自主創(chuàng)新：LED照明的必由之路

全球提倡低碳生活，節(jié)能減碳的LED半導(dǎo)體照明成為時(shí)代“寵兒”。LED是全球矚目的新一代環(huán)保光源，其高亮度、低熱量、長(zhǎng)壽命、無毒等優(yōu)點(diǎn)，被稱為21世紀(jì)最具發(fā)展綠色照明光源。目前，我國已將半導(dǎo)體LED照明列入了中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃，已經(jīng)初步形成外延片生產(chǎn)、芯片制備、封裝集成、LED應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈。在當(dāng)前機(jī)遇下，自主創(chuàng)新顯得尤其重要，深圳大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院趙海天教授用LED路燈通過問答的形式分析了自主創(chuàng)新的可行性。

自主創(chuàng)新可行嗎?

得到政府支持的半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)大發(fā)展的契機(jī)，許多企業(yè)都看好這個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間，特別是半導(dǎo)體戶外照明燈明顯節(jié)能優(yōu)勢(shì)，諸多企業(yè)，還不甚了解半導(dǎo)體道路照明制作的特點(diǎn)下，一時(shí)間：“百家爭(zhēng)鳴、百花齊放”的產(chǎn)品紛紛推向市場(chǎng)。

目前LED應(yīng)用與研發(fā)主要是用LED與傳統(tǒng)光源進(jìn)行簡(jiǎn)單的替換，幾乎，所有LED廠家統(tǒng)統(tǒng)沿用傳統(tǒng)路燈的設(shè)計(jì)思路，追求幾十瓦、上百瓦的大功率LED路燈以求與目前的HPS燈造型、安裝方式完全相同或兼容，導(dǎo)致當(dāng)前LED路燈及安裝方式幾乎全部以適用于HPS光源的“蛇頭(平板蛇頭)燈”為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造，而非以LED發(fā)光規(guī)律為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行研發(fā)。

　　簡(jiǎn)單替代可行嗎?

模擬、仿造、沿著現(xiàn)今的常規(guī)照明路燈多種“蛇頭”形狀制作，從國內(nèi)現(xiàn)有參與制作LED路燈的企業(yè)廠家來看，大部分是沒有制作過路燈，對(duì)路燈制作的技術(shù)具體要求比較模糊、互相參照模仿，以常規(guī)傳統(tǒng)“蛇頭”形狀制作居多，當(dāng)今LED路燈矩形狀的重量與風(fēng)阻影響著路燈的改造安裝，在光學(xué)配光和維護(hù)要求上與其常規(guī)氣體放電燈燈具相比難度較大，特別是直接的使用方業(yè)主反映強(qiáng)烈，給應(yīng)用推廣帶來了困難。

眩光問題。眩光是由燈或燈具過高的亮度直接進(jìn)入視野造成的，眩光效應(yīng)的嚴(yán)重程度取決于光源的亮度和大小、光源在視野內(nèi)的位置、觀察者的視線方向、照度水平和房間表面的反射比等諸多因素，其中光源的亮度是最主要的。不論是大功率還是小功率，配光處理不好的話是有眩光的，現(xiàn)在好多LED燈具為了達(dá)到光效，選用透明面罩，效果很差。

無效照明問題。目前，多數(shù)的公共空間如走廊、步行梯、停車場(chǎng)、衛(wèi)生間、電梯、馬路。一般是靠傳具長(zhǎng)時(shí)間照明，而這些地方有時(shí)卻空無一人，電能被白白消耗。所以最省電的技術(shù)不是在燈的瓦數(shù)上，而是如何讓燈變得更智能，更人性化。沒人使用的時(shí)候可以進(jìn)入“休眠”狀態(tài)，有人出現(xiàn)又會(huì)慢慢被喚醒。

可見度問題。斑馬線效應(yīng)和在空氣污染嚴(yán)重，下雨有霧的天氣的環(huán)境中，造成燈亮地面不夠亮的現(xiàn)象，因此，要降低能耗，而又不影響照明可見度這個(gè)最終目標(biāo)的前提下，最重要的主攻方向就是努力提高照明的總均勻度。良好的照明總均勻度，就可以適當(dāng)?shù)亟档驼彰鞯钠骄炼龋@樣能達(dá)到同樣的識(shí)別辨認(rèn)物體的視覺效果，同時(shí)又能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

事實(shí)表明，以LED 光源替換HPS光源并不是照明方式的改變，也不可能解決高位燈照明方式存在的問題。

　　LED路燈有哪些新問題?

光效問題。對(duì)道路照明要求感悟不足，科學(xué)性點(diǎn)光源光學(xué)配光難點(diǎn)及對(duì)色溫在道路照明中的重要性忽略，易造成眩光，斑馬效應(yīng)和在空氣污染嚴(yán)重，下雨有霧天氣的環(huán)境中，造成燈亮地面不夠亮的現(xiàn)象。

散熱問題。無論是單點(diǎn)還是多點(diǎn)光源的LED路燈都存在著散熱難的問題。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈，由于技術(shù)較成熟，散熱控制得很好，即使工作5000小時(shí)，光衰仍然較小，相同條件下大功率LED路燈，由于散熱問題不易解決，光衰較大，發(fā)光效率會(huì)下降到30%.如果想用加大電壓電流的方法提高光效，很容易造成LED 芯片損毀的現(xiàn)象。

壽命問題。LED驅(qū)動(dòng)電源不穩(wěn)定是行業(yè)共識(shí)，實(shí)際上它在拖LED照明行業(yè)后腿，因?yàn)轵?qū)動(dòng)電源是LED路燈的重要部件，其故障將導(dǎo)致整燈的失效。由于戶外工作的惡劣環(huán)境，其中電源部分元器件的壽命成為驅(qū)動(dòng)電源甚至整個(gè)路燈的壽命瓶頸。

重量問題。LED路燈造價(jià)較高，不利于推廣普及。雖然目前初步解決了LED路燈的散熱問題，但是過高的價(jià)格和過重的燈頭仍然會(huì)阻礙LED路燈的普及。