华灯璀璨,万众欢腾。巨大的“鸟巢”、晶莹剔透的“水立方”不断变幻着光彩夺目的场景,如梦如幻的画卷,展示着中华民族5000年的文明和梦想……2008年8月8日,LED装饰照明创造的“灯光神话”将那一刻永远定格在国人的记忆中,也深深震撼了全球亿万观众的心。
北京奥运会开幕式创造的奇迹和震撼是我国半导体照明产业飞速发展的真实写照和缩影,人们透过那如诗的画卷,追寻我国半导体照明技术和产业发展的步伐,展望在中华民族复兴的征程上LED技术的神奇魅力和美好前景。
光源革命:小荷才露尖尖角
上世纪90年代初。一位名叫中村修二的日本年轻人,因在半导体照明领域取得重大突破而一举成名,由此领军LED行业,成为世界科技界一颗耀眼的明星。同时日亚公司也由一家做荧光粉的小企业,一跃成为全球最知名的蓝光LED企业。
半导体照明是继白炽灯、荧光灯后的第三代光源技术,具有效率高、耗电低、无污染和寿命长等特性。因LED响应快、体积小、重量轻、耐冲击以及能够适应恶劣环境等特点,让其他光源望尘莫及。它在医学和农业等方面的应用也很有潜力。人们说:中村修二的发明引发了人类照明史上的又一场革命,LED已成为公认的21世纪最具发展前景的高技术领域之一,世界照明工业的转型和新兴的半导体照明产业的崛起,已成为不争的事实。
在我国政府的大力推动下,LED这朵科苑奇葩在我国广袤的大地迅速绽放。据科技部高新司戴国强副司长介绍,我国半导体照明产业起步虽晚,但进步很快,特别是在“十五”国家半导体照明工程启动和“十一五”863重大项目实施以来,我国LED外延材料、芯片制造、器件封装、荧光粉等方面已掌握了部分具有自主知识产权的技术,并且在产业化技术方面取得较大突破,初步形成了比较完整的产业链。2008年,相关企业有3000多家,产业规模达到700亿元,特别是上游国产芯片实现了从无到有。截至2007年年底,仅用了不到5年时间,替代进口芯片比例已达到46%。
短短几年时间,中国不仅在半导体照明的技术创新、产业化方面取得了令世人瞩目的成就,在项目组织管理、推动产学研合作的体制、机制上也进行了积极探索实践,如建立产业研发基金;组织奥运重大示范工程;举办创新大赛;参加美国固态照明系统与技术联盟(ASSIST)相关会议协调推进国际标准化工作;作为世界银行集团国际金融公司(IFC-WB)“照亮非洲”项目在中国的唯一协办机构,与加纳能源部签署合作备忘录,组织企业参加在非洲加纳的相关活动,达成意向合同3亿元人民币;支持联盟代表参加国际半导体照明高峰论坛,进一步加强了我国半导体照明在国际产业界的地位;建立专利池等工作,搭建了产学研合作平台,促进了重大项目的实施;组织成员单位自发筹资应对美国“337调查”专利诉讼。此外还成功组织召开5届半导体照明国际论坛暨展览,隔年编制出版《中国半导体照明产业发展年鉴》和《中国半导体照明产业发展报告》,组建“中国半导体照明网”为产业提供信息服务等。这些富有成效的工作,都成为快速、稳步推进半导体照明产业健康发展的重要力量。
现在,新光源革命的火种正在燃遍祖国的四面八方。据科技部高新司材料处张新民处长介绍,目前,我国已初步形成了珠三角、长三角、北方地区、江西及福建地区四大布局相对合理、有产业特色、有配套能力的半导体照明产业集中区域,科技部批准建立了厦门、上海、大连、南昌、深圳、扬州和石家庄7个产业化基地。由于国内需求市场的快速增长和相关产业环境的改善,我国正成为承接国际产业转移的热点。
在全国深入学习实施科学发展观的滚滚春潮中,以应用促发展,以发展扩内需,“十城万盏”LED应用示范工程的启动,使节能减排政策、环保消费理念深入人心。据联盟调查,部分城市的LED路灯、隧道灯的示范应用,以及半导体照明在地下车库等需要长明灯的场所和公共设施的室内照明领域已经显示出一定的节能效果。LED这枝科技之花正展示出无穷的魅力。
机遇与挑战:振兴LED产业任重道远
1879年10月21日深夜,随着年轻的美国“发明大王”爱迪生一声惊喜的呐喊,他的实验室顿时光芒四射,世界上第一盏有实用价值的电灯由此诞生了。
灯是人类征服黑夜的一大发明。在人类的演化史上,火的使用堪称是一个具有划物种意义的进步。19世纪以前,人们一般用油灯、蜡烛等来照明。在电灯问世以前,人们普遍使用的照明工具是煤油灯或煤气灯。爱迪生的发明把黑夜变为白昼,使世界大放光明。在经历了白炽灯、荧光灯之后,人类照明史迎来了具有划时代意义的光源革命。
在能源紧缺、环保压力日益加剧的背景下。LED迎来了为人类发展进步贡献力量的历史机遇。作为世界最大的光源生产和灯具出口国,中国拥有巨大的照明工业和照明市场以及13亿人口的人机界面(信息显示),随着LED技术的快速进步(每年提高20流明/瓦)和新的应用不断出现,LED在国家宏观经济的保增长、扩内需、调结构、上水平中发挥了重要作用,同时还显示出了巨大的节能环保效果(如景观照明、交通显示节能80%、通用照明节能30%以上)。中国工程院陈良惠院士算了一笔账,到2015年如果30%普通照明市场均使用了LED,将每年节电1400亿度以上,接近两个三峡电站的发电量。
中国在LED特殊照明方面有良好的技术与产业基础,在白光普通照明方面与国外也有平起平坐的机会。由于半导体照明产业技术密集与劳动力密集的特点,中国已经是世界最大的(LED)封装产业基地。并有可能在外延与芯片以及装备方面自主创新,进一步提升我国半导体照明产业的整体竞争力。
放眼世界,半导体照明技术与产业进程明显加快。全球性竞争越来越激烈。我们应该清楚地看到,在国内半导体照明产业快速发展的同时,国外的发展进程也明显加快。美国、日本、欧盟、韩国等相继推出国家半导体照明计划,以加大研究开发与产业促进力度。全球LED产业正在形成日本、美国、德国三足鼎立,韩国、我国台湾地区和大陆奋起直追的格局。面对半导体照明市场的良好前景和巨大诱惑,一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战已经在全球悄然打响。
科技部高新司材料处李宝山调研员强调,我国半导体照明产业不仅在核心专利、技术上与国际领先国家存在一定差距,而且企业投资规模小,竞争力弱;重大装备和关键配套材料高度依赖进口;检测手段和标准缺失等原因对产业的健康快速发展带来了巨大的挑战。
21世纪最具发展前景产业的新呼唤
当历史的航船驶入新世纪,科技创新和技术扩散日益加快。但是从去年开始,由美国次贷危机引发的国际金融危机,正在造成我国经济增速放缓,我国LED技术产业界人士认为,科学技术特别是战
略高技术正日益成为经济社会发展的决定性力量,成为综合国力竞争的焦点,半导体照明仍将是世界经济复苏的重要动力之一。科技部高新司刘久贵副巡视员指出,在广东调研时看到在东莞帝光LED背光源生产工厂门前招聘新员工的热闹情景。据了解,帝光平均每天要招收15人左右,’到现在已经新招收了200多人,同时也不断有订单上门,这些都表现出了LED产业逆市上扬的趋势。
启动世界经济这列快车的动力在哪里?经济复苏最终依靠什么?国家核心竞争力越来越表现为对智力资源和智慧成果的培育、配置、调控能力,表现为对知识产权的拥有、运用能力。谁在知识和科技创新方面占据优势,谁就能在综合国力竞争中占据更有利的战略地位。纵观历史发展的轨迹,每一次经济腾飞靠的都是科学技术第一生产力,高新技术仍将是世界经济复苏的重要动力。在我国,传统光源和半导体技术领域正在走向融合,正在孕育着发展前景非常广阔的产业。一场高新技术领域的技术革命和产业转型即将来临。
“春江水暖鸭先知”,世界各国的有识之士已经感受到LED这一21世纪最具发展前景产业的新呼唤,纷纷制定政策,促进这一产业的发展。早在2000年。美、日、韩等国推出了下一代光源计划,美国政府批准了《能源政策法案》,从2006年到2008年每年拿出5000万美元用于研发,计划2007年进入白炽灯市场,2010年进入日光灯市场。世界传统的照明企业如菲利浦,世界较大的背光源企业三星纷纷投入巨资研发。奥巴马的新能源政策引发了市场对新能源、节能环保的高度关注。他更多地强调能源独立,减少美国对海外石油的依赖;强调减少温室气体的责任。最值得关注的仍是可再生能源发电量配额的限定,这意味着美国这一全球最大的新能源市场的启动。
作为新兴经济大国,中国始终把科学技术真正置于优先发展的战略地位。科技部部长万钢对LED产业对于中国经济复苏的重要意义有着更为深刻的认识,他指出,稳定支持基础研究,保持和提高核心竞争力,这是时代对中国科技工作者提出的一项神圣任务。
抢占新兴产业的战略制高点
尽管国际金融危机的寒冬还未散去,但LED技术已经深入人心,正在把新一轮经济增长的春讯传播到祖国的城乡大地。
联盟研发主席李晋闽所长说,在全世界节能减排的呼声下,LED的研发将带来一场高科技领域的技术革命。我国节能减排的任务异常艰巨,国家发改委已启动了十大重点节能工程,其中绿色照明是一个重要方面。在产业结构调整的背景下,节能环保成为了政策鼓励的方向。到2015年,如果半导体照明进入30%的照明市场,每年单位GDP能耗可降低一个百分点,产业规模将超过5000亿元。因此,为了抢占LED这一高新技术的制高点,急需国家加强组织引导,总体规划,加大投入,政策扶植,标准先行,建立可持续的技术创新发展机制。
在上海蓝宝公司一间会议室里,美国加州大学圣巴巴拉分校教授、蓝光发明人中村修二教授正在为联盟芯片企业作培训,有人猜测,为什么这位曾经沉默好几年,辗转至美国的蓝光发明人此时远道来华?中国又将在国际LED产业中扮演什么样的角色……
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