LED照明被稱為21世紀最有發(fā)展前景的綠色照明光源，LED照明產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，可帶動提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級，受到世界各國廣泛關(guān)注，美歐等國家和地區(qū)紛紛積極實施半導(dǎo)體照明發(fā)展計劃，加緊了LED照明產(chǎn)業(yè)布局。
LED從概念熱到學(xué)科建設(shè)
“在過去幾年時間，我國的LED熱，只是概念熱，而不是創(chuàng)新熱、研發(fā)熱。由于缺乏核心技術(shù)和專利，低水平盲目投資現(xiàn)象嚴重。我國70%的企業(yè)只能蝸居于下游低門檻低技術(shù)含量的封裝和裝配環(huán)節(jié)，相互低水平競爭。”中國工程院院士周廉分析說。
前些年，在國內(nèi)，一些研發(fā)機構(gòu)和照明企業(yè)的專家學(xué)者，對于超高亮度發(fā)光二極管外延片及功率型芯片開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化和高端半導(dǎo)體照明，還只是一個“概念”。畢竟，它是國際上‘綠色照明’的前沿技術(shù)。
相比傳統(tǒng)照明產(chǎn)品，其能耗低、壽命長、光效高，燈具具有無汞、無閃爍的特性，節(jié)能環(huán)保，更加低能耗、長壽命，具有傳統(tǒng)照明無法比擬的優(yōu)點。
中科院半導(dǎo)體照明研發(fā)中心主任、半導(dǎo)體照明聯(lián)合創(chuàng)新國家得點實驗室主任李晉閩說，作為新一代光源，LED照明將是人類繼愛迪生發(fā)明白熾燈泡之后，照明領(lǐng)域最偉大的發(fā)明之一。
國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長吳玲表示，正因為LED照明具體許多優(yōu)點，2003年6月，由國家科技部牽頭成立“國家半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組”，拉開了國內(nèi)LED照明產(chǎn)業(yè)的序幕。2009年年初，科技部開展了“十城萬盞”半導(dǎo)體照明應(yīng)用工程試點工作，掀起了國內(nèi)LED道路燈具的發(fā)展高潮。2009年10月，針對國內(nèi)LED照明發(fā)展的進程，國家發(fā)改委聯(lián)合住建部等六部委出臺 “LED照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見”，明確了我國到2015年LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標。2013年2月，為引導(dǎo)半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，促進節(jié)能減排，國家發(fā)改委等六部委編制了《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》，提出了LED照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)到2015年的發(fā)展目標、任務(wù)和措施。
由于國家政策扶持，國內(nèi)一些企業(yè)盲目擴張，但核心技術(shù)的研發(fā)始終沒有突破性進展。據(jù)時任美國里海大學(xué)半導(dǎo)體中心研究員、Veeco公司首席科學(xué)家李學(xué)敏回憶，太原理工大學(xué)副校長許并社教授專程前往美國，與其探討LED核心技術(shù)的研發(fā)，回國后，以國家杰出青年基金獲得者許并社博士為主的新材料工程技術(shù)研究中心成立，業(yè)界頂級專家、名企高工和大學(xué)研究人員紛紛加盟，形成了國內(nèi)LED學(xué)科領(lǐng)域技術(shù)最專業(yè)也最全面的研發(fā)團隊。國內(nèi)一些知名院校、科研院所，相繼開展了LED學(xué)科研發(fā)。
從學(xué)科建設(shè)到知識產(chǎn)權(quán)發(fā)明專利
三流企業(yè)賣苦力，二流企業(yè)賣產(chǎn)品，一流企業(yè)賣專利，超一流企業(yè)賣標準。通過幾年的潛心研究，我國LED產(chǎn)業(yè)及應(yīng)用基本形成。
太原理工大學(xué)用核心專利和集成技術(shù)突圍，使我國用于照明高端系統(tǒng)集成產(chǎn)品的主要配件不再依賴進口，也打破了國外對半導(dǎo)體照明領(lǐng)域先進技術(shù)和專利的壟斷，在世界半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)中掌握了主動權(quán)?！案吡炼人{、綠LED外延片及其芯片”已于2004年被國家4部委認定為國家重點新產(chǎn)品，LED、LD外延片和芯片等關(guān)鍵產(chǎn)品，達到國際先進水平。
吳玲說，目前，我國在LED照明核心技術(shù)領(lǐng)域申請專利近50多項，解決了以往LED照明燈具使用壽命短、眩光嚴重、節(jié)能效果差、外形笨重、價格居高不下等問題，并以專業(yè)的系統(tǒng)集成技術(shù)為突破，成為業(yè)界翹楚。
一頭抓專利技術(shù)，一頭抓品牌服務(wù)?！癓ED照明產(chǎn)業(yè)鏈長，關(guān)鍵技術(shù)點多，大多企業(yè)都能在某一點取得領(lǐng)先，國內(nèi)研發(fā)機構(gòu)的優(yōu)勢在于領(lǐng)先技術(shù)點多、技術(shù)全面，集成技術(shù)居于全國領(lǐng)先地位?！痹谘杏懼?，中國工程院院士趙連城認為。
在大多數(shù)企業(yè)還在埋頭產(chǎn)品的時候，太原理工大開始輸出專利、技術(shù)、管理、品牌和標準。目前，國內(nèi)研發(fā)機構(gòu)以科研成果、專利技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力為切入點，以技術(shù)入股、技術(shù)支持等形式，悄然拉開帷幕，延伸擴張。
從發(fā)明專利到LED產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
2013年2月，為引導(dǎo)半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，促進節(jié)能減排，國家發(fā)改委等六部委編制了 《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》，提出了LED照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)到2015年的發(fā)展目標、任務(wù)和措施。
規(guī)劃指出：LED節(jié)能照明產(chǎn)業(yè)年均增長30%左右，2015年達到4500億元。此外，規(guī)劃明確提出，到2015年，60W以上普通照明用白熾燈全部淘汰，市場占有率將降到10%以下，LED功能性照明市場占有率達20%以上，LED液晶背光源、景觀照明市場占有率分別達到70%和80%以上。這將引導(dǎo)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，對半導(dǎo)體照明市場的啟動也具有重要意義。
周廉院士認為，在國家的推動和政策扶持下，我國LED照明產(chǎn)品的制造成本不斷下降，LED照明市場需求持續(xù)擴大，已形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，但同時也存在諸多問題。一、可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)支撐不夠，研發(fā)支持力度不足、力量分散;二、產(chǎn)業(yè)資源不集聚，產(chǎn)業(yè)格局急需整合。企業(yè)規(guī)模小而散，集中度不高，產(chǎn)業(yè)區(qū)域分布呈現(xiàn)分散化趨勢，高端產(chǎn)品和領(lǐng)軍人才缺乏;三、發(fā)展環(huán)境亟待優(yōu)化，政策沒有形成合力，標準、檢測及認證體系有待完善;四、缺乏核心技術(shù)專利，產(chǎn)學(xué)研合作松散。LED發(fā)光效率雖然不斷提升，但仍存在電光轉(zhuǎn)換效率低、散熱性能差、暖白光LED照明的顯色指數(shù)和色溫控制較難等亟待解決的問題。
經(jīng)過新老專家學(xué)者潛心研究和長期的艱辛努力，我國LED產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用正朝著一個前途光明、發(fā)展勢頭良好的方向邁進。