LED照明產(chǎn)業(yè)標準化現(xiàn)狀及其對策

引言

LED 照明產(chǎn)業(yè)巨大的經(jīng)濟效益和社會效益催生了日本的“21 世紀照明”計劃、美國的“下一代照明計劃”、歐盟的“彩虹計劃”、韓國的“固態(tài)照明計劃”、中國臺灣的“新世紀照明光源開發(fā)計劃”以及中國大陸的“國家半導體照明工程”計劃等國家級LED 照明發(fā)展規(guī)劃。與此同時，LED 照明相關標準的制定、標準體系的建立也進入快速發(fā)展階段。本文主要在分析國內外LED 產(chǎn)業(yè)及標準發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上對我國LED 照明標準化工作提出建議。

1、國內外LED 產(chǎn)業(yè)特征

LED 產(chǎn)業(yè)是集技術與資金于一體的高新技術產(chǎn)業(yè)，技術水平?jīng)Q定著企業(yè)所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)和競爭力。目前，LED 產(chǎn)業(yè)已形成亞洲、美國、歐洲三足鼎立的競爭態(tài)勢。歐美、日本等國在半導體襯底材料、外延晶片、芯片、封裝等高中端領域壟斷了核心技術，占據(jù)全球主要的市場份額。高端市場基本由日本的Nichia、Toyoda Gosei、美國的Gelcore、Lumileds、CreeLighting、德國的Osram 等幾大公司壟斷。我國南昌大學自主研發(fā)的硅襯底藍光LED 外延晶片、芯片技術曾一度打破由Nichia 壟斷藍寶石襯底和Cree 壟斷碳化硅襯底半導體照明技術的局面，表明本土產(chǎn)業(yè)在外資日益滲透的壓力下正在努力提升國際競爭力。

我國的LED 產(chǎn)業(yè)雖然與國外基本上是同時起步的，但在半導體照明的國際產(chǎn)業(yè)鏈中，我國仍處于中下游，大部分廠商都是做技術含量不高的封裝加工，核心部件技術大多需要依賴進口，無論是材料、設備、芯片，還是封裝、應用技術都尚未實現(xiàn)真正意義上的突破。

從整體上來看，國外LED 產(chǎn)業(yè)正處在產(chǎn)業(yè)發(fā)展期的中期階段，而我國LED 產(chǎn)業(yè)處在產(chǎn)業(yè)發(fā)展期的前期階段。這種從生命周期角度獲得的判斷是從市場規(guī)模與結構、產(chǎn)業(yè)標準與技術創(chuàng)新等角度綜合分析的結果。

2、國內外LED 照明產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模

進入21 世紀以來，LED 的應用主要集中于顯示屏、背光和照明領域。其中照明領域包含景觀照明、低溫照明、汽車照明、普通照明等; 背光源應用領域包括手機、筆記本電腦、液晶電視、數(shù)位相框、戶外廣告牌等?？傮w來看，應用范圍不斷擴大，多元化發(fā)展趨勢明顯。

在LED 市場增長點方面，據(jù)統(tǒng)計，從2009 ～ 2011年，以筆記本電腦背光驅動IC 及室內照明的復合成長最高，分別為39% 和35% ; 出貨量以智能手機背光驅動IC 為最多。未來幾年，LED 背光市場的增長點將集中在筆記本、液晶電視等中大尺寸液晶屏的應用上; 而LED 路燈將是LED 照明應用中的最大熱點。

在LED 市場規(guī)模方面，據(jù)專業(yè)調研預測，到2015年全球LED 照明光電市場規(guī)模將達到827 億美元( 見圖1) ，LED 照明市場將繼續(xù)占據(jù)主要地位并快速增長，市場對高亮度LED 元件及高亮度LED 模組的需求也會逐年遞增。

據(jù)統(tǒng)計，2009 年我國LED 產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)達5 000多家，產(chǎn)業(yè)規(guī)模827 億元，其中LED 芯片產(chǎn)值達23億元，比2008 年增長25% ; LED 封裝產(chǎn)值為204 億元; 半導體照明應用規(guī)模比2008 年增長30% 以上，產(chǎn)值達到600 億元。目前，我國已成為世界上LED全彩顯示屏、太陽能LED 照明、景觀照明等應用產(chǎn)品最大的生產(chǎn)和出口國，新興的半導體照明產(chǎn)業(yè)正在迅速成長。

3、LED 照明產(chǎn)業(yè)標準化發(fā)展現(xiàn)狀

隨著LED 技術的不斷突破及產(chǎn)業(yè)的深入發(fā)展，對于LED 標準化的要求越來越高。世界發(fā)達國家為了搶占產(chǎn)業(yè)制高點，在LED 測試研究與標準制定等方面投入了大量人力、物力，紛紛建立起自己的LED標準體系。美國正根據(jù)照明LED 的特性開展照明LED 的技術標準和測試方法的研究，日本則將研究重點放在照明用白光LED 的測試方法和技術標準上。許多從事LED 開發(fā)的國際性企業(yè)，如Lumileds、Philips、Osram 等均在積極參與本國和國際標準化工作的同時，制定出自己的企業(yè)標準，規(guī)范了照明LED的光電參數(shù)，如電壓、電流、光通量、色坐標、色溫、顯色性、壽命等指標。

3. 1 國外主要組織的LED 標準制定概況

3. 1. 1 IEC 和CIE 的LED 標準

IEC 和CIE 都十分關注LED 的發(fā)展及相關LED器件的標準化工作。IEC 制定了一系列照明LED 標準來規(guī)范其電氣和安全性。同時，由于LED 產(chǎn)品技術的迅速發(fā)展，CIE 已對LED 測試方法標準進行了修訂。截至2011 年6 月，關于照明LED 的IEC 和CIE 國際標準主要有20 項，涉及LED 模塊用連接器的特殊要求、普通照明用LED 和LED 模塊術語和定義等方面。不過，這些標準主要針對照明LED 的電氣性能、安全性能和光通量等特性及測試方法，尚不包括光通維持率和可行的LED 壽命評價方法; 另外也還沒有制定出針對特定應用場合的專業(yè)LED 照明產(chǎn)品性能標準。

3. 1. 2 美國的LED 標準

美國國家標準組織( ANSI ) 、北美照明學會( IESNA) 以CIE 技術文件作為參考依據(jù)，在美國能源部( DOE) 的組織下發(fā)布了固態(tài)照明LED 的性能和測量標準，主要包括IESNA RP-16、IESNA TM-16-05、IESNA LM-79、IESNA LM-80 和ANSI C78. 377A 等。

其中，ANSI C78. 377A 是不同相關色溫下的白光LED色度規(guī)范，IESNA LM-79 是固態(tài)照明產(chǎn)品的電性與光度測量方法，IESNA LM-80 是LED 光源的光衰特性( 壽命) 測試方法。此外，美國能源部和美國環(huán)保總署( EPA) 還發(fā)布了LED 照明產(chǎn)品的能源之星性能規(guī)范要求。

3. 1. 3 日本的LED 標準

日本電球工業(yè)會( JEL) 、日本照明器具工業(yè)會( JLA) 、日本照明學會( JIES ) 、日本照明委員會( JCIE) 和日本工業(yè)標準調查會( JISC) 為日本主要的標準制定和研究機構。JISC 參考CIE 127 制定了JISC8152《照明用白光LED 測量方法通則》工業(yè)標準。

日本關于照明LED 模塊及其控制裝置和自鎮(zhèn)流LED燈的標準正在制定之中，主要參考IEC 有關標準。

3. 2 我國LED 照明標準化現(xiàn)狀

作為節(jié)能減排的重要舉措，近年來，我國從國家到地方都對LED 標準化工作給予了高度重視。一方面，各級標準制修訂工作進展較快，以往標準缺失的情況有了很大改善; 另一方面，隨著標準的不斷出臺，綜合標準化以及標準的適用性等問題正成為今后LED 標準化研究的重要內容。

3. 2. 1 國標委標準制定情況

截至2010 年底，國標委發(fā)布的與LED 照明有關的國家標準共23 項，其中通用標準1 項，安全標準10 項，性能標準12 項，如表1 所示。

從表1 中看到，2009 年10 月到2010 年期間發(fā)布的針對LED 模塊、LED 控制裝置、LED 連接件、LED燈性能或測試方法等的LED 相關標準共11 項。其中，GB 19510. 14 - 2009 和GB 24819 - 2009 等同采用IEC 標準，GB /T 24825 - 2009 修改采用IEC 標準，其余8 項均為我國自主制定的標準。

安全標準GB 7000 系列適用于使用電光源的燈具，因此包括了LED 燈具。經(jīng)統(tǒng)計，GB 7000 系列標準中除GB 7000. 217 - 2008、GB 7000. 18 - 2003 以外均適用于LED 燈具。

3. 2. 2 相關行業(yè)和地方標準制定情況

工業(yè)和信息化部發(fā)布了SJ /T 11395 - 2009《半導體照明術語》等9 項半導體照明電子行業(yè)標準。國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也發(fā)布了如LB /T001 - 2009《整體式LED 路燈的測試方法》等7 項LED 照明產(chǎn)品的相關技術規(guī)范。建設部發(fā)布了城市道路照明、交通信號燈標準，及鐵路、高速公路的LED 路燈、信號燈等相關標準及技術規(guī)范等。

此外，國內部分省市根據(jù)LED 產(chǎn)業(yè)地方發(fā)展需要，各自也開展了大量標準制定與研究工作。如福建省最近正在開展包括LED 室內照明產(chǎn)品總要求、照明用管形LED 燈、照明用LED 筒燈、LED 道路照明功率發(fā)光二極管、LED 道路照明燈具能效限定值及能效等級等在內的多項地方標準制定工作。

4、LED 照明產(chǎn)業(yè)標準化發(fā)展對策建議

總體上看，我國與LED 有關的標準化組織紛紛制定了國家標準、各類行業(yè)標準、地方標準，體現(xiàn)出充分重視標準化的局面。但其中有些標準、規(guī)范的內容重復、矛盾，特別是某些應用受傳統(tǒng)行業(yè)影響、標準技術歸口的束縛以及技術上的盲區(qū)而造成標準不科學的問題。為此，提出以下建議:

( 1) 加快LED 系列標準的制修訂

盡管國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會自2008 年以來已陸續(xù)發(fā)布了11 個LED 國家標準，但我國目前涉及LED 照明標準僅有45 項，且主要以安全和光電參數(shù)檢測方面的標準為主，對能效要求的標準尚未頒布，標準整體發(fā)展滯后。

( 2) 加強對LED 標準化工作的管理

由于我國LED 相關標準化組織機構眾多，各機構涉及的標準層面又有所不同，應從國家層面加強LED 標準化的管理工作，審慎規(guī)劃LED 標準體系和標準制定計劃，明確各相關標準化組織機構工作范圍，統(tǒng)一協(xié)調，及時制修訂LED 標準，有效避免標準制定中的矛盾和重復等現(xiàn)象。

( 3) 加強LED 標準化科研工作

如前文所述，我國處于LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期階段，LED 標準化工作開展應借鑒國際經(jīng)驗，加強科研工作，提升LED 標準化工作的科學性。要設立專門的研究機構，增強LED 標準化的研究力量，有關部門還要加強LED 標準的前期預研以及標準化工作有效機制等方面的研究。

( 4) 加大LED 標準化工作的資金投入

標準化經(jīng)費是LED 標準化工作有效開展的必要保證。如標準制定的前期立項、調研、起草、驗證、審定等環(huán)節(jié)，以及制定后的宣傳貫徹、實施推廣、示范等工作，都需要一定的資金投入作保障。為確保標準化工作的有效進行和深入開展，應努力爭取對LED 標準化工作的經(jīng)費投入，拓寬資助來源，相關政府部門尤其要加大對標準化工作經(jīng)費的投入力度。

更多資訊請關注：21ic照明頻道