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| 福建省研制成功千瓦級大功率LED照明光源 |
| （時間:2016-9-21 8:47:19） |
日前，中科院海西研究院(福建物構所)研制成功擁有完全自主知識產(chǎn)權的千瓦級大功率熒光LED照明光源，該技術以熒光陶瓷替代目前LED核心材料熒光膠，在國際LED 照明行業(yè)屬于重大技術突破，將助推我國LED全面替代傳統(tǒng)光源，重構光電產(chǎn)業(yè)生態(tài)，進而開創(chuàng)一個千億元級大功率LED應用新市場。
一是獨有專利技術填補產(chǎn)業(yè)空白。LED照明近年在民用市場已逐漸替代傳統(tǒng)光源。但受制于導熱材料技術瓶頸，LED大功率照明仍是世界性難題。中科院福建物構所于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，具有顯著的高導熱、高光效、高可靠特性。2013年，為了推動熒光陶瓷產(chǎn)業(yè)化，由福建物構所以技術出資，聯(lián)合社會資本成立了福建中科芯源公司。此后經(jīng)過近三年產(chǎn)研緊密合作，于2016年相繼開發(fā)出以熒光陶瓷作為封裝材料、具有獨特封裝散熱技術的600瓦和1000瓦的千瓦級K-COB技術。今年6月，該項目完成了全球專利布局并進入初步的產(chǎn)業(yè)化應用。業(yè)界稱其為“我國LED產(chǎn)業(yè)技術的一次革命性突破”。
目前全球LED主要封裝材料熒光膠的導熱性差、易老化等問題是LED無法實現(xiàn)大功率密度封裝的技術瓶頸。處于國際領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500W。在工礦、港口碼頭、機場、捕魚等大功率照明應用市場，目前仍是傳統(tǒng)照明光源一統(tǒng)天下。福建物構所通過熒光陶瓷的材料創(chuàng)新突破了大功率LED技術瓶頸，使LED不但實現(xiàn)了更高光效、更長壽命、更小光衰，而且在50毫米直徑陶瓷片上能夠實現(xiàn)1000W超過10萬流明的超大功率密度光輸出。
另一方面，專利壁壘是長期制約我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要原因。目前芯片和熒光膠的相關專利均為國外企業(yè)所有，國內(nèi)LED產(chǎn)商大規(guī)模出口時均遭遇專利壁壘。福建物構所的這項技術，有著自主研發(fā)的透明熒光陶瓷材料燒結設備、高度保密的配方、獨特封裝工藝技術，擁有從裝備、配方、到封裝工藝全鏈條技術的完全自主知識產(chǎn)權。目前這項技術已完成4項PCT申請，三十余項國內(nèi)發(fā)明專利授權并已實現(xiàn)全球專利布局，將使長期困擾我國LED行業(yè)的專利壁壘得以突破。
二是應用范圍廣闊，市場潛力巨大。與金鹵燈、高壓鈉燈等傳統(tǒng)燈具相比，熒光陶瓷LED不含汞，無污染，綠色環(huán)保，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。以300W熒光陶瓷LED替代1000W金鹵燈為例，1000W金鹵燈價格約2000元，使用壽命約為1年;熒光陶瓷LED價格約為金鹵燈的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個小時測算，1年即可收回投資，5年可節(jié)電1.2萬度，年回報率達100%。
熒光陶瓷LED的創(chuàng)新將開創(chuàng)一個千億元LED應用新市場。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冬奧會訓練館替代傳統(tǒng)的2000W金鹵燈。未來大功率熒光陶瓷LED替換傳統(tǒng)照明光源可廣泛應用于城市廣場、大型廠礦、港口碼頭、體育場館、軍事航空、遠距離探照等領域。統(tǒng)計顯示，2014年我國金鹵燈產(chǎn)量達到9000萬只，總功率約為1080萬千瓦，如以熒光陶瓷LED全部替代，將節(jié)電756萬千瓦，相當于一個三峽電站的總裝機容量。為加快這一技術應用推廣，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)技術聯(lián)盟，進行協(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)盟廠商已開發(fā)出相應產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟已開始向下游應用企業(yè)輸出完整的產(chǎn)品技術解決方案。
三是政策助推加快項目推廣應用。福建省科技廳長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年開始每年以科技重大專項方式安排1000萬元，同時以構建重大研發(fā)平臺、孵化器、引導性項目等方式扶持海西院建設。2011-2016年共支持7595萬元促進海西研究院工程技術研究中心、育成中心等建設。其中，以重大專項形式資助500萬元用于海西院“千瓦級LED”相關項目研究，為“千瓦級LED”的研究奠定了技術基礎。
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