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照明
全球LCD及背光源产业以亚洲为生产重心,2000年LCD生产值地区分布比例是:
日本(61%)、韩国(24%)、台湾(9%)三地几乎包办全球产能。
其次是大陆(3%)、欧洲(2%)北美(1%)。
目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%,同样照明效果的情况下,
耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一。
美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测,美国55%白炽灯及55%的日光灯被LED取代,每年节省350亿美元电费,每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量;日本100%白炽灯换成LED,可减少1~2座核电厂发电量,每年节省10亿公升以上的原油消耗;台湾地区25%白炽灯及100%的日光灯被白光LED取代,每年节省110亿度电。
(二)据国外权威机构预测,未来LED市场最大的领域就是一般照明市场,如果能够完全代替萤光灯的话,相信就可能有超过3,000亿美元以上的潜在市场规模:
1目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%,同样照明效果的情况下,LED照明耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一。
美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测:
(1)美国55%白炽灯及55%的日光灯被LED取代,每年节省350亿美元电费,每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量,7年后仅在美国,半导体照明就可能形成一个500亿美元的大产业;
(2)日本100%白炽灯换成LED,可减少1~2座核电厂发电量,每年节省10亿公升以上的原油消耗;
(3)台湾地区25%白炽灯及100%的日光灯被白光LED取代,每年节省110亿度电;
(4)我国大陆的照明年耗电量,约2000亿度至3000亿度,按0.8元/度计算,若全面普及LED照明,全国每年可节电1600亿度至2400亿度,节省电费逾千亿元人民币;如果将全国三分之一的传统照明用LED替代,每年节省的用电量相当于一个三峡水电站。
2国内专家预测2010年半导体照明将进入30%普通照明市场,可以年节电500亿度。
相当于可少建装机容量为220万千瓦的火力发电厂10座,可节省电力建设资金1000到1200亿元,扣除LED建设资金的投入,实际可为国家减少社会支出800到1000亿元;
3据照明学会统计数据显示,1999年国内照明行业销售总额为450亿人民币,2000年达到550亿元,2001年突破680亿元,2002年高达800亿元,连续四年均以20%的速度迅猛递增。
2004年,我国照明市场已经突破1100亿元。
2005年的产值达到1300亿元。
预计2006年、2007年,国内照明产品消费容量大约为1500亿元和1800亿元;
4潜力巨大的中国照明市场,不仅被国内商家看好,也为国外商家的竞争提供了阵地,随着发达国家产业结构的调整,一些劳动密集型产业大量转移到发展中国家,PHILIPS、GE、OSRAM等国际著名照明公司均在国内建厂,其他国外知名厂商也蓄意待进,这虽使国内企业增加了压力,但对推动行业进步起到了一定作用。
专家分析,未来的5—10年,中国照明行业仍将保持平稳增长态势。
(三)中国光学光电子协会统计数字显示,我国2006年LED器件封装市场为146亿元人民币,预计我国2008年应用市场规模将达540亿元,到2010年,中国半导体照明及相关产业产值将超过1000亿元的规模,其中高亮度芯片国内增长率将高达100%。
国内各地加强发光二极管行业投入,在未来几年成为支柱性产业:
(1)2005年,厦门市光电子产业年总产值约90.62亿元,占厦门市高新技术产业总值的7.4%,其中LED产品直接销售收入为15亿元。
根据厦门市“十一五”规划,预计五年后其产值将达到1000亿元人民币,将成为厦门支柱产业之一;
(2)宁波市科技局和市电子行业协会联合组织召开了“宁波市‘十一五’半导体照明产业发展战略研究”课题专家论证会。
市科技局局长和市电子信息集团有关领导出席了论证会。
并委托国家半导体照明工程项目管理办公室、国家新材料行业生产力促进中心承担编写,宁波市电子行业协会协助;
(3)扬州市出台《扬州市关于促进LED和太阳能光伏产业发展的实施意见》,到2010年,全市LED和太阳能光伏产业年销售收入将达400亿元以上,成为工业的支柱产业。
今年至2010年,全市重点实施的LED和太阳能光伏项目有32项,总投资93亿元。
二中国及各国政府和国际相关组织对LED行业发展给予大力支持
1国家科技部已把“国家半导体照明工程”列入“十一五”科技发展规划,作为一项重点工作来抓。
“十五”期间国家发展LED产业的主要任务是通过建设半导体照明特色产业基地和示范工程,建立半导体照明技术标准体系和知识产权联盟,尽快形成我国半导体照明新兴产业。
(二)国家科技部已把“国家半导体照明工程”列入“十五”科技发展规划,作为一项重点工作来抓
据照明学会统计数据显示,1999年国内照明行业销售总额为450亿人民币,2000年达到550亿元,2001年突破680亿元,2002年高达800亿元,连续四年均以20%的速度迅猛递增。
2004年,我国照明市场已经突破1100亿元。
2005年的产值达到1300亿元。
预计2006年、2007年,国内照明产品消费容量大约为1500亿元和1800亿元。
专家分析,未来的5—10年,中国照明行业仍将保持平稳增长态势。
目前,照明消耗约占整个电力消耗的20%,同样照明效果的情况下,LED耗电量是白炽灯泡的八分之一,荧光灯管的二分之一。
美国、日本等国家和台湾地区对LED照明效益进行了预测,美国55%白炽灯及55%的日光灯被LED取代,每年节省350亿美元电费,每年减少7.55亿吨二氧化碳排放量,7年后仅在美国,半导体照明就可能形成一个500亿美元的大产业;日本100%白炽灯换成LED,可减少1~2座核电厂发电量,每年节省10亿公升以上的原油消耗;台湾地区25%白炽灯及100%的日光灯被白光LED取代,每年节省110亿度电。
据国外权威机构预测,未来LED市场最大的领域就是一般照明市场,如果能够完全代替萤光灯的话,相信就可能有超过3,000亿美元以上的潜在市场规模。
目前我国的照明年耗电量,约2000亿度至3000亿度,按0.8元/度计算,若全面普及LED照明,全国每年可节电1600亿度至2400亿度,节省电费逾1000亿元人民币;如果将全国三分之一的传统照明用LED替代,每年节省的用电量相当于一个三峡水电站。
2005年,厦门市光电子产业年总产值约90.62亿元,占厦门市高新技术产业总值的7.4%,其中LED产品直接销售收入为15亿元。
根据厦门市“十一五”规划,预计五年后其产值将达到1000亿元人民币,将成为厦门支柱产业之一。
12月20日,市科技局和市电子行业协会在宁波金港大酒店联合组织召开了“宁波市‘十一五’半导体照明产业发展战略研究”课题专家论证会。
根据刚刚出台的《扬州市关于促进LED和太阳能光伏产业发展的实施意见》,到2010年,全市LED和太阳能光伏产业年销售收入将达400亿元以上,成为工业的支柱产业。
国内第一家把LED运用于国内汽车(奇瑞QQ6)前照灯上的——复旦大学电光源研究所合作,正着力进行该项目的研发。
去年11月成功申请为国家863项目的LED新课题研究。
科技部863计划重大科研课题“国家游泳中心半导体照明规模化系统集成技术研究”、北京市科委“LED在国家游泳中心建筑物景观照明上的应用研究”两项科研课题,取得了一系列的技术突破
在奥运会、世博会、一些城市夜景工程示范效应的带动以及国家半导体照明工程等众多有利因素的促进下,建筑照明市场依然前景广阔。
据项目负责人介绍,“水立方”采用空腔内透光的照明方式,将是目前世界上最大的膜结构建筑的LED景观照明方案。
采用单颗1W大功率LED光源,光源有长寿命、易集成、快响应、利环保、高节能、光分布易于控制、色彩丰富等特点。
通过定制开发的一次、二次光学透镜,在不影响灯具整体光通量的情况下,对光束进行重新分布、整理,达到在不同曲面、不同泛光照明部位下的场景实现。
半导体照明对间接关联产业影响最大的是电力工业。
专家预测2010年半导体照明将进入5%%普通照明市场,可以年节电500亿度。
相当于可少建装机容量为220万千瓦的火力发电厂10座,可节省电力建设资金1000到1200亿元,扣除LED建设资金的投入,实际可为国家减少社会支出800到1000亿元。
据照明学会统计数据显示,1999年国内照明行业销售总额为450亿人民币,2000年达到550亿元,2001年突破680亿元,2002年高达800亿元,连续四年均以20%的速度迅猛递增。
2004年,我国照明市场已经突破1100亿元。
2005年的产值达到1300亿元。
预计2006年、2007年,国内照明产品消费容量大约为1500亿元和1800亿元。
潜力巨大的中国照明市场,不仅被国内商家看好,也为国外商家的竞争提供了阵地,随着发达国家产业结构的调整,一些劳动密集型产业大量转移到发展中国家,PHILIPS、GE、OSRAM等国际著名照明公司均在国内建厂,其他国外知名厂商也蓄意待进,这虽使国内企业增加了压力,但对推动行业进步起到了一定作用。
专家分析,未来的5—10年,中国照明行业仍将保持平稳增长态势。
据科学界预测,到2008年,全球LED的产值将从2004年的125亿美元提高到500亿美元。
美国能源部研究报告分析,到2010年,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯替代,每年节约电费可达350亿美元,半导体灯有望形成500亿美元的大产业。
韩国政府也拿出1亿美元发展本国的LED照明产业。
日本则提出,2006年将用半导体灯大规模替代传统的白炽灯。
目前,美国GE、荷兰飞利浦、德国欧斯朗三大世界照明生产巨头纷纷与半导体公司合作组建半导体照明公司,抢占产业制高点,目标是使半导体照明成为21世纪的新光源。
半导体照明作为新型高效固态光源,具有长寿命、节能、安全、绿色环保等显著优点,它的耗电量只有普通照明的1/10。
中国工程院院士、中国科学院半导体研究所研究员陈良惠为此算了一笔账:
“只要目前1/3的白炽灯被半导体灯所取代,每年就可为国家节省用电1000亿度,这相当于节省一个三峡工程的年发电量(总投资1800亿元的三峡工程,年发电量为846.8亿度)。
”可见,推广半导体照明将是节约能源的有效手段之一。
2003年,我国国家科技部在“863”计划的支持下,成立“国家半导体照明工程”协调领导小组,开始从国家层面推动半导体照明工程。
并将其列入“十五”国家科技攻关计划,国家中长期科技规划
预计随着准备2008年北京奥运会和2010年上海世博会的城市建设的开展,LED灯在城市景观照明中的应用将进一步扩展,需求量也将进一步上升。
我国有3亿家庭,家居照明如果普遍采用LED照明工具,这个市场将会非常巨大。
汽车用灯LED化也是一个大市场,美国、日本、欧洲的一些高档汽车已经开始部分使用LED照明,随着中国经济的发展,汽车和摩托车产业的飞速发展,其配套产品汽车灯和摩托车灯的需求量也将同步上升。
据业内人士预测,到2010年我国仅LED产业即可形成500亿元的产值。
整个LED及相关应用产业将达到3600亿元规模。
1、以2005年底为基数,年城市照明节电目标5%,5年(2006-2010年)累计节电25%。
2、在城市照明建设、改造工程中,全面推行专业管理机构规划、设计论证、专项验收制度。
3、2008年前,完成城市照明专项规划编制。
4、完善功能照明,基本消灭无灯区。
新改扩建的城市道路装灯率达100%,公共区域装灯率达98%以上。
5、严格执行照明功率密度值标准。
6、灯具效率在80%以上的高效节能灯具应用率达85%以上。
7、高光效、长寿命光源的应用率达85%以上。
8、使用的高压钠灯能效指标达到或超过GB19573-2004标准,达到或超过节能评价值GB19573-2004标准。
9、高压钠灯镇流器能效指标能效因素(BEF)达到或超过GB19574-2004标准,倡议达到或超过节能评价值GB19574-2004标准。
400w高压钠灯镇流器能效指标能效因素(BEF)不低于0.235。
10、通过气体放电灯电容补偿,功率因素不小于0.85。
11、道路照明主干道亮灯率达98%,次干道、支路亮灯率达96%。
十一五期间国家推广1.5亿只节能灯
国家发展和改革委员会环境和资源综合利用司副司长何炳光2006年6月17日在绿色照明工程新闻发布会上宣布:
作为“十一五”规划十大重点节能项目之一,绿色照明工程未来五年间将在全国推广1.5亿只节能灯,节电290亿度。
这1.5亿只节能灯将主要在公用设施、宾馆、商厦、写字楼、体育场馆、居民住宅中推广,成本约22亿元。
上海、河北等一些地方采取政府对节能灯大宗采购每只补贴3至4元的方式进行推广。
“从普通白炽灯到高效节能灯,这中间增加的购买成本,国家正在抓紧研究有可操作性的财政、税收等激励政策,很快就会出台。
”何炳光透露。
成都市“十一五”科技重点项目
“半导体照明(高亮度LED)关键材料与应用产品开发”
申报指南
本项目拟重点支持三个课题:
课题1:
高亮度LED级衬底蓝宝石外延晶圆片
课题2:
GaN基白光LED照明灯用稀土荧光粉
课题3:
高亮度白光LED照明示范工程
其他与高亮度LED有关的技术及产品
本项目总经费1410万元,其中课题承担单位提供配套经费1190万元,市科技经费220万元(其中08年投入140万元)。
成都市“十一五”科技重点项目
“高效太阳能LED集成照明系统及应用示范”
申报指南
课题2:
离散型用户/市政工程太阳能LED节能照明系统集成示范
【总体目标】
面向新兴市政照明及西部边远地区离散型用户供电及照明市场,形成两套成熟的LED光源和太阳能集成使用的解决方案,完成1-2个集成示范工程。
推出一系列能与太阳能电源供给系统集成的高效、节能、长寿命的实用LED照明产品,形成我市太阳能发电、LED照明优势企业的联合研发体系,提升共同抢占新兴市场的能力。
【实施年限】
2007年12月至2009年12月
【经费构成】
政府支持150万元,分两年拨付(08年支持100万元,09年支持50万元),课题承担单位提供配套经费不少于1000万元。
【资助方式】
拨款
国家高技术研究发展计划(863计划)
新材料技术领域重大项目“半导体照明工程”
2006年度课题申请指南
本方向经费预算为3500万元。
课题支持年限原则上不超过2年。
课题1、大尺寸LCD背光源、半导体照明规模化系统集成技术研究
本方向经费预算为2000万元,课题支持年限原则上2-3年。
我公司“服务中心”大楼于2006年4月30号竣工投入使用,整栋大楼内部照明全部使用大功率LED灯具。
夜幕降临,通亮的服务中心大楼在花园式园区中特别突出,构成园区亮化的重要组成部分。
服务中心全貌
灯具类型
数量
传统灯具功率
LED灯具功率
格栅灯
130
54W
42W
筒灯
506
25W
6W
吊灯
69
100W
18W
吸顶灯
20
25W
10W
合计
725
31570W
9938W
根据我们试验和分析,虽然大功率白光LED在发光效率上目前还不如荧光灯、节能灯高,但在制作成LED灯具时,LED光源指向性强的优点很容易体现出来,LED灯具较传统灯具的效率要高,经过测试办公桌面照度达到300lux,达到国家标准。
大功率白光LED的光效40lm/W,传统白炽光源光效只有12lm/W,并且LED灯具效率要高于传统灯具1.5倍以上。
初期投入,LED灯具总功率为9938瓦,要达到同等照明效果,传统白炽光源总功率为32000瓦。
表1-1分析了“服务中心”大楼使用LED灯具和传统灯具初期投入。
大功率LED灯具
传统白炽灯/荧光灯
一次性投入(万元)
424520
87170
总功率(瓦)
9938
31570
年均耗电费用(元)
(300天/年,10小时/天,电费1元/度)
29814
94710
年均维护费用(元)
0
10000
两年总费用(元)
484148
296590
五年总费用(元)
569070
610720
使用LED灯具费用低于传统灯具
四年以后使用LED灯具每年节省(元)
76186
表1-1使用LED灯具和传统灯具费用情况比较
可见使用大功率LED灯具虽然初期投入成本要高出传统灯具很多,但是在使用五年时间时候所消耗总费用已低于传统灯具,之后将每年节省电费和维护费7.6万元。
因此在室内照明中采用大功率LED要明显优于传统白炽灯光源。
并且由于大功率LED均采用恒流驱动,无频闪,长时间工作环境下眼睛没有疲劳感。
由于目前对于大功率LED室内照明灯具,LED光源部分占了成本非常大的比重,因此降低大功率LED光源的单位流明成本是关键。
假如LED的发光效率达到了100lm/W,并且价格降为现在的一半,在传统光源光效不变的情况下,LED灯具总功率为3976瓦,要达到同等照明效果,传统光源总功率为31570瓦。
我们可以再进行一下对比分析,如表所示:
大功率LED灯具
传统白炽灯/荧光灯
一次性投入(万元)
182960
87170
总功率(瓦)
3976
31570
年均耗电费用(元)
(300天/年,10小时/天,电费1元/度)
11928
94710
年均维护费用(元)
0
10000
两年总费用(元)
206816
296590
使用LED灯具费用低于传统灯具
两年以后使用LED灯具每年节省(元)
94072
美国从2000年起投资5亿美元实施"国家半导体照明计划"。
美国能源部预测,到2010年前后,美国将有55%的白炽灯和荧光灯被半导体灯具替代,每年仅节电就可达350亿美元。
科技部建议,在将半导体照明产业纳入国家重点发展的高新技术产业的同时,以2008年北京奥运会和2010年上海世博会为契机,推动半导体灯在城市景观照明中的应用。
国家计划先从863计划和攻关计划中拿出8000万元作为引导经费,安排一些急需上马的项目。
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