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互联网快速发展,“LED照明+”应用站上风口 / 2017-11-14

摘要: 第三代半导体材料在中国下一步经济发展特别是产业转型中发挥着巨大的作用。要积极向第三代半导体材料及应用布局,让第三代半导体材料成为我国创新和产业发展的新热点。科技部原副部长曹健林日前表示,中国在诸多领域比如半导体照明、新一代移动通讯以及正在努力推进的新能源电网、智能电网、轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域都是世界上最大的市场,第三代半导体材....

“第三代半导体材料在中国下一步经济发展特别是产业转型中发挥着巨大的作用。要积极向第三代半导体材料及应用布局,让第三代半导体材料成为我国创新和产业发展的新热点。”科技部原副部长曹健林日前表示,中国在诸多领域比如半导体照明、新一代移动通讯以及正在努力推进的新能源电网、智能电网、轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域都是世界上最大的市场,第三代半导体材料未来也理所应当有着最广阔的应用前景。

根据国家发改委环资司司长任树本透露,为了进一步优化和完善LED照明产业的市场环境和政策环境,目前“十三五”LED照明产业发展规划正在研究和制定中,并准备征求有关部门的意见,争取在年前能够发布。“基本测算是,2020年中国半导体照明产业整体产值将达到1万亿元左右,LED照明产品市场份额可达到60%左右。”

半导体照明产业扶持力度将加码

目前,新一轮科技革命与产业变革正在创造历史新机遇,国内外发展环境和条件都在发生深刻的变化,半导体照明产业又站在了历史的新起点上。

曹健林表示,世界多级化、经济全球化、多样化、社会信息化在深入发展。技术的发展催生了智能网、智能化、“互联网+”、共享经济等新科技、新经济、新业态,也带来不少新问题。中国正在加快实施创新驱动发展战略,无论是教育、研发还是产业界,都面临着巨大的发展机遇。

“今年是我国‘十三五’的开局之年,围绕促进科技与经济的融合、调动科技力量的积极性,从中央到地方,都出台了一些非常好的政策。半导体照明产业未来需要继续与时俱进,推动跨界、创新、融合、发展,继续开放胸怀,拥抱变化。”曹健林说。

2013年,我国出台了《半导体照明节能产业规划》。据任树本介绍,截至2015年,LED照明产品国内市场份额由产业规划的20%上升到现在的30%以上,LED照明产业产值由产业规划的4500亿元达到5600亿元,超额完成产业规划的目标。

作为耗电大户,照明是我国能源消费的重要组成部分。“每年照明用电在全国用电量的13%左右,而且仍然保持上升的趋势。我国照明产业的节能技术、管理水平等与国际上的先进水平相比有一定的差距,照明产业提高用能效率和节能减排的潜力很大。”任树本说。

任树本表示,“十三五”是我国半导体照明产业发展的关键时期,国家发改委未来将重点推进顶层设计;推动核心技术,高端产品的开发和产业化;引导中国LED照明企业开展国际产能合作,鼓励企业引进国外新的技术,并消化、吸收、创新,加强跨界融合;鼓励企业通过境外投资和基础设施建设等多种方式积极开拓国外的市场,带动国产的LED产品和技术“走出去”等。

“LED照明+”应用站上风口

互联网快速发展,物联网、智能照明等站到“风口”。当LED加上互联网、物联网,照明产业就拉开了智慧照明的大幕。华为技术有限公司企业网络生产线首席技术官周芜认为,物联网和LED照明技术的飞速发展,带来了一个用物联网来构建智能路灯照明和用基于路灯的物联网来构建智慧城市的新时代。

“物联网将会出现爆炸式增长,未来可以达到1.9万亿元的市场规模,智慧城市是物联网价值挖掘的一部分,而‘LED+物联网’可以成为智慧城市的连接点。”周芜说。

当前,全球半导体照明产业处于多重动力共同发展的关键时期,充满着变化、机遇与挑战。德国欧司朗副总裁FrankHOHN说,如今智能化、物联网影响人们生活的方方面面,LED也不例外,比如LED在工业发展、AR/VR、可穿戴设备、智慧城市等多个领域的应用。

他表示,光品质关系到性能、健康和幸福,从使用者的角度看,关系到健康、性能、生物节律、睡眠质量;从环境的角度看,则关系到需求与能源效率的平衡等;从产业的角度,则关系到创新、可持续发展以及高附加值的产品。“LED最终应该实现多赢。”

随着技术的进步,LED照明由替代应用向按需照明和超越照明迈进,半导体照明产品价值提升、光品质,LED在健康领域的应用等成为焦点。温州医科大学附属眼视光医院院长瞿佳说,照明与近视、视疲劳等都有密切关系,人工照明,光照的强度、光谱的性质、光照的时间、光照的方式、光照的部位等都要认真去研究。照明还与皮肤黏膜疾病、神经精神疾病等有关系。同时,照明也有好处,可以用不同的光来治疗不同的疾病,目前有利用照明的光治疗法,比如可见光疗法、紫外线疗法、红外线疗法等。

“当前,LED照明发展很快,但光对于健康的作用还有很多地方需要研究,也面临很多挑战,比如照明对健康的作用机制不清;缺乏针对中国人和特殊人群的健康照明标准体系;照明产品同质性较高、缺乏创新等。未来需要进一步研究照明对于人体各个系统的生理、病理和治疗机制,以大数据为基础,量化健康评估体系等。”瞿佳说。

半导体照明产业新技术成研发热门

“通过按需照明实现照明产品的高品质、个性化、多形式;通过智慧照明实现智能硬件、物联网、智慧城市的发展;通过超越照明实现照明与医疗、保健、农业、通信等领域的发展密切结合起来,这些都是新课题。中国企业要抓住机遇,用新形态和新产品在国际上打造自己的新品牌,实现中国从照明制造大国向照明产业强国迈进。”曹健林说。

氮化物材料与装备的研究一直是LED行业的研究重点。诺贝尔物理学奖获得者、美国加州大学圣芭芭拉分校教授中村修二认为,第一代LED主要是以SiC和Si为衬底;第二代LED是以氮化镓衬底;第三代SSL则是激光照明。他表示,对于照明与光线而言,太阳光是最好的。人们可以通过LED来模仿太阳光的模式和方法,比如利用蓝光LED合成白光,进而加入红光等模拟太阳光的不同波段和组成。

作为半导体超晶格、量子阱、量子线、量子点结构材料与器件研究的关键技术,MOCVD技术的发展未来将有望给化合物半导体科学技术和产业发展带来更广阔的前景。美国佐治亚理工学院教授RussellDupuis表示,MOCVD的商业化应用有很多方向,除了LED领域外,还可以用于激光二极管、太阳能电池、光子集成电路、射频和电力电子等。未来,MOCVD会给世界带来改变。

随着LED照明产业的蓬勃发展,近年来,通过灯光来实现定位、数据传输、上网(LiFi)的可见光通信技术被越来越多的研究机构和企业争相研究。对于可见光通信技术的未来,美国爱丁堡大学教授HaraldHaas认为,移动通信的发展,需要更强大的技术发展,LED技术非常强大,我们能够做更多,不仅仅是提供照明,还改变整个数据传输速度,LED激光和太阳能电池的发展将是未来发展的关键,灯光上网LiFi将提供以数据为驱动的社会发展的动力。

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