LED照明技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

許偉偉

摘 要：能源問題是我國一項重要問題，對國家發(fā)展具有重要意義，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源消耗問題越來越嚴(yán)重，所以如何降低能源消耗，是相關(guān)工作者面臨的一項重要問題。隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的新技術(shù)問世，而LED照明技術(shù)作為一種新型的照明技術(shù)，在環(huán)保、節(jié)能、性能、使用壽命以及安全性方面都具有較大的優(yōu)勢，因此LED照明技術(shù)已經(jīng)在我國已經(jīng)廣泛的應(yīng)用，并逐漸取代了許多傳統(tǒng)的照明方式。本文將就LED照明技術(shù)在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢進(jìn)行深入的探索研究。

一、LED照明技術(shù)概述

（一）LED照明概念

LED照明是一種半導(dǎo)體固體發(fā)光器件，也稱為發(fā)光二極管照明。它的原理是利用固體半導(dǎo)體芯片作為發(fā)光材料，在半導(dǎo)體中通過載流子發(fā)生復(fù)合放出過剩的能量而引起光子發(fā)射，直接發(fā)出紅、黃、藍(lán)、綠色的光，在此基礎(chǔ)上，利用三基色原理，添加熒光粉，可以發(fā)出任意顏色的光。利用LED作為光源制造出來的照明器具就是LED燈具。

（二）LED照明優(yōu)點

LED照明與傳統(tǒng)照明相比具有很多優(yōu)勢，如：（1）節(jié)能性，LED燈與和普通燈泡的功率比可到達(dá)10：1；（2）響應(yīng)時間短；（3）方便性；（4）壽命長，相較于普通燈泡而言其使用壽命更長；（5）健康性；（5）環(huán)保性，普通燈泡工作時會產(chǎn)生大量的紅外線和紫外線輻射，此外燈泡內(nèi)部充填了惰性氣體，粉碎性損壞時對環(huán)境也會造成一定的影響。球泡使用了LED作為光源，LED工作時不會產(chǎn)生輻射。而且所使用的LED光源沒有任何的充填氣體，所以不會對環(huán)境造成不良的影響；（6）安全性，普通通燈泡產(chǎn)品的材料使用是玻璃，與硬物碰撞很容易破碎，容易被玻璃割傷，但LED燈使用的是PC料/亞克力壓鑄成型，光源部分的LED使用的也是抗震耐摔的特殊材料即使破碎也不易造成割傷。

二、我國LED照明的發(fā)展現(xiàn)狀

我國LED照明在20世紀(jì)90年代才開始發(fā)展，到如今現(xiàn)在已經(jīng)初步形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈，它包括LED外延片的生產(chǎn)、LED芯片制造、LED芯片封裝及LED產(chǎn)品應(yīng)用等。而我國在LED照明光源的生產(chǎn)與研發(fā)工作方面發(fā)展迅猛，生產(chǎn)企業(yè)主要集中在長三角和珠三角地區(qū)。

雖然我國LED照明在不斷發(fā)展，但是對于核心技術(shù)還未完全掌握，這方面的核心技術(shù)基本上被歐洲、美國、日本、韓國掌握。所以我國在LED照明產(chǎn)業(yè)鏈中承擔(dān)的為封裝、生產(chǎn)等技術(shù)含量較低的工作。而這部分工作門檻相對較低，比較容易，屬于勞動密集型產(chǎn)業(yè)，我國具備明顯的勞動力成本優(yōu)勢，因此有大量的企業(yè)進(jìn)入這一領(lǐng)域，形成了LED照明加工生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模。

由于LED照明的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)尚不完善，一些小型加工企業(yè)，借助浙江、廣東、福建沿海的地理優(yōu)勢，從韓國等地進(jìn)口芯片，在珠三角和長三角地區(qū)進(jìn)行封裝加工生產(chǎn)，所以導(dǎo)致光源產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，價格也相差較大。但是從產(chǎn)品質(zhì)量上看，通常情況下有一定規(guī)模的生產(chǎn)廠或企業(yè)，他們會聘請一些留學(xué)回國專業(yè)人員并國內(nèi)高校或研究單位合作開發(fā)產(chǎn)品，有較強(qiáng)的研發(fā)力量并具備一定的研發(fā)、生產(chǎn)和試驗?zāi)芰Γ麄€過程比較規(guī)范并且產(chǎn)品質(zhì)量能夠保證。

隨著我國LED照明技術(shù)不斷發(fā)展與突破，LED發(fā)光效率逐步提高，性能價格比也不斷提升，LED照明產(chǎn)品的應(yīng)用市場也在不斷擴(kuò)大，已經(jīng)從建筑物的輪廓照明，到景觀照明，發(fā)展到室內(nèi)照明，目前正向高大空間的工礦燈方向發(fā)展。小功率LED燈在照明領(lǐng)域的市場已經(jīng)打開，目前生產(chǎn)的小功率LED燈，已經(jīng)逐步開始進(jìn)入辦公和家庭。在產(chǎn)品競爭力上，我國LED照明產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品線布局比較完善，近年來，在關(guān)鍵的光效指標(biāo)、熒光粉專利以及上游的外延片和藍(lán)寶石晶片上都有所突破。另外，由于政府對LED照明產(chǎn)業(yè)給予了大力支持，使中國LED照明在通用照明領(lǐng)域發(fā)展迅速。并且有大量企業(yè)加盟LED照明產(chǎn)業(yè)，同時伴隨著研發(fā)工作的不斷發(fā)展和突破，使得原來被國際幾大公司壟斷的LED價格被打破，LED照明成本逐年下降，為中國LED照明市場帶來了發(fā)展機(jī)遇。

三、 LED照明發(fā)展趨勢展望

如今，隨著互聯(lián)網(wǎng)+、電商等行業(yè)的興起，LED照明技術(shù)在中國也迅速發(fā)展并受到各級政府的高度重視。所以我國的LED照明發(fā)展趨勢如下：

（一）中國的LED照明將進(jìn)一步影響世界

近年來在中國提倡節(jié)能減排，所以對LED照明技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用的投入比重較大，因此也取得了較好的成果。在之前中國的照明行業(yè)發(fā)展態(tài)勢雖然不差，但缺乏品牌意識，盡管價格便宜但性質(zhì)不高。但如今我國的LED照明產(chǎn)品已經(jīng)具有明顯的優(yōu)勢，與國際知名公司比較保持了價格優(yōu)勢并且品質(zhì)及性能大幅提升，具有了競爭優(yōu)勢。據(jù)數(shù)據(jù)顯示2015年中國的照明出口繼續(xù)保持接近兩位數(shù)的增長速率，就充分體現(xiàn)了中國LED照明在世界的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。

（二）LED照明逐步向綠色節(jié)能環(huán)保發(fā)展

綠色節(jié)能環(huán)保是未來發(fā)展的趨勢，而綠色照明工程是指在發(fā)展和推廣高技術(shù) LED 照明產(chǎn)品，它能實現(xiàn)節(jié)約電能、保護(hù)環(huán)境、改善照明質(zhì)量等問題，通過科學(xué)的可持續(xù)照明設(shè)計，采用高效、節(jié)能、環(huán)保、安全和性能穩(wěn)定的 LED 照明產(chǎn)品，為人們提供適宜的環(huán)境。所以綠色照明工程是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要，是提高照明質(zhì)量和水平的保證，是實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的有效途徑。

（三）LED智能照明越來越向家居領(lǐng)域拓展

LED智能照明將越來越向家居領(lǐng)域發(fā)展，因為在之前只有公共設(shè)施、商務(wù)領(lǐng)域、酒店、市政工程、會展場館、道路交通領(lǐng)域才會主打高效、節(jié)能的智能照明，而家居領(lǐng)域智能照明并沒有得到廣泛應(yīng)用。但是隨著國內(nèi)智能照明研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品推廣力度的加大，這種局面將逐漸被扭轉(zhuǎn)，家居領(lǐng)域的智能照明應(yīng)用有望得以普及。因為LED性價比的不斷提升，LED照明在未來將成為市場主流。傳統(tǒng)照明行業(yè)將會與智能化技術(shù)相結(jié)合，物聯(lián)網(wǎng)背景下的智能照明將成為照明產(chǎn)品的目標(biāo)。智能照明的根本著眼點應(yīng)該在于能夠便捷地實現(xiàn)用戶對照明環(huán)境的期望。照明產(chǎn)品數(shù)字化之后的數(shù)據(jù)互聯(lián)，不僅解決了人和照明系統(tǒng)的實時雙向溝通問題，而且將照明設(shè)備由單一的照明功能實現(xiàn)的載體，拓展為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的一個有效數(shù)據(jù)節(jié)點。照明設(shè)備物聯(lián)化趨勢也將根本性地改變照明產(chǎn)品設(shè)計的內(nèi)在發(fā)展方向。

（四）LED照明產(chǎn)品性價比具備，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范需落地

近年來我國LED照明產(chǎn)品在快速下降，甚至有部分產(chǎn)品對于同類型傳統(tǒng)照明技術(shù)，但卻促進(jìn)了LED照明在我國廣泛應(yīng)用。但是LED照明基本上并沒有應(yīng)用新建建筑設(shè)計階段，而是應(yīng)用于改造，造成了這種情況的出現(xiàn)的主要原因是目前LED照明產(chǎn)品沒有統(tǒng)一的規(guī)格，作為設(shè)計師按著環(huán)境的照明要求設(shè)計方案時，要有可選擇的產(chǎn)品做依據(jù)。我們國家標(biāo)準(zhǔn)也出臺了類似筒燈燈具、平板燈具或燈管的光電參數(shù)要求，但很多基本全覆蓋，沒有規(guī)格，加之不同芯片廠生產(chǎn)的LED參數(shù)不一樣，就造成了目前國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的LED照明產(chǎn)品的參數(shù)不統(tǒng)一，設(shè)計師無法選型，造成了新建建筑采用LED照明產(chǎn)品的障礙。因此有關(guān)機(jī)構(gòu)應(yīng)該聯(lián)合企業(yè)盡快制訂相關(guān)規(guī)范推動應(yīng)用，在應(yīng)用中形成標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)LED照明產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

四、總結(jié)

綜上所述，我國LED照明技術(shù)發(fā)展態(tài)勢良好，但還是存在一些不足之處。因此，我們需要加強(qiáng)對LED照明技術(shù)的研究，向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的技術(shù)，對其缺陷盡量規(guī)避并加大LED照明優(yōu)勢的發(fā)揮，采取合理的技術(shù)措施以解決LED照明光源中存在的問題，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，促進(jìn)對LED照明產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。