LED照明產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及其對策

引言

LED 照明產(chǎn)業(yè)巨大的經(jīng)濟效益和社會效益催生了日本的“21 世紀(jì)照明”計劃、美國的“下一代照明計劃”、歐盟的“彩虹計劃”、韓國的“固態(tài)照明計劃”、中國臺灣的“新世紀(jì)照明光源開發(fā)計劃”以及中國大陸的“國家半導(dǎo)體照明工程”計劃等國家級LED 照明發(fā)展規(guī)劃。與此同時，LED 照明相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、標(biāo)準(zhǔn)體系的建立也進入快速發(fā)展階段。本文主要在分析國內(nèi)外LED 產(chǎn)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上對我國LED 照明標(biāo)準(zhǔn)化工作提出建議。

1、國內(nèi)外LED 產(chǎn)業(yè)特征

LED 產(chǎn)業(yè)是集技術(shù)與資金于一體的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，技術(shù)水平?jīng)Q定著企業(yè)所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)和競爭力。目前，LED 產(chǎn)業(yè)已形成亞洲、美國、歐洲三足鼎立的競爭態(tài)勢。歐美、日本等國在半導(dǎo)體襯底材料、外延晶片、芯片、封裝等高中端領(lǐng)域壟斷了核心技術(shù)，占據(jù)全球主要的市場份額。高端市場基本由日本的Nichia、Toyoda Gosei、美國的Gelcore、Lumileds、CreeLighting、德國的Osram 等幾大公司壟斷。我國南昌大學(xué)自主研發(fā)的硅襯底藍光LED 外延晶片、芯片技術(shù)曾一度打破由Nichia 壟斷藍寶石襯底和Cree 壟斷碳化硅襯底半導(dǎo)體照明技術(shù)的局面，表明本土產(chǎn)業(yè)在外資日益滲透的壓力下正在努力提升國際競爭力。

我國的LED 產(chǎn)業(yè)雖然與國外基本上是同時起步的，但在半導(dǎo)體照明的國際產(chǎn)業(yè)鏈中，我國仍處于中下游，大部分廠商都是做技術(shù)含量不高的封裝加工，核心部件技術(shù)大多需要依賴進口，無論是材料、設(shè)備、芯片，還是封裝、應(yīng)用技術(shù)都尚未實現(xiàn)真正意義上的突破。

從整體上來看，國外LED 產(chǎn)業(yè)正處在產(chǎn)業(yè)發(fā)展期的中期階段，而我國LED 產(chǎn)業(yè)處在產(chǎn)業(yè)發(fā)展期的前期階段。這種從生命周期角度獲得的判斷是從市場規(guī)模與結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)創(chuàng)新等角度綜合分析的結(jié)果。

2、國內(nèi)外LED 照明產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模

進入21 世紀(jì)以來，LED 的應(yīng)用主要集中于顯示屏、背光和照明領(lǐng)域。其中照明領(lǐng)域包含景觀照明、低溫照明、汽車照明、普通照明等; 背光源應(yīng)用領(lǐng)域包括手機、筆記本電腦、液晶電視、數(shù)位相框、戶外廣告牌等?？傮w來看，應(yīng)用范圍不斷擴大，多元化發(fā)展趨勢明顯。

在LED 市場增長點方面，據(jù)統(tǒng)計，從2009 ～ 2011年，以筆記本電腦背光驅(qū)動IC 及室內(nèi)照明的復(fù)合成長最高，分別為39% 和35% ; 出貨量以智能手機背光驅(qū)動IC 為最多。未來幾年，LED 背光市場的增長點將集中在筆記本、液晶電視等中大尺寸液晶屏的應(yīng)用上; 而LED 路燈將是LED 照明應(yīng)用中的最大熱點。

在LED 市場規(guī)模方面，據(jù)專業(yè)調(diào)研預(yù)測，到2015年全球LED 照明光電市場規(guī)模將達到827 億美元( 見圖1) ，LED 照明市場將繼續(xù)占據(jù)主要地位并快速增長，市場對高亮度LED 元件及高亮度LED 模組的需求也會逐年遞增。

據(jù)統(tǒng)計，2009 年我國LED 產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)達5 000多家，產(chǎn)業(yè)規(guī)模827 億元，其中LED 芯片產(chǎn)值達23億元，比2008 年增長25% ; LED 封裝產(chǎn)值為204 億元; 半導(dǎo)體照明應(yīng)用規(guī)模比2008 年增長30% 以上，產(chǎn)值達到600 億元。目前，我國已成為世界上LED全彩顯示屏、太陽能LED 照明、景觀照明等應(yīng)用產(chǎn)品最大的生產(chǎn)和出口國，新興的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)正在迅速成長。

3、LED 照明產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀

隨著LED 技術(shù)的不斷突破及產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展，對于LED 標(biāo)準(zhǔn)化的要求越來越高。世界發(fā)達國家為了搶占產(chǎn)業(yè)制高點，在LED 測試研究與標(biāo)準(zhǔn)制定等方面投入了大量人力、物力，紛紛建立起自己的LED標(biāo)準(zhǔn)體系。美國正根據(jù)照明LED 的特性開展照明LED 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和測試方法的研究，日本則將研究重點放在照明用白光LED 的測試方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上。許多從事LED 開發(fā)的國際性企業(yè)，如Lumileds、Philips、Osram 等均在積極參與本國和國際標(biāo)準(zhǔn)化工作的同時，制定出自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了照明LED的光電參數(shù)，如電壓、電流、光通量、色坐標(biāo)、色溫、顯色性、壽命等指標(biāo)。

3. 1 國外主要組織的LED 標(biāo)準(zhǔn)制定概況

3. 1. 1 IEC 和CIE 的LED 標(biāo)準(zhǔn)

IEC 和CIE 都十分關(guān)注LED 的發(fā)展及相關(guān)LED器件的標(biāo)準(zhǔn)化工作。IEC 制定了一系列照明LED 標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范其電氣和安全性。同時，由于LED 產(chǎn)品技術(shù)的迅速發(fā)展，CIE 已對LED 測試方法標(biāo)準(zhǔn)進行了修訂。截至2011 年6 月，關(guān)于照明LED 的IEC 和CIE 國際標(biāo)準(zhǔn)主要有20 項，涉及LED 模塊用連接器的特殊要求、普通照明用LED 和LED 模塊術(shù)語和定義等方面。不過，這些標(biāo)準(zhǔn)主要針對照明LED 的電氣性能、安全性能和光通量等特性及測試方法，尚不包括光通維持率和可行的LED 壽命評價方法; 另外也還沒有制定出針對特定應(yīng)用場合的專業(yè)LED 照明產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)。

3. 1. 2 美國的LED 標(biāo)準(zhǔn)

美國國家標(biāo)準(zhǔn)組織( ANSI ) 、北美照明學(xué)會( IESNA) 以CIE 技術(shù)文件作為參考依據(jù)，在美國能源部( DOE) 的組織下發(fā)布了固態(tài)照明LED 的性能和測量標(biāo)準(zhǔn)，主要包括IESNA RP-16、IESNA TM-16-05、IESNA LM-79、IESNA LM-80 和ANSI C78. 377A 等。

其中，ANSI C78. 377A 是不同相關(guān)色溫下的白光LED色度規(guī)范，IESNA LM-79 是固態(tài)照明產(chǎn)品的電性與光度測量方法，IESNA LM-80 是LED 光源的光衰特性( 壽命) 測試方法。此外，美國能源部和美國環(huán)保總署( EPA) 還發(fā)布了LED 照明產(chǎn)品的能源之星性能規(guī)范要求。

3. 1. 3 日本的LED 標(biāo)準(zhǔn)

日本電球工業(yè)會( JEL) 、日本照明器具工業(yè)會( JLA) 、日本照明學(xué)會( JIES ) 、日本照明委員會( JCIE) 和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會( JISC) 為日本主要的標(biāo)準(zhǔn)制定和研究機構(gòu)。JISC 參考CIE 127 制定了JISC8152《照明用白光LED 測量方法通則》工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

日本關(guān)于照明LED 模塊及其控制裝置和自鎮(zhèn)流LED燈的標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中，主要參考IEC 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3. 2 我國LED 照明標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

作為節(jié)能減排的重要舉措，近年來，我國從國家到地方都對LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作給予了高度重視。一方面，各級標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作進展較快，以往標(biāo)準(zhǔn)缺失的情況有了很大改善; 另一方面，隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺，綜合標(biāo)準(zhǔn)化以及標(biāo)準(zhǔn)的適用性等問題正成為今后LED 標(biāo)準(zhǔn)化研究的重要內(nèi)容。

3. 2. 1 國標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)制定情況

截至2010 年底，國標(biāo)委發(fā)布的與LED 照明有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)共23 項，其中通用標(biāo)準(zhǔn)1 項，安全標(biāo)準(zhǔn)10 項，性能標(biāo)準(zhǔn)12 項，如表1 所示。

從表1 中看到，2009 年10 月到2010 年期間發(fā)布的針對LED 模塊、LED 控制裝置、LED 連接件、LED燈性能或測試方法等的LED 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共11 項。其中，GB 19510. 14 - 2009 和GB 24819 - 2009 等同采用IEC 標(biāo)準(zhǔn)，GB /T 24825 - 2009 修改采用IEC 標(biāo)準(zhǔn)，其余8 項均為我國自主制定的標(biāo)準(zhǔn)。

安全標(biāo)準(zhǔn)GB 7000 系列適用于使用電光源的燈具，因此包括了LED 燈具。經(jīng)統(tǒng)計，GB 7000 系列標(biāo)準(zhǔn)中除GB 7000. 217 - 2008、GB 7000. 18 - 2003 以外均適用于LED 燈具。

3. 2. 2 相關(guān)行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)制定情況

工業(yè)和信息化部發(fā)布了SJ /T 11395 - 2009《半導(dǎo)體照明術(shù)語》等9 項半導(dǎo)體照明電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也發(fā)布了如LB /T001 - 2009《整體式LED 路燈的測試方法》等7 項LED 照明產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)規(guī)范。建設(shè)部發(fā)布了城市道路照明、交通信號燈標(biāo)準(zhǔn)，及鐵路、高速公路的LED 路燈、信號燈等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范等。

此外，國內(nèi)部分省市根據(jù)LED 產(chǎn)業(yè)地方發(fā)展需要，各自也開展了大量標(biāo)準(zhǔn)制定與研究工作。如福建省最近正在開展包括LED 室內(nèi)照明產(chǎn)品總要求、照明用管形LED 燈、照明用LED 筒燈、LED 道路照明功率發(fā)光二極管、LED 道路照明燈具能效限定值及能效等級等在內(nèi)的多項地方標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

4、LED 照明產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展對策建議

總體上看，我國與LED 有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織紛紛制定了國家標(biāo)準(zhǔn)、各類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)出充分重視標(biāo)準(zhǔn)化的局面。但其中有些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的內(nèi)容重復(fù)、矛盾，特別是某些應(yīng)用受傳統(tǒng)行業(yè)影響、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)歸口的束縛以及技術(shù)上的盲區(qū)而造成標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)的問題。為此，提出以下建議:

( 1) 加快LED 系列標(biāo)準(zhǔn)的制修訂

盡管國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會自2008 年以來已陸續(xù)發(fā)布了11 個LED 國家標(biāo)準(zhǔn)，但我國目前涉及LED 照明標(biāo)準(zhǔn)僅有45 項，且主要以安全和光電參數(shù)檢測方面的標(biāo)準(zhǔn)為主，對能效要求的標(biāo)準(zhǔn)尚未頒布，標(biāo)準(zhǔn)整體發(fā)展滯后。

( 2) 加強對LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的管理

由于我國LED 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織機構(gòu)眾多，各機構(gòu)涉及的標(biāo)準(zhǔn)層面又有所不同，應(yīng)從國家層面加強LED 標(biāo)準(zhǔn)化的管理工作，審慎規(guī)劃LED 標(biāo)準(zhǔn)體系和標(biāo)準(zhǔn)制定計劃，明確各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織機構(gòu)工作范圍，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，及時制修訂LED 標(biāo)準(zhǔn)，有效避免標(biāo)準(zhǔn)制定中的矛盾和重復(fù)等現(xiàn)象。

( 3) 加強LED 標(biāo)準(zhǔn)化科研工作

如前文所述，我國處于LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期階段，LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作開展應(yīng)借鑒國際經(jīng)驗，加強科研工作，提升LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的科學(xué)性。要設(shè)立專門的研究機構(gòu)，增強LED 標(biāo)準(zhǔn)化的研究力量，有關(guān)部門還要加強LED 標(biāo)準(zhǔn)的前期預(yù)研以及標(biāo)準(zhǔn)化工作有效機制等方面的研究。

( 4) 加大LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的資金投入

標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)費是LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作有效開展的必要保證。如標(biāo)準(zhǔn)制定的前期立項、調(diào)研、起草、驗證、審定等環(huán)節(jié)，以及制定后的宣傳貫徹、實施推廣、示范等工作，都需要一定的資金投入作保障。為確保標(biāo)準(zhǔn)化工作的有效進行和深入開展，應(yīng)努力爭取對LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的經(jīng)費投入，拓寬資助來源，相關(guān)政府部門尤其要加大對標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)費的投入力度。

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