- 中国大陆启动LED通用照明需求
时间:07-07-13 12:05:35 阅读次数:
中国大陆启动LED通用照明需求 LED照明之路远不远?中国大陆在经济快速发展、能源需求若渴之下,对于省能源的次世代照明的积极作为,已经把台湾LED厂商的许多能量都给吸了过去。
中国大陆可望是LED照明脚步最快的地区,同时也预告了LED通用照明已经有谱。台湾半导体大厂如力晶、茂德等,看好LED在LCD背光的应用,也已宣布要切入LED产业,同时鸿海的动作也受人关注。这些大厂介入LED产业,究竟会激起什么样的涟漪?
白光LED受限于荧光粉专利,已经是一个老掉牙的问题,这个限制根本的起源与台湾厂商脚步较慢有关系;若是如此,台湾LED产业正欣欣向荣蓬勃发展,现在脚步也经加速,未来是不是有什么摆脱专利束缚的方式,让产业发展更顺利?
面对高功率LED亮度不足,有何技术方向得以引领突破?LED照明还有一个重点是LED信赖性的问题,现在我们又应该怎么来看?LED是数字讯号,它的数字特性可以做何种利用,以区别传统照明,让人们真正感觉LED的不同?针对这些问题,记者专访了台湾LED产业之父的石修博士,以他在LED产业27年的经验、深入了解两岸政府推动LED产业的脚步,来谈台湾LED照明现在的发展状况。
积极投入LED示范计划
台湾的LED产量位居世界第二大,过去几年有几项突出的技术,原本可以追到第一,但是台湾市场没有提供伸展的机会,致使这些技术由台湾带到大陆实现。
好比读秒交通号志灯,原本技术是由台湾厂商先发展出来,但当时提议给台湾政府时,政府以国际交通法规中没有这样的规范为由而回绝了;于是,倒数读秒的技术就先输出在大陆发光发热,江浙上海地区都改成LED交通号志灯,配备读秒头装置,随后才再输入回台湾。政府这样的反应令人惋惜,也错失了做世界第一的机会,而且这样的思考方式,不仅没有前瞻性,更摆明了我们一定要跟随别人的脚步。
原本交通号志红绿灯只是0与1的信号传送而已,但是读秒灯头却提供了识别功能,让驾驶或行人在灯号转换之前就能够有充分的时间准备,意义是不同的;现在普遍看到读秒装置较红绿灯来得大,就是这个原因。
另外也可以看到,许多国外杂志认为10年以后才会实现的目标,最近一年在台湾LED产业却都已经可以看到影子,如果态度积极,其实可以做世界级的示范计划。
但是做这样的计划要有足够的决心,因为经费是普通照明的好几倍。大陆对新能源政策就有这样的决心,已经有成为国际大国的准备,走自己的路,不做跟随者,以中国大陆对LED照明的积极态度,很可能取得世界最领先的地位。把LED照明规模做起来
中国大陆的LED照明计划从2005年启动,花费2亿人民币,由国家成立跨部会小组来推动。该计划的起步,让LED照明产业研究者知道,发起号已经吹响,可以准备就定位了。
随后国家又成立指导小组,把计划推动到地方,以“把城市亮起来”为口号,在大连、南昌、上海、深圳和厦门等5个产业化基地开跑,这2年内,就把LED照明的初步规模做起来。
1970年,大陆能源还是输出国,但是到了2005年,却一跃而成为全球第二大能源进口国;石油进口需要经过马六甲海峡,大陆深知这是一大威胁,因为途中经过包括台湾的多个地区,都可以加以制衡;若以俄罗斯进口天然气来看,输入需经6,000公里之遥,加上欧盟也有需求,俄罗斯本身也自有需求,对中国大陆来说都是竞争者,俄罗斯也会去权衡以何为优先。
中国大陆深切了解实行新能源政策的重要,也明白省电的重要性;有一个统计数字,全部中国大陆的公共照明,若有二分之一使用LED,所省下的电,较三峡大坝计划的发电量还要大;也因此大陆对于LED照明非常积极。
LED的好处是省电,许多人犹豫不前是因为价格太高;然而若考虑到后续维护费大量降低,且供电成本也下降,长远来看成本在几年之后是会回收的;只是国家标准草案订定保证时间要35,000小时,照明灯具是否能够满足?还是一个疑问,后续会在这方面加以讨论。落实“非核家园”口号
反观台湾,有90%的能源仰赖进口,以各个发电方式来看,现在多使用核能发电,水力发电量已经固定,风力发电才刚开始,海浪发电量也有限,太阳能发电几乎都用于外销,早期曾经推动的生质能又没有得到重视;若台湾现在不开始重视发电或省电问题,十年之后要如何?
使用有机粪、堆肥等的生质能,属于再生能源,才符合长远的能源政策,政府一定要考虑进去才行;另一方面,“非核家园”若没有其它能源方案提供,也是没有办法落实的理想,政府过去的能源政策太保守,应该将视野放大,即使生质能因为靠生物的光合作用,能源密度低,但是再生能源才是长久之计。
新的产业兴起就像小孩子一样,需要呵护长大,过了10年20年,就会成为未来的希望。好像万邦电子曾经做出台湾第一片太阳能电池,当时去找台湾科技之父李国鼎先生,李决定帮助万邦外销出去;然而当时硅原料全靠进口,提炼又很费电,没有台湾产业支持,小孩就要出去与壮汉竞争,十分困难。后来的太阳能热水器,技术要求较低,又是地区性的事业,倒是在台有点成果。
根据统计,发电后有20%∼21%的电量都使用于照明,国家愈先进该比例愈高,大陆则是有12%,在这些耗电中,若能省下50%,省电量就相当可观。LED可以省70%的能源,交通号志则可以省86%;台湾已经有三分之一的交通号志都更换为LED,似有从后面追赶上来的趋势。
建议产业界一方面可以推动LED照明,促进产业的成长;另一方面,太阳能电池现在当红,偏远地区可以将LED照明配合太阳电池,因为偏远地区拉线成本高,地震频繁又易使电线断掉,两者加在一起可以让电力系统与周围环境保持独立。
落实这样的做法,或许能为“非核家园”的理想自圆其说。进入能源领域的LED
在台湾,LED早年曾经被半导体界大老认为“没什么好做的”,这20年来LED技术不断改善和应用面持续扩增,确实让许多人跌破眼镜,也让半导体大厂回过头来投入。
以技术层次来看,LED和LD可以说是姊妹,都使用化合物半导体,加上原本使用于微波组件的砷化镓,三者都是采用MOCVD的设备,致使MOCVD制程成为台湾技术优势,光是设备就有300台,使台湾拥有全球密度最大的MOCVD设备;这样的优势也写下台湾LED技术持续精进的发展史。
不具备LED技术,却拥有生产规模的大厂投入,是否对于原本规模就不大的LED业者产生威胁?答案是不会。事实上,LED从指示灯进入到能源领域,市场差异甚大,成为能源产业的一环之后,恐怕也只有大型制造业者才玩得动。
以大陆一个一级城市来说,一/二级道路路灯需求规模达14万盏,三级道路以下路灯总需求量为370万盏;若以台北、高雄来看,规模恐怕都更大,大产业比小产业更适合投入。
那么,原本LED专业厂商应该怎么走呢?第一是利基市场的持续,第二是与新加入的制造大厂联盟,或作某种程度的整并,利用原本PC和半导体的既有产业炼,用异业整合集中力量的方式来共同发展。
进入照明领域,LED业者的竞争对手就成了奇异、欧斯朗和飞利浦这三家世界大厂,照明组件业者规模极大,我们的厂商资本额若只有50亿,如何与他们竞争?这个问题值得原本的LED界人士好好思考。
过去一段时间,上游磊晶/芯片厂的并购动作不少,结合了许多竞争资源,应该将战略位置升高一个层次来考虑。
除了LED厂以外,原本的光源厂商也应该及早展开LED照明的布局,光是成立一个部门来投入是不够的,应该要拿出更长远的技术发展计划。工业产品不比消费性电子
这些大厂多半以消费性电子产品起家,消费性电子的产品特性,一般来说保用期限是3年,也就是说,对可靠度要求不高;不像照明组件,属于工业产品,通常需要35,000小时的保证使用时间。
换算一下,若以组件开启时间12小时/天来估算,35,000小时相当于8年!照明组件的可靠度要求较消费性电子高得多。
另一方面,消费性电子产品的使用环境,通常温度在0℃∼50℃或60℃,然而灯具系统则要求在-30℃∼60℃,此为合理的工业标准。而且散热必须要有特别的方法才行。
除了温度以外,湿度也是另一个问题,使用塑料封装是否可以挡住湿气?若是曝晒在紫外线之下,又是否能够挡住?
事实上,不仅是照明产业,另外一个当红的领域汽车电子也是一样,运作环境温度需求在-40℃∼70℃,同时也须通过QS9000和TS16949的认证;因为汽车的安全性要求严苛,这些认证要求厂商将设计到制造的流程都提供出来,并且包括可能有什么样的问题、如何处理等,届时若零件坏掉了,便可以从数据中查到可能的原因,藉以避免重大灾害的发生。
信息电子产业走向微利化,因而厂商纷纷寻找其它商机,然而不管是汽车电子或LED都属于工业标准领域,产品可靠度要求与消费性电子差别甚远。
未来当这些大企业真正成为LED产业的一员时,既有的核心优势如何伸展,便又成为一个努力的方向。过去有一个坏的例子,1980年,台湾在两片式电话机有了重大突破,原本可以以7∼8年的时光来享用这个好进展,但是在厂商自相残杀之下,3年就把市场做烂,原本30美元一台的市场行情,快速滑落成6美元。
像这样杀鸡取卵的例子,在产业中不胜枚举,希望未来LED照明产业不会重蹈覆辙。以10W为起点 创造自己的专利
LED用作LCD背光源是现阶段的热门话题,LED具备电、无汞、背光厚度可以很窄、色域可以达到105%的NTSC、弧面等优点,应用范围也逐渐由小面积转往笔记型计算机领域;或许2∼3年之后,就会像LED照明一样,逐渐普及开来。这需要倚赖LED芯片的发光效率更提升、价格更便宜,才能让两大应用俱进。
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