借口”(DALI)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。兩方面力量采取融合、積極合作的態(tài)度來面對日益增多的挑戰(zhàn)。
公共照明是照明用電較多的應(yīng)用領(lǐng)域,而且公共照明示范效果顯著,政府較易介入,一直是各地區(qū)示范應(yīng)用的首選領(lǐng)域,歐盟也不例外。在歐盟實(shí)施的“照亮城市”試點(diǎn)項(xiàng)目以路燈、市政建筑照明等公共照明為主。這與我國實(shí)施的“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程不謀而合。
中國于2009年啟動(dòng)的“十城萬盞” 半導(dǎo)體照明應(yīng)用示范工程,同樣是以城市為實(shí)施主體,同樣以公共照明為重點(diǎn),同樣以LED路燈為首推,同樣推薦采取EMC模式。據(jù)CSA Research調(diào)研統(tǒng)計(jì),目前“十城萬盞”已經(jīng)實(shí)施了超過3500項(xiàng)示范工程,應(yīng)用1200萬盞燈具,實(shí)現(xiàn)年節(jié)電24億度,其中道路、景觀等市政照明項(xiàng)目數(shù)量占比超過70%。同時(shí),2013年LED應(yīng)用試點(diǎn)工程采用EMC模式的項(xiàng)目數(shù)量大幅增加,占項(xiàng)目總數(shù)的比例由2012年的7.60%上升到目前的22.3%。從公共照明到家居照明逐步推進(jìn),這是大多數(shù)地區(qū)推廣LED照明采取的方式。
CSA Research發(fā)布的LED燈具出口數(shù)據(jù)顯示,目前歐盟已經(jīng)成為中國LED照明產(chǎn)品最大的出口市場。預(yù)計(jì)在未來3到5年內(nèi),歐盟地區(qū)將迎來LED照明產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的新時(shí)期。同時(shí),歐盟作為半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,其產(chǎn)業(yè)和政策發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)也值得我們?nèi)ニ妓骱徒梃b。