质量欠佳的灯具威胁LED的潜在发光

    可能你经常会听说，LED的普通照明将会成为下一个大事件。制造商很少谈及其他，他们甚至已经着手调查，证实装有LED灯的停车场会让人们感到更安全。研究人员正利用照明市场来吸引众人，因此芯片性能上的突破显得更为重要。市场分析家也支持这个观点，在未来的二十年内LED是发展的关键所在。 

    比如，Strategies Unlimited的市场分析家Bob Steele预测说，未来五年内，LED在照明市场的销量将以每年38%的复合速率增长。这将会推动LED芯片部分的市场总值，包括全球好几百家LED支架和光源公司在内，整个LED市场将从2006年的2.05亿美元增至2011年的10亿美元。这五年内还会看到红光、绿光和蓝光LED的销量将会按比例下降，它们常被用于建筑物外表的装饰照明，而能够取代传统白炽灯的白色发光管的销量会增长。到2011年，白色LED将占据60%的照明市场。 

    这些预测充分结合了高亮度LED制造商们的热情和有利的法规。在来年，这项法律将会禁止在世界的某些地方销售白炽灯泡，让人们容易从这些预测中推断，LED在普通照明市场的成功将不再是表面文章。然而，如果你仔细观察实际上发生的事情，你的脑海中就会浮现出一幅不同的画面。在拥有更大潜力的市场中，LED的地位相对较弱，而且许多支架设施不能提供LED照明所要求的效率程度。 
 
     效率不断改善的LED芯片正一点一滴地渗透到现有的商业产品中。然而却被效率低的照明支架浪费掉了，它们常常丢掉/浪费了一半以上的发射光。尽管如此，诸如LED Lighting Fixtures少数几家公司还是有更高效率的设计。图片来源：LLF

    正如Steele所指出的，目前在照明市场的LED销售增长还不包括替代家庭或者办公室灯泡的份额。事实上LED在许多较小规模和较少盈利市场的销售额也有增长，在这些市场中建筑照明最多。Steele表示，直到现在，器件的功能是驱动市场上升的动力，比如色彩和调整色彩的时机。“效率也不是驱动因素，因为直到最近LED还没有更突出的效率。如果你看重效率你可能会用荧光灯泡、小型荧光灯或者金属陶瓷卤化物灯。”色彩的选择和低温光源已经在照明化妆品柜台和珠宝店里得到广泛使用，在那里LED的照明使宝石更加绚烂夺目，取得的成功令人瞩目。在Walmart冰箱显示器上的照明是另一个应用亮点，这是由于这种器件在更低温度下具有相对高的效率。 

    但要在住宅照明市场上站稳脚跟却是另外一回事，新兴的建筑市场为它的发展提供了最美好的前景。根据Steele的说法，在新建筑内用LED取代现有的技术谈何容易。“新技术的出现总是与价格高昂和更具潜力相伴。但世界各地成千上万的照明设计者和灯具公司已经建立了基层机构来支持白炽灯和荧光灯。这些机构还没有离开。” 

    Steele还指出，照明行业的变化是缓慢进行的，它阻碍对任何新技术的接受程度。尽管人们对LED技术已经产生了浓厚的兴趣，但LED产品的销量在照明支架公司所占比例极小。 

    由于设计较差，工具效率低下，我们更担心两者对LED灯具的长期发展有潜在的威胁。Steele说：“LED制造商做了很好的工作来推动这项技术，而且我们很可能在今年内在市面上见到100lm/W的器件。尽管如此，照明灯具制造商们却没有利用高效率LED芯片带给他们的优势。这是固态照明行业的一个主要问题，它不单和生产高效的支架有关，而且与如何推广这种生产技术是分不开的。” 

    Steele的这种严厉警告得到来自美国能源部固态照明行业品测试项目一个报告的支持，该报告已在今年三月出版。美国能源部详细叙述了各种LED基光源（见后页表）的功效测试结果，还得出了结论。今天市面上的某些产品所提供的光输出还不及传统的光源，并且多数产品的功效低于产品文献包含的数值。 

    根据报告所述，产生性能不足的原因是几家产品制造商采用了LED的功效值并把它用在了灯上。这会令人误解，因为许多灯具产生实际功效只有LED的三分之一。不幸的是，这种不精确的产品功效却被广泛传播，而在美国能源部的报告中估计功效相当于六分之一的光源。对于总输出和功效，它们有精确的数值。 

    购买不能实践其说明要求的东西永远不会赢得顾客的满意。Steele遗憾地说道：“不仅仅是效率低下，它比起所宣称的要低很多。当功效的要求没有得到实际结果的支持时，就会出现信誉问题。即使照明行业使人为之一亮，那也得花好几年的时间。” 

    Steele相信，许多灯具之所以效率低下是由于很多公司的员工缺乏必要而专业的技能。“我们的调查结果显示大部分传统照明公司，即便是规模巨大，都没有自己的技能而且也没有配备专业技能的人员，让他们用LED设计高效的灯具。” 技能的缺乏应该会随着时间的推移得到解决；然而大部分是由于他们对那些为LED提供动力的电力系统以及热管理和光学设计所需的方法没有精通。“但当我们了解到这些效率低下的产品出自更小的LED公司时，该如何利用它们就成了让人头疼的事情了。” 

    不了解如何安装和使用LED照明设施也会缩短二极管的寿命，它会表现出热管理差，并致使驱动电流的增大。另外，灯具内的任何失效问题不能通过更换廉价的灯泡来维修。相反，维修可能涉及到整个光源的替换。它是一项价格高昂的工程，包括替换新的热管理系统和新的光学系统。 

    虽然这些由LED灯具产生的问题令人沮丧，可能给照明行业蒙上阴云，但许多灯具公司正在开发高效产品的做法却给我们带来了一线希望。这部分人或公司很少，比如LED Lighting Fixtures（LLF）公司，它是由Cree公司前CEO、总裁兼主席Neal Hunter合作创立的。同Steele一样他也担心，过热的销售正在催生令人误解的数目，而且他认为从长远来看，发布不可靠的产品或“欺骗性的”数目是没有好处的。这些都不是高性能参数的典型值，而是通过LED的瞬间测试以及利用产生更高器件效率的低驱动电流产生的，而它并非热平衡时的数值。 

    最近LLF宣布推出了一款6英寸的顶棚小聚光灯，它在11W的插座功率下可产生650lm的光。该灯泡每瓦流明数给人印象深刻，价格低于75美元，它在热平衡时已得到第三方照明实验室的证实。而且，每瓦流明数验证了优良设计带来的好处，它能使灯具产生90%以上的效率。 

    Steele补充说，他最近参观了一栋利用光学设计的房子，它的光学效率高达95%。这证实了高效LED灯具是可行的；同时还证实了LED照明行业与光纤光学照明的历程不同。10-15年前光纤光学照明却没能实现它的预期目标。但是，除了垂直整合的大型公司如欧司朗和飞利浦公司，他们将不完全受制造商的掌控就能成功地完成市场推广。尽管更低的芯片价格和更高的流明效率将有助于增加在照明市场的销售额，但使用能充分利用LED光的灯具可能更加重要；而且在普通照明市场中，跟那些可以促成此事的公司建立合作关系，那才是保持成功的关键。