LED照明商业的可行性报告.doc

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1、LED灯照明商业的可行性报告2010年11月4日目 录目录目 录21 概述61、国际LED照明技术发展现状611LED技术发展历史回顾612 LED照明技术的新进展613 发达国家相关计划714 国外LED照明的应用状况72、我国LED照明技术的发展和应用状况821 我国LED技术发展状况822 我国LED照明状况923 我国LED照明的应用状况1024 我国LED照明技术与国外的差距113、LED在照明节电领域的地位1231 LED照明的特点1232 LED在照明节电领域的地位134、如何推动LED照明技术在我国的应用1441 科学地分析LED照明的未来前景1442 LED照明技术在生产和应

2、用领域存在的主要技术障碍1543 进一步推动LED照明的设想161、LED的发展历史202、LED发光原理203、LED光源的基本特征20（1）发光效率高20（2）耗电量少21（3）使用寿命长21（4）安全可靠性强21（5）有利于环保211、前景及发展趋势212、照明应用中存在的主要技术问题22（三）LED照明技术在灯光环境中的应用22（一）目前半导体照明应用的现状：23（二）国内外企业发展现状：24（三）国内LED照明企业的发展方向24（四）综合因素对应用发展的影响：25（五）政府在行业发展中应起的作用：251.1.项目简介271.2.经营主体及项目发展目标272.项目环境与竞争分析272.

3、1.项目环境272.1.1.产品市场现状272.1.2.政府环境28随着人们环保意识的增强，传统照明设备的高耗电性和废弃物污染等问题，已引起各国政府的重视，纷纷投入大量的金钱、人力、物力研发新的环保光源。而有“绿色照明光源”之称的LED，由于其独有的节能、寿命长、免维护、易控制、环保等特点，已成为各国积极发展的方向。据了解，国际上半导体照明产业近年来保持40%的增长速度，预计2008年全球发光二极管(LED)市场将达到56亿美元。面对半导体照明的巨大商机和令人鼓舞的发展前景，世界各国纷纷行动，日本、美国、欧盟、韩国等相继投入巨资，推出国家半导体照明计划。282.12.1属于国家政策所鼓励的范畴

4、28与此同时，科技部已经启动了半导体照明示范工程项目，旨在建设一批具有代表性的工程，例如厦门鼓浪屿亮化工程，通过政府采购来推动半导体照明产品的应用，并在应用过程中逐步解决标准系列化的问题。28国务院总理温家宝在全国节能减排工作电视电话会议上说，必须把节能减排作为当前加强宏观调控的重点，要正确处理经济增长速度和节能减排的关系，真正把节能减排作为硬任务，使经济增长建立在节约能源资源和保护环境的基础上。28中国确定了“十一五”期间单位GDP能耗降低20%左右和主要污染物排放减少10%的目标。28分析LED优越的市场前景322.12.3进口XXX政策正在放松332.1.3.项目所在地的交通、区位、经济

5、投资环境33LED照明灯被称为第四代汽车光源。与白炽灯相比，虽然一次性投入较高，但LED照明灯具有较高的可靠性和低功耗的特点，而且产品寿命较长，所需维护和运作成本较少。近来，随着亮度和可选颜色的不断发展，LED照明灯用于汽车照明上的优势正逐步体现，取代白炽灯的趋势已十分明显。332.2.项目市场的SWOT分析332.2.1. 优势，市场需求仍处在快速发展阶段34希士顿科技发展有限公司是世界节能电器行业著名的专业制造商之一。旗下品牌“希士顿科技”，“开拓者照明”产品在电子科技、照明、环保、智能电气等领域处于领先地位，提出“继承光的使命，演绎节能神话”的开拓研发理念，经过多年的发展，销售网络现已遍

6、及全球。为工业、机关团体、商业建筑、民用住宅、电子产品等领域提供完善的解决方案，并拥有大量的工业知识产权。产品的多元化和创新，公司以独具魅力的品牌内涵及完美的独特的品质，多年的生产经验和环保意识在全球范围广泛分布。34随着全球化的能源危机，人类对节能环保面临着严竣的挑战，大力扩张挺进亚太地区的市场。在企业核心领导下，希士顿以强大的阵容，崭新的形象出现在中国地区。拥用多名业内顶尖设计师、技术骨干，以国际先进的技术，研发数种产业节能设计方案，先后赢得多个领域用的认可和指定节能产品供应商。针对中国市场特点将整体运营结构进行本土化设计，在深圳和中山成立生产研发基地，在中国市场同时推出针对照明应用、亮化

7、应用和特种照明领域三大系列产品，为中国节能减排的环保事业做出积极的贡献。342.2.3.机会 产品质量有待改进和提高352.2.4.威胁 销售渠道依然混乱35厦门华联公司总经理范玉钵向记者介绍说:“我认为企业在发展战略上要各有特色，以保证成功运作。”而厦门三安公司总经理邓电明则表示：“希望行业内能建立相关的协调机制，使竞争变得有序。”353商业模式353.1企业定位353.1.1销售渠道的建立353.1.2质量控制353.1.3市场份额353.1.3.1直营模式363.1.3.2加盟模式363.2核心竞争力363.2.1建设直营体系，保持技术的先进性363.2.2建设认证体系，提升品牌形象36

8、3.2.3打通销售渠道，领导市场363.2.4加强质量控制，规范市场363.2.5建设信息平台，领导行业发展363.3发展目标 项目整体推进进度计划363.3.1初创阶段：标准和体系建立363.3.1.1加盟与认证363.3.1.2需求与供给信息的整合373.3.2扩展阶段：布局全国373.3.2.1线上线下资源整合373.3.2.2政企协办373.3.3飞跃阶段：领导行业373.4小结374 投资财务分析374.1.资金需求374.2.投资形式374.3.投资收益分析374.3.1.资金使用371. 第一阶段资金使用计划382. 第二阶段资金使用计划383. 第三阶段资金使用计划384.3.

9、2.经营模式404.3.3.项目投资收益分析415项目风险分析415.1经营风险及对策415.2市场风险及对策415.3项目风险及对策425.4.项目管理风险426.项目综合评价421 概述在世界信息化和高新技术发展的今天，低碳经济、智能化、人性化日益成为企业发展的推动力。随着发光二极管（LED）技术的快速发展，LED在照明领域的应用日益受到半导体界和照明界的关注。美国、欧盟、日本等发达国家先后制订相关研究与发展计划，以期在该领域有所突破。我国也于2003年6月启动了“半导体照明工程”。LED照明认为是21世纪照明领域的一场革命。本文拟在通过研究和分析国内外LED照明技术和应用现状的基础上，从

10、宏观角度对LED在照明领域中的应用前景进行分析，使LED照明能健康地发展，进一步推动我国绿色照明工程步入一个新的阶段。1、国际LED照明技术发展现状11LED技术发展历史回顾 在市场需求与技术进步的推动下，LED经历了一段辉煌的历史。第一批产品出现于1968年，monsanto公司将其作为指示灯泡，Hewlett-Packasd 公司则首次用于电子显设备。早期产品是GaAsPLED，工作电流20mA，光通量只有千分之几流明，相应的发光效率为0.11/W，而且只有一种光色650nm的红色光。20世纪70年代上半期，技术进步很快，发光效率达到1Lm/W，颜色也扩大到红色至绿-黄颜色。到了80年代G

11、aAlAsLED的红光效率提高到10lm/W。 20世纪90年代初，两种新型材料迅速发展起来，发红光、黄光的GaAlIP和发绿光、蓝光的GaInN。由于采用这两种材料，LED的发光效率在2000年达到100lm/W（615nm的橙红色光）和50lm/W（530nm的绿色光）。80年代中期大功率LED首次用于汽车后部的高位刹车灯，90年代大功率LED的工作电流达到50-70mA。 1995年，日本日亚化学工业公司成功开发出蓝光LED后，世界上结束了没有原色蓝光的历史，在全球掀起了GaN研究开发应用热潮。蓝光LED开发的成功，一方面解决了三基色缺色问题，别一方面使半导体白光照明成为可能。 20世纪

12、90年代中期，世界三大照明公司（GE、PHILIPS、OSRAM）着手研究将LED用于照明（如表1所示），LED照明受到照明界越来越多的关注。世界三大照明公司投资组建的LED照明公司表1发起公司 投资组建的LED照明公司PHILIPS、HP LumiledsGE、Emcose GELcoseOSRAM Siemens Simiconductor OSRAM opto Simiconductor 上世纪90年末至本世纪初的几年时间，LED照明在全球掀起了一股热潮，美国、日本、欧盟、南韩均提出相应的研究开发计划。12 LED照明技术的新进展 目前，全世界有近200家公司、300所大学和科研机构从事

13、氮化镓基蓝绿LED的材料生长、器件工艺和相关设备制造的研究和开发工作。其中处于世界领先水平的主要有：日本的Nichia；美国的Lumileds、Gree；德国的OSRAM等。这些公司拥有原创性的专利，领导LED技术发展潮流并占有主流市场。 Nichia 由于在InGaN 的LED技术和生产白光LED的荧光粉材料上拥有多项专利，在InGaN白色LED芯片上一直占有领先地位。 Lumileds 是荷兰PHILIPS公司与美国HP Angilent公司的合资公司，在功率型白光LED开发方面处于领先地位，白光封装技术可达30lm/W。开发出最大发光功率5W、120lm的白光LED。 OSRAM和Gre

14、e开发出碳化硅衬底的GaN器件。 国外LED的技术发展趋势是向大功率、高亮度、高效率、低成本方向发展。13 发达国家相关计划 美国能源部制订了“国家半导体照明研究计划”（“Narional Reasearch Program on Semiconductor Lighting”）。该项目将降低LED灯的成本和提高LED的效率作为重点，在该计划中扮演主要角色的均为一些著名的科研机构和大公司，如Lumileds、Gree、OSRAM、Agilent、Gelcore等等。 欧盟委员会制订了“氮化镓铝铟多彩光源彩虹项目”计划（RAINBOW Project-ALInGaN for Multicolor

15、 Sourceas），俗称彩虹计划。该计划的实施单位包括了多所大学、PHILIPS、Thomson等大公司，以及像Aixtro这样的生产半导体制造设备的公司。 日本国际贸易与工业部制订了“高效光电转换复合半导体发展计划”（Development of Compound Semiconductor for High-Efficiency Electro-Optic Converssion）。日本的研究计划涉及半导体材料和发光机理、半导体衬底材料、器件结晶生长工艺、荧光材料和照明装置以及LED照明的国家标准，项目承担单位包括大学、科研机构和大公司。 除上述国家外，韩国和我国台湾省也制订了相关计划。

16、14 国外LED照明的应用状况 国外LED应用产品近年来发展迅速，主要应用领域包括手机背光源、显示屏幕、汽车照明、建筑装饰照明、信号照明等。141 背光源 LED作为手机显示的背光源是LED应用最为广泛的领域，约占LED应用的40%，主要原因是LED体积小、重量轻、厚度薄、坚固耐用，随着全球手机产量的增长，LED背光源也随之增长。 LED背光源有几种形式：静态LED背光源、反馈型LED背光源、光导板组合式LED背光源，以及高亮度直接型LED背光源。最新研究LED背光源正在向液晶电视进军。日本索尼公司推出了世界上第一台LED背光源的液晶显示电视机。而以往的平板电视均使用冷阴极荧光灯（CCFL）作

17、为背光源。LED作为液晶显示背光源的前景是非常看好的。142 显示屏幕 LED用于显示屏幕的应用约占到LED应用的20%-25%，显示屏幕可分为单色和彩色。单色显示屏幕一般用室内外信息显示，主要用于公共场所，如机场、车站、通路、银行等等，以显示文字和数字信息为主。这类显示在欧美一些城市应用比较普遍。彩色屏幕以显示广告居多，在美国拉斯维加斯的主要道路上，这类彩色LED显示屏幕很多。另一个例子是美国NASDAQ显示屏有8层楼高，用了1800万个高亮度LED。全彩色LED大屏幕显示用于体育场馆和广场等室外场所，可以显示比赛现场的动态画面，如2002年世界杯期间，韩国数万人在体育馆外观看大屏幕实况转播

18、，2004年雅典奥运会的主体育场的大屏幕，在开幕式和比赛过程中均可将实际画面显示于屏幕之上，这类大屏幕已成为大型体育馆的必要设施。143 汽车照明 大功率LED已被大量用于汽车照明中，汽车照明约占LED市场的18%左右。LED用于汽车最早在20世纪80年代中期，当时主要用于汽车的高位刹车灯。首先是在欧洲，然后在美国和日本，市场份额迅速增长。全LED后灯总成（包括尾灯、刹车灯、转向灯）已装在2000型卡迪拉克和S级奔驰车上。预计2010年LED将占据绝大部分汽车的尾灯照明（包括倒车灯、牌照灯）。在车厢里LED可以用作顶灯、阅读灯、仪表盘灯和门灯。LED前照明灯是目前研究的重点，奥迪等公司已推出概

19、概念车LED前照明灯的样品。 在汽车生产大国美国、德国和日本，均十分重视LED在汽车灯中的应用。德国OSRAM公司在国际汽车灯生产中处于领先地位，德国生产的高档轿车均采用该公司的汽车灯。OSRAM公司在LED照明方面也处于国际领先地位，OSRAM的LED汽车灯研究起步早、投入大，在LED汽车灯方面我们应该密切关注OSRAM公司的动向。144 建筑装饰照明 由于LED尺寸小，便于动态的亮度和颜色控制，因此比较适合用于建筑装饰照明。建筑装饰照明约占LED市场的12%左右。国外在建筑装饰照明应用中不乏一些典型案例，如美国费城的Goodman Theatre剧院、日本的Best Home酒店、美国费城

20、的Frandlin桥，最著名的是阿联酋迪拜的海湾大酒店，该酒店是世界著名的豪华酒店，位于海中，船帆造型配上LED装饰照明，夜晚的感觉妙不可言，可以称得上LED建筑装饰照明的经典之作。 美国纽约的雷森勒技术学院照明研究中心，对LED建筑照明的应用有比较深入的研究。 建筑装饰照明除上面谈到的大量用于室外照明外，室内照明的应用也逐渐增多，例如商场橱窗的照明，这是典型的商业应用，通过橱窗的照明显示和展示商品的特点，充分运用LED光和色的变化吸引顾客的眼球。另外在一些餐厅和娱乐场所也可以用LED进行装饰和点缀。145 信号照明 信号照明是LED单色光应用比较广也比较早的一个领域，约占LED应用市场的4%

21、左右。典型的应用实例是交通信号灯，LED在各种单色信号和照明方面足以与加滤色片的白炽灯泡相抗衡。例如一只12in红色交通信号灯使用一只长寿命的140W白炽灯泡，产生2000 lm红色光。改用LED时换成18只LED，其耗电量包括线路损失在内共14W。采用LED交通信号灯还可以降低维修成本，减少烧毁时发生其它事故的可能性，并且能够在停电期间采用应急电池。美国加州2001年由于能源危机，更换一只红色交通信号灯政府补贴65美元，效果十分明显，改装一只旧交通信号灯的投资回报期不过3-4个月。 LED信号照明还大量用于出口（EXIT）指示。这种在各类建筑中都必备的应急安全指示标志，采用LED有很多优点，

22、可靠性高、减少维护、寿命长，而且节省能源。2、我国LED照明技术的发展和应用状况21 我国LED技术发展状况 我国LED起步于20世纪70年代，90年代形成产业，目前已具有相当规模。90年代后期，高亮度LED发展迅速，经历了进口器件销售，进口芯片封装（1998年前100%进口），进口外延片制芯片、封装，自主生产四个阶段，现已具有GaAs和GaP单晶、外延片、芯片的生产能力。近两年国内企业引进MOCVD设备已达20台套。 国内约有20余家高等院校、科研机构和企业在进行GaN蓝绿光LED和白光LED的研究和开发，但目前与国外相比还存在较大的差距。在投入资金、设备和人才方面均无法与国外相比，而且研究

23、机构相对比较分散。国内主要研究单位有：中科院半导体所、中科院物理所、北京大学、清华大学、北工大、南昌大学、中科院长春光机所等。 国内LED生产企业有数百家，有生产外延材料的、生产芯片的、封装的，还有生产LED应用产品的。生产外延材料和芯片的企业主要有厦门三安、大连路明、深圳方大、江西联创、北大蓝光等；封装企业数量较多，如惠州华刚、南京华鼎、佛山国星光电、厦门华联等数百家；生产应用产品的企业更多，涉及背光源、显示屏幕、信号照明、汽车照明、建筑装饰照明等多个领域。22 我国LED照明状况 LED作为新一代固态照明（Solid State Lighting）光源从20世纪90年代中期开始就为照明界人

24、士所关注，在最近几届国际电光源研讨会（Lighting Source）上，LED照明均为主要议题之一。 我国半导体界人士近年来也开始关注LED在照明领域的应用前景，并向中科院和科技部等部门进行了汇报，引起了科技部的高度重视。科技部于2003年6月组建了“国家半导体照明工程协调领导小组”，并于6月17日召开了协调领导小组第一次会议，正式启动“国家半导体照明工程”。提出了“以产业化为目标，以应用促发展，培育有国际竞争力的中国半导体照明新兴产业”的口号。协调领导小组组长为科技部副秘书长李健，19名成员分别来自科技部、信息产业部、建设部、中科院、照明电器协会、照明学会以及江苏、江西、广东、浙江、北京、

25、上海、长春、厦门等省市。2003年下半年协调领导小组办公室主要工作是在全国范围开展调研，摸清现状，同时紧急启动“十五”科技攻关计划，“半导体照明产业技术开发”项目。该项目包括三个课题，一是“功率型高亮度发光二极管芯片及封装产业化关键技术”；二是“半导体照明系统技术、重大应用产品开发及示范”；三是“半导体照明工程发展战略研究”。 2004年上半年的工作主要是组织召开了“2004年中国（上海）半导体照明论坛”，在论坛召开前夕召开了协调领导小组第二次会议。协调领导小组组长升格为科技部副部长马颂德，成员增加到29人。批准厦门、大连、上海浦东、南昌为第一批国家半导体照明工程产业化基地。目前开展的工作是积

26、极参与“中长期科技发展规划”和“十一五”规划，作有关LED照明的项目建议书，同时跟踪“十五”攻关项目的进展。 对LED照明的认识也经历了一个过程。在此举两个例子，一是关于我国LED水平与国外的差距，2003年认为差距只有2-3年，2004年“论坛”后则认为“我国不但与国际一流水平的Lumileds、Gree、OSRAM、Nichia等公司存在较大的研发和产业化差距，即便与韩国和台湾地区相比也有一定差距，国内差距主要在产业化方面”；二是关于LED照明取代白炽灯和荧光灯的问题。原来的提法是“2007年LED取代白炽灯和荧光灯，2012年LED取代荧光灯”，现大认识到“LED是半导体产业与照明产业的

27、边缘产业，从事LED照明需要重视LED产业与照明产业的结合。LED何时替代传统的白炽灯和荧光灯还是未知数。建议预计LED在2007年进入普通照明市场，2012年成为主要光源之一”。23 我国LED照明的应用状况 LED照明应用产品在国内较早只是用于仪表指示灯，随后有进口汽车用于高位刹车灯，大规模应用是近几年的事，发展速度之快令人吃惊，应用范围比较广的是建筑装饰照明。231 屏幕显示 在大屏幕显示方面，国内比较有影响的是广东惠州的德赛、北京的利亚德、西安的青松、北京的星光索莱特、深圳的京东方、深圳的普耐等。其中以德赛的产品水平最高，该公司直接给日本东芝、日立等大公司加工大屏幕，LED芯片依靠进口

28、，由惠州华刚公司封装，并组装成模组，由德赛制成大屏幕。另一家比较有特点的公司是北京索莱特，该公司大屏幕主要针对电视台演播厅背景，同时也可用于舞台演出的背景，这种应用是近年来兴起的，市场前景很看好。全彩大屏幕在国内应用逐渐增多，除体育场馆外，室内及室外用量也不断增大。上海浦东陆家嘴金融中心的震旦国际总部，整个朝向黄浦江的建筑立面，镶上了长100M的超大型LED屏，总计面积达到3600m2。这种屏幕同时起到建筑装饰作用。 LED显示屏的应用涉及社会经济各领域，主要包括：证券交易、金融信息显示，全国各地储蓄所、证券交易所均采用LED显示屏；机场航班的动态信息显示；港口、车站旅客引导信息显示；体育馆信

29、息显示；调度指挥中心信息显示，电力调度、车辆调度管理，车辆动态跟中农等，也逐步采用LED显示屏；邮政、电信、商场、购物中心等服务领域的业务宣传与信息显示；广告媒体，除大型户外广告，在火车、汽车车厢内也出现了LED显示屏，除播出有关信息外，还插播广告。232 建筑装饰 LED在建筑装饰领域的应用更加广泛，出现了不少创新设计。以往对建筑立面照明主要采有投射方式，但许多建筑物没有地方放置传统的投光灯。LED由于光源尺寸小，可以水平或垂直安装，与建筑物表面更好地结合，拓展了照明设计师的创作空间。 在景观照明中，LED在广场、公园、绿地、水面、水下、道路等均有不同的应用，由于LED灯具体积小，便于隐藏，

30、因此会产生较好的景观照明效果。 由于景观照明的需求，企业开发出品种繁多的LED灯具，在造型、款式、色彩、功能等方面均富于变化。同时由于采用智能控制，对色彩、亮度均可控制，使得色彩丰富、变化多姿。233 交通信号灯 LED交通信号灯发展可分为三个阶段：第一阶段是1998年以前，LED信号灯为试用期，一方面受LED发光器件的限制，使用效果一般；另一方面LED信号灯刚刚开发出来，对其在户外条件下的使用也需要考察一段时间，这一时期主要在北京、上海使用，未大面积铺开。第二阶段是1998-2000年，这一阶段LED信号灯从试用走向规模使用。这一阶段，LED信号灯开始成批量地更换或在新增交通信号控制路口使用

31、，北京、上海、重庆等城市都在这一时期批量使用LED信号灯。这一时期的LED信号灯技术水平不高，主要靠LED发光器件技术水平的提高来达到使用要求。2001年以来称为第三阶段，随着GB14887-1994道路交通信号技术要求及测试方法的修订，LED信号灯的技术水平进入一个总体提高阶段。这一阶段，国内许多城市大规模的使用或都全面使用LED信号灯，这些城市有北京、上海、南京、重庆、宁波等。LED在交通诱导信息显示屏中的应用，既可看作显示屏幕，也可以作为交通信号，对显示路段交通状况和停车场情况等文字信息的显示屏，高亮度是一个重要的发展趋势。LED在交通标志和倒计时显示器中的应用也日益广泛，主要是包括可变

32、交通标志，如可这限速标志、可变车道标志和配合交通信号灯使用的倒计时显示器。 上面讲的是一般城市道路用交通信号灯，实际上广义的交通信号灯还包括航标灯、铁路信号灯、机场相关信号指示灯等。 上海奥星照明电器制造有限公司研制了LED航标灯，光源采用碟状结构，与相应光学系统匹配构成了一个相对独立的发光单元，在实际应用中，根据大小河流或沿海的不同需求选择灯具中所使用的单元数目，获得不同的射程。 LED铁路信号灯在国内也处于研究开发之中，目前已经研制出LED手提信号灯，铁路信号灯的研制目前还要克服颜色和光强问题。 航空和机场助航灯光系统也在采用LED，由上海东风照明器材公司生产的障碍灯、环境灯，已用于国内机

33、场。机场滑行道边灯采用了蓝光LED，也已通过民航总局的认可，拟投入使用。234 汽车照明 我国在汽车中用LED从1998大规模生产安装后雾灯开始，此举带动一批企业开发LED灯具。从我国目前实际情况来看，近期LED主要用于汽车制动灯（刹车灯），包括使用最普遍的高位刹车灯。 上海华亿光电子有限公司开发了一种LED汽车行驶状态灯，通过安装于汽车后部的LED状态灯的灯光变化，显示汽车行驶过程中的各种不同状态，以提示尾随车辆驾驶者，有效防止追尾撞车等事故发生。除具备一般高位刹车灯显示刹车（红灯亮）的功能外，并显示滑行（黄灯亮）和回速（绿灯亮）的行驶状态，同时还可组合显示汽左转、右转、倒车、临时停车等十余

34、种状态。使驾驶员在操纵车辆行驶过程中的所有状态都通过信号得以充分表达。 目前国内上海复旦大学与上海汽车制造公司、长春光机所与长春一汽均在合作开发LED汽车照明产品。随着LED光学性能不断提高，封装设计更有针对性、实用性，它将为汽车的个性化、一体化提供更大的发展空间。235 LED其它应用 除了前面讲到的屏幕显示、建筑装饰、交通信号和汽车照明外，LED的应用还渗透到其它领域，以下仅举几例： 白光LED已用于各式各样的手电筒，国内一些企业与煤矿合作开发井下矿灯，在今年新开通的城市间直达列车上（Z字头），全程软卧车厢床头阅读灯已改成LED灯，采用了21颗白光LED组装而成。同时车辆夜间行走时，走道的

35、地灯也采用LED。 彩色LED应用更加花样繁多，在电视演播厅和一些演出场所，以往的透明地板彩用彩色白炽灯，现已改为LED，配合音乐与表演显示动态彩色变幻的效果。 另外LED还用于一些玩具和纪念品上，作为一种装饰，如圆珠笔、钥匙链等等。24 我国LED照明技术与国外的差距 代表国际一流水平的LED生产企业是美国的Lumileds（PHILIPS与HP合资）、Gree、日本的Nichia、德国的OSRAM等。这些公司在LED研发和生产上均拥有多项专利技术，特别是在大功率白光LED方面处于世界领先地位，控制了白光LED的主要市场。韩国和我国台湾地区的一些企业处于二流水平，主要特点是生产企业多，具有较

36、好的半导体产业基础，人才和设备方面也有比较优势，占有大量中档产品市场。我国目前处于三流水平，特点是发展迅速、企业众多，但产品的质量和档次比较低。表2反映了我国LED的发展速度。1997-2002年国内LED生产与销售情况 表2年份 生产（亿只） 产值（亿元） 销售额（亿元）1997 47 2761 19781998 65 3589 22441999 75 4289 27052000 84 4970 31402001 102 5980 38202002 160 10000 8000注：数据来源于中国光学光电子协会光电器件分会。 据海关统计，我国2003年LED出口量为119亿只，出口额为3.3亿

37、美元；进口量为170亿只，进口额为14亿美元。从以上数据可以看出，我国是LED进出口大国，进出口数量及成交额均比较大。另外也可以看出进口产品与平均价格差别较大，平均进口价格是平均出口价格的3倍。这反映了目前国内LED生产水平与国外水平的差距。我国出口的大多是中低档产品，而市场所需的中高档产品仍需大量进口。这就为我国LED今后的发展指明了方向，即如何培育具有国际竞争力的LED产业。 在LED应用产品方面，虽然与发达国家存在一定差距，但相对差距较小，例如在显示屏幕和交通们号灯等领域，与国外的差距在缩小。建筑装饰照明方面，国内进步也比较快，需要在设计和控制方面进上步加强。在LED应用产品开发方面我国

38、有一定的比较优势，目前已有一些国外企业将开发出的应用产品拿到中国生产，预计这种OEM方式生产的产品将会在国内继续增长。3、LED在照明节电领域的地位31 LED照明的特点311 低耗电量 LED是低压器件，驱动单颗LED的电压仅需2.5-3.5V，驱动电流为几十毫安。312 寿命长 尽管传统光源的额定寿命定义相同，都是在50%实验样品燃毁之时，即为灯的寿命时间。而LED寿命至今尚无标准的定义，国外有关报道给出的寿命定义类似气体放电灯，光通维持率到一定值的燃点时间作为LED的寿命，例如给也流明维持率在70%或50%的时间。 按上述定义，即光通维持率达到70%与50%之间，则LED的寿命在1000

39、0-100000h（如表3所示）。各色LED的寿命 表3红 绿 蓝 白寿命70（h） 22000 65000 15000 45000寿命50（h） 42000 12000 30000 85000 从以上数据不难看出LED与传统光源相比具有寿命长的特点，传统光源寿命一般在1000-10000h之间，与LED相比差一个数量等级。313 亮度和色彩的动态控制 彩色LED产品已覆盖了整个可见光谱范围，且单色性好，色彩纯度高，LED的光效远高于白炽灯加滤光片。LED的响应时间很短，一般为几个ms，能瞬时达到全光通输出，如果使用三原色LED组合，可以瞬间改变颜色。还可以对LED进行调光，使用脉宽调制（PW

40、M）能实现颜色的渐变。 LED亮度和色彩的控制是LED应用产品得以广泛应用的又一特点。单色LED用作显示时，可通过矩阵组合显示不同的文字和图形，而由红绿蓝三基色LED可以组成全彩色的屏幕显示，全彩大屏幕可以在室内或室外大型公共场所提供全彩动态画面，不同颜色的LED通过不同的排列组合构成灯具，安装在各种建筑物上，作为装饰照明可以取代霓虹灯，其亮度和色彩的变化甚至大大超过霓虹灯的效果。314 外形尺寸小 普通LED外形尺寸只有5mm，由于单个LED功率小，发光强度不够，一般使用均将若干个LED进行排列组合，但整体来看，LED的外形尺寸比其它显示或照明设备均要小，即使采用组合方式，也可以提供更多的灵

41、活性，如用于飞机或火车上的阅读照明。32 LED在照明节电领域的地位 能源问题是我国全面实现现代化，保证国家稳定发展的一个长期的制约因素。我国要在21世纪的前20年全面建设小康社会，作为有13亿人口的发展中大国，我国的能源特别是电力资源相对比较匮乏。改革开放以来，我国电力工业蓬勃发展，成为世界电力生产和消费大国，初步实现了电气化，但是，与发达国家相比，尚有很大差距。我国人均用电量仅为世界平均水平的1/3，还不到发达国家的1/10。随着经济的发展，电力需求将继续呈上升趋势，电力供应形势不容乐观。因此，加快电力发展，满足快速增长的电力需求是一项长期的任务，但同时，我们也应特别注意到，资源节约在能源

42、问题上的关键地位。在这种局面下，继续坚持“资源开发与节约并举，把节约放在首位”的方针，抓好节约用电、合理用电工作，提高能源利用效率，对我国经济建设的可持续发展极为重要。 随着人民生活水平的不断提高，照明用电在电力消费中所占的比例逐年增加。目前，照明用电约占全国用电量的13%，在终端用电中仅次于电机，居第二位。开展照明节电是促进节电工作的一个重要组成部分。在国家发展和改革委员会近日制定的节能中长期专项规划的重点节能领域 中明确指出要提高照明器具的能效标准，并且将绿色照明工程列为十项重点节能工程之一。 我们目前使用的照明光源产品，根据发光原理的不同，主要分为以下三种：（1） 由热辐射进而产生白炽光

43、。其代表产品为白炽灯和卤钨灯，光效为12-24 lm/W。（2） 气体放电发光。其代表产品为荧光灯和HID灯等，光效为50-120 lm/W。（3） 电致发光。其代表产品为发光二极管（LED），目前单颗白色LED的光效已接近30 lm/W。白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯已经普遍应用在各种照明场年，是目前应用最广泛的电光源类产品。随着绿色照明工程的深入开展，荧光灯以其发光效高、能耗照明用电的40%，产生总光通量的15%，荧光灯消耗60%的照明用电，产生85%的光。尽管这两类传统光源的光效还有提高的可能，但由于白炽灯为热辐射原理和工作温度所限，而荧光灯则受253.7nm紫外线转换成可见光的能量效率

44、的制约，因此白炽灯和荧光灯在光效的进一步提高上都有所局限。 上个世纪末，随着不断涌现的机关报材料和机关报技术，发光二极管（LED）芯片制造技术和封装技术取得重大发展，发光颜色也覆盖到了整个可见光光谱范围，极大地拓展了LED的应用范围和领域。白光LED的出现给LED用于普通照明开辟了新的领域。世界上许多国家和地区已开始用超高亮度LED取代白炽灯、金属卤钨灯，广泛用作交通信号灯、警示灯、标志灯、汽车、轿车上的高位刹车灯、尾灯、转向灯及仪表盘的照明和显示、景观照明等。上世纪90年代末期，LED的高并行化、超高亮度和全色化使其应用领域也日趋广泛，逐步走向室内外照明领域。 由于LED特殊的发光原理，使其

45、在达到同等亮度情况下所需消耗的能量远远低于普通白炽灯，随着关键技术的进一步突破，白光LED的光效有可能达到150-200 lm/W，大大超越现在所有照明光源的光效，在照明方面有着诱人的前景。相对于传统的电光源产品。LED的能耗较低，是一种节能光源，LED技术在照明应用领域的突破给高效照明家族又增添了新的力量。 受技术和价格因素的限制，LED作为新兴的高效照明产品，目前还处于初级阶段。但是由于其能耗低稳定性好等显著的特点，LED越来越为照明以及能源领域所关注。现在世界各国的科研人员正在努力突破高亮度、低成本等技术难关，加速LED在普通照明领域的进一步应用，LED将为照明节电提供更广阔的拓展空间，

46、同时在照明节电领域占有越来越重要的位置。4、如何推动LED照明技术在我国的应用41 科学地分析LED照明的未来前景411 显示屏幕 无论是全彩大屏幕还是单色显示屏幕均会有所发展。彩色大屏幕的质量水平会进一步提高，大城市主要商业街会出现更多。但是受到价格和应场所等因素的影响，会有一些局限。但单色显示屏的应用将会更加广泛，本文第三章中提到的应用场所随着我国经济的发展，会向中西部地区和中小城市及城镇扩展，具有潜在和广阔的市场空间。412 建筑装饰照明 建筑装饰照明是近年来LED应用最为活跃的领域，未来5-15年这一势头会持续下去，随着技术进步，建筑装饰照明设计水平的提高以及人们对环境、视觉的要求，将

47、会出现更加人性化的照明效果。同样，这种建筑装饰照明也会随着经济的发展和人们生活水平的提高，向我国中西部地区和中小城市渗透。413 信号照明 LED信号照明是LED应用较早也较成熟的领域，未来5-15年LED在这一领域仍有较大的发展空间。LED交通信号灯应用将会更加普遍，更加成熟，同时将会有更多的交通诱导信息显示屏与之配合。无论是在城市内道路还是城市之间的高速公路上，将会出现更多的LED信号灯和显示屏。预计未来5-15年LED信号灯将会更多地应用在铁路信号上，使铁路信号灯像目前的道路信号灯一样。另外在航标灯和航空信号灯方面也会有更多的应用，目前机场上使用的各类信号灯，如出口（EXIT）等文字或图像信号灯将大量取代普通照明光源。414 汽车照明 LED汽车照明在目前实际应用的仍是尾灯，主要是