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饱受争议的三大照明技术 终成传奇还是传说?

时间:2016-08-24来源:中国照明网

摘要:技术创新,永远没有终点,在照明行业同样如此。近年来,在照明行业涌现出一个又一个的技术创新,锻造出一代又一代的新产品,进而推动整个照明行业的向前发展。
  技术创新,永远没有终点,在照明行业同样如此。近年来,在照明行业涌现出一个又一个的技术创新,锻造出一代又一代的新产品,进而推动整个照明行业的向前发展。

  但是,每一个新技术的出现,其发展并非都是顺风顺水。技术革新永远都是在支持与反对的博弈中前行。而在这场较量中,有的技术发展突飞猛进,终成传奇;而有些技术却是胎死腹中,沦为传说。

  例如,在LED行业,上游芯片领域的CSP封装,还是COB封装,从进入大众视野以来就受到广泛关注,但其应用前景也是“百家畅谈,各执一词”。当然,在褒贬不一的声音中,我们还常听到的技术有光引擎和激光照明等等。暂且不论它们究竟是成为传奇,还是沦为传说,我们且听听业内不一样的声音。

  CSP——LED界最具话题性的技术

  CSP的全称是Chip Scale Package,中文意思是芯片级封装、芯片尺寸封装。传统定义为封装体积与LED晶片相同,或是体积不大于LED晶片20%且功能完整的封装元件。因为芯片没有经过传统的固晶和焊线这些封装流程,所以CSP又俗称“无封装芯片”。这种叫法最早由中国台湾命名,并传入中国大陆。由于宣称“无封装”,因此CSP广泛引起业内人士的兴趣,成为时下谈论的争议话题。[1]

  支持者:CSP是LED照明未来发展趋势

  支持者认为,CSP不仅解决了封装体积微型化的发展与改善散热问题,而且可以实现单个器件封装的简单化,小型化,进而大大降低每个器件的物料成本;另外,CSP的发展可以省去封装环节,缩短产业链,降低流通成本,让LED价格更亲民。

  支持者更强调,最早使用CSP的是背光和闪光灯,目前苹果和三星的手机闪光灯都是使用CSP无封装芯片,三星和LG的超薄电视部分使用的CSP无封装芯片;在照明行业,CSP因为体积小,灵活度高,应用范围非常广泛。

  今年广州光亚展上,包括国星光电、立洋股份、立体光电等在内的多家LED封装企业具有展出CSP新品,期间,三星电子还在广州威斯汀酒店举办了CSP新品发布会。行业多家企业纷纷布局,由此可见,CSP渐热,将成为LED照明未来的发展趋势之一。

  质疑者:LED产业从未产过无需封装便可使用的晶片

  关于CSP不同的声音则来自对“无封装”、“免封装”这一命名的质疑。在市场上许多人称“白光晶片”为“免封装晶片”,事实上,LED产业从未出产过不需要封装就能使用的晶片。由于封装后的线路会暴露在含水的空气中氧化,进而失效,所以免封装不可行。

  质疑者还指出,CSP从本质上看仍旧处于原有提升lm/$的轨迹上,无非还是抢占了其它封装的市场份额,一没有拓展行业生存空间,二也没有降低行业竞争压力,即使实现了2500lm/$,也没有什么价值。

  毋庸置疑,CSP如今成为最具争议的技术之一,但对于CSP这项新技术,不少LED企业仍然采取观望态度。在国内,CSP也仅限在话题上,真正展出的产品不多。LED行业大多数企业对CSP吃观望态度,认为此项技术还未成熟,不能确保产品性能。然而,在价格战愈演愈烈的行业背景下,亦有部分企业试图通过CSP等封装方式,获得产品价格的下降。

  LED照明行业从方兴未艾到逐渐步入成熟,对于标准化的讨论从未停息。原来的LED大功率产品同质化严重,CSP出现之后逐渐在市场获得一定地认可度,发展趋势良好。但由于CSP市场并未全面爆发,产品还没有形成标准的规格。

  光引擎——优势明显,瓶颈众多的新技术

  多家调研机构统计数据显示,2015年中国LED光引擎市场规模快速增长至2.18亿元,未来两年光引擎市场增速都将保持在100%以上,到2017年中国光引擎市场规模将达28.32亿元。在LED产业竞争日趋严峻的形势下,众多LED封装企业开始着力于光引擎的研究。然而,发展至今,光引擎技术在LED照明界内仍然未获得重大突破。[2]

  支持者:光引擎给LED行业带来的好处是显而易见的

  支持者谈到,光引擎不仅可以降低 LED照明灯具厂家研发费用,还可以缩短产品生产周期。由于所有LED灯具的光学和电气指标都由光引擎生产厂家制定,甚至还配套了相应的散热器。灯具厂家只要把光引擎安装到散热器里面去就可以了。灯具厂商甚至不需要经验丰富的光学电子工程师,也不需要购买昂贵的光学和电子仪器设备。

  同时,由于LED灯的爆发式增长,LED灯具厂商如同雨后春笋般大量涌出。虽说是大势所趋,但也给整个行业带来很多问题,尤其是LED灯质量上的良莠不齐以及厂商之间无序的价格战表现得特别明显。而光引擎的出现,则能在很大程度上解决这类问题。由于光引擎的质量由几家生产光引擎的大厂决定,价格也不可能有很大的出入,这样大大减少了由于无序竞争引起的内耗。

  在经济全球化竞争十分严峻的态势下,全球LED行业也意识到,产品的规格化、标准化已成为推动行业持续发展的关键。而基于zhaga标准的高效LED光引擎技术,正凭借着较高的综合性价比受到LED行业的青睐。

  质疑者:光引擎待解决的技术问题多,且无统一标准

  当前,由于缺少规范统一的标准化光组件,加上各家企业自身现有的装备设施和技术水平发展不均衡,造成了市场上出现的LED照明应用产品种类繁多、性能各异、互换性差等情况,在一定程度上制约了LED照明产业的健康发展。

  质疑者则认为,光引擎的发展之路却并非坦途,眼下仍存在诸多难题困扰着众多厂家。首先,线性恒流源技术效率低下,而光引擎的核心技术是高压线性恒流驱动芯片;其次,ACDrv驱动在跨学科的整合方面存在困难,需要整合芯片设计、高压工艺、热管理、应用设计等多方面;再次,光引擎工作时,LED驱动器和LED模块会同时产生热,而目前市面上的光引擎大多数电源转换效率低,长期以往,必然会缩短光引擎的使用寿命;最后,在成本和推广上,光引擎目前并未体现出其优势所在。

  受限于寿命和散热等问题,去电源化的光引擎模组一直都没有真正普及,且大部分仅限于小功率领域,在大功率还鲜有较为成熟的应用。

  激光照明——受成本和使用率制约的优良照明方式

  关于LED照明潜在威胁者的争论,从来就没有停止过。OLED技术就经常被LED现有业者视为威胁,而近年随着蓝光LED之父中村修二“倒戈”激光照明,公开表示:“未来10年,激光照明将取代LED照明。”激光照明也渐渐进入LED业者的视野。[3]

  支持者:未来10年,激光照明将取代LED照明

  以蓝光LED之父中村修二为代表的支持认为,在未来10年,激光照明将取代LED照明。他们认为激光照明相较于LED照明优势明显。

  首先,在效率方面,激光照明具有统治级优势。激光照明的效率是LED的上千倍,不仅能增加投射距离,提高安全性,同时体积更小、结构更紧凑。而且除了照明领域之外,激光拥有更为广阔的应用。

  另外,激光大灯在汽车头灯上的应用极具优势,LED灯最远的照明距离为300米,而激光大灯最远可照明700~1000米。而且,相较LED灯,激光大灯是点光源,方向性更好,安全性更高。除此之外,激光大灯还具有体积更小,结构更紧凑的特点,在外形设计上有很大优势。

  在亮度方面,LED则更加无法无激光相提并论。支持者举例到,在一个激光灯,照明100平方米面积基本没有问题,蓝色激光还可运用在医疗、探测等多方面。

  质疑者:尽管激光照明拥有无数优点,但成本过高

  质疑者反驳到,目前中村修二博士推广的激光照明,是以氮化镓为衬底材料,这将注定它在短期内无法跟LED竞争,就算他有无数的优点,但是价格的劣势让他注定在这五年内无法成为通用照明的主流。

  此外,质疑者还质疑激光对眼睛的危害,功率大一点的激光直射眼睛的话会瞬间射穿视网膜,造成失明。

  相比于LED照明,激光照明无论是在效率方面,还是在聚光性及亮度方面都有得天独厚的优势。但是,激光现在价格太高,所以应用率并不高,但未来仍是一个趋势。由于造价昂贵,目前还没有广泛应用。

本文标签: 创新 照明

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