【正文】 道路越長(zhǎng)節(jié)省的費(fèi)用越大。 表 22 電纜成本分析表 道路長(zhǎng)度 路燈類別 電纜負(fù)載流量 （ A） 電纜截面積 （ mm2） 單價(jià) （元 /m） 成本費(fèi)用 （萬(wàn)元） 3 公里 傳統(tǒng)路燈 230 60 120 36 LED 路燈 44 10 12 5 公里 傳統(tǒng)路燈 377 90 180 90 LED 路燈 73 20 25 10 公里 傳統(tǒng)路燈 680 400 360 360 LED 路燈 146 42 60 60 若每天亮燈 10 小時(shí)，電費(fèi)為 1 元 /kWh,電耗成本分析見(jiàn)表 23。 傳統(tǒng)路燈與 LED 路燈價(jià)格分析結(jié)果見(jiàn)表 21。 四 、 LED 路燈與傳統(tǒng)路燈的對(duì)比分析 假如三段道路長(zhǎng)度分別為 3 公里、 5 公里、 10 公里，鋪設(shè)路燈以每隔 30 米一盞，道路兩邊各一盞計(jì)算，所需的路燈總數(shù)分別為 202盞、 333 盞、 666 盞。 傳統(tǒng)礦燈白熾燈的工作溫度高達(dá) 2500 度，而大功率 LED 礦燈LED 光源工作溫度僅 60 度不到 ， 即使燈頭被砸碎也不會(huì)引爆瓦斯，應(yīng)用了成熟的鋰電電源管理技術(shù)，根本上解決了傳統(tǒng)電池短路、漏液、爆炸等方面的隱患，因此， LED 未來(lái)在礦燈中的應(yīng)用將會(huì)迅速代替白熾燈礦燈的全部市場(chǎng)。 ③ 新型高能電池，體積小，容量大，一次充滿電后連續(xù)照明時(shí)間不低于 15 小時(shí)。不僅可以保證在礦燈的壽命期內(nèi)不用更換燈泡，還消除了由此帶來(lái)的事故隱患。由于大功率白光 LED 具有體積小、發(fā)光效率高、耗電量小、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使得這一難題可以得到很好地解決。 礦燈屬于礦用防爆燈具，礦燈由于戴在頭盔上使用且使用頻率很高，每天工作時(shí)間也長(zhǎng)達(dá) 12 小時(shí)以上，因此對(duì)燈具的重量和燈泡的光通量、照度、放電時(shí)間及使用壽命都有較高的要求，而這些指標(biāo)之間往往是互相矛盾的，如要求燈泡的光通量大、照度高，則需要提高 燈泡的 色溫或增大燈泡的功率，但提高燈泡色溫會(huì)大幅度降低其使用壽命，燈泡更換頻繁，增大了安全隱患。這些礦燈作為 ―基型 ‖，一直承續(xù)了幾十年，雖然經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，但在電源形式、光源、結(jié)構(gòu)、功能等方面并沒(méi)有多大的變化，對(duì)礦燈這種井下 ―移動(dòng)光源 ‖特殊載體沒(méi)有充分開(kāi)發(fā)利用， ********電子科技有限公司根據(jù)國(guó)家的相關(guān) 安全生產(chǎn)要求，重視礦燈多功能的開(kāi)發(fā)，自主研制 LED 礦燈產(chǎn)品。 綜合上述原理，大功率 LED 路燈的節(jié)能效果顯著，代替高 壓鈉燈可節(jié)電 60%以上 ， 由于 LED 的通過(guò)電流小，節(jié)省了大量的電纜成本； LED 不產(chǎn)生光污染，與普通路燈相比，屬于典型的綠色照明光源。與傳統(tǒng)路燈照明相比， LED 路燈具有以下優(yōu)點(diǎn)： ① LED 路燈本身的特性 ——光的單向性，沒(méi)有光的漫射，保證光照效率； ② LED 路燈有獨(dú)特的二次光學(xué)設(shè)計(jì)，將 LED 路燈的光照射到所需照明的區(qū)域，進(jìn)一步提高了光照效率，以達(dá)到節(jié)能目的； ③ LED 的光源效率目前已達(dá) 100lm/W，而且還有很大的發(fā)展空間，理論值達(dá) 250lm/W。 大功率 LED 路燈與常規(guī)高壓鈉燈路燈不同的是，大功率 LED 路燈的光源采用低壓直流供電、由 GaN 基功率型藍(lán)光 LED 與黃色熒光粉合成的高效白光二極管，具有高效、安全、節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、顯色指數(shù)高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于城市道路照明。這種 ―中心 —外圍 ‖的競(jìng)爭(zhēng)格局預(yù)計(jì)將維持很長(zhǎng)時(shí)期。經(jīng)過(guò)前幾年的替換， LED 交通指示燈已經(jīng)非常普遍，由于 LED 的使用壽命較長(zhǎng)，短期內(nèi)很難在出現(xiàn)大規(guī) 模的替換工作，這就使得交通指示燈對(duì)于 LED的需求將出現(xiàn)一段低潮期；國(guó)內(nèi)轎車(chē)市場(chǎng)龐大，但要求較高，認(rèn)證周期長(zhǎng)，只要有過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量，國(guó)內(nèi)車(chē)用背光及車(chē)燈的 LED 市場(chǎng)需求非常大，而且這一市場(chǎng)的需求增長(zhǎng)比較穩(wěn)定；而 LED 顯示屏以其易拼裝、低功耗、高亮度等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到銀行、證券、廣場(chǎng)、車(chē)站、體育場(chǎng)館中，未來(lái)這一市場(chǎng)仍有很大增長(zhǎng)潛力；在奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)、一些城市夜景工程示范效應(yīng)的帶動(dòng)以及國(guó)家半導(dǎo)體照明工程等眾多有利因素的促進(jìn)下，建筑照明市場(chǎng)依然前景廣闊。由于目前全球前五大液晶面板廠 (LG 飛利浦、三星、友達(dá)、奇美及夏普 )分布在 LED 技術(shù)水平高、產(chǎn)能大的日本、臺(tái)灣地區(qū)及韓國(guó)，國(guó)內(nèi)僅有京東方、上光電和龍騰光電的三條五代面板線，上海天馬的 代線產(chǎn)能開(kāi)出 后也會(huì)有 LED 背光需求，但總體需求量不占主導(dǎo)地位，國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入液晶面板 LED 背光供應(yīng)鏈的收益不會(huì)很大，這與手機(jī)面板背光市場(chǎng)有相似之處。 從 LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程 看，全球 LED 按銷(xiāo)售額計(jì)目前最大市場(chǎng)是手機(jī)背光市場(chǎng)，隨著手機(jī)銷(xiāo)量增長(zhǎng)的趨緩，以及手機(jī) OLED 屏對(duì) TFTLCD 屏的滲透加深，全球 LED 的增速下降。 LED 產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)有良好的發(fā)展前景，基于以下幾點(diǎn)： （ 一 ） 就技術(shù)而 言， LED 具有技術(shù)成長(zhǎng)瓶頸高，學(xué)習(xí)門(mén)坎低 的特性，國(guó)內(nèi)在半導(dǎo)體領(lǐng)域長(zhǎng)期積累的研究資源都可以用得上，具備較好的研究基礎(chǔ)。但是隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)的發(fā)展壯大，一旦規(guī)模擴(kuò)大到一定程度，實(shí)施 ―走出去 ‖發(fā)展戰(zhàn)略，專利問(wèn)題將成為隱患。 中國(guó)大陸目前 LED 產(chǎn)業(yè)發(fā)展的劣勢(shì)在于： （ 一 ） 國(guó)內(nèi)企業(yè) LED 產(chǎn)品技術(shù)水平與海外還是有一定差距，在爭(zhēng)取高端客戶方面處于劣勢(shì)； （ 二 ） 國(guó)內(nèi)集成電路制造基礎(chǔ)相較日本、韓國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)這些LED 強(qiáng)勢(shì)地區(qū)而言薄弱， LED 外延、芯片制造能力、工藝水平及外圍材料配套能力差 一些，學(xué)習(xí)曲線長(zhǎng)一些，需要一段時(shí)間培育； （ 三 ） 國(guó)內(nèi) LED 企業(yè)的規(guī)模還比較小，大多沒(méi)有超過(guò) 100kk/月產(chǎn)能 (藍(lán)綠光 )，這種狀況在未來(lái)兩年將有改善； （ 四 ） 國(guó)內(nèi)研發(fā)多集中在大學(xué)和科研院所，生產(chǎn)在各企業(yè)，缺乏研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化的快速轉(zhuǎn)換機(jī)制，這方面應(yīng)借鑒臺(tái)灣工業(yè)研究院的技術(shù)成果授權(quán)機(jī)制，加快技術(shù)成果轉(zhuǎn)換速度，科研院所不能為自己產(chǎn)業(yè)化而不將最新的技術(shù)成果及時(shí)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)業(yè)界， ==應(yīng)制定相關(guān)政策規(guī)范相關(guān)行為； : （ 五 )國(guó)內(nèi)核心專利缺乏，特別在關(guān)系到產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的藍(lán)光核心專利及白 光專利缺乏，這將使國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展受制。 二、 中國(guó)大陸 LED 發(fā)展前景 LED 巨大的市場(chǎng)注定其將發(fā)展成一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)。 當(dāng)然， LED 產(chǎn)業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)也不容忽視。國(guó)內(nèi)最大的 5 家 LED 封 裝企業(yè)均在近兩年內(nèi)投資建設(shè)新廠房，增資購(gòu)置自動(dòng)化封裝設(shè)備。 國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)集團(tuán)和私營(yíng)資本近幾年也積極投資半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)，有人估計(jì)投資額超過(guò) 100 億元。政府相關(guān)部門(mén)加大了資金投入，扶持半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的研發(fā) 和發(fā)展，如教育部投入大學(xué)的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目資金，中科院投入研究所的研發(fā)項(xiàng)目資金，科技部以 863 項(xiàng)目投入的研發(fā)資金，原信息產(chǎn)業(yè)部以電子發(fā)展基金項(xiàng)目投入資金，國(guó)家發(fā)改委以擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)化規(guī)模項(xiàng)目進(jìn)行投入等等。加上 LED 芯片、器件、模塊和配套原材料等，整個(gè) LED 產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值將超過(guò) 1000 億元。 國(guó)內(nèi) LED 應(yīng)用產(chǎn)品市場(chǎng)目前的重點(diǎn)與國(guó)外不一樣，國(guó)際上現(xiàn)階段 LED 主要用于背光源、汽車(chē)及信息顯示部分，而目前國(guó)內(nèi) LED 除用于信息顯示之外，還用于景觀裝飾照明、交通信號(hào)燈及部分功能性照明，特別是城市景觀照明和路燈的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，已經(jīng)成為熱點(diǎn)。 雖然我國(guó)高亮度 LED 芯片產(chǎn)量于 2021 年超過(guò) 210 億只，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，進(jìn)口芯片占很大比例，特別是高性能 LED芯片和功率 LED 芯片幾乎全部進(jìn)口。作為該項(xiàng)技術(shù)的主要指標(biāo)，其發(fā)光效率實(shí)驗(yàn)室的水平已大于 150lm/W，其產(chǎn)業(yè)化水 平達(dá) 100lm/W，經(jīng)過(guò)幾年的努力完全可以達(dá)到 150lm/W～ 200lm/W 的水平，這樣做成的光源在照明方面是非常節(jié)能的，比現(xiàn)在的照明燈起碼節(jié)省一半以上的電能。 LED 產(chǎn)業(yè)是高科技產(chǎn)業(yè)，又是節(jié)能減排政策鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，它本身又是環(huán)保型產(chǎn)品。投資方可根據(jù)自身的現(xiàn)有條件和實(shí)力，根據(jù)市場(chǎng)需求情況，可選擇投資產(chǎn)業(yè)鏈中的任何一種或多種組合。 國(guó)內(nèi) LED 市場(chǎng)潛力大 ， 投資漸趨活躍 由于 LED 具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等三大特點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，應(yīng)用產(chǎn)品不斷增多，因此，各方對(duì) LED 產(chǎn)業(yè)的 投資力度也不斷加大。為推進(jìn)半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供較好的公共檢測(cè)平臺(tái)。 在推動(dòng)半導(dǎo)體照明檢測(cè)平臺(tái)的建設(shè)方面，近年來(lái)也取得較大進(jìn)展，在原來(lái)基礎(chǔ)較好的北京、石家莊、上海和廈門(mén)等地的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，正在進(jìn)一步擴(kuò)大、完善檢測(cè)項(xiàng) 目和內(nèi)容。我國(guó)相關(guān)協(xié)會(huì)還積極參加國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織，參與專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，與國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織聯(lián)絡(luò)交流，還與臺(tái)灣地區(qū)同行開(kāi)展合作。原信息產(chǎn)業(yè)部半導(dǎo)體照明技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組、全國(guó)照明電器標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)以及相關(guān)部委的標(biāo)準(zhǔn)化組 織已經(jīng)制定和正在制定半導(dǎo)體照明技術(shù)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)約 50 項(xiàng)。另外，我國(guó)還開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的藍(lán)光激發(fā)紅光和綠光的氮化物熒光粉，可由三基色組成白光 LED，其效果很好。 國(guó)內(nèi) LED 封裝材料和配件的配套能力是很強(qiáng)的，除個(gè)別材料外，絕大部分材料均為國(guó)內(nèi)提供，主要有金絲、硅鋁絲、環(huán)氧樹(shù)脂、硅膠、銀膠、導(dǎo)電 膠、支架、條帶、塑料件、封裝模具和工夾具等，已形成一定規(guī)模，企業(yè)主要在珠江三角洲和寧波地區(qū)?？煞庋b的器件品種齊全，包含單管、復(fù)合管、像素管、數(shù)碼顯示器、各種背光源、 SMDLED、微型 LED、矩陣顯示器、專用顯示器、白光 LED、功率 LED 和大功率 LED 模塊等，具有實(shí)力的封裝企業(yè)投入較大的研發(fā)力量，在改進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)、提高散熱性能、提高出光效率、提高抗光衰和可靠性等方 面均取得很好成果，現(xiàn)可批量封裝 1W LED，其發(fā)光效率達(dá) 100lm/W，熱阻可控制在 10℃ /W 以內(nèi)。 器件 封裝及配套能力突出 國(guó)內(nèi) LED 封裝企業(yè)的特點(diǎn)是規(guī)模小、數(shù)量多，約 500～ 600 家，具有一定規(guī)模，年銷(xiāo)售額在 1000 萬(wàn)元以上的企業(yè)約 100 家，主要封裝企業(yè)有廈門(mén)華聯(lián)、佛山國(guó)星、江蘇穩(wěn)潤(rùn)、廣州鴻利、寧波升譜、江西聯(lián)創(chuàng)、天津天星、廊坊鑫谷、深圳瑞豐、深圳雷曼、深圳光量子、珠海力豐等。 國(guó)內(nèi) LED 外延生長(zhǎng)和芯片制造的主要企業(yè)有廈門(mén)三安、大連路美、上海藍(lán)光、上海藍(lán)寶、 ****華光、 ****士蘭明芯、江西晶能光電 、河北同輝、沈陽(yáng)方大、廈門(mén)乾照、江西聯(lián)創(chuàng)、南昌欣磊、上海大晨、上海宇體、深圳世紀(jì)晶源、深圳奧倫德、揚(yáng)州華夏集成、廊坊清芯、甘肅新天電、武漢迪源、西安中為、廣州普光、東莞福地，以及外資企業(yè)武漢華燦、廈門(mén)晶宇、廈門(mén)明達(dá)和晉江晶藍(lán)等共計(jì) 20 多家企業(yè)，這些企業(yè)在芯片結(jié)構(gòu)和工藝改進(jìn)方面做了大量的工作，在提高產(chǎn)品性能、成品率、工藝重復(fù)性、提高抗光衰能力和可靠性等方面均取得較大成果，保障了芯片的批量生產(chǎn)。另外，我國(guó)已研發(fā)出 AlGaN 深紫外 (260nm～ 400nm)發(fā)光二極管，還研發(fā)出 1W 的LED 藍(lán)光芯片，做成白光 LED 的發(fā)光效率超過(guò) 80lm/W，并研制出四元系 AlGaInP 紅光功率 LED 器件，發(fā)光效率約 40lm/W。主要研究機(jī)構(gòu)有北大、清華、南昌大學(xué)、北京工大、****大學(xué)、南京大學(xué)、華南師范大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、深圳大學(xué)、中南理工大學(xué)，中科院半導(dǎo)體所、物理所，中電 13 所、 55 所以及新成立的中科院半導(dǎo)體照明研發(fā)中心等。近幾年，我國(guó) LED 芯片和器件，尤其是高亮度 LED 芯片和器件的增長(zhǎng)十分迅速。應(yīng)用 產(chǎn)品和配套企業(yè)有 1700 多家。我國(guó)也緊跟世界前沿技術(shù)，加快研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作，已經(jīng)具備了一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。建立 LED 產(chǎn)業(yè)化基地，推動(dòng)我國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，預(yù)計(jì) 2021 年，中國(guó) LED 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過(guò) 1500 億元。隨著政策的扶持和資金、技術(shù)的到位 , 國(guó)內(nèi)廠家大有可為。只有加快 LED 產(chǎn)品的推廣 應(yīng)用，才能給 LED 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)擴(kuò)增，必將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)整體持續(xù)成長(zhǎng)，LED 產(chǎn)業(yè)未來(lái)仍將是業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè)，我國(guó)照明電器行業(yè)的高速增長(zhǎng)還將繼續(xù)，作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)， 工 信部將努力為 LED 產(chǎn)業(yè)立法營(yíng)造良好的政策環(huán)境，同時(shí)在鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新、擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、加強(qiáng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)三個(gè)方面予以大力推動(dòng)。 我國(guó)擁有巨大的照明市場(chǎng)和雄厚的照明工業(yè)基礎(chǔ)，是世界照明電器生產(chǎn)大國(guó)和出口大國(guó)之一。高亮度 LED 的出貨量 2021 年達(dá)到 48 億個(gè)， 2021 年上升至 65 億個(gè)， 2021 年將達(dá)到 88 億個(gè)， AAGR 為 %。 LED 照明燈還將會(huì)形成 500 億美元的巨大產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)。日本 100%的白熾燈換成 LED，可減少 12 座核電站發(fā)電量，每年可節(jié)省 10 億公升以上原油消耗。 LED 正以其固有的優(yōu)越性吸引著世界的目光。這些高亮度 LED 作為光源進(jìn)入照明的領(lǐng)域通常稱為半導(dǎo)體照明。其主要應(yīng)用范圍也有兩大類：顯示與照明。 LED 的最顯著特點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，光電轉(zhuǎn)換效能高。 第二章 項(xiàng)目提出的背景及建設(shè)的必要性 第一節(jié) 項(xiàng)目提出的背景 半導(dǎo)體發(fā)光二極管 （ Light Emitting Diodes，簡(jiǎn)稱 LED） 是半導(dǎo)體 Ⅲ Ⅴ 族化合物 (GaP、 GaAlAs、 GaAs、 AlGaInP、 GaN 等 )經(jīng)加工產(chǎn)生 PN 結(jié)后形成的器件，在外加一定電流的情況下，