如何看待高速路LED照明?在已經(jīng)有著諸多的應(yīng)用案例的基礎(chǔ)上，這個話題的探討似乎更明朗。其實，在技術(shù)上和應(yīng)用上，高速路LED照明都不乏成功的案例。雖然目前高速路LED照明在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中并不起眼，但是多年來LED應(yīng)用工程“快熱”現(xiàn)象所帶來的負面效應(yīng)也引人深思。在產(chǎn)業(yè)尚未成熟的情況下，多年下來LED照明失敗的案例比比皆是。整個LED 產(chǎn)業(yè)界對照明的實際應(yīng)用及事業(yè)發(fā)展，卻存在著一種莫名的、不確定性的詭異氣氛。
失敗案例不少，但也有成功案例，而由于LED材料的價格等因素又使得成功案例的初期投入相對較大。在國家節(jié)能降耗的政策指導(dǎo)下，LED照明在高速公路的應(yīng)用也進入了新的發(fā)展時期。到底LED照明是否適合高速公路的未來發(fā)展呢?目前，焦點主要聚集在高速路LED路燈照明方面。
走出“綠色照明即LED的怪圈”
LED作為新型光源，具有壽命長、發(fā)光效率高、功耗低、調(diào)光性能好、顯色指數(shù)高、不怕震動、方向性好、工作電壓低、環(huán)保、發(fā)展?jié)摿Υ蟮缺姸鄡?yōu)勢，這使LED，尤其是大功率LED照明成為高速公路照明的節(jié)能光源優(yōu)選，陸續(xù)在國內(nèi)多條高速公路安裝使用。但是，目前國內(nèi)照明產(chǎn)業(yè)似乎走向了“綠色照明即LED的怪圈”，而忽略了傳統(tǒng)照明的優(yōu)勢，
在一線路燈應(yīng)用單位有著深刻體會的江蘇省連云港城市照明管理處張濤對記者表示，現(xiàn)在有一種不好的現(xiàn)象，就是一提綠色照明，全是LED。其實，高壓鈉燈本身也是一種款綠色光源，而且更成熟一點。在他所在的城市，所用的歐司朗和GE的高壓鈉燈，正常情況下250W的鈉燈泡，用五年是絕對沒有問題的，而且標準接口也是相同的。作為第四代光源，LED只是其中的一種，無極燈的技術(shù)瓶頸如果突破以后，并不比LED差。
那么，高速路在照明燈具的應(yīng)用上，是否也要非LED莫屬呢?高壓鈉燈與LED燈比較，各有何優(yōu)勢?
高壓鈉燈與LED燈屬于兩種不同光源的燈具，因為其發(fā)光原理大徑相庭，所產(chǎn)生的照明效果亦完全不同，具體說來，有光通量、光源壽命、顯色性、色溫、光強、光電效率等重要參數(shù)，具體參數(shù)對比見表。
高壓鈉燈具有發(fā)光效率高、壽命長、穿透性強以及不誘蟲等諸多優(yōu)點。而且，高壓鈉燈的單燈功率可以做到KW數(shù)量級，能滿足不同的照度要求，其次，高壓鈉燈的發(fā)展經(jīng)歷了幾十年，光源及燈具技術(shù)相當成熟，因此，高壓鈉燈生產(chǎn)成本已經(jīng)較低，作為隧道照明用的高防護高壓鈉燈，其單燈零售價格僅幾百元。因此，高壓鈉燈在道路照明、隧道照明等場所得到了廣泛的應(yīng)用。但是，高壓鈉燈的不足之處在于：①高壓鈉燈色溫較低，發(fā)光顏色為金黃色，其顯像指數(shù)較低。太陽光顯像指數(shù)為100，而高壓鈉燈的顯像指數(shù)僅為20左右，遠低于正常自然光的顯像指數(shù);②大功率的高壓鈉燈滿足了人們對不同照度的需求，但是卻造成了巨大的能源消耗，當采用傳統(tǒng)高壓鈉燈作為隧道照明時，照明系統(tǒng)的運營費用往往讓運營商們不堪負重;③高壓鈉燈的壽命較低，按照高壓鈉燈的技術(shù)發(fā)展，目前最好的高壓鈉燈光源理想壽命為25000h，如果在電壓不穩(wěn)，波動較大的農(nóng)網(wǎng)地區(qū)，光源壽命將會極大縮短。由此造成的燈具折舊費用較高。
LED燈作為一種新型的照明用光源，具有如下優(yōu)點：①光線柔和，顯像指數(shù)高，色溫接近太陽光;②LED燈可以頻繁閃亮，不存在啟動延時問題;幾本不影響光源壽命;③LED光源理論壽命長。但是LED燈目前具有如下不足之處：①LED光源屬于半導(dǎo)體器件，本質(zhì)上屬于點光源，理論上LED光源壽命很長，但是光源溫度的升高會對LED光源壽命產(chǎn)生很大的影響。如何解決散熱問題，進一步提高單燈功率是LED照明推廣急需解決的問題;②穿透性較差，當使用環(huán)境為高速公路隧道式，我們需要考慮隧道照明的穿透性能，因為良好的照明穿透性能將能在一定的程度上保證行車安全及防災(zāi)疏散效率。
可以看到，高壓鈉燈與LED燈各有優(yōu)勢。盡管LED燈具作為新興光源有著諸多優(yōu)點，但是與發(fā)展相對成熟高壓鈉燈相比，仍然有待突破和發(fā)展，具體應(yīng)用在高速路照明中，需要對這些問題進行解決。
雨霧天氣對高速路LED應(yīng)用的影響
高速路的特殊行駛環(huán)境和行駛速度等因素，在雨霧天氣下對照明有著特殊的要求。眾所周知，高壓鈉燈的黃光穿透性要優(yōu)于LED燈的白光穿透性。在霧天等環(huán)境下，LED燈具是否能夠滿足高速路需要?
在這一點上，上海路燈管理中心主任謝俊彥是高速路LED路燈應(yīng)用的反對者，在他看來，高速路應(yīng)用LED燈具還是不合適的。LED的穿透性是有問題的，在有霧的情況下，開著等于沒開，照明不起作用，影響安全。
深圳燈管管理中心夏軍則認為，不要過多的強調(diào)在極端天氣下的燈光穿透力問題。相對于LED的白光，黃光的穿透力要強一些，但是這種極端的天氣還是不要過多的考慮。這種極端天氣很少，而且，在極端天氣下，鈉燈也是不行的。正常的條件下，能夠滿足需要，那就沒有問題。
盡管意見不同，但是，目前高速路的LED燈具應(yīng)用之時，在低碳節(jié)能的環(huán)境下，安全應(yīng)用，才是更重要的。對于行車安全的考慮，無論多么嚴謹都是不為過的。安全技術(shù)的保障，當是極端天氣下高速路LED燈具應(yīng)用的重要考量因素。
高速路應(yīng)用LED太超前?
目前，我國的高速路絕大多數(shù)是不裝路燈的。而此時的LED燈具一馬當前，大有在方興未艾的高速路的路燈應(yīng)用中當家作主的意思。目前業(yè)內(nèi)專家和應(yīng)用單位基本持有保守或者否定的態(tài)度。
謝俊彥直接明了的表示“目前高速路應(yīng)用LED還是太超前了，我曾經(jīng)和業(yè)內(nèi)專家做過相關(guān)問題的探討，其中提到了很多LED燈具應(yīng)用于高速公路的優(yōu)點，但是在我看來，其中的缺點也是顯而易見的，也是致命的。在快速干道和城市道路是可以應(yīng)用LED燈具的，但是如果在高速路上盲目應(yīng)用，不恰當?shù)脑?，很可能會給LED燈具抹黑。”
北京電光源研究所楊小平強調(diào)了LED燈具的質(zhì)量和可靠性，“如果目前的LED能夠完全代替鈉燈，那還是沒問題的。還是先從小公路，到主干道，然后再到高速路。如果產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性能夠保證，那就沒有問題。”
中國照明電器協(xié)會理事長陳燕生和江蘇省連云港城市照明管理處張濤表示，高速路LED路燈可以試點應(yīng)用，但是目前還不適宜大面積推廣。技術(shù)、成本都是推廣的瓶頸。
對于LED路燈目前在高速路的應(yīng)用范圍，張濤表示，高速路應(yīng)用LED路燈的適宜范圍還是在收費站兩邊各一百米，但是高速路全部都用LED還保留意見。
制約高速路LED應(yīng)用的因素
LED雖然有很多優(yōu)點，但在實際運行中，LED光源的應(yīng)用在現(xiàn)階段仍然存在一些制約因素，正是這些原因在一定程度上阻礙了LED在高速公路上的發(fā)展。
(1)發(fā)熱問題
改善LED的發(fā)熱問題是攻克大功率照明燈具的關(guān)鍵。LED的工作狀態(tài)和散熱設(shè)計不僅直接關(guān)系到LED實際發(fā)光效率，也關(guān)系到實際使用壽命。通常所說的LED芯片光效是指結(jié)溫在25℃時的芯片光效，由于散熱設(shè)計和環(huán)境溫度的影響，在實際使用中，結(jié)點溫度往往會大大高于25℃，導(dǎo)致光效大幅下降。以結(jié)溫25℃時100lm/W的芯片為例，實際使用中可能只有60～70lm/W。
臺灣的一家科技公司發(fā)明了回路熱管(LHP)冷卻技術(shù)來替代現(xiàn)時常用的散熱片散熱技術(shù)，已經(jīng)很好地解決了這個問題，大大提高了LED燈具的使用壽命。經(jīng)過3年實際測試表明，每天工作12h，其光衰小于3%。預(yù)計在工作10年以后，其光衰只有20%。這就基本上解決了壽命的問題。
(2)性價比問題
由于目前LED芯片的價格仍處于較高水平，LED路燈的價格與傳統(tǒng)燈具相比仍較高。
目前LED光源的性價比仍處于較低水平。但LED是半導(dǎo)體元件，隨著電子科技的飛速發(fā)展，技術(shù)越來越先進，價格會越來越低廉。作為新興光源，LED正處于飛速發(fā)展的階段，目前大功率白光LED的光效已達到150lm/W，通過對其發(fā)光機理的研究，推算出LED的理論光效可達350lm/W，具有很大的發(fā)展空間和潛力。
(3)沒有統(tǒng)一標準
目前還沒有統(tǒng)一的LED光源生產(chǎn)國家技術(shù)標準，每個廠家按自己的標準生產(chǎn)自己的產(chǎn)品，彼此間很難通用。LED光源燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計均為一體化設(shè)計，即其相關(guān)器件無法現(xiàn)場更換，無論是LED光源損壞或是電源故障，一有問題則必須整燈拆除更換，維護工作成本大大增加。LED產(chǎn)品的升級換代速度很快，接口又沒有國標約束，隨著芯片的更新，廠家很難保證在若干年后還生產(chǎn)現(xiàn)有的產(chǎn)品。屆時產(chǎn)品的備品包括維護就成為運行維護部門棘手的問題，一條路一種路燈的尷尬現(xiàn)象會顯現(xiàn)出來。
在統(tǒng)一的LED國家標準沒有制定出來之前，LED行業(yè)魚龍混雜，大家一擁而上搶占市場，但是由于目前的LED芯片核心技術(shù)及貨源均在國外，國內(nèi)在沒有完全處理好后工藝封裝散熱技術(shù)和沒有對產(chǎn)品進行充分的可靠性試驗的情況下，就不負責(zé)任的匆忙將產(chǎn)品推向市場，一些高速公路和市政道路就不幸的作了試驗的小白鼠。但瑕不掩瑜，由于LED光源的顯著優(yōu)點和白光LED技術(shù)的日臻成熟，節(jié)能、長壽、光照均勻、靈活方便、綠色環(huán)保的半導(dǎo)體光源在高速公路照明系統(tǒng)中的應(yīng)用，對節(jié)省建設(shè)資金，緩減用電矛盾，減少建成后的維護保養(yǎng)工作，構(gòu)建節(jié)約型社會具有重大意義。相信LED光源在高速公路上有著廣闊的應(yīng)用前景。
不管對于高速路LED燈具應(yīng)用，特別是LED路燈的應(yīng)用有何爭論，在新的應(yīng)用領(lǐng)域上，高速路的潛在市場不可回避。我們不能因為種種限制因素而因噎廢食，更不能不計安全、技術(shù)、成本等因素，大規(guī)模密集上馬。
“目前的LED技術(shù)在不斷的發(fā)展，很多的技術(shù)瓶頸在不斷的解決，但是在整體的和規(guī)范性沒有解決之前，可以試點應(yīng)用，最好別在功能性的照明中大規(guī)模應(yīng)用。”張濤的看法頗能代表目前業(yè)內(nèi)對于高速路LED應(yīng)用的看法。
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