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LED照明大势所趋 技术问题仍需要克服






时间:2010-10-28 06:52来源: 作者:山东照明网编辑整理 点击:

核心提示:


    2008年ETP提出,2050年全球排碳量要从620亿吨下降为140亿吨(BLUEMapscenario),减少这480亿吨的关键技术中,以能源使用端效率的改善最为重要,预计占47%,其次为再生能源的供给,占21%.就是从使用端省电的方式,符合低碳经济趋势。

  LED的效率趋势如何?以各种光源的发光效率来看,白炽灯 和卤素灯 只有20~30lm/W,省电灯泡 大约在70lm/W,HID能够增加到100lm/W,灯管发光效率目前微增至近120lm/W,不过在2010年分别只有约80lm/W和不到30lm/W的LED和,却都呈现快速改善的态势,未来几年可望突破各种传统,LED实验室数据也往200lm/W迈进。

  2000年时光纤到家(FTTH)喊得震天价响,造就光通讯产业备受看好,但是后来无线通讯快速发展成为替代产品,也使光通讯产业快速走下坡。预期今天的LED也扮演当年无线通讯产业的角色,成为灯具的新一代选择。

  白炽灯泡释放的能量因为以红外线为绝大部分,因此不断加热环境温度,事实上并不是理想的照明灯具。目前20~40W的灯具,LED取代趋势已成熟,60W则还有散热问题未解。此外,LED的炫光问题也有待改善。

  GE日前宣布关闭美国最后一间白炽灯泡工厂,正呼应美国2007年宣布2014年之前要淘汰所有白炽灯 泡,也显示白炽灯泡的能量效率过低。另外,飞利浦也指出LED将是照明产业的主要驱动力量,并预计以营业额计的渗透率至2015年要超过50%。走得最快的日本则已达50%。

  LED照明商业化发展趋势

  尽管LED照明趋势明确,但是现在只单做LED照明确很难生存,主要是标准没有底定、技术也还不够成熟。不仅如此,LED的光电产业和照明产业本是2个不同的领域,相遇在一起也需多所谋合。像照明产业常是家族企业、代代相传,高度自制,LocalKing生态明显,目前对LED新光源多采观望态度,或投入少许资源试水温,利润高。而则还在春秋战国时代,且灯具的流明输出及各项光的质量要求都还有很大的进步空间,通路也不成熟,投入业者都还谈不上赚取利润。

  LED的普及与价格有绝对的关系,目前LED灯泡零售价为20美元,白炽灯为1.5美元,预期价格下降到15美元,渗透率可达4%,降至7.5美元可达10%,3.75美元,也就是白炽灯的2.5倍,渗透率可达25%。

  晶元光电致力于实现LED应用无限可能,过去是第一家和三星合作,将LED使用在手机的厂商,应用于笔记型计算机市占率也达50%,应用于电视在韩国自给率还不高时也达50%,现在也在照明应用上多所投入。

  LED照明价格为何过高?分析LED照明的成本结构可以得到较明确的方向,相对成本中以散热和金属键结所占比重最高,其次为驱动器,再者为LED分Bin的成本。外界认为LED晶粒价格过高是原因,其实长晶所占比重相当小,甚至比现在价格上涨的萤光粉还要小。

  美国能源署对LED订定明确目标,包括发光效率、价格,也包括萤光粉转换等细节项目。目前冷态效率可达80%,但市场庞大的暖态则要再掉20%,剩下60%,因此要藉由许多技术开发寻求突破。

  以800lm灯泡 试算,2010年发光效率100lm/W,依出光效率0.5(其它0.5为热)、驱动效率80%、光学效率80%、DtaT106.3计算,输入功率为12.5W,若依每年逐项效率改善的当年状况计算,到2015年发光效率150lm/W、出光效率0.75(其它0.25为热)时,输入功率为6.6W,产生的热还不到2W(6.6x25%),因此,现在很重要的散热,在未来根本就不是问题。

  另一个问题在于使用,要能让消费者只要开或关就好,因此ACLED技术发展十分重要。但ACLED的桥式整流较贵,因此从整合性单芯片中拉出来变成单芯片外接桥式整流二极管,成为高压(HV)LED,芯片适用于高电压、低电流(不需变压器)、因不具内建桥式整流,可增加发光面积,AC、DC都适用,省功率也省成本,也适用于既有的调暗(Dimming)回路。

  晶电并独创蓝光HVLED,为InGaNLED,亮度提升20%,还有红光HVLED,为AlGaInPLED,可以将原本差距近30%的暖光和冷光缩短到相近,今年的研发目标为130lm/W,2012年达到150lm/W以上,届时散热即可无为而治,不再是问题。

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