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半导体我国产业“后危机”时代 LED照明成为制高点产业

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随着全球步入“后危机”时代,寻找并培育新的经济增长点,发展战略性的新兴产业,成为新时期世界各国抢占新一轮战略制高点的最重要手段。对于中国来说,发展战略性新兴产业,不仅是我们立足当前、应对危机的权宜之计,更是面向未来、着眼长远的重大战略抉择。半导体照明是为数不多的逐渐地掌握了关键核心技术,具有市场需求前景,具备资源能耗低、带动系数大、就业机会多、综合效益好等特征的战略性新兴产业。它不仅仅带来了照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一场照明光源的革命,而且是节能减排的重要途径,对发展低碳经济将发挥更加重要的作用。

一、半导体照明对节能减排、低碳经济有重要贡献

目前,LED光效已经高于传统的照明与显示光源,显现出了优越的节能效果,如交通信号、景观照明等特殊照明领域的节能效果达到80%以上;与传统灯具相比,功能性照明,如LED道路照明可节电30%以上,隧道照明可节电40%,LED室内筒灯、射灯等照明产品替代传统卤素灯、荧光灯可节能30%~50%.2009年以来,在“十城万盏”试点示范应用工程(以下简称“十城万盏”)的拉动下,国内技术进步速度明显加快。目前国产功率型LED芯片已在部分支干道路照明和室内筒灯、射灯照明上得到应用。通过光学设计、散热、驱动等技术集成,室内外功能性照明灯具光效已超过80lm/W.根据21个试点城市的初步统计,截至目前,已有50万盏以上路灯、隧道灯、太阳能LED路灯、LED日光灯、筒灯、射灯、舞台灯等产品得到示范应用,年节电1亿千瓦时以上。此外,在奥运示范工程的带动下,上海世博会、广州亚运会除将大量使用LED景观照明外,部分道路与室内照明也将示范应用半导体照明产品。

据测算,光效75lm/W的LED灯具全寿命周期能耗(240千瓦时)已远低于白炽灯(1505千瓦时),也低于紧凑型荧光灯(327千瓦时),已具备资源能耗低的特点。同时,LED没有荧光灯、节能灯以及现有液晶电视、液晶显示器背光源用的冷阴极管(CCFL)含汞的问题,可以大幅度减少废旧灯具的环境污染,而且LED灯具采用低压直流供电,没有红外、紫外辐射,是真正绿色、健康的照明光源。

2009年我国发电总量36506亿千瓦时,照明用电约4300亿千瓦时,占电力总消耗的12%,占能源消耗的5.9%,且每年以5%~10%速度增长。据我国专家预测,2015年,照明用电将达到6000亿千瓦时(年增幅3%~5%),LED灯具的光效可达到120lm/W,LED照明占有20%以上的照明市场,每年将节约用电1000亿千瓦时,可减少CO2、SO2、NOx、粉尘排放1.5亿吨,可少建设100万千瓦电站21座,减少30%的新增电站(2015年预计需新增100万千瓦电站约63座)。预计2020年,照明用电将达到7200亿千瓦时,LED灯具的发光效率将达到150lm/W,进入50%照明市场,可年节电3400亿千瓦时,可少建设100万千瓦电站73座,通过照明节电我国不需要再新增电站。

二、我国半导体照明产业已进入快速发展的上升期

自2003年启动半导体照明工程后,科技部在科技攻关计划、863计划新材料领域中先后支持了半导体照明的技术创新和产业化,我国半导体照明产业和技术取得显着进步,初步形成了从上游材料、中游芯片制备、下游器件封装及集成应用的比较完整的研发与产业体系,进入快速发展阶段。

1、产业化关键技术取得较大突破。以企业为主体的LED制造技术进展较快,企业产业化线上完成的功率型芯片封装后光效达到80~100lm/W.功率型白光LED封装达到国际先进水平。具有自主知识产权的功率型硅衬底LED芯片封装后光效达到78lm/W,处于国际先进水平。

2、产业初具规模,产业链日趋完整,市场应用走在国际前列。到2009年底,我国共有LED企业3000余家。其中,上游的外延及芯片生产商超过40家,中游封装企业约有1000家,下游应用产品生产企业2000家。民营企业占到企业总数的85%.2009年,我国芯片产值增长25%,达到23亿元,与2008年的26%的增速基本持平。2009年,我国LED封装产值达到204亿元,较2008年的185亿元增长10%;产量则由2008年的940亿只增加10%,达到1056亿只,其中高亮LED产值达到186亿元,占LED总销售额的90%.同时从产品和企业结构来看国内也有较大改善,SMD和大功率LED封装增长较快。2009年,我国半导体照明应用产值达到600亿元。尽管面对金融危机,我国半导体照明产业2009年仍呈现逆势上扬的发展趋势,产业规模增加到827亿元,增加近20%,预计2010年将达到1000亿元。

3、产业发展环境日趋完善。从科技部2003年启动半导体照明工程和2009年开展“十城万盏”工程,到近期发改委等六部委联合出台产业发展指导意见,以及后危机时代国家提出的培育战略性新兴产业,都表明政府正在积极推动我国半导体照明产业的发展。在政府政策的引导和扶持下,随着器件性能的提高和节能效果的体现,我国半导体照明产业将进入快速发展的上升期,市场潜力巨大,将驱动产业升级。为了促进技术集成创新,加速成果产业化,加强产学研合作,国家半导体照明工程研发及产业联盟(以下简称联盟)通过建立产业研发基金、组织奥运重大示范工程、举办创新大赛、标准协调推进、建立专利池等工作,搭建了产学研合作平台,提高了技术创新的效率与水平,促进了重大项目的实施。联盟标准协调推进工作成效显着,8项国家标准和9项行业标准已正式发布,为支撑“十城万盏”试点工作,联盟目前已完成LED道路照明产品、隧道灯、以及道路和隧道照明产品监督检验及安装验收实施细则、寒地LED道路照明产品技术规范等5项推荐性技术规范,同时正在编制室内筒灯、射灯技术规范等。另外,联盟已联合国家级检测机构,定期发布产品检测数据,为地方合理地设定示范应用产品的性能指标提供了科学参考,并正在为下一步发布向地方推荐的、有节能效果的定型产品的目录做前期工作。联盟还通过技术标准化、标准专利化工作,研究制定国家半导体照明专利战略,研究部署专利网络,探索专利池运行方式,为相关部门提供决策支撑。联盟的工作拓展了国内半导体照明发展视野,引起了国际社会的高度关注,对国内产业发展产生了重要影响。

通过国家半导体照明工程的实施,我国半导体照明产业已经在国际上确立了重要的地位,特别是“十城万盏”所展示的“通过应用促进科技创新、发挥科技支撑经济发展的作用、促进节能减排工作”的理念,在国内外都产生了巨大而深远的影响。另外,我国是半导体照明关键原材料资源大国,能够保障产业的可持续发展。半导体照明产业投资强度与风险远低于微电子产业,具有技术劳动双密集型的特点,适合中国国情,能够大规模带动就业。

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