「研究报告」中国及天津市LED路灯技术状况与发展趋势研究报告(上)

  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 (2010~2012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 (2013~2015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xx失效。在测试的4个月中,有4个厂家的5台LED灯具出现xx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,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。



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