近年来,LED路灯发展非常迅速,一些城市大力推广,但更多城市仍处于观望状态,路灯管理部门的态度非常谨慎。除了整灯寿命、光衰等指标尚无权威数据,能否节能也是众说纷纭。
三、技术指标分析
(一)总体技术情况
本次测试对输入功率、单颗芯片功率、芯片光效、整灯光效、色温、显色指数、配光曲线、功率因数、电磁兼容性、防护等级、电气绝缘等级、散热性能、整灯寿命等技术参数提出具体指标,由于报名时间紧,很多企业所提供检测报告未能全部涵盖以上技术参数。表1-2-1中的44份检测报告,有3份缺少相关参数,41份相对完整,所以研究样本为41份,分析参数包括配光曲线、整灯光效、色温、显色指数、功率因数。
表1-3-1 配光曲线
配光曲线 |
未检测 |
非蝙蝠翼形 |
蝙蝠翼形 |
总数 |
报告(份) |
8 |
18 |
15 |
41 |
比例(%) |
19.5 |
43.9 |
36.6 |
100 |
注:41份检测报告相对完整,1-3-x(x=1-5)的研究样本为41份。
对道路照明来说,光效和配光曲线是两个重要参数。LED光效相对高压钠灯并无优势,能否节能主要取决于灯具的配光设计。同时,LED路灯企业多从电子产品厂商转型而来,对配光既不了解也不重视。针对这种情况,本文把配光曲线作为最重要的评价指标。从表1-3-1可看到,15份报告为蝙蝠翼形。尽管比例仍有待提高,但与早两年相比进步明显,说明配光问题已得到企业重视。从技术路线看,单颗1-5W芯片配透镜的方式较易获得蝙蝠翼形的配光曲线,说明该技术有发展前景。而采用单颗多晶芯片(30-120W)通过反射配光的灯具,道路纵向截面的最大光强往往出现在0o方向,而非60o左右,很难获得蝙蝠翼形的配光曲线,,同时眩光问题较难解决。
表1-3-2 整灯光效
光效(Lm/W) |
未检测 |
<50 |
50至60 |
60至70 |
>70 |
总数 |
报告(份) |
8 |
8 |
17 |
4 |
6 |
41 |
比例(%) |
19.5 |
19.5 |
41.5 |
9.8 |
14.6 |
100 |
从表1-3-2可看到,随着LED芯片技术进步,整灯光效提高很快。即使撇除可能有问题的几个超高光效数据,总体情况也很理想,整灯光效大部分超过50Lm/W。与高压钠灯比较,150W或以下产品已有节能空间,250W逐渐逼近,400W或以上产品差距较大。
表1-3-3 色温
色温(K) |
未检测 |
<4500 |
4500至5500 |
>5500 |
总数 |
报告(份) |
30 |
0 |
5 |
6 |
41 |
比例(%) |
73.2 |
0 |
12.2 |
14.6 |
100 |
从表1-3-3看,色温仍集中在较高区间,没有小于4500K的报告,各企业仍需继续努力,生产不同色温的产品,满足市场不同需要。不过,通过实物观察,较低色温的LED路灯仍不理想,除光效较低外,更严重的是光色有问题,较低色温产品容易出现黄色偏绿的情形(如图1所示),感觉很不自然。
图1 较低色温产品容易出现黄色偏绿的情形
表1-3-4 显色指数
显色指数 |
未检测 |
<75 |
≥75 |
总数 |
报告(份) |
32 |
1 |
8 |
41 |
比例(%) |
78.1 |
2.4 |
19.5 |
100 |
表1-3-5 功率因数
功率因数 |
未检测 |
≤0.9 |
0.9至0.95 |
≥0.95 |
总数 |
报告(份) |
17 |
1 |
9 |
14 |
41 |
比例(%) |
41.5 |
2.4 |
22.0 |
34.1 |
100 |
从表1-3-4、1-3-5看,显色指数、功率因数虽然很多未检测,但已检测的结果很好。特别是功率因数的数据,间接证实了很多LED路灯企业的电子产品厂家出身。
(二)先进技术情况
鉴于配光曲线和整灯光效的重要性,以该两个指标来判别LED路灯技术是否先进。在14份配光为蝙蝠翼形的报告中(如表1-3-6所示),整灯光效最低为45.6 Lm/W,最高为70.31 Lm/W,主流水平为50至60 Lm/W,基本符合正态分布。
表1-3-6 蝙蝠翼形配光灯具的整灯光效
光效(Lm/W) |
<50 |
50至60 |
60至70 |
>70 |
总数 |
报告(份) |
2 |
9 |
2 |
1 |
14 |
比例(%) |
14.3 |
64.3 |
14.3 |
7.1 |
100 |
注:15份报告为蝙蝠翼形,其中1份未检测整灯光效,本表研究样本为14份。
表1-3-7 优秀企业比例
光学指标 |
较好水平 |
先进水平 |
领先水平 |
合计 |
优秀企业(家) |
9 |
2 |
1 |
12 |
比例(%) |
17.6 |
3.9 |
2.0 |
23.5 |
注:本表计算基数为51家。
综合考虑配光曲线和整灯光效,蝙蝠翼形且整灯光效大于50 Lm/W的为优秀产品,其中50至60 Lm/W为较好水平,60至70 Lm/W为先进水平,大于70 Lm/W为领先水平,占报名企业总数51家的比例见表1-3-7。但如再考虑考虑整灯寿命、光衰等指标,以及送检产品与量产产品的质量差异,优秀比例还会明显下降。
四、对策和建议
尽管国内LED路灯行业良莠不齐,但一些优秀企业已脱颖而出,部分型号产品相比现有主流路灯已有节能空间,具备明显的推广应用价值。初步认为,LED路灯应用的临界点到了。当然,该结论是否成立,仍有待测试结果的验证,届时我们还会发表系列论文。
虽然临界点到了,但能否立即引燃,还是在临界状态继续盘桓,既取决于技术进步,更在于业界同仁的努力。为此,本文提出以下对策和建议:
(一)从国家层面打破地方保护主义,鼓励先进企业跨地区自由竞争,推动技术创新。
(二)加强行业自律,以企业实力(核心技术、示范项目、注册资金等)和诚信来恢复路灯管理部门的信心。
(三)统一检测标准,规范检测行业,强化第三方检测机构的中立性和公信力,让检测报告成为招投标的关键内容。
(四)认识道路照明的特殊性,重视光学设计,配光合理的LED路灯才有节能空间。个人认为,LED路灯配光还需要第二次革命,国内企业要抓住机会。
(五)立足150W或以下功率,扎根非主干道,取得优势后再逐渐向主干道渗透。
(六)重视LED的色温研究,解决目前低色温产品的问题。从人的需求出发,寻找与不同性质、不同等级的道路相对应的最佳色温区间,这将是我国赶超国际大厂的机会。
(七)全面看待整灯光效、配光曲线、色温、整灯寿命和光衰等参数,综合指标好的产品才有竞争力。
(八)建立兼顾LED与现有主流照明的通用评价指标,更直观、更方便,满足产品比较和招投标需要。在实验室层面,应在现有的等照度曲线的基础上,引入路面应用区域、均匀度、环境比等评价因素,建立新指标—应用区域等照度曲线。而路面测试应以应用光效、均匀度、纵向均匀度进行评价。
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