led灯比智能灯节能 从技术经济角度看LED照明节能技术

氮化物基于LED的发展半导体照明，经过10年以上的发展，已经取得了引人注目的成绩。从量变到质变，从技术到市场，半导体照明已经积蓄了一定的力量，要想走得更远，就要看得很远，把握方向和倾向。那么，到现在为止半导体照明产业进入了怎样的发展阶段，有怎样的倾向和特征，本期关于现在的半导体照明的发展和趋势的问题，采访了材料领域的专家，中国科学院院士，南京大学物理系教授郑有炓，他长期致力于新型半导体异质结构材料和设备物理研究半导体照明也开始关注产业的发展。郑有炓在院士看来，半导体照明从光效率驱动开始逐渐进入光质量驱动的发展阶段，进而发展LED智能照明，充分发挥半导体照明的优势，开辟照明数字化的新纪元。

半导体照明进入有序快速发展的新阶段

十几年来，半导体照明产业将经过几次上下发展过程，逐步转变、整合，进入有序快速发展的新阶段。前些年，以光效率为驱动力，氮化物LED芯片高效发光技术得到了很大的发展和成熟。目前LED芯片的光效率已经达到了高水平，价格降低也很快，LED照明产品成本所占的比例不断下降，半导体照明技术重要性日益被认识，LED照明是照明整体的发展趋势，将领导传统照明产业的转型。现在半导体照明照明产业占整体的比例还不大，是发展初期，还有很长的路要走。

LED照明与以往的光源不同，LED照明应该有与以往不同的更高的要求。例如，满足较高的光质量、人性化、人的安全、生理、心理感受性等，但满足这些要求不一定需要很多工作。因此，半导体照明技术在提高光效率的同时，为了满足应用需求，进入光质量驱动的新发展阶段。

人性、低成本、智能照明的课题

半导体照明是氮化物LED芯片的光发射、荧光体的激励发光、光的提取和光的传输、电力驱动等许多技术的高效率融合的下一代电光源技术。这些技术已经取得了很大的进步，半导体照明作为战略性新兴产业推进着蓬勃的发展，但还有很大的提高空间，等待着技术的不断发展。现在，半导体照明的发展面临着很多挑战，总结起来主要有3个方面。一是改善光的质量来实现人类照明。第二个是低成本照明。第三个是智能化照明，充分体现半导体照明效率、绿色、智能化的特色。

半导体照明要成为人们的日常生活用品，必须物美价廉，提高品质，降低成本是人们追求的目标。LED芯片占半导体照明产品成本的比例在过去长期变高，近年LED技术的进步，芯片价格大幅下降，半导体照明产品不仅是LED芯片，也是包含照明系统部件、部件成本的照明系统。因此，照明系统部件、部件成本降低的重要性越来越显著。

目前半导体照明技术正在急速进步，其中，目前LED使用的基板材料的蓝宝石比较成熟，成本较低，向6英寸方向发展。碳化硅众所周知价格很高，主要应用于高端芯片产品。晶体硅具有廉价的优点，但是与蓝宝石相比，需要进一步发展硅外延氮化物技术。采用怎样的基板，必须立足于应用需求，从技术的成熟度、成品率、价格三个方面来判断。现在蓝宝石衬底外延生长氮化物技术比较成熟，制造LED芯片的成品率高，蓝宝石衬底价格持续下降，晶元尺寸增大，蓝宝石衬底现在LED是外延的主流基板材料。

半导体照明智能化是继能量效率高的发光之后必须追求实现的另一个重要目标。智能照明LED充分发挥电子-空穴复合物理发光机构的科学优势，引领照明数字化时代的实现，进一步实现二次节能功能，是LED照明的发展方向。半导体照明智能化需要微电子技术的支持，需要更多的企业和技术力的参与，实现微电子技术、传感技术和LED发光技术的融合，从而带动微电子技术、传感技术产业的发展。

另一方面，2013年1月19日国际公约发表了《国际防除汞污染》，各国政府同意在2020年之前禁止含汞电池、开关、节能灯、肥皂、化妆品等含汞产品的生产和贸易。另外，使用水银的温度计和血压计也应该在2020年之前逐渐取代。这给LED照明产业发展带来了新的机会，更加有力地推进LED照明的发展。因此，从产业角度来看，应用又将成为LED照明驱动产业发展的动力，照明终端产品的研发将得到大力发展，引领传统照明产业的转型和实现世代交替。