政府助力,半导体照明迎来新春天

2022-05-08 11:30:03 | 浏览次数:

近日,科技部发布了《半导体照明科技发展“十二五”专项规划(征求意见稿)》,提出到2015年,半导体照明产业规模将达到5000亿元,并提出要重点培育20~30家掌握核心技术、拥有较多自主知识产权、自主品牌的龙头企业,建成50个“十城万盏”试点示范城市。这对半导体照明来说无疑不是一个发展的春天。

近年来,半导体照明技术快速发展,正向更高光效、更优良的光品质、更低成本、更可靠、更多功能和更广泛应用的方向发展。目前,国际上大功率白光LED产业化的光效水平已经达到130lm/W,实验室光效已达231lm/W;小功率白光LED实验室光效已达249lm/W。虽然半导体照明的技术创新和应用创新速度远远超过预期,但与400Im/W的理论光效相比,仍有巨大的发展空间。为更好更快的发展半导体照明科技,真正实现照明科技的绿色环保,近日,科技部发布了《半导体照明科技发展“十二五”专项规划(征求意见稿)》,提出到2015年,半导体照明产业规模将达到5000亿元,并重点培育20~30家掌握核心技术、拥有较多自主知识产权、自主品牌的龙头企业,建成50个“十城万盏”试点示范城市。这对半导体照明来说无疑不是一个发展的春天。

形势篇:

技术发展 产业爆发式增长 需求明显

从全球来看,半导体照明产业已形成以美国、亚洲、欧洲三大区域为主导的三足鼎立的产业分布与竞争格局。随着市场的快速发展,美国、日本、欧洲各主要厂商纷纷扩产,加快抢占市场份额。根据目前全球LED产业发展情况,预测LED照明将使全球照明用电减少一半,2007年起,澳大利亚、加拿大、美国、欧盟、日本及中国台湾等国家和地区已陆续宣布将逐步淘汰白炽灯,发展LED照明成为全球产业的焦点。

中国LED产业起步于20世纪70年代。经过30多年的发展,中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。在“国家半导体照明工程”的推动下,形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。

《规划》指出,目前我国的半导体照明技术快速发展,正向更高光效、更优良的光品质、更低成本、更可靠、更多功能和更广泛应用的方向推进。半导体照明技术的突飞猛进,有力地促进了半导体照明产业的繁荣进步。目前许多国家都在半导体照明科技方面设置了专项资金,制定了严格的白炽灯淘汰计划,大力扶持本国或本地区的半导体照明产业。同样,我国半导体照明技术和产业在当前情况下具备跨越式发展机会,因为我国的半导体照明需求相对明显。作为人口大国、人均资源小国,解决能耗问题是我国当前形势下首先并且急需解决的问题。半导体照明产业以其资源能耗低、带动系数大、创造效益高等有利因素,理所当然地成为国家和社会的首选。进入十二五以后,人们的生活水平和文化素质都有所提高,半导体照明也越来越符合当代人需求。

目标篇:

产业规模5000亿 80%国产化 3500万吨

《规划》中提出,到2015年,半导体照明行业要实现从基础研究、前沿技术、应用技术到示范应用全创新链的重点技术突破,关键生产设备、重要原材料实现国产化;重点开发新型健康环保的半导体照明标准化、规格化产品,实现大规模的示范应用;建立具有国际先进水平的公共研发、检测和服务平台;完善科技创新和产业发展的政策与服务环境,建成一批试点示范城市和特色产业化基地,培育拥有知名品牌的龙头企业,形成具有国际竞争力的半导体照明产业。

具体说来,技术目标上,产业化白光LED器件的光效要达到国际同期先进水平(150~200lm/W),LED光源/灯具光效达到130lm/w,有机发光二极管(OLED)照明灯具光效达到80lm/W,硅基半导体照明、创新应用、智能化照明系统及解决方案开发等达到世界领先水平,形成核心专利300项;产品目标上,80%以上的芯片实现国产化,大型MOCVD装备、关键原材料实现国产化,形成新型节能、环保及可持续发展的标准化、规格化、系统化应用产品,成本降低至2011年的1/5;产业目标上,产业规模达到5000亿元,培育20~30家掌握核心技术、拥有较多自主知识产权、自主品牌的龙头企业,扶持40~50家创新型高技术企业,建成50个“十城万盏”试点示范城市和20个创新能力强、特色鲜明的产业化基地,完善产业链条,优化产业结构,提高市场占有率,显著提升半导体照明产业的国际竞争力;此外,还要培育和引进一批学科带头人、创新团队和科技创业人才,建立国际化、开放性的国家公共技术研发平台,完善我国半导体照明标准、检测和认证体系,发挥产业技术创新战略联盟的作用,推动产学研用深度结合,切实保障我国半导体照明产业的可持续发展。

《规划》提出,近年来,许多发达国家/地区均安排了专项资金,大力扶持本国或本地区半导体照明技术创新与产业发展。如今,产业发展呈爆发式增长态势,已到了抢占产业制高点的关键时刻。在国家研发投入的持续支援和市场需求的拉动下,中国半导体照明技术和产业具备跨越式发展机会。

根据《规划》,我国半导体照明企业的发展目标非常宏大,产业规模也会随之快速壮大。国家将会着力培养掌握核心技术、拥有较多自主智慧财产权、自主品牌的龙头企业,这样就会促使创新型企业的崛起,与之相适应的特色产业基地、相对完善的产业结构也会随之产生壮大。目前我国半导体产业的国际竞争力仍然不能以世界半导体照明产业大国相提并论,《规划》出台对我国在这方面的核心竞争力会有非常的影响。

到2015年,LED照明产品在通用照明市场的份额达到30%,实现年节电1000亿度,年节约标准煤3500万吨。80%以上的芯片实现国产化,大型MOCVD装备、关键原材料实现国产化,LED产品成本降低至2011年的1/5。

任务篇:

基础研究 前沿技术 应用技术 平台建设 环境建设

一是加强基础研究,解决宽禁带衬底上高效率LED芯片的若干基础科学问题,研究高密度载流子注入条件下的束缚激子及其复合机制;探索通信调制功能和LED照明器件相互影响机理。二是加强前沿技术研究。突破白光LED专利壁垒,光效达到国际同期先进水平;研究大尺寸si衬底等白光LED制备技术,加强单芯片白光、紫外发光二极管(UV-LED)、OLED等新的白光照明技术路线研究;突破高光效、高可靠、低成本的核心器件产业化技术;提升LED器件及系统可靠性;实现核心装备和关键配套原材料国产化,提升产业制造水平与盈利能力。三是强化应用技术研究。以抢占创新应用制高点为目标,以工艺创新、系统集成和解决方案为重点,开发高品质、多功能创新型半导体照明产品及系统,实现规模化生产;开发出具有性价比优势的半导体照明产品,替代低效照明产品;开展办公、商业、工业、农业、医疗和智能信息网络等领域的主题创新应用。四是建立共性技术平台。以创新的体制机制建立开放的、国际化的公共研发平台,加强共性关键技术研发;探索以企业为主体,政府、研究机构及公共机构共同参与的技术创新投入与人才激励机制,促进半导体照明前沿技术及产业化共性关键技术的研发与应用,支撑产品的创新应用和产业的可持续发展。五是完善产业发展环境建设。研究测试方法及开发相关测试设备,引导建立检测与质量认证体系,参与国际标准制定;开展知识产权战略研究,提升我国半导体照明产业专利分析和预警能力;积极探索EMC等商业推广模式。通过完善产业发展环境,促进技术研发和产业链构建,支撑示范应用,推动“十城万盏”试点工作顺利实施。

保障篇:

政策引导与产业促进 财政支持 国际交流 人才创新

《规划》最后一项提到的是为达成上述目标和任务所要提供的政策措施。虽然没有透露任何可能投入的具体数字,但是,相关措施无疑在《规划》正式公布后会成为各级政府的施政依据。各级政府在规划的正式颁布后,将有政策的依据推行各种节能补贴,人才引进,国际交流合作及研发投入等对产业的支援性政策。

在政策方面,国家相当重视。《规划》中的虽然没有明确提出政策的名称体系,但是既然明确提出了相关内容,那么半导体照明产业的就具有了依托。我国的半导体照明发展尚处于初级阶段,如何有效的整合有力的国际资源是非常重要的,《规划》中明确提出了加强国际交流的措施,与发达国家互通有无,共同发展。这也从一个侧面反映出,我国将会加大对外资企业半导体节能照明科技的支持引导。人才创新、人才队伍建设是发展半导体照明科技的重中之重,发展技术,人才是关键,《规划》指出,积极引进海外人才,加强国内人才的创新能力建设,从整体上提高从业人员的整体素质和创新能力。

半导体照明产业的发展壮大,需要强大的财政支持,这就要求国家财政给予强有力的物质支持。物质保障是基础,技术研发是核心,而人才培养是关键。因此要想实现半导体照明的飞跃发展,人才创新、技术进步是重中之重。《规划》中明确提到的财政支持、人才创新是真正保证其发展的坚实后盾。

优势篇:

高节能 寿命长 高新尖

半导体照明,是节能能源。所谓节能能源即为环保无污染,直流驱动,超低功耗(单管0.03~0.06瓦)电光功率转换接近100%,相同照明效果比传统光源节能80%以上。

有人将LED光源称为长寿灯,意为永不熄灭的灯。固体冷光源,环氧树脂封装,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万到10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256×256×256=16777216种颜色,形成不同光色的组合变化,实现丰富多彩的动态效果及各种图像。由于LED光源的光谱中没有紫外线和红外线,既没有热量,也没有辐射,眩光小,而且废弃物可回收,没有污染不含汞元素。由于LED是冷光源,所以可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。与传统光源单调的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等,所以亦是数字信息化产品,是半导体光电器件“高新尖”技术,具有在线编程,无限升级,灵活多变的特点。

前景篇:

应用广泛 产值巨大 产品推广模式或将转变

当前中国半导体产业大而不强,核心竞争力仍有待于进一步提升。对国内企业而言,壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务,掌握一手的核心技术、培育一流的研发团队对这些企业而言是占有市场份额的制胜法宝。有业内人士指出,目前LED光源仍主要应用在显示屏、背光源等领域,其最大的需求照明市场仍未打开,在全球节能减排以及各国开始逐步禁用白炽灯的背景下,通用照明市场的开启,无疑将成为LED产业发展的又一大亮点。

根据《规划》所提出,到2015年,LED照明产品在通用照明市场的份额达到30%,实现年节电1000亿度,年节约标准煤3500万吨。事实上,近期很多地方都出台了支持LED通用照明产品普及的具体政策措施。广东省将LED列入了《广东省战略性新兴产业发展“十二五”规划》,明确提出要扩大LED照明示范应用规模和范围,建设300万盏户外照明灯具,3000万只LED室内照明灯具,以及10个左右LED照明综合应用示范区。而根据2011年发布的《滨海新区促进新能源产业发展的若干措施》,天津滨海新区将重点支持实施区内LED校园、LED社区、LED工业园、LED交通等绿色照明示范工程,每个专案原则上给予最高不超过50万元人民币的贴息或资金补助。

最近,针对LED通用照明市场室外照明领域的一项调查已指出,2011年,中国LED路灯总产量(不含隧道灯)已达68万盏,同比增长58%。其中,国内LED路灯安装量达53万盏。预计2012年中国LED路灯总产量将达122万盏,同比增长79%。与前几年相比,LED路灯被大众的接受程度已大幅提高,推广模式将渐渐从示范推广演变为普及推广。

《规划》是政府第一次针对半导体照明产业提出如此具体全面的布局。这标志着中国半导体照明产业通过多年的多方面准备和积蓄,有望通过国家意志推动达成规划之目标,成为未来国民经济主导性产业之一,从而带动相关产业发展,服务于国民经济总体发展方针。

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