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陈良惠院士:LED照明渗透率49%,节电量相当于三个“三峡工程”

2019-07-26 作者:吴雨纯 来源:每日LED 点击:

摘要:2019年7月11-12日,由南昌临空经济区管委会承办、深圳市照明与显示工程行业协会策划执行的世界半导体照明产业发展论坛在南昌召开。大会期间,中国工程院院士陈良惠就中国半导体照明产业的历史使命、创新发展与未来展望进行了分析。

“经过15年的努力奋斗,我国在半导体照明上取得了显著的节电效益。LED照明产品2018年渗透率达到49%,实现节电2790亿度,相当于3个三峡的节电量,产业规模位居世界第一,跻身半导体照明技术强国。半导体照明技术和产业的未来增长点在Micro LED、深紫外和黄光LED、车用照明、智能照明、LED可见光通信等方向。”——陈良惠


2019年7月11-12日,由南昌临空经济区管委会承办、深圳市照明与显示工程行业协会策划执行的世界半导体照明产业发展论坛在南昌召开。大会期间,中国工程院院士陈良惠就中国半导体照明产业的历史使命、创新发展与未来展望进行了分析。



历史使命——照明节能,“三峡工程”


2002年,固态照明萌芽于国际能源危机之中,陈良惠等14位院士把握时代机遇,提出固态照明咨询项目并得中国工程院批准立项。并于2004年向中央提出发展固态照明,改善生活质量,节约电力资源的院士建议:15年间国家投资50到100亿(实际是三峡投资的5%到10%)发展科学和技术,形成自主知识产权,希望半导体LED灯光效达到200LM/W,成本降到15元/1000LM,建立固态照明产业,全面进入通用照明市场,年节电1000亿度,打造照明节电的“三峡工程”。


而这15年间,中国LED芯片产值迅速发展,国产化率迅速增加。半导体照明产业规模已达成世界第一,下游应用产值从40亿到6080亿,增长152倍,通用照明光源产值从零增至2018年的2679亿。


陈院士指出,“LED照明产品2018年渗透率达到49%,实现节电2790亿度,相当于3个三峡的节电量,实现碳排量减少2.2亿吨。”这已经完全达到甚至超过了当初的计划。


陈院士认为,照明节能依然是中国半导体照明的历史使命,打造照明节能的“三峡工程”是半导体照明学界和业界共同的责任。


创新发展——产业大国,技术强国 


谈及固态照明的发展与创新,陈良惠院士自豪地感叹道:“中国已经是当之无愧的固态照明产业大国,更是固态照明技术强国!”


一方面,半导体照明全产业链设备国产化是半导体产业的重大突破,它保证了中国半导体照明产业不受挟制,勇立不败之地。以三安公司为例,它主要生产设备的国产化率占80%左右。中国半导体照明行业所用的MOCVD完全可以和进口的MOCVD设备相媲美,也就是说,国产MOCVD已不仅仅只用于满足国内需要,更能够开拓国际市场。据统计,2017年以后,中国MOCVD占有量已超过世界的50%,2018年国产MOCVD占全球新增市场的41%。


另一方面,从知识产权上看,中国整体技术实力更是位列世界强国。2010年以后,中国的照明发明专利异军突起,现在在全世界专利数量最多。在产业链上,也已实现上游可抗争、中下游占优的全覆盖模式。在LED上游领域,部分基础核心专利的到期,释放出一条完整的、可使LED商品化的技术路线,有助于弥补中国在LED上游领域核心技术专利的缺失。在很多领域,中国已经形成了自己的特色,达到了一定的技术突破,以LED路灯和硅基为例,中国在LED路灯领域具有较强的专利布局和话语权,LED路灯专利全球排名前10的申请人里,中国人占7名,中国发明的三维自由光学曲面实现了路灯节能60%。


展望未来——五大方向,三大建议 


中国已然成为半导体照明技术强国,但在技术上如果想要成为NO.1,还需要找准下一步发展的着力点和突破点。对此,陈院士指明了五大方向,分别是微尺寸LED、波长延拓、车用照明、LED智能照明、LED可见光照明。


陈院士指出,微尺寸LED(Mini-LED Micro-LED,NanoLED)是LED显示技术发展的必然趋势,蕴含着万亿人民币级别的市场,但同时也面临着两大挑战——巨量转移技术(Mass transfer)和三基色μLED的像素光源的制备。


发光波长的延拓方面,主要是黄光LED与紫外光的发展。陈院士特别提出,南昌大学江风益教授团队的黄光LED技术率先突破了高光效硅基蓝光、绿光、黄光LED材料与芯片技术, 实现量产,国际领先。而波长开拓的另一边是紫外光,也是一个难题。在UVA、UVB、UVC中,能真正形成大市场的是UVC,特别与水相结合起来,例如水的消毒杀菌、水的净化,都是千亿级的市场。


此外,对于半导体照明技术和产业的进一步发展,陈院士还给出了三个方面的建议:


一是照明节能上,随着照明的光效和渗透率的提高,不断减小照明用电量占社会用电量的比例。


二是知识产权上,不断提高中国照明发明专利的海外专利比例,深化海外市场专利布局;不断增加龙头企业的专利占比,提高企业专利体量;促进高校的技术凝结并形成专利的同时,不断扩大专利申请的企业占比,促进专利申请占比与产值占比相符合。


三是波长延拓上,加快在深紫外区的蓝图里占据制高点的步伐,攻略无人占领之点,研发更高效LED取代已有之点;在UVC与水处理的技术上,除了关注本身的效率以外,在处理大量的水时,更要增加对工程的解决方案的关注。


陈良惠院士最后寄语:“愿大家不忘初心,牢记使命,为照明节能再立新功,为国家再节电N个三峡工程。抓住机遇,创新发展,推动LED+再上新台阶,向LED人致敬,为LED人请功!”


(编辑:LED新闻主编)

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