十城萬盞工程:演繹LED照明中國亢奮
作為出生“寒門”的LED,可謂是一路跋涉、辛苦異常。如今隨著技術的躍升,已經被稱為第四代照明光源或綠色光源,可謂實至名歸。它具有節能、環保、壽命長、體積小等特點,可以廣泛應用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領域。故在當前的經濟形勢嚴峻、能源危機的情況下一躍成為廣受贊譽的新的照明形式。
近年來,世界上各個國家圍繞LED的研究和應用展開了激烈的技術競賽。美國從2000年起投資5億美元實施“國家半導體照明計劃”,歐盟也在2000年7月宣布啟動類似的計劃。中國在“863”計劃的支持下,2003年6月份首次提出發展半導體照明計劃。
863計劃奠定中國LED產業基礎
2002年前國內LED芯片完全依賴進口,2003年國家半導體照明工程啟動后,GaN功率型芯片從無到有,并帶動了小功率芯片的發展,逐步替代進口。2006年國內LED芯片需求量660億只,進口370億只,國產化率已達到44%.預計2007年國產白光照明用小功率GaN芯片將達到80億只,國產化率超過30%,功率型GaN芯片國產化率將達到20%.
2003年,半導體照明的“十一五”863重大項目自實施以來,代表了國內研發的最高水平。如今,我國LED外延材料、芯片制造、器件封裝、熒光粉等方面均已顯現具有自主技術產權的單元技術,部分核心技術具有原創性,初步形成了從上游材料、中游芯片制備、下游器件封裝及集成應用等比較完整的研發與產業體系,為我國LED產業做大做強在一定程度上奠定了基礎。
截至2008年底,國家半導體照明工程取得重大進展:探索性、前沿性材料生長和器件研究出現部分原創性技術。國內已研制出280納米紫外LED器件,20毫安輸出功率達到毫瓦量級,處于國際先進水平;非極性氮化鎵的外延生長,X射線衍射半峰寬由原來的780弧秒下降至559弧秒,這一數值是目前國際上報道的最好結果之一;首次實現大面積納米和薄膜型光子晶格LED,20mA室溫連續驅動小芯片輸出功率由4.3mW提升至8mW;全磷光型疊層白光OLED發光效率已達到45流明/瓦;成功開發出6片型和7片型MOCVD樣機,正在進行工藝驗證。
我國LED產業在產業化關鍵技術上也取得較大突破。國產芯片替代進口比例逐年增長,截至目前已接近50%.功率型白光LED封裝接近國際先進水平,已成為全球重要的LED封裝基地。以企業為主體的100流明/瓦LED制造技術進展較快,通過圖形襯底技術和改善外延層結構,產業化線上完成的功率型芯片封裝后達到75流明/瓦。具有自主知識產權的功率型硅襯底LED芯片封裝后效率接近60流明/瓦,處于國際先進水平。
同時,規模化系統集成技術研究和重大應用進展順利。應用產品種類與規模處于國際前列,已成為全球LED全彩顯示屏、太陽能LED、景觀照明等應用產品最大的生產和出口國。天津一汽夏利和常州星宇已開發出LED汽車前照燈樣燈,2008年7月海信首款42英寸超薄LED背光液晶電視上市,目前已銷售近萬臺,預示著占世界產量40%的中國消費類電子產品開始大規模使用LED技術。
以奧運示范工程為代表的規模化系統集成技術的實施,促進了產品集成創新與示范應用,顯示達到了節能、環保的效果,提高了國際社會的認知度。去年8月,北京奧運會開幕式及場館采用的LED景觀照明、全彩顯示屏等產品,開創了奧運歷史上大規模使用LED照明技術的先例,LED成為支撐綠色奧運、科技奧運的重要力量。據測算,僅水立方5萬平米的LED景觀照明,與熒光燈相比,全年可節電74.5萬度,節能70%以上。功率型LED(用國外的芯片封裝可達80-90流明/瓦)已開始在次干道路燈、停車場、加油站等照明領域應用,可節電30-50%,采購與運行綜合成本約3年左右與傳統光源持平,而光效每年提高約30%,價格下降40%.約5萬盞LED路燈已在20多個城市開始示范應用,用LED進行市政照明節能改造已成為可能。
在標準協調推進方面成效顯著,12項國家標準和7項行業標準正在審批。特別是組織成員單位自發籌資應對美國“337調查”專利訴訟。聯盟還積極利用兩個市場、兩種資源,推動國際合作,已成功組織召開五屆半導體照明國際論壇暨展覽,累計參會人數達3000人次。參加美國固態照明系統與技術聯盟(ASSIST),以每季度參與國際成員相關會議為契機,協調推進國際標準化工作。
通過半導體照明工程重大項目的實施,預計2010年,中國有望突破材料、器件部分核心技術,使白光發光效率達130lm/W,產業化水平達100lm/W,申請發明專利200項以上,進一步降低成本,在產業鏈上的主要環節上形成2-3家龍頭品牌企業,應用開始進入通用照明領域,相關產業規模達1000億元,年節電500億度,最終形成具有自主知識產權和國際競爭力的中國半導體照明新興產業。
十城萬盞吹響中國LED產業集結號
據了解,2008年我國半導體照明產業產值近700億,芯片國產化率近50%.目前我國半導體照明相關企業約3000余家,出現了上、中游企業向下延伸,已出現并購重組的苗頭;今年第一季度封裝和應用企業訂單快速回升,在金融危機背景下我國半導體照明產業呈現出逆勢上揚的態勢。2009年“十城萬盞”應用示范工程將為半導體照明產業帶來了快速發展的歷史機遇。
2009年5月21日,科技部組織召開了“十城萬盞”半導體照明應用工程試點城市試點工作方案研討會。2009年,6月19日,科技部“十城萬盞”半導體照明應用工程在大連啟動。大連、深圳、上海、天津、杭州等21個城市成為“十城萬盞”半導體照明應用工程試點城市。8月31日,全國“十城萬盞”半導體照明應用工程試點工作啟動儀式在山東濰坊隆重舉行,宣告著“十城萬盞”工程的全國性戰役已經打響。
“十城萬盞”半導體照明應用工程目標是,到2011年在試點城市面向市政工程應用600萬盞半導體照明產品,直接拉動內需150億元;到2015年,半導體照明進入30%的通用照明市場。半導體照明(LED)以其環保、節能和長壽命的特點,被認為是21世紀最具發展前景的高技術綠色產業,發展LED照明成為全球照明產業的焦點。
2009被業界稱為是白光LED進入通用照明的元年,金融危機更凸顯其重要性。“十城萬盞”工程的實施標志著半導體照明產業逐漸進入產業經濟的主戰場。如今看來,以21個城市為主導的半導體照明工程的實施正熱火朝天。在此次采訪中我們擷取了幾個典型城市關于“十城萬盞”工程的實施現狀,以供大家參考。
2005年,本刊就曾對LED產業進行過詳盡的跟蹤報道,以多篇系列報道前瞻性地揭示了即將到來的LED產業的大發展。
十年磨一劍,四年亦非短也。時至今日,LED正大張旗鼓地走進了人們的視線。輸入“LED”,搜索引擎上出來的結果可能80-90%都是關于LED背光源電視。雖然LED照明似乎躲在“深閨”,但是也掩藏不了其被熱寵的事實。
東莞:“千里十萬”、“十城萬盞”并行不悖
針對LED照明應用試點工程面臨的新問題,近日在東莞市科技館舉辦“光電產業發展”論壇,應邀國家工業和信息化部電子研究所專家、清華大學教授重點介紹LED產業未來發展趨勢,以及如何提升LED產業集群在國際市場的競爭力。
據記者連線東莞科技局高新技術產業科何建忠了解到,在廣東省重大專項指南中明確把LED示范工程作為其中之一的任務,在具體的操作中,鼓勵先上路段,或進行相關的路段的整改工程。2008年的預定目標是5000盞LED燈,但迫于現實只完成了3000盞的布設,剩下的任務繼續滾動作為下一輪的計劃。而2009年的目標是9000盞,在6-7個鎮實施。作為廣東省重大科技專項節能減排專項的LED路燈示范工程的“千里十萬”工程。
今年年初,廣東省大功率LED路燈示范推廣會在東莞市召開,并全面啟動“千里十萬”大功率LED路燈產業化示范推廣工程。此項工程是指在廣州、東莞、佛山、中山、肇慶、汕頭等市建設總里程1500公里左右,規模約10萬盞的LED路燈示范推廣工程。向世人宣布LED照明由傳統景觀照明走向道路照明,并順利走向規模化使用。
推廣普及LED路燈,發展壯大LED產業,對于廣東省產業結構調整和節能減排均有重要意義。為做大做強廣東省LED產業,廣東首先制定了LED產業技術路線圖,明確未來5年乃至更長時期內LED產業的科技需求、優先主題、時間節點和發展路徑。其次是組織實施“綠色照明工程”:一是繼續實施“節能減排與可再生能源”重大科技專項,重點攻克大功率芯片制造、燈具結構優化設計和芯片散熱等關鍵技術。二是策劃實施了“千里十萬”大功率LED路燈產業化示范推廣工程。三是建設LED產業化基地,著力優化LED產業的區域布局,提高產業配套能力,引導傳統照明產業轉型升級。再就是進一步優化政策環境,完善金融服務體系,促進技術資本、產業資本和金融資本的有機融合。全面推廣“企業+用戶+銀行”模式,為LED路燈產品的大規模應用引入更多的戰略投資伙伴。
福州:外引內聯穩步前進
作為國家“十城萬盞”試點城市的福州市,可謂是集中優勢兵力傾力而為。
9月8日下午,由福建省信息化局主辦的第十三屆中國國際投資貿易洽談會信息產業對口洽談會在國家會計學院舉行。對于今年省信息化局舉辦的“投資海西”信息產業對口洽談會來說,***照明燈具輸出業同業公會是一位新客人。它的出席,卻具有標志性意義。因為這個協會負責的是信息產業的下游,說明閩臺信息產業合作正在向產業鏈上下游延伸。
***照明產業曾經風靡全世界,隨著兩岸經貿交流合作不斷深化,不少***照明產業移師大陸,獲得了新的發展。近年來,LED產業逐漸壯大,不少傳統照明企業正尋求與LED的結合點,但苦于沒有技術;而同時,新興的LED企業也希望在照明方面尋找新的增長點,但照明是一種藝術,它是服務人們生活的,LED企業雖有技術優勢,但缺乏照明產業的經驗。***照明燈具輸出業同業公會正是傳統照明產業和現代LED技術合作的“紅娘”.
如今,福建的LED產業發展已經有很雄厚的基礎,很多地方都已經建設了以光電主要產業的園區,從原材料、生產、加工到銷售都已經形成完整的產業。據福州科技局相關負責人透露,目前福州市的LED正處于試探性階段,但是在技術、標準上因為缺乏相關的政策指導,只能通過摸索前行。比如以半年為標準在某些路段進行安裝實驗,測定相關的參數,為進行科學分析提供判斷。作為具體的十城萬盞相關的規劃,還未見依據出臺。
石家莊:方案出臺,總投資3億元
河北省石家莊市“十城萬盞”半導體照明應用工程試點工作方案既定,該方案將促進石家莊半導體照明產業更加健康快速發展。
石家莊市“十城萬盞”LED應用工程推進方式采取政府拉動、示范推動、市場帶動的方式,項目總投資3億元,在全市陸續推廣使用LED路燈、隧道燈1.7萬盞,LED園林照明燈2萬盞,LED螺口燈、LED燈管13萬盞,LED吸頂燈0.8萬盞。項目投入上,加油站照明2000萬元、LED路燈、隧道燈項目14000萬元、LED室內照明項目7000萬元、石家莊國際機場LED照明綜合應用項目2000萬元、園林LED照明5000萬元。預計2011年實現累計節電2000萬度以上,2011年石家莊LED市政照明燈具產業規模達到30億元,帶動半導體照明相關產業產值超過100億元。項目實施可累計節電1200萬度以上。
石家莊市將采取一系列政策措施,促進項目實施和產業發展。一是鼓勵企業承擔國家科技部、河北省科技廳“半導體照明工程”重點項目。支持擁有自主知識產權和核心競爭力企業開發新產品,加強產品可靠性和測試檢驗的研究,提高產品競爭力,培育和扶持在全國LED行業內有影響力和輻射能力的龍頭企業。二是市科研經費向LED產業傾斜建設LED研究開發平臺,研究解決LED產品光電轉換效率、色溫一致性、眩光及散熱等關鍵技術,開發高光效、高性價比LED照明應用產品;支持建設好LED檢測平臺,保障產品可靠性,為用戶提供滿意產品;組織示范推廣。三是鼓勵企事業單位使用LED照明產品,石家莊市政府對經核定的燈具給予10%的補貼。四是在城市道路、街道、小區、園林、政府機關大樓室內照明等優先選用LED照明產品。五是保證LED照明產品的質量。充分利用國家半導體器件質量監督檢驗中心(河北省半導體照明檢測中心)對企業提供的產品進行檢驗、考核,對石家莊市半導體照明應用工程提供質量保證。
成都:3年15000盞發揮聚集效應
今年5月,成都市成為國家首批“十城萬盞”試點城市。
據成都市科技局高新處王方全介紹,6月24日,成都市正式印發《成都市“十城萬盞”半導體照明應用工程試點實施方案(2009-2011年)》,該計劃是今后3年該市LED照明技術創新和產業化并推廣應用的規范性文件。同時,該市LED產業發展規劃、應用工程獎補辦法等文件也將出臺。這些規范性文件涵蓋了示范工程、示范政策、產業發展目標和重點方向、組織保障措施等方面,將為LED產業發展和市場應用營造良好的政策環境。計劃在3年內分批分階段開展示范工程,推廣LED路燈、隧道燈和景觀照明超過15000盞。通過應用帶動市場,引導企業技術創新,加快產業發展,提高公眾認知和接受程度。
據介紹,近年來,成都加快LED產業培育,營造促進產業發展的良好環境,LED產業規模、技術水平和應用推廣取得了積極成效,成為國內LED產業主要聚集區域之一。扶持政策上,一是在已有的光伏光電產業集群發展規劃的基礎上,進一步規劃LED產業的發展目標和重點方向。二是積極拓展LED應用領域,采取促進市政公共照明應用、配套發展背光源項目、鼓勵商業機構使用LED等措施。三是出臺“十城萬盞”示范政策,包括企業關心的政府采購、應用工程獎補等激勵措施。四是加強市場秩序維護,相繼開展了技術標準需求研究、產品質量檢查等行動,規范LED產品市場。
目前,成都市“十城萬盞”試點各項工作已按計劃有序展開,高新西新建道路、新津希望大道等第一批LED照明示范工程已進入實施階段。
根據LED產品的特性和有關場所的應用要求,成都市選擇道路、地鐵和景觀建筑分批開展示范工程,體現了重點領域突出、試點逐步深化、應用帶動市場的要求,同時兼顧災后重建。在LED產業發展上,積極探索以應用促進市場、以市場培育產業的發展道路,充分利用潛在的LED照明市場資源,引導技術創新,扶持和引進一批具有自主產權和核心競爭力的LED企業,促進產業又好又快發展。
針對當前,國內LED廠家眾多,產品良莠不齊,王方全表示,目前還沒有LED路燈的國家標準,這給推廣應用LED路燈產品帶來一定困難。另外,還需要通過技術提升、規模生產來進一步降低LED成本和完善產品質量。
武漢:規劃指引助推產業自主創新
據武漢市政府于7月1日出臺的《武漢市十城萬盞半導體照明應用工程試點工作方案》(以下簡稱《方案》)顯示:將根據已成熟的技術將太陽能與半導體照明LED相結合,在街道、車站、開發區、住宅小區、旅游景區及室內照明等適合發展LED照明的重點區域(領域)推廣應用長效節能、環保的LED功能性照明應用產品。力爭用3年時間,在剛啟動和新建示范項目中安裝36000盞LED燈,其中室外燈26000盞、室內燈10000盞,全力推動武漢半導體照明應用示范城市建設行動。
同時《方案》在LED照明產品供應企業條件中明確指出:在本市注冊且注冊資本不小于2000萬元,或注冊資本在1000萬元以上且年產品銷售額在5000萬元以上,具有法人資格的企業;有相關的企業標準,產品通過國家相關權威機構的檢測認定;公司生產的LED照明產品已在樣板工程中試用,并正常運行半年以上,性能達到節能要求;具有LED照明產品相關的自主知識產權;同等條件下,優先選擇本地芯片及封裝技術的LED照明產品。
在模式的選擇上,《方案》也指出,半導體照明工程采取政府補貼和市場化兩種模式,針對不同的工程靈活實施。在試點工作期間,以政府主導為主,然后逐步探索EMC(合同能源管理)、節能產品推廣基金等市場化方式。以半導體照明LED技術為主要推廣對象,鼓勵863計劃半導體照明重大項目成果的集成與應用,鼓勵國產芯片、器件、控制系統及產品等大規模應用,要求國產芯片、器件應用比例不低于60%.根據太陽能技術和風光互補的成熟度及其應用特點,在合適應用場合將太陽能和風光互補技術與半導體照明LED技術結合應用。
大力扶持高效節能LED照明產品。經過示范工程檢驗,節能效果達到40%以上的本地上、中、下游產業聯合體的高效節能LED照明產品,經相關部門認定列為政府集中采購目錄。
在3年試點期間,設立武漢市LED推廣應用專項資金。每年安排2000萬元,共計6000萬元,主要由市科技局、市發展改革委、武漢東湖新技術開發區管委會、市經委和市信息產業局年度預算資金中集中安排。
此外,武漢市將優先使用本地光源產品,要求采購本地企業產品比例不低于80%;對政府補貼金額原則上不超過用戶實際建設工程投資與傳統照明建設方式投資增量的40%,單個工程補貼不超過100萬元等。
據相關人士介紹,目前,東湖高新區已在濱湖路周邊初步形成了新光源產業帶,聚集了富士康、光谷電子、迪源光電、元茂光電、華燦光電等多家LED研發及生產企業。此前又在該區佛祖嶺產業園規劃6000畝土地,集中建設新能源產業園,集聚發展LED、光伏、風能等產業。
據悉,目前,東湖高新區擁有新光源企業20余家,去年,該區實現產業銷售收入近10億元。預計到2009年,新光源產業規模可達20億元。
揚州:標準先行全球通行
今年2月底,國家啟動“十城萬盞”計劃重大部署。揚州市委、市政府高度重視、積極行動,迅速成立了揚州市創建國家半導體照明工程應用示范城市領導小組,制定了《揚州市半導體照明功能性城市照明應用示范工程項目規劃》(以下簡稱《規劃》)和詳細的實施方案,并確定了半導體照明應用工程的應用試點(2009年-2010年)和應用推廣(2011年-2015年)兩個階段。
揚州市計劃在應用試點階段在市區裝配5萬盞以上的LED照明燈具,其中包括20358套市政道路照明、6127套小區照明和23882套城市亮化。這一階段,主要是通過5萬盞市政照明的試點應用,總結經驗,探索模式,搭建平臺,突破共性技術。
據揚州市科技局相關負責人透露,未來兩年內,揚州市擬投入1億元,引導企業投入數億元,并向上申請一部分,實施5萬盞大功率白光LED市政照明應用計劃。未來兩年,市政道路、小區和城市之間將到處充盈著五光十色的燈影。
未來6年,是揚州市LED照明應用推廣階段,也是揚州在市政照明領域的更大范圍內推廣應用半導體照明的關鍵階段。《規劃》提出,應用推廣階段其實分兩步走,一是規劃在2011-2012年期間,在全市(區)再推廣應用5萬盞以上LED照明燈具,即到2012年,市區要裝配10萬盞以上LED照明燈具。到2015年,100%的次干道照明、小區照明、景區亮化使用LED照明產品,30%的城市主干道照明、商業照明及家居照明使用LED照明產品。