|
與那些動輒一年甚至半年就更新一代的消費電子產(chǎn)品相比，燈泡實在太寂寞了。距離愛迪生發(fā)明第一只鎢絲電燈泡已經(jīng)過去了整整132年，但照明技術(shù)的革命性變化卻屈指可數(shù)，更別提顛覆性的突破了。 現(xiàn)在，曙光初現(xiàn)。 在2012年底以前，如果一切順利，你可能會在市場上看到一款造型奇特的燈泡：總共有4個發(fā)光的腔體，腔體與腔體之間還有四個裂縫用于散熱，中部是散熱器，尾部則安裝著復雜的電子控制系統(tǒng)，用以調(diào)節(jié)光線的強弱。這款名為L Prize的燈泡來自飛利浦公司，它極有可能代表著新一代照明技術(shù)的未來。 L Prize使用的技術(shù)是LED（發(fā)光二極管），但這絕不是它成為新一代照明代言人的原因。以“半導體晶片+熒光粉”為核心的LED照明最早出現(xiàn)于1962年的GE公司，它最早應用于收音機、小型計算機和電子手表上，被搬到照明領(lǐng)域只是最近幾年的事。 L Prize之所以被特別提及，是因為它達到了LED家居照明技術(shù)的頂峰：它既能達到白熾燈的照明效果，又能大幅提高能源使用效率。它的能效（電力轉(zhuǎn)化的效率）是白熾燈的10倍、是熒光燈的1.6倍，同時還有著白熾燈一樣的完美色溫。如果把這些拗口的術(shù)語拼湊成一張圖片，那么應該是這樣一個場景：你站在一種令人感到舒適愉悅的暖白色燈光下，而此時為你拍的每一張照片上的每一種顏色都可以準確還原。 做到這一切并不是一件輕易的事。在接受采訪時，曾參與研發(fā)的飛利浦照明LED照明全球事業(yè)部項目管理部總監(jiān)劉燁說，最初他們認為那些技術(shù)標準簡直就是“變態(tài)”。 飛利浦最早于2008年6月起，開始召集美國的LED晶片和電子控制專家、歐洲的熒光粉專家、上海的生產(chǎn)專家等100多人的全球團隊，分前期概念、產(chǎn)品設(shè)計和商業(yè)計劃三個階段，投入到L Prize的研發(fā)之中。這一動作是對美國國家能源部一項法案的響應。后者在這一年做出決定，給率先研發(fā)出能替代60瓦白熾燈燈泡的LED燈泡公司以1000萬美元的獎勵，并將其寫入了美國《2007能源獨立和安全法案》，其前提是產(chǎn)品滿足前面提到的那些嚴苛指標。 相對于LED照明需要的研發(fā)投入，1000萬美元簡直就是杯水車薪。不過飛利浦公司也意識到，如果產(chǎn)品能夠研發(fā)成功，那么將帶來可觀的政府采購合同和市場主導能力。 這并不是人類第一次試圖為白熾燈尋找替代品。盡管白熾燈的光源很完美，但它的能源轉(zhuǎn)化率過于低下，只有10lm/W，白熾燈把90%的能源都浪費在了發(fā)熱上。 在LED之前，熒光燈（即節(jié)能燈）曾經(jīng)被寄予厚望，它的能源轉(zhuǎn)換效率平均能達到50－60lm/W。但熒光燈的一大特點是光色越冷能源轉(zhuǎn)化效率越高，并且直管狀是最理想的產(chǎn)品外觀。這些特征在很多歐美家庭看來都是不可接受的，沒有多少人愿意在自己家的天花板上裝上一根直直的、發(fā)著冷白色光芒的燈管；在中國，情況也大體相當，很多家庭為了避免光色過冷，會將熒光燈管裝在白熾燈的燈帶里。 色溫是L Prize研發(fā)過程中需要解決的一大問題。此前的LED照明技術(shù)存在一個與熒光燈同樣的問題，那就是燈光越暖，LED燈使用的紅色熒光粉就越多，效率也會大打折扣。此外，美國能源部的標準中規(guī)定的燈泡使用壽命必須大于2.5萬小時，幾乎是現(xiàn)有LED燈泡平均壽命的25倍。 為了解決色溫問題，L Prize研發(fā)團隊在通常的藍光LED晶片旁加入紅色LED晶片，比利用紅色熒光粉達到暖色效率要高得多。另外，傳統(tǒng)的熒光粉由于直接貼在晶片上，久而久之容易發(fā)熱，對光線的損耗也非常大。為了達到大于90lm/W的嚴苛標準，飛利浦開發(fā)出了一種名為“Remote Phosphor”的熒光粉混腔，熒光粉不再直接貼著晶片表面，而是留有一定距離，讓各種光可以在腔體內(nèi)部充分混合，大大提高了效率。 讓劉燁他們覺得最棘手的是，美國能源部的標準規(guī)定LED燈必須像鎢絲燈一樣，燈光能向四周散射，達到全方位分布（light all around）。“這是鎢絲燈與生俱來的優(yōu)勢，它天生如此。但LED不行�！彼f。 鎢絲燈的燈泡構(gòu)造極其簡單，內(nèi)部除了發(fā)光的鎢絲之外，四周幾乎都是透明的玻璃，只有底部的接口會擋住光線的散射。而傳統(tǒng)的LED燈多半設(shè)計成半球體，底部放置著LED晶片和散熱器，光線只能180度散射。 散熱器也是另一個問題，研發(fā)團隊想過用液體甚至風扇，最終還是決定用最傳統(tǒng)的機械器件，因為那樣最節(jié)約成本。在不斷嘗試下，L Prize的最終形態(tài)才得以出現(xiàn)。 飛利浦在規(guī)定期限內(nèi)提交了2000個樣品，開始了漫長的評估：每一只燈泡都必須經(jīng)歷6000小時的測試，觀察在各種環(huán)境下的表現(xiàn)，這種對可靠性的評估也是關(guān)系到LED燈泡性能的另一個關(guān)鍵。 歷經(jīng)曲折研發(fā)成功的L Prize滿足了美國能源部的種種苛刻要求，現(xiàn)在擺在它面前的還有最后一道檻：走向家居照明市場，將熒光燈擠下貨架。 價格目前仍然是阻礙LED燈泡大舉進入家居照明市場的最主要因素。根據(jù)調(diào)查，截至2011年10月，取代傳統(tǒng)60瓦白熾燈泡的LED燈泡平均零售價為38.6美元。而如果平均價格不降到19.9美元以下，LED燈泡就幾乎不具備大規(guī)模替代白熾燈的能力。因此，目前LED照明大都應用在商用領(lǐng)域，比如酒店、餐廳、電視塔和KTV等等。盡管前期投入大，但LED燈泡的高能效、長壽命能讓商家在幾年之內(nèi)就收回成本。 但家居市場卻完全遵循“價格為王”的游戲規(guī)則。劉燁認為，無論哪個國家，10塊錢是一個坎，只要低于10塊錢，大部分人就都能接受。他估計L Prize燈泡的價格目前至少是“小王子”的兩倍，就算推出也沒有市場。 “小王子”是飛利浦從2010年開始推出的一款L Prize燈泡的“廉價版”，它們看上去幾乎一模一樣，但前者各項指標都比L Prize低10%。在中國售價為250元－300元人民幣，在歐洲市場則賣得更貴。而一只60W白熾燈燈泡的價格只要1美元甚至不到1美元。 不過就像之前任何一個半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑一樣，LED燈泡的降價指日可待。Roland Haitz早在1999年就預言了這一點。他加入惠普照明實驗室之后和同事們共同發(fā)布了一份宣言：LED晶片的亮度約每18－24個月可提升一倍，而往后10年內(nèi)，可以再提升20倍，成本則降到現(xiàn)有的1/10。這一宣言后來被稱為Haitz定律，同摩爾定律齊名。 飛利浦預計在明年年底可以實現(xiàn)L Prize燈泡的量產(chǎn)，因為到時技術(shù)更加成熟，各方面的成本都會下降，而且這也將是整個LED照明市場競賽的開始。 在一段很長的時間，熒光燈會和LED燈在家居照明市場上同場競技，但熒光燈的技術(shù)在各方面都已達到頂峰，很難繼續(xù)突破。除了保持較高的能效轉(zhuǎn)換而導致光色過冷以外，熒光燈更致命的弱點是必須使用汞。這樣一來，那些廢棄的燈泡對環(huán)境存在極大隱患，各地政府不得不建立起一整套回收機制。 有一點可以確定，那就是效率低下的鎢絲燈已經(jīng)注定退場。歐盟早在2009年起就下達禁令，淘汰100瓦以上的傳統(tǒng)燈泡，之后是75瓦、60瓦，到2012年，白熾燈泡將在歐盟國家迎來“世界末日”；美國的日程表比歐盟推遲3年；而在中國，根據(jù)國家發(fā)改委近日公布的白熾燈淘汰路線圖，白熾燈將在2016年10月1日被全面淘汰。 在歐美，已經(jīng)有人趕在禁令出來之前到超市大量購買白熾燈燈泡，還有不少家居設(shè)計師抗議政府的禁售政策。人類學家的研究發(fā)現(xiàn)，愛迪生的燈泡之所以成功，是因為它從本質(zhì)上來說是另一種形式的火焰，而廢除白熾燈就好比是要將人類歷史上這第一種光明來源棄之不用一樣。劉燁也經(jīng)常和他的同事們感嘆，無論數(shù)據(jù)指標如何接近，任何燈泡其實都無法做到鎢絲燈那樣光和熱的完美結(jié)合。這或許就是追求效率的代價。 不過，同熒光燈相比，年輕的LED產(chǎn)業(yè)能夠承載更多未來的可能性。兩年前，LED燈泡的性能還處于白熾燈和熒光燈之間，如今已經(jīng)超越了熒光燈，之后還可能會有更新的技術(shù)出現(xiàn)。 通過LED開啟的大門，人類即將進入新的照明時代。 “三足鼎立”局面正被瓦解 LED照明脫穎而出 縱觀國內(nèi)、國際照明市場，白熾燈、節(jié)能燈、和近年來發(fā)展形勢迅猛的LED照明燈呈現(xiàn) '三足鼎立'的局面，似乎已持續(xù)了一段時間。而隨著11月4日國家發(fā)改委、商務(wù)部、海關(guān)總署、國家工商總局、國家質(zhì)檢總局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈的公告》，明確表示從2012年10月1日起我國將逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈，業(yè)內(nèi)人士普遍認為，由此為分水嶺，LED燈企將迎來高速發(fā)展的新時代。 五年后，白熾燈基本全面被淘汰，未來照明市場的真正'霸主'是LED照明。 白熾燈難逃脫黯然'退場'的宿命，而節(jié)能燈所含金屬汞對環(huán)境的污染則是其始終無法破解的難題，這一屬性也決定了它只是一個過渡產(chǎn)品。'山西省機械電子行業(yè)管理辦公室行業(yè)管理部部長周繼祥告訴記者，山西省近20家LED企業(yè)中有五、六家在國內(nèi)同行中已具備相當實力，隨著白熾燈淘汰路線圖的確定，我省LED照明生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展前景會變得越來越好。 市場優(yōu)化：'三足鼎立'局面正被瓦解 記者在省城并州路一家燈具店內(nèi)采訪時，剛好碰到一位男子正在向店主詢問：'有40瓦的燈泡嗎?'店主答：'白熾燈早不賣了，那個耗電也不耐用，現(xiàn)在都只賣節(jié)能燈和LED燈。' 在茂盛裝飾城，記者連續(xù)走訪了幾家燈具店都沒看到白熾燈的身影。針對記者的疑問，一位店主指著店內(nèi)不起眼的一角說，一部分燈具店的白熾燈還在賣，但僅限于25-40瓦的，因其單只售價1-2元的價格優(yōu)勢，這種燈泡目前還吸引著一定量的消費群。 對于如今燈市的變化，在太原做了16年電燈生意的黃開華深有感觸：'從前幾年開始，購買照明產(chǎn)品時更傾向于選擇節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的消費者就一直在增加。明年起，白熾燈將分階段禁售，市場主角必定會由LED燈和節(jié)能燈來'扮演'了，這其中，LED燈的實力和遠景更勝一籌。' 當前，LED在全國的處境是相關(guān)標準缺失、產(chǎn)品同質(zhì)化、訂單不穩(wěn)定等情況�，F(xiàn)在來看，2012年將成為國內(nèi)照明行業(yè)一個重要的分水嶺，預計明年LED行業(yè)會在洗牌過程中變得更標準、更規(guī)范。'山西光宇半導體照明有限公司董事長許福貴在接受記者電話采訪時表示。 產(chǎn)品細分：LED'照亮'各類消費群體 LED照明產(chǎn)品好但推廣難，這已形成業(yè)內(nèi)的共識。 LED燈的推廣難就難在價格高。'山西協(xié)盛光電科技有限責任公司總工�；燮揭徽Z中的，'同樣打出'節(jié)能環(huán)保'牌，節(jié)能燈每1瓦的價格大約1元錢，而LED燈每1瓦的價格在10元-15元之間，室外路燈價格更高達每瓦20元左右，盡管LED更省電亮度更高，但這種差價之大就造成了消費者短時間內(nèi)難以接受的局面。' 牛慧平說，LED照明產(chǎn)品研發(fā)時的高投入、生產(chǎn)時所用原料的高成本，都造成了產(chǎn)品的高價位，因此無法在老百姓最看重的價格優(yōu)勢上尋得 '突破'，'這種情況下，政府補貼的重要作用就顯現(xiàn)出來了，如今我們把大型工廠、城市隧道等高端客戶擬定為公司產(chǎn)品的服務(wù)對象，產(chǎn)品的被認可度也在逐年提高。' 去年剛畢業(yè)于中北大學的宮尚國，畢業(yè)后不久就和同學創(chuàng)辦了太原上唯照明科技有限公司，主動投身進照明市場中去。 我們的產(chǎn)品定位是做中低端的LED照明產(chǎn)品，目前看來經(jīng)營情況還不錯。'宮尚國告訴記者，他們的公司正式運營不到一年，就已經(jīng)擁有了太原下元商貿(mào)城、八方商貿(mào)城等大客戶。今年，位于省城千峰南路的八方商貿(mào)城進行室內(nèi)照明重新改造，近800個LED燈就都是由上唯公司承接安裝的。 1個3瓦的LED燈，1000個小時耗電才3度，以商場一天照明10個小時來算，3個月下來每個燈大約才用3度電，這種效果不是節(jié)能燈可以比擬的。'宮尚國說，更省電、亮度高、再加上合理的價位，是他們中低端LED產(chǎn)品打動客戶的綜合原因。 政府補貼：產(chǎn)品銷路越'走'越寬廣 與南方LED企業(yè)盲目擴張如今走入'寒冬'不同，我省LED照明企業(yè)成長節(jié)奏可用'有條不紊'來形容。'周繼祥告訴記者，目前粗略估算，全省LED生產(chǎn)企業(yè)在20家以內(nèi)，其中山西光宇半導體照明有限公司、山西協(xié)盛光電科技有限責任公司、山西樂百利特科技有限責任公司等在國內(nèi)同行業(yè)中具有相當?shù)膶嵙εc發(fā)言權(quán)，能為其他企業(yè)起到'帶頭'、'領(lǐng)路'的作用。'溫室環(huán)境'的作用下，預計近段時間內(nèi)我省還會增添一兩個LED行業(yè)的'新面孔'。 相關(guān)產(chǎn)品若中標城市道路、高速公路隧道、省級重點工程等市政公用工程，按照中標產(chǎn)品價格的30%進行補貼，循環(huán)經(jīng)濟試點園區(qū)和企業(yè)、賓館商場及其他照明應用示范工程，按照中標產(chǎn)品價格的10%進行補貼。'周繼祥對一些補貼政策給記者做了簡單說明。 記者了解到，2008年開始，我省就在賓館商廈、城市道路照明中開展了LED推廣試點，共推廣大功率LED路燈1.7萬盞，筒燈及球泡燈等30萬支，實現(xiàn)節(jié)電量折合標準煤2.7萬噸。'從推廣情況和實際應用效果看，LED產(chǎn)品雖然成本價格高，但經(jīng)政府補貼后，各類用戶購買LED燈的積極性很高，實際節(jié)電效果十分顯著。'省發(fā)改委資環(huán)處一位負責人表示。 去年7月，國家正式批復我省為全國唯一半導體照明(LED)試點省，全省LED照明產(chǎn)品推廣范圍進一步擴大。而到2015年，我省要通過各類政府補貼、推廣各類LED照明產(chǎn)品500萬盞以上，大型辦公場所照明、工礦企業(yè)照明、商業(yè)場所照明、居民照明、市政照明五大領(lǐng)域都將成為LED照明產(chǎn)品的重要推廣對象，我省LED企業(yè)發(fā)展前景更加可期。 |
