厘清LED照明特性 建立可执行的国家标准

“一团混乱，”谈及中国LED照明标准制订的现况发展，中国高科技企业发展LED专业委员会主任郑浩闻的第一个反应就是这四个字，“现在制订所谓的国家级LED照明标准可说是言之过早。” 他进一步指出，过去科技部推动的‘十城万盏’为公共工程，当产业背景为公共工程时，的确便需要建立一套标准，但是现阶段需要的并非国家级标准，严格来说应是验收标准。‘十城万盏’为中国半导体照明应用工程的简称，2009年4月由科技部在21个城市启动实施，拟通过试点城市规模化应用，将研发与产业重大需求相结合，以推动半导体照明技术创新，并推动半导体照明应用市场。 对于验收标准的迫切性，郑浩闻以台湾的LED路灯标准为例，台湾2008年制订完成LED路灯标准后，首年有五家LED路灯业者通过，第二年则有十家通过。台湾的经济部标准检验局是于2008年12月4日正式公布CNS 15233‘发光二极管道路照明灯具’标准。台湾标检局表示，LED路灯标准的内容除可提供LED产业在产品设计与制造、政府与民间采购等方面的技术依据外，对于提升公共工程质量亦有莫大的帮助。此标准的确有助于提升产品质量，尤其当中对于LED路灯效率的要求颇为严苛。 需建立完整的验收标准 LED路灯业者表示，此标准规定LED路灯完成枯化点灯后(1千小时)，在常态下持续点灯，3千小时后光通量不得低于92%，但是，LED的特性会随着时间与高温而产生光衰现象，对于LED厂商而言，如何要在LED路灯点亮4千小时后，维持一定的发光效率便是难度所在。此外，在LED路灯耐久性试验中，需在通电以及50℃±2℃，连续操作360小时，实验结束后再行测量光通量值，在如此高温环境下测试LED路灯的信赖性，对于厂商而言也是一项重大考验。 虽然有此严格标准，但是，根据我所熟识的台湾建筑工程界友人指出，即使有此标准后，工程也无法依照此标准验收，因为标准限定产品规格及特性，但是达到标准的途径及方法各有不同，系统效能质量也会有所不同，因此必需要有完整配套的检测方案，针对最后建置的系统确立完整的验收标准，如此才有意义。由于这样的前车之鉴，中国大陆是否要比照台湾的标准模式，郑浩闻认为这是值得商榷的。 中国于2010年推出的‘十城万盏’LED路灯公共建设计划，由于受到诸多因素影响，包括政府预算资金及LED路灯产品质量不稳定等，导致实际安装量仍不到40万盏。不过，根据市场研究机构拓墣产业研究所指出，基本上，中国发展LED照明的方向未变，若从三部委2010年底的LED照明联合标案来看，LED大规模商机应该已是不远。 中国中央政府于去年(2010)年底大规模举行LED照明产品的公开招标，招标产品包括LED道路/隧道灯、LED筒灯、反射型自镇流LED灯(MR系列与PAR系列)，以中国国家发改委，住建部，与交通运输部三部委组成评审组织，此次标案共计94家业者角逐，最后由28家照明产品公司得标，得标厂商多半是中国本土LED业者。据了解，此次标案的技术规范对于LED照明产品的规格与质量十分要求，除了灯具本身的安全性之外，对于初始光通量、光通量维持率、功率因素等都有相关的要求，因此对于后续国家标准的发展将具有指标性。 研究机构LEDinside分析师认为，该标案针对每个政府单位所申报的示范工程项目有一定的规模限制，例如，应用LED室内照明产品进行建筑照明设施新建、改造项目需要在5,000盏以上；应用LED路灯、隧道灯进行次干道、支路或隧道照明设施新建、改造项目至少500盏以上，而每一单位所释出的金额至少都在300万元人民币以上，未来将会有越来越多的单位依照此规范加入示范公程行列，因此对于未来LED行业的发展具有非常大的想象空间。拓墣产业研究所预估指出，从2011年到2012年底，将会有更多LED路灯财政补贴案及标准检测案陆续出炉，有助加速推动大陆LED路灯市场进展。 拓墣估算，到2012年底，中国大陆应该就可以完成200万盏LED路灯安装、50个城市示范工程、LED国产化比例达到70%、全国每年节电10亿度等目标。而中国大陆的LED路灯市场，也将自2012年起、至2015年，进入快速成长期。 现有标准缺乏可执行度及影响力 后续商机的实现取决于标准的确立及实质的影响力，2009～2010年，中国政府便连续颁布一系列LED国家标准及行业标准，其中，2009年12月15日，由全国照明电器标准化技术委员会主导的6项LED相关标准送审稿通过审批，成为国家标准，加上此前出台的两项强制性国家标准，共计8项，陆续在2010年投入实施。此外，2010年1月工业和信息化部半导体照明技术标准工作组又发布了《半导体光电子器件功率发光二极管空白详细规范》等9项半导体照明行业标准。除上述国家及行业标准外，广东、深圳、山西等地方政府也相继推出一系列地方标准引导LED产业发展。 然而，各项标准实施至今，成效及影响力却相当有限，其中主因就是中国LED国家标准及行业标准制定尚不完善，缺乏LED寿命、色温、散热等关键性指标，导致设置的技术门坎过低，从而丧失了国家标准的主导地位。 有业者更直指问题所在，“LED照明产业作为世界性新兴产业，近年来的快速发展带来了标准制修订的困难局面，由于标准的制修订过程环节多，从起草到发布实施周期长，部分指针甚至面临标准出台即落伍的局面，造成国家标准的影响力锐减。” 针对此点，广东于2011年首创LED照明产品标竿指数，亦即针对LED照明新兴产业技术发展不够充分、技术进步快等特点，选取公认为与LED照明产品质量有重大关系的产品指针，通过标竿指针指数相对测定产品质量，从而建立一种创新的动态LED照明产品质量评价体系，并结合第三方检测和统一平台评价的方式，对目前市场上的LED照明产品首先从路灯开始，进行质量和能效的评价和定位分级，其检测方法和标准将根据国内外最新发布的相关标准和技术方法动态更新。 厘清LED光源特性为首要 对于中国LED照明标准的混乱，郑浩闻认为解决的根本之道在于厘清LED光源特性及照明模式，进而提出更细致且符合现实的规范。他说：“现有的LED照明标准多仍承袭传统照明的旧思惟，然而LED灯源的特性与传统灯源有很大的不同，沿用传统灯具系统去思考标准的制订，基本上便会造成窒碍难行的局面。” 他进一步指出，目前市场在思考LED照明市场的爆发性时，多采用直接替代的角度出发，也就是说直接用LED灯取代旧有系统上的球灯或条灯，因为这是最省事的方法，然而，不可否认的是，传统的灯具设计并无法彰显LED的优点。例如，将LED灯架在与传统路灯高度相同的灯杆上，由于LED具有指向性，因此，这种LED路灯的流明度势必会受到质疑。 也就是说，沿用传统光源的照明标准并无法凸显LED灯的优点，这些优点包括节能、照射角度可控、响应时间快、长寿命、工艺环保等。因此，郑浩闻认为，唯有摆脱传统照明思惟，从LED照明的特性及最适用的系统角度出发，才能发展出可执行及长久的标准。且需针对散热、光衰、色温、照度等制订明确标准，如此才有利建立消费者对于LED灯具的信任度及接受度。至于下一阶段的标准何时出炉，郑浩闻表示：“目前首重在厘清LED照明的特性及模式，而这将会是一项旷日废时的艰辛工作。” 市场的扩大会对标准的确立形成更大的助力，展望中国大陆LED市场的前景，未来两年内承办的诸多国际性赛事及盛会将会有推波助澜之效。据了解，中国大陆在2011年，就有多达9-10项的全国性或国际性大型活动盛事，例如2011年3月份将在中国常州举行的世界游泳锦标赛，2011年4月份将在西安举行的世界园艺博览会，2011年7-8月的中国中学生运动会及世界大学生运动会，以及2011年10月份的武汉辛亥革命100年活动周、中国城市运动会，另外还有亚洲男篮锦标赛、世界铁人三项锦标赛、世界游泳锦标赛等国际大型赛事将于2011年在中国举办。至于2012年，则有国际航空展、亚洲沙运会、全国农民 运动会等等。根据拓墣研究所的观察，因应活动赛事的举办，各地方政府都会积极进行场馆建设、城市改造更新，以及大型公共显示广告牌和节能照明等项目的建设，而内需市场的扩大，将与助于中国LED国际标准的影响力。