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1、20102010 年年 LEDLED 路灯技术状况与发展趋势研究报告路灯技术状况与发展趋势研究报告1、“十城万盏”进展情况截止 2007 年底，中国城市道路照明的路灯总数达 1395 万盏，并以年均 10至 20%的速度递增。因此，城市道路照明的节电市场不容忽视。在 2009 年的国务院常务会上，半导体照明被列入扩大内需的举措。2009 年 4 月 28 日，科技部批准 21 个城市为“十城万盏”半导体照明应用工程试点。 通过“十城万盏”示范工程，推进 LED 照明技术的应用，实现经济增长的目标。中国“十城万盏”目标：试点阶段(2009 年)目标:到 2009 年，在 21 个试点城市，应用
2、100 万盏 LED 市政照明灯具。包括道路照明、隧道照明、地铁车厢站台、地下停车场、加油 站等公共场所。LED 器件国产化比例为 60%。预期年节电 2.2 亿度。试点阶段期间主要的工作内容还包括制定出示范标准，进行评估与验收， 同时加强制定产品标准与检测平台。示范阶段 (20102012 年)目标:至 2010 年，在全中国完成 50 个半导体照 明示范城市建设工作，应用 200 万盏 LED 市政照明灯具。国产化比例为 70%， 预期年节电达 10 亿度。工作内容:定期发布产品指南与优秀企业。并且由财政部与科技部研究制定 财政补贴标准，对示范城市进行财政补贴。推广阶段 (20132015
3、 年)目标:至 2015 年，半导体照明进入 30%通用照明 市场。预期年节电 1400 亿度。创造 100 万人以上就业，并且成为半导体照明产 业第三强。工作内容:通过试点阶段的引导，形成成熟的市场推广模式，达到全国 30% 通用照明采用半导体照明。在“国家半导体照明工程”的推动下，中国的 LED 产业已经形成了四大聚 集地、七个产业化基地。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。 产业发展案例：1、深圳市 LED 相关企业数量由 2007 年的 700 余家，迅速发展到了 2009 年 的 2000 多家。2、世
4、界照明工业巨头通用电气、飞利浦、奥斯拉姆纷纷与半导体公司 合作，成立照明企业。3、日本日亚化工、丰田和成、SONY、佳友电工都已有 LED 照明产品问世。4、台湾目前 LED 产量仅次于日本，位居第二，列美国之前。应用案例：1、广东省从 2009 年起，开始大规模实施“千里十万”LED 路灯产业化示 范推广工程，建设总里程 1500 公里左右、规模约 10 万盏的 LED 路灯示范推广 工程。 2、扬州计划两年投入 3.3 亿元应用 5 万盏 LED 灯具升级城市道路照明。3、厦门计划两年推广 3 万盏 LED 道路照明灯具。4、成都计划实施 1.5 万盏 LED 路灯推广项目。5、山东省潍坊
5、市于 2006 年开始实施 LED 照明示范工程，安装 LED 路灯已 超过 3 万盏。今后，新建道路和公共场所一律安装 LED 灯，到 2011 年累计安装 LED 路灯 10 万盏。6、石家庄将推广使用 8000 盏 LED 路灯。其他城市 LED 道路照明项目都已 经陆续启动。7、美国洛杉矶计划 5 年内设置 14 万盏 LED 路灯；纽约州、犹他州已经启 动 LED 路灯的招标；台湾地区宣示三年内更换 128 万盏 LED 路灯。2、天津市 LED 路灯技术与应用2.1 概况2009 年 4 月，天津市选择了河西区郁江道和白云山路进行了 LED 路灯的测 试。参加测评的厂商共有 39
6、家，每家提交 10 台路灯产品。其中 312 台安装在 道路上，39 台放在质检院进行物理指标的测试，另 39 台安装在厂区内，模拟 实际道路状况，定期进行室外环境的测试。2.2 测试数据LED 路灯的测评工作已经进行了 5 个月。基本数据如下：结论：经过现场测试，我们感到，随着 LED 技术的进步和发展，LED 路灯 的应用技术也在随之进步和发展，多数 LED 路灯产品达到或超过了国家道路照 明标准。效果是明显的，形势是喜人的，前景是乐观的。但一些问题也是十分 突出。主要是生产、制造工艺上存在一些缺陷。2.3 LED 路灯故障现象一览2.3.1 整灯熄灭，灯具完全失效。在测试的 4 个月中，
7、有 4 个厂家的 5 台 LED 灯具出现完全失效，整灯熄灭的现象。有同一厂家出现 2 盏失效的情况。2.3.2 部分损坏，个别 LED 灯珠“死灯”。测试中，有些灯具出现一段、 一条 LED 灯珠“死灯”。此类的问题共 11 处，占 LED 测评路灯总量的 3.53%， 涉及 6 个厂家，占 15.4%。极端情况下，甚至出现某家的 LED 路灯安装 8 台， 部分损坏 3 台的严重状况，损坏率为 37.5%。损坏的原因基本相同。2.3.3 整灯闪亮。测试中还发现，某公司生产的 LED 路灯工作过程中发生 时亮时不亮的问题，成为真正意义上的 LED“闪光灯”。2.3.4LED 个别闪烁。测试中
8、，另一公司生产的 LED 路灯发生个别灯珠的 “闪亮”、“虚亮”现象。2.3.5 运输振动造成整灯失效。个别厂家的灯具在长途运输过程中的振动， 造成了灯具整体失效。有的灯具现场开封后，安上就不亮。2.4 主要原因分析2.4.1 电源故障，是灯具短期失效的重要原因。在 LED 路灯可靠性的“木 桶效应”分析中，电源驱动电路的可靠性占到了最主要的层面。经现场测试与 检验，出现整灯失效、部分失效、闪烁等问题的产品，电源故障的原因占到了 较高比重。2.4.2 结构与电路设计过于复杂，增加了发生故障的概率。此次测试的灯 具中，有的 LED 路灯在电路控制、驱动控制等方面做了大量细致的工作，灯具 的智能化
9、水平有了很大提升。但与此同时，由于电路、结构的复杂化，不仅降 低了电源的可靠性，同时也极大地降低了整灯的可靠性。2.4.3 结构设计水平有待提升，散热不良引起的故障几率上升。进入 6 月 份以后，七、八月份 LED 路灯的故障率明显提高。随着环境温度的降低，九月 份的故障率将随之降低。充分说明了部分厂商在解决散热问题上存在重大不足。2.4.4 工艺质量不高不严，产品存在隐患较多。发生故障的 LED 路灯中，均暴 露出不同程度的生产工艺水平不高的问题。如，LED 光源焊接的水平不高，焊 接线与焊接柱无缠绕，焊接线（片）无防护套，灯具密封不严，散热措施不得 力，元器件零部件固定不牢等严重的工艺问题
10、。焊接要求：焊点光亮、平滑；焊料层均匀薄润，且与焊盘大小比例合适， 结合处的轮廓隐约可见；焊料充足，成裙形散开；无裂纹、针孔、无焊剂残留 物。2.4.5 元器件质量不佳，稳定性差。部分参测厂商为降低成本，生产时使 用的关键器件质量不佳，导致产品可靠性大打折扣。在 LED 路灯测试与评估中，我们感到，目前存在的问题，是发展中的问题， 是纯技术性的问题。通过技术的改进，完全可以克服，也完全可以解决。2.5 天津市“十城万盏”实施计划启动建设阶段（2009 年-2010 年）本阶段完成项目投资 5 亿元，使用各类 功率型 LED 照明产品 20 万盏。全面建成半导体照明工程技术研发公共平台和产 业联
11、盟平台。重点完成以滨海高新区多个工业园区为代表的道路及公用设施 LED 照明建设，以及公用照明的示范推广。全面推广阶段（2010 年-2011 年）全面推动天津城市道路、地铁、工业区 及大型公共建筑等场所的照明产品更新换代，使天津半导体照明应用达到国际 先进水平。到 2011 年底，天津城区及滨海新区非主干道、部分主干道完成 LED 照明改造，新建非主干道全部采用 LED 照明。天津中新生态城、工业园区、多 所大学和党政机关、新农村建设等大规模使用 LED 公共照明。3、相关支持与鼓励政策3.1 中央政府大力推进 LED 路灯。由于 LED 照明还没有相应的国际和国家标准，仅有企业标准。但国家
12、推进的“十城万盏”项目，鼓励地方政府大力推 进 LED 灯在道路照明工程中率先使用，起到良好的示范作用。3.2 出台了相应的财政补贴政策。财政部、国家发展改革委颁布了高效 照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法，对大宗用户，按中标协议供货价 格的 30给予补贴；对城乡居民用户，按中标协议供货价格的 50给予补贴； 地方政府对积极应用 LED 灯的企业团体单位，也给予约 10%的补贴。3.3 地方政府大力扶持 LED 项目。在“绿色照明”的主题下，各地政府对 技术先进、经营良好的 LED 企业，设立产业发展基金和科技资金，给予了政府 补贴、财政贴息、土地使用等优惠政策。“十城万盏”半导体照明应用示
13、范工 程，多数城市已经与有关企业签订了合作协议或下了订单，鼓励、扶持企业规 模化发展。3.4 引导企业利用各种途径融资。中国在 LED 企业融资方面，适度地提供 了短期融资券、中期票据等直接融资工具，降低了银行风险和融资成本，扩大 了企业在资本市场的知名度。3.5 为企业创造良好的法律环境。深圳市颁布了LED 产业发展规划 （20092015 年）、推广高效节能 LED 照明产品示范工程实施方案、 LED 产业公共技术服务平台建设方案、关于促进半导体照明产业发展的 若干措施、关于光明 LED 产业聚集园区规划研究及相关实施建议、LED 国际交易采购中心筹建工作方案等政策文件，有利于 LED 产
14、业发挥优势、弥 补弱势。中国照明网技术论文LED 照明 3.6 起草了行业统一的检测标准。目前，一大批 LED 照明标准已经完成了 起草和征求意见，已经报送待批。工业和信息产业部半导体照明技术标准工作组 7 项行标送审稿4、投资管理模式4.1 合同能源管理模式EMC合同能源管理（简称 EMC），合同能源管理是推销一种减少能源成本的财 务管理方法。也称为 ESCO。基本模式是：把“LED 照明工程项目”当作投资目标，节能服务公司与客 户签订节能服务合同，为客户提供从能源审计、节能项目的方案设计、项目融 资到设备采购、工程施工再到后期维修与管理等项目的全过程服务。在合同期 内，节能服务公司的收益与
15、节能量直接挂钩，项目的收益主要来自于节能效益。4.2 特许权融资模式BOT政府通过特许权协议，将 LED 照明工程项目的特许权授予具有国家照明工 程资质的承包商，承包商在特许期内负责项目设计、融资、建设、运营和维护， 并利用 LED 照明工程节约的电费和维修费进行回收成本、偿还债务和赚取利润。 特许期结束后将项目所有权无偿移交签约方的政府部门。4.3 融资租赁合同模式IGF政府通过融资方和租赁方达成租赁协议，对照明设施实施 LED 照明工程改 造，由租赁方承租道路照明设施，由融资方筹集改造资金，在租赁期内负责项 目设计、融资、建设、运营和维护，并利用 LED 照明工程节约的电费和维修费， 进行
16、成本回收、偿还债务、赚取利润和支付租金。租赁期满，将项目所有权无 偿移交政府部门。 5、LED 路灯招标案例与技术参数5.1 中国某城市 LED 路灯招标技术要求 (1):选用单颗 1w 以上大功率光源组合。(2):光源选用美国 Cree 公司的芯片，有 Cree 厂家授权证书。(3):道路照度:30Lx。(4):被照区域均匀度：0.6。(5)：LED 光源 50000H 光衰：30。(6):LED 在 350mA 驱动下的发光效率：80Lm/W，单颗 LED 光通量： 90Lm/W。(7):LED 路灯的电源与灯体采用分体式结构设计。(8): 灯具中多颗 LED，应采用串联或分组串联工作方式，每组串联回路应 配置一个独立的驱动电源。(9): LED 路灯灯具出光效率：90%。(10): 防护等级IP65，确保灯具的防尘、防水和自洁。(11)：使用寿命10 年，可接在原有路灯上直接安装。 (12)：使用交流宽电压输入的稳压恒流驱动器。 (13)：灯具设计具有良好的散热和“呼吸”系统。 (14)：相关
