質(zhì)量欠佳的燈具威脅LED的潛在發(fā)光

可能你經(jīng)常會(huì)聽說，LED的普通照明將會(huì)成為下一個(gè)大事件。制造商很少談及其他，他們甚至已經(jīng)著手調(diào)查，證實(shí)裝有LED燈的停車場會(huì)讓人們感到更安全。研究人員正利用照明市場來吸引眾人，因此芯片性能上的突破顯得更為重要。市場分析家也支持這個(gè)觀點(diǎn)，在未來的二十年內(nèi)LED是發(fā)展的關(guān)鍵所在。

比如，Strategies Unlimited的市場分析家Bob Steele預(yù)測說，未來五年內(nèi)，LED在照明市場的銷量將以每年38%的復(fù)合速率增長。這將會(huì)推動(dòng)LED芯片部分的市場總值，包括全球好幾百家LED支架和光源公司在內(nèi)，整個(gè)LED市場將從2006年的2.05億美元增至2011年的10億美元。這五年內(nèi)還會(huì)看到紅光、綠光和藍(lán)光LED的銷量將會(huì)按比例下降，它們常被用于建筑物外表的裝飾照明，而能夠取代傳統(tǒng)白熾燈的白色發(fā)光管的銷量會(huì)增長。到2011年，白色LED將占據(jù)60%的照明市場。

這些預(yù)測充分結(jié)合了高亮度LED制造商們的熱情和有利的法規(guī)。在來年，這項(xiàng)法律將會(huì)禁止在世界的某些地方銷售白熾燈泡，讓人們?nèi)菀讖倪@些預(yù)測中推斷，LED在普通照明市場的成功將不再是表面文章。然而，如果你仔細(xì)觀察實(shí)際上發(fā)生的事情，你的腦海中就會(huì)浮現(xiàn)出一幅不同的畫面。在擁有更大潛力的市場中，LED的地位相對較弱，而且許多支架設(shè)施不能提供LED照明所要求的效率程度。

效率不斷改善的LED芯片正一點(diǎn)一滴地滲透到現(xiàn)有的商業(yè)產(chǎn)品中。然而卻被效率低的照明支架浪費(fèi)掉了，它們常常丟掉/浪費(fèi)了一半以上的發(fā)射光。盡管如此，諸如LED Lighting Fixtures少數(shù)幾家公司還是有更高效率的設(shè)計(jì)。圖片來源：LLF

正如Steele所指出的，目前在照明市場的LED銷售增長還不包括替代家庭或者辦公室燈泡的份額。事實(shí)上LED在許多較小規(guī)模和較少盈利市場的銷售額也有增長，在這些市場中建筑照明最多。Steele表示，直到現(xiàn)在，器件的功能是驅(qū)動(dòng)市場上升的動(dòng)力，比如色彩和調(diào)整色彩的時(shí)機(jī)?！靶室膊皇球?qū)動(dòng)因素，因?yàn)橹钡阶罱麹ED還沒有更突出的效率。如果你看重效率你可能會(huì)用熒光燈泡、小型熒光燈或者金屬陶瓷鹵化物燈?！鄙实倪x擇和低溫光源已經(jīng)在照明化妝品柜臺(tái)和珠寶店里得到廣泛使用，在那里L(fēng)ED的照明使寶石更加絢爛奪目，取得的成功令人矚目。在Walmart冰箱顯示器上的照明是另一個(gè)應(yīng)用亮點(diǎn)，這是由于這種器件在更低溫度下具有相對高的效率。

但要在住宅照明市場上站穩(wěn)腳跟卻是另外一回事，新興的建筑市場為它的發(fā)展提供了最美好的前景。根據(jù)Steele的說法，在新建筑內(nèi)用LED取代現(xiàn)有的技術(shù)談何容易?！靶录夹g(shù)的出現(xiàn)總是與價(jià)格高昂和更具潛力相伴。但世界各地成千上萬的照明設(shè)計(jì)者和燈具公司已經(jīng)建立了基層機(jī)構(gòu)來支持白熾燈和熒光燈。這些機(jī)構(gòu)還沒有離開。”

Steele還指出，照明行業(yè)的變化是緩慢進(jìn)行的，它阻礙對任何新技術(shù)的接受程度。盡管人們對LED技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了濃厚的興趣，但LED產(chǎn)品的銷量在照明支架公司所占比例極小。

由于設(shè)計(jì)較差，工具效率低下，我們更擔(dān)心兩者對LED燈具的長期發(fā)展有潛在的威脅。Steele說：“LED制造商做了很好的工作來推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)，而且我們很可能在今年內(nèi)在市面上見到100lm/W的器件。盡管如此，照明燈具制造商們卻沒有利用高效率LED芯片帶給他們的優(yōu)勢。這是固態(tài)照明行業(yè)的一個(gè)主要問題，它不單和生產(chǎn)高效的支架有關(guān)，而且與如何推廣這種生產(chǎn)技術(shù)是分不開的。”

Steele的這種嚴(yán)厲警告得到來自美國能源部固態(tài)照明行業(yè)品測試項(xiàng)目一個(gè)報(bào)告的支持，該報(bào)告已在今年三月出版。美國能源部詳細(xì)敘述了各種LED基光源（見后頁表）的功效測試結(jié)果，還得出了結(jié)論。今天市面上的某些產(chǎn)品所提供的光輸出還不及傳統(tǒng)的光源，并且多數(shù)產(chǎn)品的功效低于產(chǎn)品文獻(xiàn)包含的數(shù)值。

根據(jù)報(bào)告所述，產(chǎn)生性能不足的原因是幾家產(chǎn)品制造商采用了LED的功效值并把它用在了燈上。這會(huì)令人誤解，因?yàn)樵S多燈具產(chǎn)生實(shí)際功效只有LED的三分之一。不幸的是，這種不精確的產(chǎn)品功效卻被廣泛傳播，而在美國能源部的報(bào)告中估計(jì)功效相當(dāng)于六分之一的光源。對于總輸出和功效，它們有精確的數(shù)值。

購買不能實(shí)踐其說明要求的東西永遠(yuǎn)不會(huì)贏得顧客的滿意。Steele遺憾地說道：“不僅僅是效率低下，它比起所宣稱的要低很多。當(dāng)功效的要求沒有得到實(shí)際結(jié)果的支持時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)信譽(yù)問題。即使照明行業(yè)使人為之一亮，那也得花好幾年的時(shí)間?！?BR>
Steele相信，許多燈具之所以效率低下是由于很多公司的員工缺乏必要而專業(yè)的技能。“我們的調(diào)查結(jié)果顯示大部分傳統(tǒng)照明公司，即便是規(guī)模巨大，都沒有自己的技能而且也沒有配備專業(yè)技能的人員，讓他們用LED設(shè)計(jì)高效的燈具。” 技能的缺乏應(yīng)該會(huì)隨著時(shí)間的推移得到解決；然而大部分是由于他們對那些為LED提供動(dòng)力的電力系統(tǒng)以及熱管理和光學(xué)設(shè)計(jì)所需的方法沒有精通。“但當(dāng)我們了解到這些效率低下的產(chǎn)品出自更小的LED公司時(shí)，該如何利用它們就成了讓人頭疼的事情了?！?BR>
不了解如何安裝和使用LED照明設(shè)施也會(huì)縮短二極管的壽命，它會(huì)表現(xiàn)出熱管理差，并致使驅(qū)動(dòng)電流的增大。另外，燈具內(nèi)的任何失效問題不能通過更換廉價(jià)的燈泡來維修。相反，維修可能涉及到整個(gè)光源的替換。它是一項(xiàng)價(jià)格高昂的工程，包括替換新的熱管理系統(tǒng)和新的光學(xué)系統(tǒng)。

雖然這些由LED燈具產(chǎn)生的問題令人沮喪，可能給照明行業(yè)蒙上陰云，但許多燈具公司正在開發(fā)高效產(chǎn)品的做法卻給我們帶來了一線希望。這部分人或公司很少，比如LED Lighting Fixtures（LLF）公司，它是由Cree公司前CEO、總裁兼主席Neal Hunter合作創(chuàng)立的。同Steele一樣他也擔(dān)心，過熱的銷售正在催生令人誤解的數(shù)目，而且他認(rèn)為從長遠(yuǎn)來看，發(fā)布不可靠的產(chǎn)品或“欺騙性的”數(shù)目是沒有好處的。這些都不是高性能參數(shù)的典型值，而是通過LED的瞬間測試以及利用產(chǎn)生更高器件效率的低驅(qū)動(dòng)電流產(chǎn)生的，而它并非熱平衡時(shí)的數(shù)值。

最近LLF宣布推出了一款6英寸的頂棚小聚光燈，它在11W的插座功率下可產(chǎn)生650lm的光。該燈泡每瓦流明數(shù)給人印象深刻，價(jià)格低于75美元，它在熱平衡時(shí)已得到第三方照明實(shí)驗(yàn)室的證實(shí)。而且，每瓦流明數(shù)驗(yàn)證了優(yōu)良設(shè)計(jì)帶來的好處，它能使燈具產(chǎn)生90%以上的效率。

Steele補(bǔ)充說，他最近參觀了一棟利用光學(xué)設(shè)計(jì)的房子，它的光學(xué)效率高達(dá)95%。這證實(shí)了高效LED燈具是可行的；同時(shí)還證實(shí)了LED照明行業(yè)與光纖光學(xué)照明的歷程不同。10-15年前光纖光學(xué)照明卻沒能實(shí)現(xiàn)它的預(yù)期目標(biāo)。但是，除了垂直整合的大型公司如歐司朗和飛利浦公司，他們將不完全受制造商的掌控就能成功地完成市場推廣。盡管更低的芯片價(jià)格和更高的流明效率將有助于增加在照明市場的銷售額，但使用能充分利用LED光的燈具可能更加重要；而且在普通照明市場中，跟那些可以促成此事的公司建立合作關(guān)系，那才是保持成功的關(guān)鍵。