LED路灯现状与发展

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摘　要：目前，中国正处于工业化、城镇化快速发展的历史阶段，面临着能源、资源、生存环境的巨大压力，因此在中国推动节能减排、发展低碳经济十分必要，同时中国正处于世界后金融危机时代和应对气候变暖的时代，推动低碳经济发展面临着巨大的国际挑战和前所未有的机遇，本文主要是从投资、市场、政策、技术瓶颈、沟通等方面对LED路灯现状进行了阐述，并针对一些问题提出了自已的理解和建议。
关键词：LED路灯 政策法规 投资市场

　 随着城市照明向低碳照明发展，具有安全、节电、长寿命、无二次污染等优点的LED产品应运而生，并向各行业特别是照明行业大力发展，加上“十城万盏”和国家大力鼓励新能源开发、节能产品应用政策的推波助澜，这几年来照明行业言节能必谈LED，一股LED热席卷全国。下面对目前LED路灯现状谈几点看法：
　　一、混乱的LED路灯
　　1、投资项目的混乱
　　2009年8月31日，科技部组织的“十城万盏”半导体照明应用工程正式启动，目标是，到2011年，21个试点城市面向市政工程应用600万盏半导体照明产品。2009年10月，国家发改委、科技部等六部委联合发布的《半导体照明节能产业发展意见》提出明确目标：到2015年，半导体照明节能产业产值年均增长率在30%左右;功能性照明达到20%左右;
　　“十城万盏”工程描绘的前景给国内外LED相关企业带来巨大的鼓舞，许多做LED和原来不做LED的企业都扑向了“十城万盏”这个香饽饽。对地方政府来说，也是一个求之不得的利好，既是政绩工程，也是发展光电产业的好点子。随后多个城市申请做示范城市犹如抢做文明城市，不管当地有没有LED企业或该城市是否具备基本条件，企图或臆想以本地区的路灯新建与改造来带动本地LED产业的发展和崛起,或者以市场来换投资，促进本地经济的发展。在市场利益的刺激下，目前全国共有4000余家LED生产企业争食LED市场这个蛋糕，但这些企业并不是都能掌握LED的核心技术，许多企业鱼目混珠，加之LED地方标准的不断涌现而国家生产标准的迟迟不出，导致LED市场的混乱。
　　想给几条路路灯做LED工程就能扶持一个企业，甚至于一个产业是太理想化了,LED路灯已被炒作为过度投资、过度竞争的高风险行业。
　　在LED技术尚未成熟的情况下就开始大力倡导，使用是否有所急燥，各地区竞相上马LED生产项目，不知是否将成为下一个产能过剩的光伏产业 。
　　2、政府政策的混乱
　　2010年9月22日，新华社报道说，截至目前，我国已在“十城万盏” 半导体照明应用工程21个试点城市推广应用160万盏以上各类LED灯具，年节电超过1.64亿度，每度电价按0.6元计算，每年节约电费约9000万至1亿。根据中国市政工程协会城市道路照明专业委员会2010年对全国21个试点城市路灯管理单位的调查，21个试点城市18个单位返回调查数据，安装LED路灯仅10.57万盏，景观照明1.15万盏，与新华社报导的相差甚远。现按新华社报道的21个试点城市应用160万盏LED灯具进行计算，以每套LED路灯与常规绿色光源路灯2000-5000元差价，160万盏共约多花费56亿元（按平均差价3500元计算），需要60年左右才能收回成本，而LED路灯有60年的寿命吗？这是节能吗？如果仅仅是为了拉动内需，这几十亿不能用于其他用途吗？
　　科技部有条政策：各地政府垫资装灯，待科技部验收合格后再予以补贴，但政府的文件迟迟未下发，因此在LED路灯是否大规模推广应用的问题上，不同地区或城市表现出不同的观点，抱谨慎态度的城市采取小规模、小范围在一两条道路上进行试点、试用并进行评估。由于受某些媒体的夸大报道，有些城市则对LED路灯用于道路照明持乐观态度，在城市内大规模进行新建道路安装LED路灯，并对原采用其他光源的道路进行换装。试点城市不同的政府态度和相关政策，更导致了其他城市的彷徨。
　　3、市场的混乱
　　由于目前LED路灯的价格过于昂贵，无法在市场中生存，而政府因扶持产业和节能减排的需要大力推广，因此目前LED主要做政府订单的，而LED路灯在一定程度是全是政府投资，(民用实在是太贵了，没有政府补贴，估计大多数人都不会用LED灯，谁见过私营企业、外资企业、个体老板在自已厂内安装过LED路灯的？或是普通老百姓家里自己花钱用LED照明？)因此，一些LED路灯大企业主要精力用在搞好政府关系，四面八方找人，千方百计进入政府各种采购目录，而不是面向市场，在性价比上下功夫，不在散热、延缓光衰、配光上精益求精。目前，LED路灯每瓦的成本约20元左右，而政府工程的价格一般为40元左右，如此厚待和呵护，更是阻碍了企业的进取。而LED路灯市场的主要使用者和维护者---路灯管理部门基本上也属于政府部门或属于其管辖，更是加深了企业对政府的依赖，找“市场不如找市长” “能说动官老爷就是你的本事”已成现在LED路灯工程中一个普遍现象。而大部分路灯管理部门因被上级政府部门所强制要求上LED路灯，也使其对相关LED生产商及其产品产生了很大的抵制情绪，夸大了LED路灯的缺陷和不足。由于基本是政府买单的政府市场，结算方式多种多样，合同能源管理方法由于种种原因难以善始善终地执行，大部分地区和城市因资金不足，不及时支付工程费用……，再加上虽然LED应用技术尚未完全成熟，但各同行间低价竞争却已开始，这些都进一步加深了市场的混乱。
　　二、浮燥的LED路灯
　　1、节电率的夸大
　　120WLED路灯能代替250W高压钠灯，甚至于代替400W钠灯，节电50%，甚至80%。这是许多生产企业在进行LED路灯推广时的宣传，这也许在多年后LED光效达到200lm/W以上时有可能达到，但不是现在，以今天LED100lm/W来计算，120W也就12000lm，而高光效的250W高压钠灯已超过30000lm，即使按有效光通量钠灯折半计算，也有15000lm远大于LED的的光通量。而通过工程实例来看，120WLED路灯在主干道沥清路面的初始平均照度只有13lx，而250W高压钠灯初始平均照度超过25lx，不在同一照度水平上的节电没有可比性，
　　2、明暗视觉的忽悠
　　在LED进入路灯应用的热潮中，许多LED厂家为了打开市场，打出人眼视觉特性的招牌，以“科学”的理论来论证LED路灯要优于高压钠灯，就是用人眼的明视觉和暗视觉特性来解释LED比钠灯要亮，他们讲对于相同的光谱分布，明视觉与暗视觉条件下的亮度存在明显的差异，LED灯暗视觉的亮度是明视觉的2.35倍，而钠灯暗视觉的亮度是明视觉的0.94倍。通常光学仪器以明视觉条件下感光，而路灯是用于夜间照明的，是属于暗视觉条件，所以用普通光学仪器测试的数据要进行修正，LED路灯的修正系数（S/P）为2.35，而钠灯为0.94，所以在同等照度条件下，LED路灯比高压钠灯亮2.5倍，要达到与钠灯同等照度，LED路灯的照度仅需钠灯的40%就足够了，这也是LED路灯节能的重要方面。
　　这些理论忽悠了很多人，事实上呢？明视觉是正常人眼适应亮度高于几个坎德拉每平米时（一般取2-3，有的标准取10），主要由人眼锥体细胞获得的视觉；暗视觉是正常人眼适应亮度低于百分之几坎德拉每平米时（一般取低于0.001），主要由人眼杆体细胞获得的视觉；间于中间的光刺激的感觉即眼睛适应亮度介于明视觉和暗视觉适应亮度范围之间时，由视网膜的锥细胞和杆细胞同时起作用的视觉为中间视觉。S/P仅是表示光源的一个属性而已，其值仅在周围环境的亮度值处于暗视觉亮度时才会出现，而不是所有处于中间视觉条件下的都需要进行S/P修正，即使要修正也不会有S/P那么大。根据我国道路照明设计标准CJJ45-2006规定，机动车交通道路最小平均亮度值0.5（支路）、最高平均亮度值2（快速路、主干道或重要道路）可知，道路路面的平均亮度处于人眼中间视觉范围，而且是处于非常靠近明视觉的一段，与明视觉处于同一数量级，远离暗视觉，从一般规律性的观点出发，道路照明处于靠近明视觉的一端，它所表现出的性状必然接近于明视觉的特性而远离暗视觉的特性，由此可见，道路照明亮度段处于中间视觉
范围内，就算有点修正系数，但数值上也是有限，即便是处于亮度最低的支路（0.5）时，也绝不可能达到适应暗视觉亮度时的S/P的地步，CIE 的一个TC1-58小组的工作已证实了这一点。
　　3、理论的长寿命，实际的短寿命
　　LED光源有人称它为长寿灯，意为永不熄灭的灯。固体冷光源，环氧树脂封装，灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等
缺点，理论上使用寿命可达5万到10万小时，意味着每年工作4150个小时，可以有12-24年免维护的理论保障。比传统光源寿命长5-10倍。LED的一大优势就是其较长的寿命，可以免维护或减少维护量，这也是厂家推销的一个重点、政府重视的一个重要原因。但实际上，LED芯片的寿命很长，并不能表示LED光源或LED系统的寿命很长，除散热原因外，其中很大的原因集中在其电子元器件上，大多驱动电源因其所使用的电子元器件寿命而使其整体寿命不到20000小时。
　　一些生产企业宣称自己的产品寿命长达5万小时、10万小时,但产品质量到底如何,我们无法把握，因为从LED路灯开始推广使用，不过5、6年时间，见过5、6年还在工作的高压钠灯，可谁见过5、6年前安装的LED路灯还在正常工作，谁见过全寿命周期的LED路灯！
　　三、瓶颈的LED路灯：
　　1、散热和光衰问题
　　大功率LED光源本身的散热还有技术瓶颈；大功率LED光源和大功率LED驱动IC本身的物理散热技术还有待进一步改进，这方面的文章太多，不再啰嗦。关于延缓光衰的问题，造成光衰的因素有很多，有散热问题，有内部结构问题，也有电压等内外部环境的问题，散热问题应是LED灯光衰的根源，不解决散热，也就没有根本解决光衰
　　2、驱动电源寿命问题
　　LED驱动电源不稳定是行业共识，正在拖LED照明生产企业后腿，因为驱动电源是LED路灯的重要部件，其故障将导致整灯的失效。由于户外工作的恶劣环境，其中电源部分元器件的寿命成为驱动电源甚至整个路灯的寿命瓶颈。以电解电容为例，电解电容只有15000小时平均寿命，远低于LED所谓的50000小时，不解决电解电容等电子元器件的寿命问题或另起炉灶，驱动电源寿命不可能超过钠灯镇流器的国家标称寿命，将永远成为LED路灯系统的一个短柄。
　　3、LED照明标准尚不统一，特别是生产标准
　　与其它光源（如高压钠灯、节能灯）有统一的技术标准，灯具、光源、电器方面通用性强，不同厂家之间的产品可以相互通用相比，LED路灯在产品规格方面缺少统一的技术标准，厂标、市标、省标各行其道，每个厂家按自己的厂方标准生产自己的产品，相互间难以通用。我们测试了数条路的LED路灯，其LED颗粒的排列方式就有串联、并联、串并相结合及交叉连接等多种形式，而且每款灯具所使用的LED颗粒数量和单颗功率也不同。从各个厂商提供的灯具图册或产品说明上，也可得知，不同LED灯具使用的LED颗粒数量有数十种之多。再加上各种规格的驱动电源，如果要大面积使用LED灯具将给路灯管理部门维护材料的准备带来极大的压力并造成极大的浪费。
　　四、被愚弄的LED路灯
　　LED路灯在国内如火如荼的大干快上，电视、报纸、网络、杂志等一切的宣传手段全面发动，仿佛只有中国人知道LED是个好东西，只要用了LED就能节能，就能减排，就能完成温总理所承诺的节能目标，照明界的节能希望就全在LED身上，可在国外，特别是发达国家（小日本、西欧、老美）有多少在使用LED灯作为城市道路或交通公路的功能性照明主光源？没有，即使有也只有很少一部分作试验用。他们也在室外使用LED，但那是用于景观照明、庭院照明或装饰性照明，我国是出口了许多LED路灯，大多数是草坪灯、庭院灯，如果有LED道路灯也大多是出口一些亚非拉等第三世界国家。发达国家将中国当成他们LED新技术的试验田，是他们技术投入的成本、利润回收地，而我们只能试种，却得不到技术，最多是把试种的一小部分成果再让一些亚非拉国家分担一点，如是而以。
　　建议
　　1、节能要统筹、全盘地考虑
　　节能实际上包括两个方面：最大限度地减少地球资源的浪费、拓展新型可再生能源的利用空间。在采用任何一种新技术、新能源时，必须考虑能源使用与环境保护之间的关系，才能体现真正的节能，仅仅简单、片面地以能源的产出或者运行费用作为节能的衡量标志，看运行的一次能耗形式，不考虑这种能耗形式在制造以及转换过程的能耗情况；不考虑能源使用以后，维护环境、处理废弃料等相关事宜，不给子孙后代预留余地，就会从根本上违背了绿色节能的初衷。
　　全球能源是一个大系统。我们追求节能广义上是节约全人类的总资源，狭义上说是在节约中国的总资源。因此在节能的过程中，应当树立绿色、环保、周期节能的理念，实现真正的节能减排。
　　对于LED路灯来讲，省电不能只限于表面现象，节能要从整体、系统、全面地来看待，如果在其寿命周期内，在满足相关规范要求的前提下，其节约的能源（电费和相关人工、机械费可折合成相关能量）要超过制造其所消耗的能量，才是真正的节能，如果达不到只能是表面节能或与其讲是不节能。
　　2、标准与模块化
　　国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于2008年、2009年和2010年相继颁发了GB19651.3、GB24819、GB19510.14等4项有关LED灯的
强制性国家标准和GB/T24823、GB/T24824等7项有关LED灯的推荐性国家标准。这些标准为LED光源的规范生产和安全认证提供了有力的依据。目前，全国数千家生产LED灯的企业，有不少都不是专业生产半导体的企业，他们根本没有固体半导体的专业知识，对国家标准的应用无从着手，生产的LED路灯靠拼装而成，从目前在路灯行业已安装的LED路灯应用情况看，根本达不到国家标准的要求，这也是阻碍了LED路灯发展的主要因素之一。
　　另外很多专家认为LED路灯,最终会选择模块化安装及维修。 LED路灯的发展最终版本,就是发展成为模块化，光源、电气等之间全部是按照插接进行更换。但这里要说，模块化安装及维修不能到最终才是选择，国家要从现在开始立即制定LED路灯的模块化标准，以减少LED路灯发展的阻力，减少不必要的损失。
　　3、沟通与理解
　　绝大部分路灯维护部门对LED路灯不信任、排斥性较强，主要原因不外三个：1、LED路灯技术的不成熟，2、路灯维护部门对LED路灯技术的不了解，3、通过上级政府对路灯建设或维护部门施压，导致的抵触情绪。第1个原因，正在逐步攻克，第2、3个原因，各企业加强与路灯部门的联系，毕竟LED路灯以后将由他们来维护，当然路灯部门也需及时跟踪LED的最新发展，为其健康发展多提一些建议，减少对高新技术的畏难心理，迎接新一代光源的到来。
　　4、对于现阶段的LED路灯，建议在政府扶持基础上，各生产企业加强核心技术的研发，降低成本，同时要在模块化、通用性上下功夫，在市场方面多把目光投向景观照明、室内照明，以其所得利润来保证技术研发，而不能只寄希望于政府扶持，单靠政府的投入要形成一个健全的市场是很困难的；对于LED路灯，建议在小范围内试用，因为道路环境与试验室有着本质区别，另外也可减少不成功所带来的负面影响。
　　5、在LED路灯推广过程中，要根据LED技术的发展阶段，适时地在适当领域推广应用，不能操之过急，更不能一拥而上，特别是在功能性道路照明中，由于LED在技术上尚未成熟，更应该以试用的方式，以试用、慎用、缓用的态度不定期推进，这样才能促进LED路灯的良性发展。
　　LED路灯替换高压钠灯,是今后道路照明的必然趋势。但不是现在，也不可能是近3、5年，而是达到客观要求未来的某一天。对于LED路灯来讲，在LED技术尚未完全成熟的时候，就开始大力倡导使用，显然操之过急，政府和路灯建设管理部门应本着摸着石头过河，慎用、试用、缓用的态度，扶持产业，但要减少损失，利国利民利政府。而对于LED路灯生产厂商，应从景观照明、室内照明、应急照明、商业照明和交通信号灯入手，利用其所得利润资金加上政府的扶持，对道路照明用LED路灯进行攻关，解决其存在的一系列问题，发展自已，造福社会。只有认识存在的问题。解决好问题，才能使LED产业发展更加健康，LED产品才能更适应实际的需要。