——LED标准观察

　　一、深圳标准，LED产业新规则

　　8月29日，深圳LED产业标准联盟发布了12项技术标准，整个产业正从加工制造向更高层次的标准制定迈进。全国LED企业多如牛毛，自然参差不齐。长期以来国家标准的缺位，导致地方企业生产的LED产品规格不同，无法标配兼容，极大地影响了国内LED市场的发展及国内LED企业进军海外的步伐。在产业内有这样的说法，中小企业做低附加值的产品，大企业做高附加值的产品，而真正有实力的大企业做游戏规则，它甚至可以不做产品，足见行业规则的重要性。如今，深圳标准出台，牵一发而动全身，这个LED产业重镇的示范效应将在不远的将来逐步显现。

　　全国看广东 广东看深圳

　　作为“十二五”规划战略新兴产业之一的半导体照明（LED）产业，目前正驶在快车道上。工信部上半年数据显示，截止6月底，共生产发光二极管（LED）392.8亿只，增长26.4%。这意味着，LED产业仍然是投资热点。此前专家预测，到2015年，仅照明领域的LED产业至少会达到5000亿的规模。高市场预期吸引了众多企业跻身到这个产业链条各个环节，尤其是中下游环节。业内人士估计，全国LED产业链上的企业现在约有4000多家。

　　目前我国LED企业主要分布在珠三角和长三角，广东封装产量占全国70%，是全国LED照明重要生产基地和贸易中心。数据显示，今年上半年，广东LED产量达147.83亿只，占总产量的1/3。广东LED产业整体竞争力名列全国前茅，产业规模全国领先，并形成了以深圳市为龙头，以广州-深圳为主轴，产业链向轴两侧辐射延伸的格局。可以说，全国LED看广东珠三角，广东珠三角LED看深圳。深圳已成为LED产业发展的高地，是太阳能LED灯具全球最大的生产和供应基地、LED背光源全球主要的生产和供应基地、LED显示屏国内最大生产和供应基地、LED封装和特种工业照明国内主要的生产基地。

　　深圳市作为改革开放的排头兵，不论是经济体制改革还是产业技术创新，都被国家寄予厚望。在LED产业方面，深圳同样走在了时代的前列。据不完全统计，深圳共有LED照明技术研发、生产及应用企业逾千家，在全国占据“半壁江山”。去年，深圳LED产业规模已达400亿元。目前，深圳LED产业拥有完整的产业链，从上游的衬底材料、外延片、中游芯片，到下游封装、应用及配套材料、加工和检测设备等各个环节，已形成较强的产业配套能力。

　　近年来，中国LED照明产业发展速度惊人，目前已成为全球LED照明产品的重要生产基地和出口大国。但由于在技术标准上受制于人，发达国家对LED产品相关强制性标准的不断出台，对国内LED照明产品出口企业造成较大影响。深圳就遭遇了这样的尴尬。虽然产业规模和产业配套能力领跑全国，但与国际产业巨头相比，深圳LED产业一直缺少行业标准，在拓展国际、国内市场的过程中，常常因为标准掌握在国际巨头手里而陷入被动局面。所以说标准是LED产业的最高话语权，握有话语权对于LED产业来说有着显而易见的重要性。

　　掌握标准 深谋远虑

　　事实上，深圳市从很早就注意到了这一点。深圳市政府发布的《深圳市LED 产业发展规划（2009－2015年）》，在“保障措施”一章中专门指出“支持企业成立LED产业技术标准联盟，建立并完善LED技术标准体系，研究制定联盟标准，支持其上升为行业标准和国家标准。推动重点企业开展研发与标准化同步试点工作，探索技术、专利与标准相结合的机制。鼓励LED龙头企业参与国际国内标准化活动”。在深圳LED产业标准建立的过程中，深圳市LED产业标准联盟发挥着重大的作用，这个产业行会性质的组织，以其强有力的协调能力，组织深圳市联盟内的企业戮力合作，发起制定了许多具有先锋性质的产业标准，并不断创造着一个个崭新的规范。

　　去年2月，深圳市发改委、市科工贸信委、市市场监管局联合发布《深圳市LED道路照明产品技术规范和能效要求》，深圳LED路灯产品采购、检测从此有了统一、权威、科学的参考依据。该《规范》经深圳市LED产业标准联盟组织桑达、德士达等30家LED路灯龙头企业历时3个月研究修订后推出，首次在国内明确规定了与色温、显色指数和光效相关联的3级能效等级，并从分时段亮灯、单灯控制、多级调光等方面给出了具体的节能建议。此外，该《规范》还考虑到深圳地区夏天多雷暴、多台风的气候特点，对防雷击、抗台风等性能做出了特别要求。

　　2011年年初，由深圳市桑达实业股份有限公司和深圳市邦贝尔电子有限公司分别牵头、众多企业积极参与制定的《LED路灯驱动电源通用技术要求》、《LED路灯通用接口及关键部件互换》标准完成，这两个标准与2010年2月发布的《深圳市LED道路照明产品技术规范和能效要求》共同组成了深圳市LED道路产品生产和评价标准体系。

　　8月29日，深圳有关政府职能部门与深圳LED产业标准联盟、企业、科研院所等部门一起，根据相关政策法规和市场实际，推出深圳LED产业的多个标准。此次共发布了12项标准，主要包括LED产业的智能控制、隧道灯控制装置、背光组件、平板灯等12项技术标准。深圳LED产业标准联盟相关负责人说，这是深圳首批推出的LED产业地方标准，这些标准还将上报到广东省、国家标准化委员会，一旦通过审核，将成为省级、国家级的标准，从而令深圳LED产业可以掌握更多的市场主动权。

　　深圳启发广东 广东启示全国

　　深圳市制定产业标准的一大特色就是与企业紧密联系，充分考虑企业的需求和实力以及深圳市LED产业特色。诸多标准，都是依赖相关优势企业牵头，最终形成当地全行业的标准。当然，在形成的过程中，并非以一家企业的优劣为标杆，而是综合考虑整体的发展来制定，做到标准的权威性和可行性。例如，由深圳帝光电子有限公司作为牵头单位的《TV用背光组件技术性能规范》、《便携式设备用背光组件技术性能规范》、《显示器用背光组件第2－1部分技术性能规范》、《液晶显示用背光组件第1部分：总规范》，由深圳市易特照明有限公司作为牵头单位的《商用LED灯具技术标准》、《道路用LED灯具的现场测试方法》、《室内灯具的眩光测试与计算评价方法》，由深圳市成光兴实业发展有限公司作为牵头单位的《LED室内照明光源能效测试方法及能效等级》，由深圳华智测控技术有限公司作为牵头单位的《基于电力载波的LED照明智能监控系统规范》，由深圳茂硕电源科技股份有限公司作为牵头单位的《LED隧道灯驱动电源标准》，由深圳市康佳视讯系统工程有限公司作为牵头单位的《LED灯盘能效限定值及能效等级》等等，都是明确牵头单位，由牵头单位经过意见征求拿出相应的草案，并最终形成定案。这种制定标准的机制，有核心，有重点，与市场紧密结合，实际并且实用。

　　上述诸多标准中，有不少正是8月29日发布的12项标准之一，率先由企业牵头，而最终形成定案。由企业牵头，有企业参与，由企业讨论出来的标准，可以说是自下而上诞生的。它的出台是“民心”所向，执行起来自然顺风顺水。某种程度上讲，要比某些产业或某些地方制定的行业标准更加“民主”。深圳启发广东，广东省是“十城万盏”试点城市最多的省份，按时间顺序前后两批试点城市共有深圳、东莞、广州、佛山、中山五座，此外惠州、珠海、顺德、潮州等城市也有大量的LED产业集群。毕竟同属珠三角地区，广东省其他地区的LED产业和深圳市LED产业差异化并不大，可以预见深圳标准的出台将有极强的示范效应。而广东省藉由其占优势地位的产业能力，对全国LED产业的影响也将逐渐发散。福建、浙江、江西等省份的LED产业联盟必然会有后续动作。

　　先进的技术实力固然是产业决胜的基础，但是标准的制定才是把控游戏的关键。毕竟再先进的技术也要符合标准才能进入市场。目前国际的产业竞争，可以说更多的是从制造业向高层次的技术标准迈进，很多国际产业巨头通过掌握标准而牢牢地扼住整个产业的“咽喉”，依靠标准和专利技术来获取高额利润。深圳此次自主推出１２项LED产业领域的技术标准，是一种标准创新。在雄厚制造业的支撑下，深圳LED产业将会掌握更多的市场话语权，有利于提升整个产业的竞争力。

　　二、详解实现LED照明灯模块标准化技术方案

　　LED照明由于其节电、环保、长寿命，而被公认为下一带照明技术，将取代现有的各种照明技术。LED为冷光源，怕热，有80%之多的电能转化为热能，必须有散热措施，虽然LED发光技术已有飞跃发展，有每瓦发光达200lm的报道，但LED散热却是LED照明中非常头痛，但又还没得到有效解决的问题。

　　阻碍LED照明应用普及的最大问题是LED灯价格高，虽然上游的LED晶片厂商瓜分绝大部分利润，有大幅度降价空间，但要实现整个社会资源有效配置到LED照明整个产业链中，有效降低造价，便于普通民众购买安装，LED照明灯的模块标准化是必经之路，就像现有照明灯（白炽灯、日光灯/节能灯）那样。LED照明灯模块标准化的阻碍就是散热问题的存在。

　　人类对传热的研究已有上百年的历史，传热学及技术是非常之成熟，但在电子行业内，电子器件（尤其是芯片）散热问题倍受重视，也就是近不到十年的历史。人类成熟的传热知识没有移植到电子行业内，而是另起炉灶，创造出不少新名词：“主动散热”、“被动散热”、“热沉”听起来不知是什么意识，英文“sink” 在传热学及技术中也是非常罕见的名词。

　　LED散热只涉及到传热学中非常小的部分—导热传热和对流传热（主要是空气自然对流传热），是非常简单的问题，其中导热传热就可利用现有的传热计算软件，得到非常准确的解，但对于对流传热，必须通过大量的实验研究。而用计算机软件计算，只有学术上的意义，对于在工程技术上就没有意义，因为误差太大。

　　由于业内对LED散热整个传热过程没有一个非常清晰的研究，分析从LED结点到空气与散热片表面的对流（自然）传热，每个过程中传热温差（即热阻）所占的比例，以及影响每个传热过程的因素，而这些研究成果还必须被结构工程师所熟知。因而目前的LED照明灯结构千姿百态，采用的散热技术种类繁多，甚有提出采用回流式热管，像似杀鸡举起了宰牛刀，还有一台湾公司发明有？液态沈浸散热技术？，这种缺乏基本对流传热知识的发明，竟还获得国际发明展金奖。

　　本文将提出实现LED照明灯模块标准化技术方案，还包括有散热片的强化和优化设计，结构非常简单，造价低，是一条有效解决LED散热问题的科学之路。不仅使LED照明灯模块化、标准化得以实现，而且散热成本显著降低，可实现散热用铝不到4克的水平，以后将不用再考虑散热所占的成本。总之LED散热并不难，将不是问题。

　　模块的科学划分

　　图1、2分别为东芝与夏普推出的LED照明灯，将LED芯片、散热片以及驱动电源合为一体，采用现白炽灯一样的安装接口，这样的结构市面上非常多，虽然这样的设计便于普通民众安装，替换现白炽灯泡，但有一致命的缺陷——散热不可靠。

　　将图1、2所示的LED灯，横置、竖立或倒立，三种姿态情况下的散热效果都不一样，如果加有灯罩，其散热效果与灯罩的形状、大小密切相关，如果灯罩封闭，或内外空气流通性差，其散热效果将恶化，光衰将立即表现出，甚至马上出现损毁情况。因而这类LED灯，将不是LED照明发展方向。另外，图1、2所示散热片本身的结构形式并不理想，散热成本也不低。