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千瓦級(jí)傳統(tǒng)照明落幕,大功率LED新星冉冉升起

發(fā)布日期:2022-07-14 點(diǎn)擊率:23

談起大功率照明,目前市場(chǎng)上使用的大功率照明燈具主要是高壓鈉燈、金鹵燈,但這些燈具能耗高、光衰嚴(yán)重、可靠性差且對(duì)環(huán)境有污染(燈具含汞);這些燈具還屬于熱光源,熱光源指的是利用熱能激發(fā)的光源,其電能大多數(shù)轉(zhuǎn)都化為了熱能,熱能損耗較高,發(fā)光效率較低;再有一點(diǎn)就是高壓鈉燈、金鹵燈,使用的是交流電發(fā)光,頻閃嚴(yán)重。

大功率LED在節(jié)能環(huán)保、智能控制和壽命方面具有巨大優(yōu)勢(shì),是實(shí)現(xiàn)國家“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)的重要推手,市場(chǎng)需求也極為迫切。在過去的大眾認(rèn)知里,100瓦就是LED燈具的最大瓦數(shù),在業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的熒光膠LED封裝技術(shù)也只能實(shí)現(xiàn)200W的COB光源,傳統(tǒng)燈珠陣列式大功率LED燈具存在體積大、重量重、光學(xué)設(shè)計(jì)難、成本高等問題,不能很好地滿足大功率照明市場(chǎng)的需求,限制了其在市場(chǎng)的推廣應(yīng)用。因此,單光源大功率LED燈具,被認(rèn)為是真正實(shí)現(xiàn)替代傳統(tǒng)大功率燈具的最佳選擇。

2015年日本西鐵城電子在香港國際照明展展出的全球最大功率500WLED照明產(chǎn)品至今還存在熒光粉膠封裝,大功率化產(chǎn)生的熱量無法高效散發(fā),有機(jī)膠易老化、發(fā)光不穩(wěn)定、使用壽命短等實(shí)際問題。

中科院在大功率LED照明市場(chǎng)做出突破

2022年6月29日,中科院發(fā)布了一項(xiàng)研究成果:超大功率LED透明熒光陶瓷研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。此項(xiàng)研究成果填補(bǔ)了我國國內(nèi)大功率LED照明市場(chǎng)的空白,提供了一種替代傳統(tǒng)熒光粉的高光效、高可靠性的透明熒光陶瓷及其封裝技術(shù)。

千瓦級(jí)傳統(tǒng)照明落幕,大功率LED新星冉冉升起

圖片來源:中科院

據(jù)悉,該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)多年透明陶瓷研究積累開發(fā)了替代傳統(tǒng)熒光粉的光效高、高可靠性透明熒光陶瓷及其封裝技術(shù),突破了高質(zhì)量熒光陶瓷規(guī)模化制備、COB封裝光源高效散熱、LED整燈精準(zhǔn)配光等關(guān)鍵技術(shù),擁有從材料制備到封裝工藝的完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),目前實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單顆COB光源功率1500瓦(已報(bào)道的最大功率),實(shí)現(xiàn)了變革性的超大功率白光LED封裝技術(shù),獲得了多項(xiàng)PCT國際發(fā)明專利及30余項(xiàng)國內(nèi)專利授權(quán),突破了國外專利壁壘,超大功率LED的研發(fā)達(dá)到了實(shí)用性水平,總體技術(shù)水平居國際領(lǐng)先。

該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)使用其自主研發(fā)的無機(jī)玻璃陶瓷熒光體取代傳統(tǒng)的熒光粉/有機(jī)硅膠和熒光陶瓷制成的LED燈具,具有發(fā)光強(qiáng)度高、色度可調(diào)諧、物化性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。與大功率傳統(tǒng)照明的高壓鈉燈、金鹵燈相比,其能耗只有高壓鈉燈、金鹵燈的三分之一左右,優(yōu)勢(shì)及其明顯。

中科芯源替換千瓦級(jí)傳統(tǒng)照明

2022年7月12日,中科院海西研究所發(fā)布了兩則數(shù)據(jù),是中科芯源大功率LED燈具與大功率傳統(tǒng)照明燈具在節(jié)能壽命與投入方面的比較。

千瓦級(jí)傳統(tǒng)照明落幕,大功率LED新星冉冉升起

金鹵燈和LED工礦燈的節(jié)能比較(數(shù)據(jù):中科院 圖:OFweek)

根據(jù)中科院發(fā)布的此項(xiàng)數(shù)據(jù),以6米高的工業(yè)廠房為例,面積3600m2,布置100盞燈,1天用電10小時(shí),1年365天計(jì)算,1度電1.0元核算,5年約可以省電60萬元,節(jié)約維護(hù)成本15萬元,合計(jì)減少投入75萬元。

千瓦級(jí)傳統(tǒng)照明落幕,大功率LED新星冉冉升起

漁船誘魚燈的節(jié)能比較(數(shù)據(jù):中科院 圖:OFweek)

根據(jù)中科院發(fā)布的此項(xiàng)數(shù)據(jù),以長45米,功率400千瓦中型近洋漁船為例,需要2000W單端金鹵燈誘魚燈350盞(300W大功率LED投光燈700盞),使用柴油發(fā)電,每度電發(fā)電成本1.60元核算,3萬小時(shí)可以節(jié)約硬件投入210萬元,省電2562萬元,合計(jì)減少投入2772萬元。

從以上數(shù)據(jù)可以看出,大功率LED燈具前期投入較大,是傳統(tǒng)燈具的3-5倍,但好在其所消耗的電能只占傳統(tǒng)燈具的30%,硬件投入與維護(hù)成本也較有優(yōu)勢(shì),從長遠(yuǎn)看,大功率LED燈具比傳統(tǒng)的大功率照明燈具更具優(yōu)勢(shì)。

小結(jié)

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),中國照明消耗約占整個(gè)電力消耗的25%。隨著節(jié)能環(huán)保,綠色低碳理念的深入人心,綠色生活亮點(diǎn)不斷呈現(xiàn),再加上國家“碳達(dá)峰碳中和”目標(biāo)的不斷推行,現(xiàn)有技術(shù)已可實(shí)現(xiàn)大功率LED燈具的量產(chǎn),大功率LED燈具對(duì)傳統(tǒng)大功率燈具全面替換的日程將被拉近。

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