LED照明產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及其對(duì)策

引言

LED 照明產(chǎn)業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益催生了日本的“21 世紀(jì)照明”計(jì)劃、美國(guó)的“下一代照明計(jì)劃”、歐盟的“彩虹計(jì)劃”、韓國(guó)的“固態(tài)照明計(jì)劃”、中國(guó)臺(tái)灣的“新世紀(jì)照明光源開發(fā)計(jì)劃”以及中國(guó)大陸的“國(guó)家半導(dǎo)體照明工程”計(jì)劃等國(guó)家級(jí)LED 照明發(fā)展規(guī)劃。與此同時(shí)，LED 照明相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、標(biāo)準(zhǔn)體系的建立也進(jìn)入快速發(fā)展階段。本文主要在分析國(guó)內(nèi)外LED 產(chǎn)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)LED 照明標(biāo)準(zhǔn)化工作提出建議。

1、國(guó)內(nèi)外LED 產(chǎn)業(yè)特征

LED 產(chǎn)業(yè)是集技術(shù)與資金于一體的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，技術(shù)水平?jīng)Q定著企業(yè)所處的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)和競(jìng)爭(zhēng)力。目前，LED 產(chǎn)業(yè)已形成亞洲、美國(guó)、歐洲三足鼎立的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。歐美、日本等國(guó)在半導(dǎo)體襯底材料、外延晶片、芯片、封裝等高中端領(lǐng)域壟斷了核心技術(shù)，占據(jù)全球主要的市場(chǎng)份額。高端市場(chǎng)基本由日本的Nichia、Toyoda Gosei、美國(guó)的Gelcore、Lumileds、CreeLighting、德國(guó)的Osram 等幾大公司壟斷。我國(guó)南昌大學(xué)自主研發(fā)的硅襯底藍(lán)光LED 外延晶片、芯片技術(shù)曾一度打破由Nichia 壟斷藍(lán)寶石襯底和Cree 壟斷碳化硅襯底半導(dǎo)體照明技術(shù)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

我國(guó)的LED 產(chǎn)業(yè)雖然與國(guó)外基本上是同時(shí)起步的，但在半導(dǎo)體照明的國(guó)際產(chǎn)業(yè)鏈中，我國(guó)仍處于中下游，大部分廠商都是做技術(shù)含量不高的封裝加工，核心部件技術(shù)大多需要依賴進(jìn)口，無論是材料、設(shè)備、芯片，還是封裝、應(yīng)用技術(shù)都尚未實(shí)現(xiàn)真正意義上的突破。

從整體上來看，國(guó)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(guó)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(chǎng)規(guī)模與結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)創(chuàng)新等角度綜合分析的結(jié)果。

2、國(guó)內(nèi)外LED 照明產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

進(jìn)入21 世紀(jì)以來，LED 的應(yīng)用主要集中于顯示屏、背光和照明領(lǐng)域。其中照明領(lǐng)域包含景觀照明、低溫照明、汽車照明、普通照明等; 背光源應(yīng)用領(lǐng)域包括手機(jī)、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(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，多元化發(fā)展趨勢(shì)明顯。

在LED 市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)方面，據(jù)統(tǒng)計(jì)，從2009 ～ 2011年，以筆記本電腦背光驅(qū)動(dòng)IC 及室內(nèi)照明的復(fù)合成長(zhǎng)最高，分別為39% 和35% ; 出貨量以智能手機(jī)背光驅(qū)動(dòng)IC 為最多。未來幾年，LED 背光市場(chǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)將集中在筆記本、液晶電視等中大尺寸液晶屏的應(yīng)用上; 而LED 路燈將是LED 照明應(yīng)用中的最大熱點(diǎn)。

在LED 市場(chǎng)規(guī)模方面，據(jù)專業(yè)調(diào)研預(yù)測(cè)，到2015年全球LED 照明光電市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到827 億美元( 見圖1) ，LED 照明市場(chǎng)將繼續(xù)占據(jù)主要地位并快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)對(duì)高亮度LED 元件及高亮度LED 模組的需求也會(huì)逐年遞增。

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

3、LED 照明產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展現(xiàn)狀

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

3. 1 國(guó)外主要組織的LED 標(biāo)準(zhǔn)制定概況

3. 1. 1 IEC 和CIE 的LED 標(biāo)準(zhǔn)

IEC 和CIE 都十分關(guān)注LED 的發(fā)展及相關(guān)LED器件的標(biāo)準(zhǔn)化工作。IEC 制定了一系列照明LED 標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范其電氣和安全性。同時(shí)，由于LED 產(chǎn)品技術(shù)的迅速發(fā)展，CIE 已對(duì)LED 測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂。截至2011 年6 月，關(guān)于照明LED 的IEC 和CIE 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要有20 項(xiàng)，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(shù)語(yǔ)和定義等方面。不過，這些標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)照明LED 的電氣性能、安全性能和光通量等特性及測(cè)試方法，尚不包括光通維持率和可行的LED 壽命評(píng)價(jià)方法; 另外也還沒有制定出針對(duì)特定應(yīng)用場(chǎng)合的專業(yè)LED 照明產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)。

3. 1. 2 美國(guó)的LED 標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)組織( ANSI ) 、北美照明學(xué)會(huì)( IESNA) 以CIE 技術(shù)文件作為參考依據(jù)，在美國(guó)能源部( DOE) 的組織下發(fā)布了固態(tài)照明LED 的性能和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，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(guān)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(cè)量方法，IESNA LM-80 是LED 光源的光衰特性( 壽命) 測(cè)試方法。此外，美國(guó)能源部和美國(guó)環(huán)?？偸? 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(biāo)準(zhǔn)

日本電球工業(yè)會(huì)( JEL) 、日本照明器具工業(yè)會(huì)( JLA) 、日本照明學(xué)會(huì)( JIES ) 、日本照明委員會(huì)( JCIE) 和日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會(huì)( JISC) 為日本主要的標(biāo)準(zhǔn)制定和研究機(jī)構(gòu)。JISC 參考CIE 127 制定了JISC8152《照明用白光LED 測(cè)量方法通則》工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

日本關(guān)于照明LED 模塊及其控制裝置和自鎮(zhèn)流LED燈的標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中，主要參考IEC 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3. 2 我國(guó)LED 照明標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀

作為節(jié)能減排的重要舉措，近年來，我國(guó)從國(guó)家到地方都對(duì)LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作給予了高度重視。一方面，各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作進(jìn)展較快，以往標(biāo)準(zhǔn)缺失的情況有了很大改善; 另一方面，隨著標(biāo)準(zhǔn)的不斷出臺(tái)，綜合標(biāo)準(zhǔn)化以及標(biāo)準(zhǔn)的適用性等問題正成為今后LED 標(biāo)準(zhǔn)化研究的重要內(nèi)容。

3. 2. 1 國(guó)標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)制定情況

截至2010 年底，國(guó)標(biāo)委發(fā)布的與LED 照明有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共23 項(xiàng)，其中通用標(biāo)準(zhǔn)1 項(xiàng)，安全標(biāo)準(zhǔn)10 項(xiàng)，性能標(biāo)準(zhǔn)12 項(xiàng)，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(duì)LED 模塊、LED 控制裝置、LED 連接件、LED燈性能或測(cè)試方法等的LED 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共11 項(xiàng)。其中，GB 19510. 14 - 2009 和GB 24819 - 2009 等同采用IEC 標(biāo)準(zhǔn)，GB /T 24825 - 2009 修改采用IEC 標(biāo)準(zhǔn)，其余8 項(xiàng)均為我國(guó)自主制定的標(biāo)準(zhǔn)。

安全標(biāo)準(zhǔn)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(jì)，GB 7000 系列標(biāo)準(zhǔn)中除GB 7000. 217 - 2008、GB 7000. 18 - 2003 以外均適用于LED 燈具。

3. 2. 2 相關(guān)行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)制定情況

工業(yè)和信息化部發(fā)布了SJ /T 11395 - 2009《半導(dǎo)體照明術(shù)語(yǔ)》等9 項(xiàng)半導(dǎo)體照明電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家半導(dǎo)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(cè)試方法》等7 項(xiàng)LED 照明產(chǎn)品的相關(guān)技術(shù)規(guī)范。建設(shè)部發(fā)布了城市道路照明、交通信號(hào)燈標(biāo)準(zhǔn)，及鐵路、高速公路的LED 路燈、信號(hào)燈等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范等。

此外，國(guó)內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)制定與研究工作。如福建省最近正在開展包括LED 室內(nèi)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(jí)等在內(nèi)的多項(xiàng)地方標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

4、LED 照明產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展對(duì)策建議

總體上看，我國(guó)與LED 有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化組織紛紛制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、各類行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)出充分重視標(biāo)準(zhǔn)化的局面。但其中有些標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的內(nèi)容重復(fù)、矛盾，特別是某些應(yīng)用受傳統(tǒng)行業(yè)影響、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)歸口的束縛以及技術(shù)上的盲區(qū)而造成標(biāo)準(zhǔn)不科學(xué)的問題。為此，提出以下建議:

( 1) 加快LED 系列標(biāo)準(zhǔn)的制修訂

盡管國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)自2008 年以來已陸續(xù)發(fā)布了11 個(gè)LED 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，但我國(guó)目前涉及LED 照明標(biāo)準(zhǔn)僅有45 項(xiàng)，且主要以安全和光電參數(shù)檢測(cè)方面的標(biāo)準(zhǔn)為主，對(duì)能效要求的標(biāo)準(zhǔn)尚未頒布，標(biāo)準(zhǔn)整體發(fā)展滯后。

( 2) 加強(qiáng)對(duì)LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的管理

由于我國(guó)LED 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu)眾多，各機(jī)構(gòu)涉及的標(biāo)準(zhǔn)層面又有所不同，應(yīng)從國(guó)家層面加強(qiáng)LED 標(biāo)準(zhǔn)化的管理工作，審慎規(guī)劃LED 標(biāo)準(zhǔn)體系和標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃，明確各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織機(jī)構(gòu)工作范圍，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，及時(shí)制修訂LED 標(biāo)準(zhǔn)，有效避免標(biāo)準(zhǔn)制定中的矛盾和重復(fù)等現(xiàn)象。

( 3) 加強(qiáng)LED 標(biāo)準(zhǔn)化科研工作

如前文所述，我國(guó)處于LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期階段，LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作開展應(yīng)借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)科研工作，提升LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的科學(xué)性。要設(shè)立專門的研究機(jī)構(gòu)，增強(qiáng)LED 標(biāo)準(zhǔn)化的研究力量，有關(guān)部門還要加強(qiáng)LED 標(biāo)準(zhǔn)的前期預(yù)研以及標(biāo)準(zhǔn)化工作有效機(jī)制等方面的研究。

( 4) 加大LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的資金投入

標(biāo)準(zhǔn)化經(jīng)費(fèi)是LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作有效開展的必要保證。如標(biāo)準(zhǔn)制定的前期立項(xiàng)、調(diào)研、起草、驗(yàn)證、審定等環(huán)節(jié)，以及制定后的宣傳貫徹、實(shí)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(biāo)準(zhǔn)化工作的有效進(jìn)行和深入開展，應(yīng)努力爭(zhēng)取對(duì)LED 標(biāo)準(zhǔn)化工作的經(jīng)費(fèi)投入，拓寬資助來源，相關(guān)政府部門尤其要加大對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工作經(jīng)費(fèi)的投入力度。

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