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| 福建省研制成功千瓦級(jí)大功率LED照明光源 |
| （時(shí)間:2016-9-21 8:47:19） |
日前，中科院海西研究院(福建物構(gòu)所)研制成功擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的千瓦級(jí)大功率熒光LED照明光源，該技術(shù)以熒光陶瓷替代目前LED核心材料熒光膠，在國(guó)際LED 照明行業(yè)屬于重大技術(shù)突破，將助推我國(guó)LED全面替代傳統(tǒng)光源，重構(gòu)光電產(chǎn)業(yè)生態(tài)，進(jìn)而開(kāi)創(chuàng)一個(gè)千億元級(jí)大功率LED應(yīng)用新市場(chǎng)。
一是獨(dú)有專利技術(shù)填補(bǔ)產(chǎn)業(yè)空白。LED照明近年在民用市場(chǎng)已逐漸替代傳統(tǒng)光源。但受制于導(dǎo)熱材料技術(shù)瓶頸，LED大功率照明仍是世界性難題。中科院福建物構(gòu)所于2009年研制成功第一片熒光陶瓷，這種熒光陶瓷與熒光膠材料相比，具有顯著的高導(dǎo)熱、高光效、高可靠特性。2013年，為了推動(dòng)熒光陶瓷產(chǎn)業(yè)化，由福建物構(gòu)所以技術(shù)出資，聯(lián)合社會(huì)資本成立了福建中科芯源公司。此后經(jīng)過(guò)近三年產(chǎn)研緊密合作，于2016年相繼開(kāi)發(fā)出以熒光陶瓷作為封裝材料、具有獨(dú)特封裝散熱技術(shù)的600瓦和1000瓦的千瓦級(jí)K-COB技術(shù)。今年6月，該項(xiàng)目完成了全球?qū)＠季植⑦M(jìn)入初步的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。業(yè)界稱其為“我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)技術(shù)的一次革命性突破”。
目前全球LED主要封裝材料熒光膠的導(dǎo)熱性差、易老化等問(wèn)題是LED無(wú)法實(shí)現(xiàn)大功率密度封裝的技術(shù)瓶頸。處于國(guó)際領(lǐng)先的日本某公司其產(chǎn)品只能做到200W以下，極限值也不超過(guò)500W。在工礦、港口碼頭、機(jī)場(chǎng)、捕魚(yú)等大功率照明應(yīng)用市場(chǎng)，目前仍是傳統(tǒng)照明光源一統(tǒng)天下。福建物構(gòu)所通過(guò)熒光陶瓷的材料創(chuàng)新突破了大功率LED技術(shù)瓶頸，使LED不但實(shí)現(xiàn)了更高光效、更長(zhǎng)壽命、更小光衰，而且在50毫米直徑陶瓷片上能夠?qū)崿F(xiàn)1000W超過(guò)10萬(wàn)流明的超大功率密度光輸出。
另一方面，專利壁壘是長(zhǎng)期制約我國(guó)LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要原因。目前芯片和熒光膠的相關(guān)專利均為國(guó)外企業(yè)所有，國(guó)內(nèi)LED產(chǎn)商大規(guī)模出口時(shí)均遭遇專利壁壘。福建物構(gòu)所的這項(xiàng)技術(shù)，有著自主研發(fā)的透明熒光陶瓷材料燒結(jié)設(shè)備、高度保密的配方、獨(dú)特封裝工藝技術(shù)，擁有從裝備、配方、到封裝工藝全鏈條技術(shù)的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前這項(xiàng)技術(shù)已完成4項(xiàng)PCT申請(qǐng)，三十余項(xiàng)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)并已實(shí)現(xiàn)全球?qū)＠季郑瑢⑹归L(zhǎng)期困擾我國(guó)LED行業(yè)的專利壁壘得以突破。
二是應(yīng)用范圍廣闊，市場(chǎng)潛力巨大。與金鹵燈、高壓鈉燈等傳統(tǒng)燈具相比，熒光陶瓷LED不含汞，無(wú)污染，綠色環(huán)保，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。以300W熒光陶瓷LED替代1000W金鹵燈為例，1000W金鹵燈價(jià)格約2000元，使用壽命約為1年;熒光陶瓷LED價(jià)格約為金鹵燈的2倍，平均節(jié)電率在70%左右，全壽命周期成本僅為傳統(tǒng)照明的1/3，如以每天使用10個(gè)小時(shí)測(cè)算，1年即可收回投資，5年可節(jié)電1.2萬(wàn)度，年回報(bào)率達(dá)100%。
熒光陶瓷LED的創(chuàng)新將開(kāi)創(chuàng)一個(gè)千億元LED應(yīng)用新市場(chǎng)。福建中科芯源公司生產(chǎn)的600W熒光陶瓷LED，已在北京備戰(zhàn)2018冬奧會(huì)訓(xùn)練館替代傳統(tǒng)的2000W金鹵燈。未來(lái)大功率熒光陶瓷LED替換傳統(tǒng)照明光源可廣泛應(yīng)用于城市廣場(chǎng)、大型廠礦、港口碼頭、體育場(chǎng)館、軍事航空、遠(yuǎn)距離探照等領(lǐng)域。統(tǒng)計(jì)顯示，2014年我國(guó)金鹵燈產(chǎn)量達(dá)到9000萬(wàn)只，總功率約為1080萬(wàn)千瓦，如以熒光陶瓷LED全部替代，將節(jié)電756萬(wàn)千瓦，相當(dāng)于一個(gè)三峽電站的總裝機(jī)容量。為加快這一技術(shù)應(yīng)用推廣，福建中科芯源已聯(lián)合電源、散熱、合同能源管理等上游企業(yè)，組建產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟，進(jìn)行協(xié)同創(chuàng)新。目前與大功率熒光陶瓷LED匹配的電源、散熱等聯(lián)盟廠商已開(kāi)發(fā)出相應(yīng)產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已開(kāi)始向下游應(yīng)用企業(yè)輸出完整的產(chǎn)品技術(shù)解決方案。
三是政策助推加快項(xiàng)目推廣應(yīng)用。福建省科技廳長(zhǎng)期重視并支持中科院海西院的科技創(chuàng)新及研發(fā)工作。從2011年開(kāi)始每年以科技重大專項(xiàng)方式安排1000萬(wàn)元，同時(shí)以構(gòu)建重大研發(fā)平臺(tái)、孵化器、引導(dǎo)性項(xiàng)目等方式扶持海西院建設(shè)。2011-2016年共支持7595萬(wàn)元促進(jìn)海西研究院工程技術(shù)研究中心、育成中心等建設(shè)。其中，以重大專項(xiàng)形式資助500萬(wàn)元用于海西院“千瓦級(jí)LED”相關(guān)項(xiàng)目研究，為“千瓦級(jí)LED”的研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
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