LED照明产品质量认证与检测方法
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1.3 各国和地区LED照明发展计划

为了应对全球气候变化,许多国家和地区出台了淘汰低效照明产品的行动计划。全球半导体照明研究计划及进展情况如表1-1所示。

表1-1 部分国家和地区半导体照明计划及进展情况

1.日本:21世纪照明计划

1998年,由通产省资助、新能源产业技术综合开发机构(NEDO)和金属研究开发中心(JRCM)负责执行的“21世纪照明计划”正式启动,参与机构包括4所大学、13家公司和1个协会。该计划关注的核心是高质量材料的生长、高功率管芯的制备和高效率白光荧光粉的获得等,开展研究的项目包括:氮化镓(GaN)基化合物半导体发光机理的基础研究;改进用于紫外LED外延生长的方法;研究用于同质外延生长的大面积衬底;开发由紫外LED激励产生白光的荧光粉,并生产出使用白光LED照明的光源。日本通过政府大幅补贴的方式来积极推广LED照明替代白炽灯,预计2015年,替代率达到50%,2020年替代率达到100%。

2.美国:下一代照明计划

美国能源部于2000年开始启动“国家半导体照明研究计划”,即“下一代照明计划”(NGLI),总共投资5亿美元支持计划的实施。该计划已被列入美国“能源法案”,由国防高级研究计划局(DARPA)和光电产业发展协会(OIDA)负责执行,共有13个国家重点实验室、公司和大学参加。重点研究方向是LED成本的降低和转换效率的提升,氮化镓材料的固体物理学问题,金属有机化学气相沉积(MOCVD)相关工艺,低缺陷密度衬底和器件结构的优化等。随后,美国能源部制订了“固态照明研究与发展计划”,该计划为半导体照明确定了无机LED和有机LED(OLED)两个方向,已进行了多次修订。美国能源部还于2007年4月发布了《固态照明商业化支持五年计划》草案,它为产品的商业化活动提供了一个基本框架。美国能源部的LED发展计划将LED在普通照明应用领域的发展分成两个阶段。2008年到2012年为第一阶段(5年),主要是发展替代型LED照明灯,取代部分传统照明灯/灯具,其目的是启动LED在照明中的应用。应用结果表明,这种形式并不能充分发挥LED的本质特性,反而因散热等问题带来寿命短、光效不能充分发挥的弊端。而第二个阶段将发展基于LED本质特点的全新LED照明装置,更多地与居住环境、家庭数字和网络、建筑学等相结合的电子照明产品。LED照明技术的发展将打破传统照明灯/灯具行业的观念。

3.欧盟:彩虹计划

欧盟于2000年7月实施了“彩虹计划”,以推广白光LED的应用。该计划由欧盟设立的执行研究总署(ECCR)负责组织,委托6个大公司、2所大学执行,研究内容之一是发展氮化镓基照明光源。“彩虹计划”于2003年7月结束,该计划推动了欧洲高亮度户外照明市场的增长。2004年10月,欧盟正式启动了“用于信息通信技术与照明设备的高亮度有机LED”项目(OLLA),该项目的经费大约为2000万欧元,由欧盟第六框架计划(FP6)中的信息社会计划(IST)提供。项目由来自8个欧盟成员国的6所大学、8个研究所和10个公司共同完成。

4.韩国:氮化镓基LED半导体开发计划

2000年,韩国政府制订了“氮化镓基LED半导体开发计划”,并成立光产业振兴会(KAPID)负责计划的组织与实施,其中涉及半导体照明的研究项目包括以氮化镓为材料的白光LED等。韩国的“固态照明计划”已得到政府批准,2004年到2008年政府投入1亿美元,企业提供30%的配套资金,该计划的目标是2008年发光效率达到80lm/W。韩国计划到2015年年末确保30%的通用照明市场。

5.英国:用于有效照明解决方案的新型LED计划

英国商业、企业和改革部(DBERR)(原贸易工业部)于2007年7月启动了“用于有效照明解决方案的新型LED计划”(NoveLELS),目标是开发新型氮化镓芯片技术,将LED光源商业化。该计划获得英国商业、企业和改革部330万英磅的资助,而英国政府及技术战略委员会也为其提供了超过170万英磅的资助。

6.中国:绿色照明工程

为响应国际社会淘汰低效照明产品的潮流、进一步推动中国绿色照明工程,国家发展和改革委员会与联合国开发计划署、全球环境基金于2009年联合启动了“中国逐步淘汰白炽灯、加快推广节能灯”项目,主要内容是研究拟订淘汰白炽灯、推广节能灯的行动计划和政策措施。

国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部、交通运输部联合组织开展半导体(LED)照明产品应用示范工程,旨在进一步推动绿色照明工程,促进我国LED照明节能产业健康有序发展。我国是照明产品的生产和消费大国,2007年,白炽灯产量44.4亿只,占世界产量的1/3,出口29.8亿只;紧凑型荧光灯产量30亿只,占世界产量的80%,出口22亿只。我国照明用电约占全社会用电量的12%,采用节能灯替代白炽灯可节电60%~80%。若把现有在用的白炽灯全部替换为节能灯,一年可节电480亿千瓦时,潜力巨大,是实现节能减排目标的重要途径。2009年全国LED产业的产值达827亿元,其中处于产业下端的应用领域产值为600多亿元;而涉及核心技术的衬底材料、外延生长及芯片制造等关键环节,国内企业只创造了28亿元左右的产值。