LED照明现状及未来展望

摘要：LED是21世纪令人瞩目的光源，具有广阔的照明前景。本文分析了LED照明产业的应用现状，并简要论述了LED照明产业的发展前景。

关键词：LED产业；应用现状；前景分析

中图分类号：J914文献标识码： A

近年来， 由于不可再生能源的日益消耗，节能受到全世界的重视。据统计，照明用电占世界用电的近25％,，照明用电逐年上升。在各种照明光源中，LED以其潜在的节能等优点受到全世界的关注。美国、日本、韩国、欧盟等相继推出自己的国家计划，并投入大量的人力物力。在这种形势下，LED技术持续快速进步，包括光效每年的快速上与价格的快速下降。这同时快速推进了LED在多种领域的应用．包括指示灯、显示、背光源、普通照明等。这些均是与人眼视觉相关的照明技术．但LED的特点决定了它具备除视觉之外的应用，。本文根据LED的特点，分析了LED的一些应用前景。

LED照明对环境没有污染，是一种难得的绿色光源。由固态的半导体器件组成，它可以实现将电能转化在光。与普通的白炽灯、荧光灯等相比，具有体积小，耗电量低，使用寿命长，色彩丰富，环保且具有良好的抗震性等优良性能。这些无疑都决定了LED在现代照明市场上处于领先优势地位，成为了理想的光源。

一、LED灯具

1、灯具的发光原理

LED，又称发光二极管。它利用固体半导体芯片作为发光材料，当N级和P级两端加上正向电压时，半导体中的载流子发生复合，放出过剩能量而引起光子发射产生可见光，这就是其发光原理。当LED处于工作状态时，电流从阳极流向阴极，半导体晶体就会发出从紫外到红外变化不同颜色的光线。电子与空穴之间的带隙越大，产生的光子能量也就越高。而LED灯具之所以能够发出不同颜色的光，主要原因就是不同材料的灯具带有不同的带隙而造成的。其中以蓝色光、紫色光的带隙最大，其光子携带的能量也就最多。

2、灯具优点

1）效率高、耗能小。由于LDE是冷光源，与普通灯具相比，其节能节电效率可达90%以上。据研究资料显示，在同样的光源亮度下，LED灯具的耗电量仅是普通白炽灯的10%，是荧光灯的50%。可见，其强大节能节电效率；2）健康、环保。众所周知，大多数半导体的制作材料基本含有汞元素。汞是一种液态银白色金属有毒物质。失效后倘若不能及时回收处理，将对环境产生严重的污染效果。而LED灯具提倡采用水溶性树脂，使用无毒、无溶剂树脂与密封材料。可实现绿色生产和无污染排放，失效后的废弃物还可回收，无环境污染等后顾之忧；3）艺术化。由于不同材料的使用材料可产生不同颜色的光，使得LED灯具在实用价值的基础上，产生了强大的艺术效果。光色是构成视觉美学的基本要素，因而光源的选用直接影响着灯光的艺术效果。目前，颜色LED灯具能够展示所有可见光的颜色，且颜色纯度高。所以颜色LED灯具的应用，最大程度地向人们展示了视觉美学的艺术效果。打破了原有灯具形态的固有观念，以艺术的角度去认识、理解和表达光的主题。

二、LED照明发展前景分析

2011年，我国关于LED的应用，除开灯泡的更换，主要包括商业、住宅的LED使用情况，大致为30亿美元。从一些研究数据进行分析，LED具有乐观的发展前景，总体其市场将以20%的增长率增长，其中预计今年高亮度LED的市场规模将达到120亿美元，而预计到达2015年LED增长率将高达30.6%，达到202亿美元的数据。而这些数据的持续增加，随着LED在照明市场领域的不断扩张，这无疑将引起照明市场的一些变革。主要表现在以下几个方面：1）首先，与传统照明相比（主要指白炽灯和节能灯），平均售价较高的随着LED所在市场份额的逐渐提高，灯泡市场将会持续增长，到2016年，LED大约会占到全球灯泡市场的60%；2）LED的不断扩张，引起了照明市场组成的变动，这一变动将对外想要进入照明市场的其他产品抬高了门槛；3）由于LED的优良特性，引起了政府了极力关注，并颁布了关于LED的补贴政策，从今年开始全力打造属于本土的LED品牌，这将成就LED相关企业的成长与发展。

价格是决定市场占有份额非常关键的一个因素，从目前的情况分析，LED要真正占据市场，还需要解决成本与价格的问题，其中成本又是影响价格的重要决定因素，所以如何有效的降低LED成本有待研究。LED照明灯具需要特殊的制造工艺以及材料，造成了LED居高难下的直接成本的尴尬境地，又由于成本等原因，造成LED市场价格远远高于传统灯具，是普通灯具的2倍～40倍。但从长远的成本和利益角度进行效益分析，这个差距在逐渐的缩小。这主要体现在照明灯的使用条件以及电力价格方面，如和同等效力的传统灯具进行全寿命周期成本相比，LED的维修费用以及消耗的电费要低的多，比如LED球泡灯、LED射灯、LED筒灯，在该方面显现出了明显的优势。目前，LED直管灯的全寿命周期成本与传统照明基本持平，无明显优势，但预计在2012年将显现出较为明显的成本优势，实现替代使用的推广。此外，值得一提的是户外用于照明的LED路灯和隧道灯，和传统灯具相比，成本差距约在30%左右，LED具有明显的成本优势。根据LED照明灯具的价格不断降低、性能不断提升的发展趋势，预计在2013年前，绝大多数LED灯具的全寿命周期的综合成本将明显低于传统灯具，成为主流的照明光源

目前，我国LED市场已经在优势的驱动下一步一步的形成，加上政府的支持，相关政策的颁布实施，都将有力于LED在市场上的地位的形成。关于成本难题，随着科技的进步，工艺的改进，也将逐渐采用新技术和新材料来一一得到解决。同时也随着相关应用环境，如标准、产品认证和检测、工程应用设计和示范、相关政策等产业环境的完善，LED照明应用毫无疑问的将在未来几年间保持较高的增长速度，根据灯具数据不完全统计，在2015年，LED将成为照明市场最具竞争实力的罪蛀牙照明光源之一。

从LED未来的发展，主要表现在以下几个方面：1）LED募投企业的方向。从目前以及市场行情的发展来看，未来LED企业将把目光更多的投向LED关键设备以及相关配套设备方面做好照明产品的封装以及应用；2）LED产品快速升级。随着市场的需求以及技术的不断进步，将逐步减小LED的成本，使之在照明市场更具有竞争实力，成为市场的主流。3）应用客户逐渐扩大。目前，LED-显示屏、照明装饰是LED的应用大户。随着LED的不断成熟，逐渐会向其他领域扩张，比较有市场潜力的如为建筑物外立面提供不同颜色变换效果的景观照明等；4）结合前面LED照明的现状分析，不难发现，价格是影响其市场份额的主要因素，所以降低成本成为了LED从今开始需要努力的方向。这需要技术的支撑、新材料的研究，从而带动成本的下降，这样LED在路灯、LED汽车车灯、大尺寸LED背光源、LED全彩显示屏等领域的增长就手到擒来。

三、结论

LED对环境无污染，且耗能少，色彩丰富。作为一种绿色光源，LED照明灯具具有远大的市场前景。目前由于其价格等方面的原因，未真正得到普及，更多的可能是应用在道路及隧洞中。因此要想其逐步向民用、住宅、室内发展扩张，必须不断进行技术的创新以及材料的试验探究，在成本上下功夫。并且要让接近太阳自然白光色温范围（5500K～7500K）的LED照明产品显色指数较高、光衰较小、成本与能耗较低，是最适合的照明光源的观念意识深入民心。由此，LED具有光明的前景。

参考文献

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