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固态LED照明的应用

   
    发布日期：2009-12-14         
阅读：105     
 
 
固态LED照明的应用
白光LED作为第四代电光源，富有“绿色照明光源”之称，它必将取代传统的白炽灯、卤钨灯和荧光灯而成为21世纪的新一代光源，特别是同绿色能源—太阳能电池结合起来，白光LED将成为一种理想的环保照明系统。传统的白炽灯采用的是热发光技术，90%的电能以热辐射形式散发出来，不仅浪费能源，而且会使室内外温度升高，增加空调等设施的用电量，在一定程度上增加了地球的温室效应。据权威部门的有关数据，1999年国内照明行业销售总额为450亿元，2000年达到550亿元，2001年突破680亿元，2002年高达800亿元，连续四年均以20%的速度迅猛递增。据估算，随着“2008年北京绿色奥运”和各地掀起的“光亮工程”，2008年销售额将超过1500亿元。在出口方面，近四年的平均增长率为20%以上，2001年出口总额为40亿美元，2002年为50亿美元，预计2005年将达70～80亿美元。据欧盟统计，中国节能灯就占了欧盟市场份额的42%。另据Reed Electronics Research统计，2003年仅白光LED照明市场就将达到27亿美元。
深圳市海洋王投资发展有限公司是专业开发、生产和销售便携式、移动式和固定式工作灯具（包括照明工程系统）的厂家。根据公司未来10年的发展规划，并结合LED目前的技术和市场以及未来几年的发展趋势，我们对公司未来7～10年对LED作为照明光源在照明灯具、信号、显示等领域的近期和中期应用以及远期应用的思路如下：
一．近期应用计划（2003～2005年）
近期应用的主要领域包括：
1． 矿山行业
2． 铁路、公路交通信号灯
3． 部队（包括公安、武警和交警等）
4． 防爆灯具
5． 航空灯、航标灯
6． 汽车行业
下面对一些主要领域的应用作一简要分析：
1． 矿山行业
我国的煤炭、有色金属和黑色金属的资源非常丰富，矿灯作为矿山行业个人用的主要照明灯具，其市场非常巨大。但是矿山由于其工作现场的特殊性，对灯具的重量和灯泡的光通量、照度、放电时间及使用寿命都有较高的规定要求，而这些指标之间往往是互相矛盾的，如要求灯泡的光通量和照度高，则灯泡的功率或色温也相应需提高，但连续工作时间和使用寿命却会大幅度降低，不能满足矿山的使用要求，并且当灯泡的功率或色温提高后，灯具的安全等级和安全性能也会降低，往往容易引发瓦斯爆炸等事故，因此矿灯灯泡目前是一个较难解决但又亟待解决的课题。由于大功率、高发光效率的白光LED的出现，使得这一难题有可能在近期得到很好地解决。由于LED具有发光效率高、功耗小、发热低、体积小、寿命长等优点，是矿灯的一种非常理想的光源。根据我们的初步计算，如果以我司销售200万套矿灯，则仅光源一项每年就可节省费用约2.1亿元，同时可少产生废弃物1600多吨。全国矿灯年需求量按800万套计，则仅光源一项就可每年节省费用约8.4亿元，少产生废弃物6400吨。
2． 铁路、公路交通信号灯
传统的铁路、公路的各种交通信号采用白炽灯作为光源，由于白炽灯发热量高，在经常出现雾、下雪和下雨的地方，会使可视环境变坏，特别是随着火车的提速，由于白炽灯信号灯的可视距离短，再加上恶劣的气候，给火车的高速行驶带来的危险。另一方面，由于白炽灯灯泡寿命短，频繁更换灯泡不仅造成维护成本非常高，而且也间接提高了运营成本。而由于高亮度的LED具有高效节能、响应速度快、寿命长、抗振动、耐冲击、耐气候、控制简单等优点，必然在近期取代传统的铁路、公路交通信号灯。据我们估计，仅LED机动车信号灯和LED人行信号灯的市场将达1亿元以上。从发展来看，国内的铁路和公路等交通信号灯是具有50亿规模的一个市场。
3． 部队
部队是一个潜力非常大的市场，也是我们公司的一个重点市场。由于LED属于冷光源，无红外辐射，便于隐蔽，同时由于LED具有体积小、耐候性好、抗振动和冲击性能好、使用和贮存寿命长等优点，特别适合于部队作为单兵照明灯具、求援信号灯具和通路标示信号等的光源。我司已经为部队开发了多种小型照明灯具、信号灯具和野战工程照明系统等。估计部队特种灯具市场每年将达到1.5亿元。
4． 防爆灯具
我们公司是专业生产便携式、固定式防爆灯具及其照明工程系统的厂家，产品均通过了国家防爆灯具检测中心、中国船级社以及国外多家著名防爆灯具认证机构如EECS、UL的认证，在国内外处于领先地位。公司已经和正在开发各种防爆投光灯、防爆泛光灯、防爆荧光灯、防爆标志灯、防爆信号灯、防爆平台灯、防爆道路灯以及各种便携式防爆灯具如防爆手电筒、防爆报警器等，广泛用于石油化工、消防、油田、造船、燃气、矿山等行业。目前国内防爆灯具采用的电光源主要为白炽灯和高压钠灯，光源发热较高，使得灯具透明件的表面温度很高，降低了灯具的防爆等级，使得采用白炽灯为光源的防爆灯具的防爆等级不可能做得很高，安全系数较低。高压钠灯虽然是气体放电灯，所做成的灯具的透明件表面温度也仍然较高。而白光LED属冷光源，发热量很低，采用它作为光源可以使防爆灯具的防爆等级达到很高。据估计，国内防爆灯具每年的市场规模在150亿元以上，若采用LED取代白炽灯和高压钠灯作为电光源，仅光源一项每年可节省费用约45亿元，少产生废弃物20000多吨。
5． 航空灯、航标灯
现在航标灯使用的是蓄电池或太阳能电池，但蓄电池每半个月就需要更换或充电。而使用白光LED来照明的话，那么近半年都不用更换电池（如采用太阳能电池则基本上可以达到免维护状态），而且白光LED寿命长，可以使用100000小时，大大减轻了航标灯的管理与维护工作和费用。航标灯市场每年可达到1.8亿元，采用LED作为光源每年可节省费用约7000万元。另外，飞机外灯、机场灯、障碍灯和灯塔灯等也是一个非常巨大的市场。
6． 汽车行业
汽车市场是LED的一个高成长领域，如以高亮度的LED作为汽车的外部信号指示灯，不仅可以因耗电少而降低汽车油耗，而且由于LED作为刹车灯时其响应速度快，仅为60nS，比白炽灯的响应时间140mS要短得多，在典型的高速公路上行驶，可增加4～6米的安全距离，可大大降低交通事故。中国现有汽车约1250万辆，年产量180万辆，按每辆汽车内装约100颗LED计算，则车用LED市场年需求量约为1.8亿颗，有5.4～9亿元人民币的市场。目前，国内桑塔纳汽车已将LED高位刹车灯作为汽车必装件进行配置。
二．中期应用计划（2006～2010年）
中期应用的主要领域包括：
1． 体育场馆照明
2008年北京奥运会将是一届推陈出新、高科技的奥运会，是一届绿色奥运会，白光LED的使用正是这一主题的体现，届时很多奥运场馆将使用白光照明，将为白光LED照明提供丰富的商机。
2． 展览馆、博物馆等照明
LED属于冷光源，发热量低，无紫外辐射，一方面可以保护文物不会因高温和辐射而遭到破坏，另一方面也可以防止火灾的发生。
3． 室内外显示屏
室内外显示屏将是LED固态照明中期应用的一个非常重要的市场，如奥运主场馆的大屏幕显示屏、车站码头显示屏、大型广场显示屏等。
4． 建筑物及景点装饰
LED在建筑物及景点装饰照明上具有巨大的应用前景，如北京天安门城楼、人民大会堂、城市标志性建筑物外景装饰、园林装饰等。
三． 远期应用计划（2011～2025年）
预计2010～2015年白光LED的转换率达到50%，发光效率可望达到150～200 lm/W，2020～2025年转换率达到75%，发光效率将达到300 lm/W，那时白光LED的工作电流便可达安培级，完全可以作为城市街道的路灯照明、大型场馆和广场的大功率照明。
远期应用的主要领域包括：
1． 建筑物及室内外照明
2． 广场、码头等照明
3． 城市街道道路照明
 

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