“英明”的绿色照明之路

2022-05-08 12:40:04 | 浏览次数:

龚英辅和龚明甫兄弟俩出身于岳麓山下的书香世家,有着相似的微笑和儒雅的气质。计算机通信专业毕业的哥哥龚英辅当过电工、老师,也办过企业;弟弟龚明甫在清华大学获得电子工程硕士后,先后担任过美国IMB公司工程师、Synopsys(新思)公司资深研发经理。

2010年12月,“英明”兄弟发挥各自特长,联手在长沙市高新区注册成立了湖南星联顶晟电子科技有限公司(以下简称“星联顶晟”)。哥哥有从事市场经营的理念和经历,担任公司总经理;弟弟有技术研发的专利和成果,担任董事长。

绿色照明势在必行

近年来,随着我国城市规模的不断扩大和建设水平的提高,城市的道路照明和景观亮化灯行业发展迅速。城市夜晚的明亮和流光溢彩给人们的生活带来了便利,同时也带来了一系列困扰。

目前,大城市普遍、过多地使用灯光,使天空太亮而看不见星星,影响了天文观测、航空监测等等,很多天文台也因此被迫停止工作。据天文学统计,在夜晚天空不受光污染的情况下,可以看到的星星约为7000颗,而在路灯、背景灯、景观灯“竞相映照”的大城市里,只能看到大约20至60颗星星。

在能源日趋紧张、电力供应持续紧张的现实情况下,有数据显示,目前路灯照明的耗电量已经达到了全国照明总耗电量的30%;而车头灯,白亮的照明路灯、隧道灯,商场、酒店上的广告灯、霓虹灯,炫目的灯光令人眼花缭乱。在这样的“不夜城”中,不仅会导致夜晚难以入睡,扰乱人体正常的生物钟,从而导致工作效率低下,还将影响人的视觉锐度,甚至会造成持续性的健康危害。

在此种状况下,“绿色照明”成为城市道路照明的发展方向。“英明”兄弟也正是从该想法出发,决心在绿色环保照明领域有所建树。

从一项专利开始的故事

星联顶晟的主打产品是高压钠灯、金卤灯、高压汞灯等高压气体放电灯(简称HID灯)电子镇流器,也正是这个产品,直接促成了龚英辅和龚明甫成立了现在的公司。

龚明甫所学专业是无线电通信,按照自己的猜想,在一次做实验时,他把通信中的弱电概念运用到照明这个强电领域,并最终成功地验证了自己的猜想。2002年,他领导的清华大学团队为自己的成果申报了发明专利。2008年,中国知识产权局颁发了发明专利证书,专利名称为“防止高频电子镇流器产生振荡的方法及装置(专利号:ZL02120476.4)”。

专利是申请到了,也做出了样品,但产品却迟迟没有进入市场。龚英辅对此的解释是:“前些年国家对于节能减排还没有引起重视,政府专注于GDP的增长,此类产品市场热情不高,难以做起来。”

龚明甫在上世纪90年代就去了美国,在硅谷工作多年,谈起自己和兄长选择的道路,他感慨地说:“我还有一些专利技术可以开发出有大市场的产品。多年来,不少小有成就的人才带着成功的希望回国,报纸上时常有报道海归人员的功成名就,但殊不知每一个成功人士的背后同时也伴随着上百个人的不成功。”

然而,让两兄弟下定决心走上创业路的机遇很快到来。随着国家大力推进两型社会建设,加强节能减排的实施力度,龚家的两兄弟意识到市场时机已逐渐成熟,哥哥龚英辅提出可以自己成立公司,将手头的发明专利转化成产品,进入市场。

他们的理由首先是LED灯虽然以耐用、节能的优点风靡市场,但同样也有许多缺点,譬如说光衰、不稳定、穿透力不强、成本高等等;而高压钠灯使用时则发出金白色光,具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点,且相同距离内比LED灯污染少。而目前发达国家大多是用钠灯,美国道路上的路灯也是以钠灯为主;其次,与目前使用的电感镇流器相比,在同等条件下要得到相同的照度,电子镇流器输入功率普遍可减少10%以上,电子镇流器自身的损耗小,一般产品效率可达93%以上,功率因数可达0.99以上,大大降低输电线路损耗,且体积小、重量轻、可靠性高,是公认的绿色照明工程的重要组成部分;再次,市场调查结果显示,中国一年大约要生产1亿盏钠灯,每盏灯安装一个电子镇流器需要200至300元,中国市场每年需求可达几百亿元人民币,美国市场估算每年有40亿美金的规模。关键是,迄今用于公共照明的HID灯95%用的是老式的电感镇流器,因此中国HID灯电子镇流器的市场很大,全球市场需求则是中国市场的十倍左右。此外,湖南省的工业建设高速发展,但照明类产品却是短板,湖南是照明产品的“入超”大省。湖南应该积极发展自己的照明类生产企业。

有了对市场的深入分析,龚氏兄弟于2010年初筹备、年底成立星联顶晟公司,用了近两年的时间,将10年前申请的专利转化成实实在在的产品,并已能够达到70W至600W节能型高压钠灯、金卤灯、高压汞灯的电子镇流器的生产能力。

龚英辅不无自豪地说:“在大功率高压气体放电灯电子镇流器行业,目前全球只有中国数十家企业有生产能力,但真正有自己知识产权和研发能力、并能成功转化为产品的,国内不超过五家,星联顶晟就是其中的一家。”

内有乾坤的“黑匣子”

电子镇流器最早由荷兰著名的PHILIPS公司研发成功,当时只使用于室内日光灯,以改善其功率因数,保持发光的稳定性。但室内日光灯的功率小,技术应用相对容易。到目前为止,全球最大的照明企业如PHILIPS、GE、欧司朗,国内的亚明和TCL都没有推出大功率电子镇流器的产品。

电子镇流器看上去只有一个面巾纸盒大小,外观呈黑色,就像是一个“黑匣子”。里面的元件看上去也不复杂,其实却暗藏玄机。龚明甫拿着一个电子镇流器对记者解释:“因为它的功率密度很大,强电弱电相互干扰,要做好做稳很难,特别是声震荡频率是随机的,它取决于灯管的气压是多少、外部环境温度是多少、拿什么电压来驱动它等等。灯管的频率一直在变,在一段时间内避开了这样难点,可能一星期之后又会出现问题,许多大公司就是一直没有突破这一点,全球有20至30个相似的专利,这些年也一直有人在做,但是都脱离不出这个范围,解决不了这个难点。而我们则另辟蹊径,用脉冲相位调制的概念很好地解决了这些问题,这是我们的专利技术与他人不同的最大原因。”

产品的创新在于公司研发团队的无穷创意。说起龚明甫和他的研发团队的沟通方式也颇为有趣,龚明甫目前仍在美国加州的硅谷任职,因此,他与国内研发团队的沟通只能是每天下班后,也就是北京时间上午11点到下午3点,越洋的互联网视频对话成为其对国内技术团队进行领导和指导的主要方式。

节能减排已见成效

目前,星联顶晟的产品已开始进入市场,且有不错的成绩。

2011年6月,长沙市科技局组织专家对其新型节能型HID电子镇流器进行项目评审,评审结果为通过。经市科技局批准,该项目被确定为长沙市2011年第六批科技计划重点项目。

龚英辅给记者算了一笔账,以长沙市灯照明为例,全市路灯系统有高压钠灯7万多盏,如果以每盏灯功率250W、每晚照明10小时、电子镇流器直接节能20%计算,则全年节电约1800万度,按照有关公式,可换算为减少碳排放7300吨标煤/年;以每度电1.2元人民币计,一年节省电费约2100万人民币。在加装调光节能DESS系统后,其综合节能达40%,是原来的2倍。长沙市原有的250W高压钠灯所配套的电感式镇流器每只重2.75公斤,全部为金属材料(铜线、矽钢片和冷轧板)。而该公司生产的XLDS-250W的电子镇流器重量为0.85公斤,其中只有金属材料0.5公斤,仅此减少使用金属材料就达156.5吨,减少金属材料基本为铜材,按铜材换算,减少碳排放约为76吨煤。此外,250W路灯采用电感式镇流器的启动电流大、时间长,工作电流约3A,其线路安全运行所需电缆导电铜线截面积达16mm2;而电子镇流器采用高频脉冲启动,工作电流仅为1.2A,其线路安全运行所需截面积仅10mm2,减少了初装材料费用。仅此一项,全市13100公里路灯专用线路可以节约铜材700吨,换算为减少碳排放339.5吨标煤。

实际上,2011年11月,长沙市路灯所将长沙市银杏路和黑梨路全线路灯上的250W和400W路灯全部更换为该公司生产的XLDS节能调光型电子镇流器,在不更换灯具的情况下,2012年2月,路灯所工程技术人员对这两条道路进行了多次检测,检测结果证实这两条道路全线路灯工作稳定,光色好,实测节电率分别为36%和30%。

小产品要实现大产业

申请一个专利到制作一个样品,从样品成型到产品出炉,从产品寻觅市场到建立一个公司,“英明”兄弟二人认为,他们的目标还没有实现,他们要做的,是在家乡湖南建立一个节能照明电器产业。

经历两年的风雨历练,兄弟俩觉得公司已经走过了最难的阶段。但作为民营企业,推广市场和生产流动需要费用,公司周转资金仍显不够,因此兄弟两人非常希望得到政府的支持。今年3月,由长沙高新区创业投资引导基金有限公司与湖南高新创业投资集团有限公司共同发起成立的、全省首支由政府组织的“天使基金”——湖南麓谷高新天使基金,为星联顶晟送来了“雪中炭”,目前双方已签订意向投资协议。

作为一家科技型小微企业,龚英辅直言公司以后的发展目标就是合作。“产品贴不贴我们的商标不重要,关键是核心技术要由自己掌握。我们利用大企业的人脉、市场,将自己的产品推出去,逐渐形成品牌。在市场占有率达到一定程度后,我们的希望和目标是用电子镇流器全面取代目前普遍使用的电感镇流器,实现中国乃至全球的低碳节能照明的更新换代。目前,我们的产品已经通过了欧盟的CE认证,为进入欧洲市场扫清了障碍。”龚英辅说道。

中国的发明专利的保护期是20年,龚明甫所申请的专利保护期也已经过去10年。要想保证公司的可持续发展,进行专利的衍生及储备显得至关重要。目前,龚明甫正代表公司申请后续衍生和创新的三项发明专利。他们认为,星联顶晟能走到今天,凭借的是自身的核心技术支撑和创新精神,未来的发展中,创新也将伴随着他们心中的“绿色照明”之梦。

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