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固態(tài)LED照明的應(yīng)用
發(fā)布日期:2009-12-14
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固態(tài)LED照明的應(yīng)用
白光LED作為第四代電光源,富有“綠色照明光源”之稱,它必將取代傳統(tǒng)的白熾燈、鹵鎢燈和熒光燈而成為21世紀的新一代光源,特別是同綠色能源—太陽能電池結(jié)合起來,白光LED將成為一種理想的環(huán)保照明系統(tǒng)。傳統(tǒng)的白熾燈采用的是熱發(fā)光技術(shù),90%的電能以熱輻射形式散發(fā)出來,不僅浪費能源,而且會使室內(nèi)外溫度升高,增加空調(diào)等設(shè)施的用電量,在一定程度上增加了地球的溫室效應(yīng)。據(jù)權(quán)威部門的有關(guān)數(shù)據(jù),1999年國內(nèi)照明行業(yè)銷售總額為450億元,2000年達到550億元,2001年突破680億元,2002年高達800億元,連續(xù)四年均以20%的速度迅猛遞增。據(jù)估算,隨著“2008年北京綠色奧運”和各地掀起的“光亮工程”,2008年銷售額將超過1500億元。在出口方面,近四年的平均增長率為20%以上,2001年出口總額為40億美元,2002年為50億美元,預(yù)計2005年將達70~80億美元。據(jù)歐盟統(tǒng)計,中國節(jié)能燈就占了歐盟市場份額的42%。另據(jù)Reed Electronics Research統(tǒng)計,2003年僅白光LED照明市場就將達到27億美元。
深圳市海洋王投資發(fā)展有限公司是專業(yè)開發(fā)、生產(chǎn)和銷售便攜式、移動式和固定式工作燈具(包括照明工程系統(tǒng))的廠家。根據(jù)公司未來10年的發(fā)展規(guī)劃,并結(jié)合LED目前的技術(shù)和市場以及未來幾年的發(fā)展趨勢,我們對公司未來7~10年對LED作為照明光源在照明燈具、信號、顯示等領(lǐng)域的近期和中期應(yīng)用以及遠期應(yīng)用的思路如下:
一.近期應(yīng)用計劃(2003~2005年)
近期應(yīng)用的主要領(lǐng)域包括:
1. 礦山行業(yè)
2. 鐵路、公路交通信號燈
3. 部隊(包括公安、武警和交警等)
4. 防爆燈具
5. 航空燈、航標燈
6. 汽車行業(yè)
下面對一些主要領(lǐng)域的應(yīng)用作一簡要分析:
1. 礦山行業(yè)
我國的煤炭、有色金屬和黑色金屬的資源非常豐富,礦燈作為礦山行業(yè)個人用的主要照明燈具,其市場非常巨大。但是礦山由于其工作現(xiàn)場的特殊性,對燈具的重量和燈泡的光通量、照度、放電時間及使用壽命都有較高的規(guī)定要求,而這些指標之間往往是互相矛盾的,如要求燈泡的光通量和照度高,則燈泡的功率或色溫也相應(yīng)需提高,但連續(xù)工作時間和使用壽命卻會大幅度降低,不能滿足礦山的使用要求,并且當(dāng)燈泡的功率或色溫提高后,燈具的安全等級和安全性能也會降低,往往容易引發(fā)瓦斯爆炸等事故,因此礦燈燈泡目前是一個較難解決但又亟待解決的課題。由于大功率、高發(fā)光效率的白光LED的出現(xiàn),使得這一難題有可能在近期得到很好地解決。由于LED具有發(fā)光效率高、功耗小、發(fā)熱低、體積小、壽命長等優(yōu)點,是礦燈的一種非常理想的光源。根據(jù)我們的初步計算,如果以我司銷售200萬套礦燈,則僅光源一項每年就可節(jié)省費用約2.1億元,同時可少產(chǎn)生廢棄物1600多噸。全國礦燈年需求量按800萬套計,則僅光源一項就可每年節(jié)省費用約8.4億元,少產(chǎn)生廢棄物6400噸。
2. 鐵路、公路交通信號燈
傳統(tǒng)的鐵路、公路的各種交通信號采用白熾燈作為光源,由于白熾燈發(fā)熱量高,在經(jīng)常出現(xiàn)霧、下雪和下雨的地方,會使可視環(huán)境變壞,特別是隨著火車的提速,由于白熾燈信號燈的可視距離短,再加上惡劣的氣候,給火車的高速行駛帶來的危險。另一方面,由于白熾燈燈泡壽命短,頻繁更換燈泡不僅造成維護成本非常高,而且也間接提高了運營成本。而由于高亮度的LED具有高效節(jié)能、響應(yīng)速度快、壽命長、抗振動、耐沖擊、耐氣候、控制簡單等優(yōu)點,必然在近期取代傳統(tǒng)的鐵路、公路交通信號燈。據(jù)我們估計,僅LED機動車信號燈和LED人行信號燈的市場將達1億元以上。從發(fā)展來看,國內(nèi)的鐵路和公路等交通信號燈是具有50億規(guī)模的一個市場。
3. 部隊
部隊是一個潛力非常大的市場,也是我們公司的一個重點市場。由于LED屬于冷光源,無紅外輻射,便于隱蔽,同時由于LED具有體積小、耐候性好、抗振動和沖擊性能好、使用和貯存壽命長等優(yōu)點,特別適合于部隊作為單兵照明燈具、求援信號燈具和通路標示信號等的光源。我司已經(jīng)為部隊開發(fā)了多種小型照明燈具、信號燈具和野戰(zhàn)工程照明系統(tǒng)等。估計部隊特種燈具市場每年將達到1.5億元。
4. 防爆燈具
我們公司是專業(yè)生產(chǎn)便攜式、固定式防爆燈具及其照明工程系統(tǒng)的廠家,產(chǎn)品均通過了國家防爆燈具檢測中心、中國船級社以及國外多家著名防爆燈具認證機構(gòu)如EECS、UL的認證,在國內(nèi)外處于領(lǐng)先地位。公司已經(jīng)和正在開發(fā)各種防爆投光燈、防爆泛光燈、防爆熒光燈、防爆標志燈、防爆信號燈、防爆平臺燈、防爆道路燈以及各種便攜式防爆燈具如防爆手電筒、防爆報警器等,廣泛用于石油化工、消防、油田、造船、燃氣、礦山等行業(yè)。目前國內(nèi)防爆燈具采用的電光源主要為白熾燈和高壓鈉燈,光源發(fā)熱較高,使得燈具透明件的表面溫度很高,降低了燈具的防爆等級,使得采用白熾燈為光源的防爆燈具的防爆等級不可能做得很高,安全系數(shù)較低。高壓鈉燈雖然是氣體放電燈,所做成的燈具的透明件表面溫度也仍然較高。而白光LED屬冷光源,發(fā)熱量很低,采用它作為光源可以使防爆燈具的防爆等級達到很高。據(jù)估計,國內(nèi)防爆燈具每年的市場規(guī)模在150億元以上,若采用LED取代白熾燈和高壓鈉燈作為電光源,僅光源一項每年可節(jié)省費用約45億元,少產(chǎn)生廢棄物20000多噸。
5. 航空燈、航標燈
現(xiàn)在航標燈使用的是蓄電池或太陽能電池,但蓄電池每半個月就需要更換或充電。而使用白光LED來照明的話,那么近半年都不用更換電池(如采用太陽能電池則基本上可以達到免維護狀態(tài)),而且白光LED壽命長,可以使用100000小時,大大減輕了航標燈的管理與維護工作和費用。航標燈市場每年可達到1.8億元,采用LED作為光源每年可節(jié)省費用約7000萬元。另外,飛機外燈、機場燈、障礙燈和燈塔燈等也是一個非常巨大的市場。
6. 汽車行業(yè)
汽車市場是LED的一個高成長領(lǐng)域,如以高亮度的LED作為汽車的外部信號指示燈,不僅可以因耗電少而降低汽車油耗,而且由于LED作為剎車燈時其響應(yīng)速度快,僅為60nS,比白熾燈的響應(yīng)時間140mS要短得多,在典型的高速公路上行駛,可增加4~6米的安全距離,可大大降低交通事故。中國現(xiàn)有汽車約1250萬輛,年產(chǎn)量180萬輛,按每輛汽車內(nèi)裝約100顆LED計算,則車用LED市場年需求量約為1.8億顆,有5.4~9億元人民幣的市場。目前,國內(nèi)桑塔納汽車已將LED高位剎車燈作為汽車必裝件進行配置。
二.中期應(yīng)用計劃(2006~2010年)
中期應(yīng)用的主要領(lǐng)域包括:
1. 體育場館照明
2008年北京奧運會將是一屆推陳出新、高科技的奧運會,是一屆綠色奧運會,白光LED的使用正是這一主題的體現(xiàn),屆時很多奧運場館將使用白光照明,將為白光LED照明提供豐富的商機。
2. 展覽館、博物館等照明
LED屬于冷光源,發(fā)熱量低,無紫外輻射,一方面可以保護文物不會因高溫和輻射而遭到破壞,另一方面也可以防止火災(zāi)的發(fā)生。
3. 室內(nèi)外顯示屏
室內(nèi)外顯示屏將是LED固態(tài)照明中期應(yīng)用的一個非常重要的市場,如奧運主場館的大屏幕顯示屏、車站碼頭顯示屏、大型廣場顯示屏等。
4. 建筑物及景點裝飾
LED在建筑物及景點裝飾照明上具有巨大的應(yīng)用前景,如北京天安門城樓、人民大會堂、城市標志性建筑物外景裝飾、園林裝飾等。
三. 遠期應(yīng)用計劃(2011~2025年)
預(yù)計2010~2015年白光LED的轉(zhuǎn)換率達到50%,發(fā)光效率可望達到150~200 lm/W,2020~2025年轉(zhuǎn)換率達到75%,發(fā)光效率將達到300 lm/W,那時白光LED的工作電流便可達安培級,完全可以作為城市街道的路燈照明、大型場館和廣場的大功率照明。
遠期應(yīng)用的主要領(lǐng)域包括:
1. 建筑物及室內(nèi)外照明
2. 廣場、碼頭等照明
3. 城市街道道路照明
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