世博创新科技亮点:LED照明何时照亮你我家

上海世博会在中国馆、世博轴、演艺中心和城市最佳实践区等场馆区域使用了半导体照明LED，这是LED照明首次在中国城市街区大规模集中使用，吸引了全世界的目光。请关注——LED照明何时照亮你我家？


　　作为上海世博创新科技亮点之一，LED照明技术在世博园区得到了大规模的应用，尤其是在夜晚，LED照明把世博园装扮得流光溢彩、美轮美奂，给人们留下了深刻的印象。LED照明技术到底有何魔力？普通百姓家里能否尽快用上LED照明？LED照明商业化应用还存在哪些阻碍？

　　开启“半导体照明元年”

　　在照明科技发展历史上，世博会总是担当着普及者的重要角色。1878年巴黎世博会展出了爱迪生发明的用钨丝制作的白炽电灯，人类迎来了白炽灯时代。1939年在纽约和洛杉矶举行的世博会上，展示了第一个实用荧光灯。从那以后，荧光灯得以大规模应用。

　　复旦大学方志烈教授参与了上海世博会LED照明的科研工作。在他看来，上海世博园区LED照明集中应用表明，上海世博会很有可能将开启一个“半导体照明元年”。

　　据统计，目前世博园区内使用了10.3亿颗LED芯片，LED芯片出现在了世博园里的室内外照明、景观装饰、指示牌、信息显示屏上等，整个园区成为世界上最集中的半导体照明技术示范应用区。其中世博场馆室内照明光源中约有80%采用了LED绿色光源，相比较于普通白炽灯省电达90%左右。

　　上海世博会上，通过创意设计和技术理念的演绎，LED照明带给了参观者前所未有的视觉体验。如荷兰馆的“欢乐街”将LED装饰在建筑的表面，通过明亮闪烁的视觉效果来表达荷兰馆在夜间张灯结彩的欢乐气氛。中国馆红色外墙的夜景灯光强化、丹麦馆的童话般灯光都大量使用LED灯具。

　　“事实上，2008年奥运会上，LED灯具就在水立方和鸟巢等场馆中被大量使用。”方志烈认为，“而世博会上广泛使用的意义更加不同寻常，因为具有高科技的示范意义，将促使公众的消费量上升，带动厂商的生产量上升，推动科研团队的研发进程。” 

　　既节能又环保的绿色光源LED

　　为什么LED照明将成为未来照明技术的发展潮流呢？这种照明技术相比较过去的灯具有着什么样的优势呢？

　　方志烈介绍说，LED照明说得通俗点就是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，电能通过发光二极管的时候，在半导体发光材料中，发生一种特殊的物理变化而引起光子发射，从而产生了照明光。而这种照明相对于传统的白炽灯和荧光灯来说，具有不可比拟的优势。

　　方志烈给记者看了一组数据：自1962年，半导体发光技术起源至今，同样的耗电量，LED灯具发光总量是白炽灯的15倍，是荧光灯的2倍。而且随着技术的不断改进，发光效率还有很大的增长空间，而白炽灯和荧光灯的增长空间却是十分有限的。

　　更为有意义的是，LED照明成功解决了汞污染的问题。方志烈介绍说，不管是节能灯、荧光灯、无极灯、金卤灯、高压钠灯，其灯管里都要放置一定量的汞，在电能作用下，灯管中会产生汞蒸汽紫外线，从而激发荧光粉。但是废弃的灯管常常会释放出金属汞，造成对环境的污染。而LED发光二极管中却不必放入汞。他认为，LED照明是一种既节能又清洁的光源，大规模应用符合人类社会发展低碳环保理念。

　　记者了解到，从科技部、财政部启动“十城万盏”计划到广东省“千里十万”大功率LED路灯产业化示范推广工程，LED正在展现着其勃勃生机。

　　多因素阻碍LED用于家庭照明

　　就在业界看好LED发展前景的同时，广大消费者也在关心“自己家何时也能用上LED照明”。

　　对此，国家电光源质量监督检验中心（上海）副主任陆荣树认为，目前我国LED在室外照明工程中的应用已经非常普遍，但在室内照明工程的应用却处在初步阶段。他坦言，LED作为光源用于照明灯具进入普通百姓家，目前还存在技术不成熟和价格偏高等问题。在技术上，LED照明还存在光的利用效率低、使用寿命不长以及照明质量有待改进等问题。

　　“尽管LED灯具可以做到照度很高、能耗很低，但这并不意味着LED灯具光的效率就高，因为其整体照明质量不高。”陆荣树举例说，“以台灯为例，如果采用LED光源，可能3瓦—5瓦的照明还可以（比节能灯低十几瓦），很节约能源。但是这样的台灯只能保证垂直照度很高很强，也就是说光源很集中、发光的角度很小，结果就是光的均匀性、半径和范围都受到限制。”

　　对此，他解释说，形成商品化的3瓦以上大功率发光二极体发光效率低，低于光效每瓦100流明以上的高强度气体放电灯，也低于每瓦60流明以上的稀土三基色荧光灯。

　　另外，LED灯具照明的眩光太强，远距离看只有一部分照进眼睛里，造成光的颜色太刺眼。同时，尽管LED的寿命很长，但那是在温度低的时候，一旦做成照明灯具，在高温和封闭的环境下，寿命会急剧下降。

　　此外，在陆荣树看来，价格偏高也是影响普通消费者购买LED灯具的重要因素之一。“以目前的技术用半导体光源做大功率照明灯具，初次投入成本很高，导致大功率LED价格较高。目前，1W的大功率白光LED的市场价格约是传统光源价格的十几倍到几十倍。”

　　“就发光效率和价格水准而论，半导体光源在短期之内真正进入一般照明领域替代传统光源还需时日。”陆荣树建议，“在当前技术状态下，提高发光效率与光通量利用率，最大限度地降低整体综合照明成本，促进其技术进步和生产工艺的成熟，加大LED室内照明产品的开发和推广，半导体照明的时代就能够提早到来。”