科技引领LED产业璀璨生辉 科技为产业保驾护航
科技引领LED产业璀璨生辉 科技为产业保驾护航
佛山市照明灯具协会资讯中心 2012-02-07
2012年央视春晚的舞台令人惊艳，其最大的亮点在于半导体照明(LED)技术的应用，LED灯在舞台上升降，组合成绚烂唯美的画面。实际上，自2008年北京奥运会后，LED就“一亮成名”。之后，无论是在2009年庆祝中华人民共和国成立60周年时天安门广场伫立的巨大LED显示屏、大型音乐舞蹈史诗《复兴之路》的演出现场，还是在2010年上海世博会上，LED都以其特有的光彩备受世人关注。
璀璨炫目的LED的背后是高科技的支撑。记者从科技部了解到，从“十五”开始，科技部就率先支持半导体照明技术和产业的发展。2003年，面对照明技术的革命和新兴产业的巨大潜力，科技部紧急启动了国家半导体照明工程。通过国家科技攻关计划、863计划、国家科技支撑计划等国家科技计划，持续支持半导体照明的技术创新和产业发展。我国半导体照明产业从无到有，逐步发展壮大，制约产业转型升级的关键技术取得重大突破，产业核心技术研发与创新能力快速提高，目前已形成从上游外延芯片、中游器件封装到下游集成应用较为完善的技术创新链和具备较强国际市场竞争力的产业链。
抢占技术与产业制高点
LED是第三代半导体材料制作的光源和显示器件，具有耗电量少、寿命长、无污染、色彩丰富、可控性强等特点，是照明光源及光产业的一次革命。20世纪90年代以来，全球半导体照明产业规模年增长率保持在20%以上，近几年增速明显加快。
记者从科技部了解到，自2003年科技部牵头启动国家半导体照明工程以来，我国半导体照明产业快速发展，初步形成完整的研发体系和产业链，并在示范应用方面走在世界前列。在此基础上，半导体照明产业作为我国的战略性新兴产业，受到国家层面的高度重视与支持。2009年，为推动我国半导体照明产业健康有序发展，促进节能减排，国家发改委、科技部、工业和信息化部、财政部、住房和城乡建设部、国家质检总局联合印发《半导体照明节能产业发展意见》，从国家层面统筹规划，稳步提升半导体照明产业发展水平。与此同时，科技部启动了“十城万盏”半导体照明应用工程试点工作，分两批批复了37个“十城万盏”试点城市，以应用促发展，极大地推动了技术集成和创新应用，促进了市场机制和商业模式的形成。路灯、隧道灯等功能性照明节能减排效果显著，农业、医疗、通信等“超越照明”取得突破，而半导体照明技术在2008年北京奥运会、2010年上海世博会等重大活动中的典型示范应用，获得了党中央和国务院的高度肯定，在国际上产生了重大影响。
近年来，在科技部的引导和相关部门的政策支持下，我国半导体照明技术和产业发展步入快行道，已成为全球半导体照明产业发展最快的区域之一。
科技支撑为产业发展保驾护航
目前，我国已初步形成了从上游外延材料与芯片制备、中游器件封装及下游集成应用的比较完整的技术创新链。
在国家科技计划的持续支持下，LED产业链上下游进行了实质性合作，在部分核心关键技术方面取得突破。2010年，我国产业化大功率LED芯片光效超过100 lm/W，与国际先进水平的差距缩小到2-3年;封装达到国际先进水平(120-130 lm/W);在国际上首次推出具有自主知识产权的Si衬底LED芯片，光效超过90 lm/W，已实现产业化;下一代核心技术方面，我国与国际处在同一起跑线上，如深紫外LED器件的研发处于国际领先水平。
我国在半导体照明领域申请的专利数量近年来上升很快，与国际基本同步。2010年我国LED相关专利申请共30682项，约占全球LED专利申请数量的27%，2001-2009年平均增长率33%，明显高于全球平均水平，而且下游应用专利申请优势明显，应用方面专利约占总数的76%，其中道路等功能性照明应用领域处于国际领先地位。
国家半导体照明工程研发及产业联盟(CSA)常务副秘书长阮军表示，我国半导体照明产业发展迅速，已初具产业规模并形成完整的产业链。据CSA统计，“十一五”期间，我国半导体照明产业年均增长率接近35%.2010年，我国半导体照明规模以上企业约4000家，产业规模已达1200亿元。其中，上游外延及芯片环节产值50亿元，年增长150%;中游封装环节产值250亿元，年增长23%;下游应用产值接近900亿元，年增长50%.预计“十二五”期间半导体照明产业年均增长率将超过30%，2015年产业总体规模有可能超过5000亿元。
同时，我国已成为全球LED封装和应用产品重要的生产和出口基地，在便携式照明产品、太阳能LED灯具、景观装饰等照明应用领域居于世界前列，已成为LED路灯、LED球泡灯、射灯、筒灯等新兴功能性照明应用的全球制造基地。
联盟集结力量打造“协同创新”模式
据阮军介绍，国家半导体照明工程研发及产业联盟是在科技部的大力支持与指导下，由国内从事半导体照明行业的骨干企业和科研院所等按照“自愿、平等、合作”的原则发起成立的。截至目前，已发展至272家成员单位，包括产业链上中下游、来自我国港台地区和海外的知名企业、研究机构。
随着产业的快速发展，国家半导体照明工程研发及产业联盟通过积极探索和整合资源，构建产业技术“协同创新”平台，目前已形成很好的创新机制。2009年，为了形成紧密的技术创新链，组建了半导体照明产业技术创新战略联盟，2011年在创新的体制机制下又组建了“半导体照明联合创新国家重点实验室”。
同时，国家半导体照明工程研发及产业联盟通过开展广泛的区域和国际合作，积极拓展在半导体照明标准、检测、应用等领域的国际性交流合作，通过项目、标准、示范等手段，不断拓展半导体照明国际交流与合作的广度和深度。
在加快半导体照明产业标准体系建设上，国家半导体照明工程研发及产业联盟更是做出了不懈努力。半导体照明作为战略性新兴产业，各国标准、国际标准的制定正在酝酿之中，目前是推动国家标准上升为国际标准的最佳时期。联盟作为即将启动的首批国家级标准联盟之一，正积极开展联盟标准的试点工作，全方位参与国际标准等。国家标准委副主任方向表示：“国家标准委对此十分重视，只要有利于技术创新和产业发展的，我们都将全力推动。”目前，联盟组织编写的路灯、隧道灯技术规范已被三部委招标采纳，筒灯、射灯技术规范被立项为4项国家标准。未来联盟还将会同相关行业主管部门，加强半导体照明标准战略与半导体照明标准体系研究，共同推进标准化工作进程。
“产业联盟做出了富有成效的工作，增强了我国半导体照明产业的国际竞争力，赢得了国际话语权。”两院院士师昌绪表示，市场经济鼓励竞争，开放共赢，但有组织、统一行动，声音协调、步调整齐才能增加中国在国际舞台上的分量，一个联接众多企业、整合各方力量、获得政府支持、得到国际认可的联盟将会在全球半导体照明产业中发挥重要的作用。
此外，以CSA为主要发起者，联合美国、澳大利亚、新西兰、荷兰、韩国、印度及我国台湾地区的半导体照明产业组织于2010年10月16日成立了国际半导体照明联盟(ISA)。目前，ISA的54家成员中有8家协会及学会、15家学术机构以及31家企业，其地域分布覆盖了亚洲、欧洲、北美地区、澳大利亚及新西兰，技术及业务范围则覆盖了SSL全产业链的所有环节。目前中国牵头并担任主席职务的ISA国际联盟已取得初步的工作进展，包括设立“国际标准技术委员会”，制定“全球半导体照明产业发展规划蓝图”。
“这个联盟有一个非常好的特点，就是它非常鲜明的开放性和国际化。”对于ISA国际联盟的重要作用，科技部部长万钢曾特别指出：“这是一个非常开放的国际化联盟。今后我们要在这个基础上，进一步加强国际合作，借助联盟发起的国际半导体照明联盟的优势，在流程管理、检测、节能评估、培养新人、建设体验中心等方面进行多种形式的国际交流与合作，尤其是要在标准与检测方法方面加强国际对话与合作，跟踪国际前沿信息，促进标准方面的信息收集与发展，加强标准制定方面的交流及理解，最终为打开国际国内市场做贡献。”
专家表示，未来我国LED照明应用的市场潜力巨大。作为全球人口最多和经济发展最快的国家，可观的市场规模和成熟的产业基础为我国LED照明产业的发展奠定了可期的市场发展前景。未来随着半导体照明技术的不断成熟、LED照明灯具性能的提升和成本的降低，我国LED照明市场的大好前景将进一步显现，尤其是在国家节能减排政策的大力支持下，半导体照明作为战略性新兴产业，将迎来重要的发展机遇期。
来源：中国高新技术导报