貢獻低碳經濟 半導體照明進入發展上升期

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隨著全球步入“後危機”時代,尋找並培育新的經濟增長點,發展戰略性的新興產業,成為新時期世界各國搶佔新一輪戰略制高點的最重要手段。對於中國來說,發展戰略性新興產業,不僅是我們立足當前、應對危機的權宜之計,更是面向未來、著眼長遠的重大戰略抉擇。半導體照明 是為數不多的逐漸地掌握了關鍵核心技術,具有市場需求前景,具備資源能耗低、帶動係數大、就業機會多、綜合效益好等特徵的戰略性新興產業。它不僅僅帶來了照明史上繼白熾燈、熒光燈之後的又一場照明光源的革命,而且是節能減排的重要途徑,對發展低碳經濟將發揮更加重要的作用。

 一、半導體照明對節能減排、低碳經濟有重要貢獻

目前,LED光效已經高於傳統的照明與顯示光源,顯現出了優越的節能效果,如交通訊號、景觀照明等特殊照明領域的節能效果達到80%以上;與傳統燈具相比,功能性照明,如LED道路照明可節電30%以上,隧道照明可節電40%,LED室內筒燈、射燈 等照明產品替代傳統鹵素燈、熒光燈可節能30%~50%.2009年以來,在“十城萬盞”試點示範應用工程(以下簡稱“十城萬盞”)的拉動下,國內技術進步速度明顯加快。目前國產功率型LED晶片已在部分支幹道路照明和室內筒燈、射燈照明上得到應用。通過光學設計、散熱、驅動等技術整合,室內外功能性照明燈具 光效已超過80lm/W.根據21個試點城市的初步統計,截至目前,已有50萬盞以上路燈、隧道燈、太陽能路燈、日光燈、筒燈、射燈、舞臺燈等產品得到示範應用,年節電1億千瓦時以上。此外,在奧運示範工程的帶動下,上海世博會、廣州亞運會除將大量使用LED景觀照明外,部分道路與室內照明也將示範應用半導體照明產品。

據測算,光效75lm/W的LED燈具全壽命週期能耗(240千瓦時)已遠低於白熾燈(1505千瓦時),也低於緊湊型熒光燈(327千瓦時),已具備資源能耗低的特點。同時,LED沒有熒光燈、節能燈以及現有液晶電視、液晶顯示器背光源用的冷陰極管(CCFL)含汞的問題,可以大幅度減少廢舊燈具的環境汙染,而且LED燈具採用低壓直流供電,沒有紅外、紫外輻射,是真正綠色、健康的照明光源。

2009年我國發電總量36506億千瓦時,照明用電約4300億千瓦時,佔電力總消耗的12%,佔能源消耗的5.9%,且每年以5%~10%速度增長。據我國專家預測,2015年,照明用電將達到6000億千瓦時(年增幅3%~5%),LED燈具的光效可達到120lm/W,LED照明佔有20%以上的照明市場,每年將節約用電1000億千瓦時,可減少CO2、SO2、NOx、粉塵排放1.5億噸,可少建設100萬千瓦電站21座,減少30%的新增電站(2015年預計需新增100萬千瓦電站約63座)。預計2020年,照明用電將達到7200億千瓦時,LED燈具的發光效率將達到150lm/W,進入50%照明市場,可年節電3400億千瓦時,可少建設100萬千瓦電站73座,通過照明節電我國不需要再新增電站。

二、我國半導體照明產業已進入快速發展的上升期

自2003年啟動半導體照明工程後,科技部在科技攻關計劃、863計劃新材料領域中先後支援了半導體照明的技術創新和產業化,我國半導體照明產業和技術取得顯著進步,初步形成了從上游材料、中游晶片製備、下游器件封裝及整合應用的比較完整的研發與產業體系,進入快速發展階段。

1、產業化關鍵技術取得較大突破。以企業為主體的LED 製造技術進展較快,企業產業化線上完成的功率型晶片封裝後光效達到80~100lm/W.功率型白光LED封裝達到國際先進水平。具有自主智慧財產權的功率型矽襯底LED晶片封裝後光效達到78lm/W,處於國際先進水平。

2、產業初具規模,產業鏈日趨完整,市場應用走在國際前列。到2009年底,我國共有LED企業3000餘家。其中,上游的外延及晶片生產商超過40家,中游封裝企業約有1000家,下游應用產品生產企業2000家。民營企業佔到企業總數的85%.2009年,我國晶片產值增長25%,達到23億元,與2008年的26%的增速基本持平。2009年,我國LED封裝產值達到204億元,較2008年的185億元增長10%;產量則由2008年的940億隻增加10%,達到1056億隻,其中高亮LED產值達到186億元,佔LED總銷售額的90%.同時從產品和企業結構來看國內也有較大改善,SMD和大功率LED封裝增長較快。2009年,我國半導體照明 應用產值達到600億元。儘管面對金融危機,我國半導體照明 產業2009年仍呈現逆勢上揚的發展趨勢,產業規模增加到827億元,增加近20%,預計2010年將達到1000億元。

3、產業發展環境日趨完善。從科技部2003年啟動半導體照明工程和2009年開展“十城萬盞”工程,到近期發改委等六部委聯合出臺產業發展指導意見,以及後危機時代國家提出的培育戰略性新興產業,都表明政府正在積極推動我國半導體照明產業的發展。在政府政策的引導和扶持下,隨著器件效能的提高和節能效果的體現,我國半導體照明產業將進入快速發展的上升期,市場潛力巨大,將驅動產業升級。為了促進技術整合創新,加速成果產業化,加強產學研合作,國家半導體照明工程研發及產業聯盟(以下簡稱聯盟)通過建立產業研發基金、組織奧運重大示範工程、舉辦創新大賽、標準協調推進、建立專利池等工作,搭建了產學研合作平臺,提高了技術創新的效率與水平,促進了重大專案的實施。聯盟標準協調推進工作成效顯著,8項國家標準和9項行業標準已正式釋出,為支撐“十城萬盞”試點工作,聯盟目前已完成LED道路照明產品、隧道燈、以及道路和隧道照明產品監督檢驗及安裝驗收實施細則、寒地LED道路照明產品技術規範等5項推薦性技術規範,同時正在編制室內筒燈、射燈 技術規範等。另外,聯盟已聯合國家級檢測機構,定期釋出產品檢測資料,為地方合理地設定示範應用產品的效能指標提供了科學參考,並正在為下一步釋出向地方推薦的、有節能效果的定型產品的目錄做前期工作。聯盟還通過技術標準化、標準專利化工作,研究制定國家半導體照明專利戰略,研究部署專利網路,探索專利池執行方式,為相關部門提供決策支撐。聯盟的工作拓展了國內半導體照明發展視野,引起了國際社會的高度關注,對國內產業發展產生了重要影響。

通過國家半導體照明工程的實施,我國半導體照明產業已經在國際上確立了重要的地位,特別是“十城萬盞”所展示的“通過應用促進科技創新、發揮科技支撐經濟發展的作用、促進節能減排工作”的理念,在國內外都產生了巨大而深遠的影響。另外,我國是半導體照明關鍵原材料資源大國,能夠保障產業的可持續發展。半導體照明產業投資強度與風險遠低於微電子產業,具有技術勞動雙密集型的特點,適合中國國情,能夠大規模帶動就業。