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      大功率LED 路燈可行性報告
      編輯:揚州市豪博光電科技有限公司   時間:2016-03-18

       
      大功率led 路燈可行性報告
          
      led光源在照明領域的應用,是半導體發光材料技術高速發展及“綠色照明”概念逐步深入人心的產物?!熬G色照明”是國外照明領域在上世紀80年末提出的新概念,我國“綠色照明工程”的實施始于1996年。實現這一計劃的重要步驟就是要發展和推廣高效節能照明器具,節約照明用電,減少環境及光污染,建立一個優質高效,經濟舒適,安全可靠,有益環境的照明系統。
      一、led道路燈的現狀及發展
      路燈是城市照明的重要組成部分,傳統的路燈常采用高壓鈉燈,高壓鈉燈整體上光效低的缺點造成了能源的巨大浪費,因此,開發新型高效、節能、壽命長、顯色指數高、環保的路燈對城市照明節能具有十分重要的意義。led燈是繼白熾燈、熒光燈(含高壓鈉燈、金鹵燈)之后的第四代光源,具有高效、環保、節能、壽命長、顯色指數高等特性,是當前全球最具發展前景的高新技術領域之一。美國加州大學著名科學家登巴斯表示,如果美國四分之一的燈泡換成“每瓦150流明“的發光二極管,則美國到2025年前將可以節省約合1150億美元的電耗。這相當于新建133個熱電廠,與此同時,向大氣排放的二氧化碳數量將減少258噸。雖然目前led道路燈的市場價是傳統燈的四倍,而且目前還沒有一個國家已經制定出完整的國家級技術標準,但一場全球范圍內led光源的技術革命已悄然展開。歐盟已立法要在2012年前全面禁使用除led燈(含達到環保節能要求的燈)以外的其它傳統燈;美國也正準備立法(其中部分州市已立法)實施;韓國目前轉正計劃,利用5 年時間將國內10%的路燈換成led路燈。我國科技部“ 十城萬盞 ” 計劃: 通過以 led 在市政照明的應用示范工程為載體,選擇 10 個城市,每個城市推廣應用 led 功能照明 ( 路燈、隧道燈、地鐵 ( 輕軌 ) 、加油站、地下停車場等功能照明燈 )大功率led路燈與常規高壓鈉燈路燈不同的是,大功率led路燈的光源采用低壓直流供電、由gan基功率型藍光led與黃色熒光粉合成的高效白光二極管,具有高效、安全、節能、環保、壽命長、響應速度快、顯色指數高等獨特優點,可廣泛應用于城市道路照明。自去年以來,在國家節能政策的推廣下,很多省市已將應用led道路燈的事宜列入政府的議事日程并提出發展規劃,我國的技術標準今年內也將出臺,led道路燈的大規模商業化應用指日可待。所以led照明的發展趨勢還是很好的!
      二、        led燈的市場情況
      led燈的市場非常大,全球在未來5—10年內將形成500—1000億美元的市場。中國的市場也將超過2500億人民幣,僅廣東省現有路燈就達400萬盞,若全部更換的話需要人民幣300億?,F在是led技術產業化應用大規模展開、分工格局快速形成的重要階段,因此,在這個階段可利用我們已有的專利技術、已經成熟的生產工藝方法,在合適的地域迅速成立新的生產型企業,將企業在現有的基礎上很快做大做強。搶占國內乃至國際led道路燈的大市場。從全球led產業發展看,現在正處于成長期,隨著led照明技術的突破、應用推廣和投資的加快,led產業正迅猛發展、世界主要的led廠商尚未形成壟斷格局,為我們新成立的企業今后實現跨越式發展提供了機遇。
      此外,國家也高度重視節能和環保,led作為節能減排的朝陽企業備受關注。國家中長期科學和技術發展規劃綱要“將led列入第一重點領域,啟動了“國家半導體照明工程”將其列入國家“863”計劃及“十一五”重點攻關課題,大力扶持led產業。各省市也積極規劃“綠色節能照明工程”。以廣東省為例,08年底計劃實施“千里路十萬盞燈”led示范工程,09年初已擴大至20萬盞燈。(我們省現在還沒有大面積推廣led路燈)為了扶持節能燈照明企業的發展,國家08年采購了50萬盞節能燈,補貼50%后推向用戶,這一方式09年將增加至100萬盞,這些都充分顯示政府推廣led節能燈的決心和強有力的傾斜式扶持政策。led照明產業必將成為市場新的寵兒。綜上所述,現在選擇進入這個行業是一個非常好的時機,可謂“天時、地利、人和”均具有。
      三、        產品技術性能介紹
      (1)led恒流源
      led由于環保、壽命長、光電效率高等眾多優點,近年來在各行業應用得以快速發展,led恒流源成了關注熱點,理論上,led的使用壽命在10萬小時以上,但在實際應用過程中,由于led恒流源的設計及驅動方式選擇不當,使led極易損壞。由于led的生產廠家及led規格不同,電流、電壓特性均有差異?,F以白光led典型規格為例,按照led的電流、電壓變化規律,一般應用正向電壓為3.0-3.6v左右,典型值電壓為3.3v,電流為20ma,當加于led兩端的正向電壓超過3.6v后,正向電壓很小的增加,led的正向電流都有可能會成倍增漲,使led發光體溫升過快,從而加速led光衰減,使led的壽命縮短,嚴重時甚至燒壞led。根據led的電壓、電流變化特性,對led驅動的設計提出嚴格要求。當前很多廠家生產的led燈類產品,采用阻、容降壓,然后加上一個穩壓二極管穩壓,向led供電,這樣led恒流源方式存在極大缺陷,首先是效率低,在降壓電阻上消耗大量電能,甚至有可能超過led所消耗的電能,且無法提供大電流驅動,因為電流越大,消耗在降壓電阻上的電能就越大,所以很多產品的led不敢采用并聯方式,均采用串聯方式降低電流。其次是穩定電壓的能力極差,無法保證通過led電流不超過其正常工作要求,設計產品時都會采用降低led兩端電壓來供電驅動,這樣是以降低led亮度為代價的。采用阻、容降壓方式驅動led,led的亮度不能穩定,當供電電源電壓低時,led的亮度變暗,供電電源電壓高時,led的亮度變亮些。阻、容降壓方式驅動led的最大優勢是成本低。根據led電流、電壓變化特點,采用恒壓驅動led是可行的,雖然常用的穩壓電路,存在穩壓精度不夠和穩流能力較差的缺點,但在某些產品的應用上可能過精確設計,其優勢仍然是其它驅動方式無法取代的。采用led恒流源方式,是比較理想的led恒流源方式,它能避免led正向電壓的改變而引起電流變動,同時恒定的電流使led的亮度穩定。還有一種led驅動方式是可行的,它即不恒壓,也不恒流,但通過電路的設計,當led正向電壓升高時,使驅動電流減小,保證了led產品的安全。當然正向電壓的升高只能在led承受范圍,過高也會損壞led。理想的led恒流源方式是采用恒壓、恒流。但驅動器的成本增加。其實每種驅動方式均有優、缺點,根據led產品的要求、應用場合,合理選用led恒流源方式,精確設計驅動電源成為關鍵。我公司研發led燈恒流源采用美國國家半導體公司生產的芯片,自主研發的恒壓、恒流電路,模塊化一體設計??扇我饨M合成不同功率及亮度需求的產品,每個模塊是一個獨立的光源且可互換,局部故障不會影響整個燈具的正常工作,方便拆卸及維護,節約維護成本。并且帶自動光控電路,半功率自動控系統,恒流功率最大可到200w。
      (2)散熱器與燈殼一體化設計
      優良的結構設計,充分保障了led的散熱要求及使用壽命,同時兼顧了光的分布需要和使用的安全性。
      (3)大功率led特性
      由于目前的檢測方法和參數是參照傳統燈的標準,它還不能夠完全準確的反應出用不同芯片規格生產出來的led路燈所具有的全部性能。所以從檢測報告看,其光通量、光效等數值并不高。但從實際使用效果來看,經過5000多小時長期測試,其散熱性、路面照度值、光斑均勻度、光強分布和眩光限制以及減少光衰等方面均優于單顆1w的led道路燈。這主要是單顆8w比單顆1w的led光源照射強度更大,其穿透力亦更強,照射距離就遠,燈光照到地面上亮度就好,燈的高度越高,比較效果越明顯。本產品除具備led路燈所具有的:無頻閃,無光污染,啟動無延時,耐沖擊,抗震力強,無紫外線(uvo和紅外(ir)輻射,無不良眩光,顯色指數高,顯色特性好,超長壽命,綠色環保等通性外,更有以下特性:
      (4)顯著的節能性
      采用單顆大功率led光源制成的道路燈,比傳統鈉燈汞燈節能60%以上。
      (5)led光源具有高桿照明燈的能力
      16米led高桿燈的誕生,刷新了人們對led道路燈最高做到10米以下的傳統認識。
      (6)對電網無污染
      選用了通過ul、tuv、ce等國際安全認證的恒流恒壓電源,功率因數≥0.95  偕波失真≤20%,emi符合全球指標,降低了供電電路的電能損耗,避免了對電網的高頻干擾;
      (7)低熱低壓條件下工作,安全可靠
      led結溫控制在理想的溫度下(環境溫度ta=25℃時,tj<60℃±10%)使用安全穩定。
      (8)燈體
      使用鋁、玻璃、不透鋼及pc等材料,防腐、防鹽霧,經久耐用。
      (9)成本低、穩定性好
            合理的整燈設計,使燈的總成本低于普通1w led15%,并且光衰減少,燈的無故障時間延長,穩定性能好,使得售后免費保修服務期可更長。
        四、 投資回報和效益風險分析
         1. 投資回收期
      本項目技術的最大優點是燈的結構簡單、成本很低、產品的性價比高。在市場上將有很強的競爭力,并且整燈結構的兼容性好,可適應不斷發展的led芯片帶來的新變化需求。
         本產品的銷售主要是政府(如城市道路)、大型團體(如大學)、大型企業(如高速公路公司)、部隊(軍營)、大型房地商(大型生活小區)等特定的對象進行,因此,投資回報與銷售方式有關。不同的方式回報率各不相同。
                           
                                  直銷方式(直接銷售給用戶或代理商)
      三種銷售方式           工程項目配套方式(承接整體新修道路照明工程)
                            節約電費返還方式(舊燈改造,利用節約電費的錢抵償燈的改造費)
      2. 年效益情況
      按年產量8萬盞燈設計(其中10m—12m路燈5萬盞,6m—8m路燈2萬盞,其它燈1萬盞)年利潤可超過2億元,年產量按區域市場份額量的2%計算,應該是一個很低的估算。
      3. 社會效益
         本項目在獲得豐厚的經濟效益的同時,也將產生良好的社會效益。按每盞燈每天10小時工作計算,60%的節電效益是:(見下表)
       
      8萬盞led燈一年的社會效益一覽表
       
       
      4. 投資風險分析
          投資風險應分為短期風險和長期風險。短期風險主要是直銷或工程項目配套中意外因素造成貨款收不到。長期風險是該技術領域發展很快,現產品技術在一定時間后落隊造成競爭力下降,而近幾年并無這方面的風險,所以,該項目很值得投資。
       
       
       
       
       
       哈爾濱九洲杜黎明
       
       
       
       
       
       
      2010年5月12日
       
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