唐国庆专栏丨2025中国半导体照明的十一点展望

科技   2024-12-16 18:30   广东  
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  • 专栏作者:唐国庆

时至年末岁首,恰好有演讲机会,做了10多张PPT,乘坐高铁的机会,用文字勾勒出来,请朋友们指正!
2025,世界不会太平,加税,补贴,汇率,消费皆有变数,唯照明这边“独好”,无论地球上发生什么变化,只要转悠,甭管是公转抑或自转,“人在照明在,路在照明亮”那是颠扑不破的“天理”。
2025,总的来说,先不讨论讲结论:照明的二次革新已扑面而来,不管你信还是不信,该来的总得来。就像最近股价大涨的亚马逊“量子芯片”一样,连超级大牛马斯克也惊叹不已!照明发展新质生产力,我以为是四个更,即:更高质量,更多绿色,更快革新,更加健康。
下面的十一条,就是一个简约描述:
一条,高效。
高效即高光效。照明行业的研究,往往会忽略光源芯片,即使是进入了半导体照明时代,并未得到改观,这能理解,“术有专攻”,各取所长。“问渠哪得清如许,为有源头活水来”,发光芯片,理所当然地首当其冲要讲。
喜欢著书立述的三星康工告诉我(照录):如果按常用的80显指,4000K色温,由蓝光芯片激发荧光粉产生白光的方式,目前最高光效约达230lm/W-240lm/W,美国DLC组织认为理论极限约为250lm/W。如果无荧光粉,用多基色合成白光,那样理论极限会高于300lm/W。
在唐十一公众号上,曾引用过朗明纳斯邵博和华普永明陈总的表述,大抵意思是一致的。十年乃至二十年前的LED,不是光效低就是衰减快,应像“家电换新”一样,该换则换了!不高效的光效,何来高节能和高节电?LED灯一般是永不言死的,只有用人工强制的方法,让它体面地离去。
二条,人本。
人本即以人为本,老外喜欢称人因照明(Human - Centric Lighting<HCL>)。首先全光谱照明愈演愈烈,为人本(人因)照明的实现,提供了前置条件。否则,“无米之炊”或“少米之炊”是很难做成熟饭的。
有人告诉我,说是16年前就研究全光谱照明了,我宁愿选择相信,低调的高人虽说罕见,但还是存在的。确幸的是木林森股份公司,三年前就申请了“全光谱照明灯”的发明专利。
我请教过孙清焕董事长,是何其缘由的高瞻远嘱?他说:当时想在欧美市场上推广。今天看来,照明界的老外接受要比国内来得晚一些,就像刀郎的那首歌《2002年的第一场雪》唱得那样,第一场全光谱照明的推广和普及是在大陆,这里的反应和跟进,可谓名副其实的“羊群效应”。
其二是金黄光,有两种工艺路线,一是江风益院士团队开发的无粉金黄光,居世界领先水平(诺奖得主中村修二语)。另一是黄光加荧光粉激发而成。
无粉金黄光,特点一,由硅基黄色和红色融合而成;特点二,是无荧光粉;特点三,是无蓝光;特点四,适合人的视觉惯性,金黄光,“类似纳灯,高于纳光”,色温相近在1800-2200K,纳灯不环保且显指仅为25%,而无粉金黄光则高达75%;特点五,无粉金黄光,穿透性能好,尤其是雾天,如果遇到“三白”,即路灯白光,车灯白光,浓雾白色,行人与行车的安全是个大问题。
恰好金黄光的问世,无疑是道路照明睿智的选择。有同行提出,新能源汽车和高铁列车的前大灯应该选用金黄光。当然最重要地是金黄光完完全全是中国人发明的,没有专利纠纷,没有出囗之忧,代表的是中国之光。
其三,有家企业埋头研发“仿生光”,名谓七月之光,其中的“动态光”,其原理赵工发我,照录于下:在光强、光色变换时间等适当条件下,可实现人工光源模拟自然动态变化的光输出效果,带动人眼视觉成像系统各个组织、器官特别是睫状肌和晶状体的联动,当光学信号转化为神经信号的时候,会经由神经系统反馈回组织,带动肌肉作出相应的反应。
我本人被测试过,入门先验视力,比如说是1.0,然后去会议室讨论相关事宜约一个多小时,等出会议室再测,视力竟会到1.2-1.5,这有点神奇。如研究再深入一点,把短暂的提高转换成可持续的,那将对人的视觉带来多么大改善?!
三条,生态。
生态即生态照明,世界有个共识:人类只有一个地球,保护地球,人皆有责。我国承诺践行2030碳达峰,2060碳中和。
照明行业如何践行呢?欧州一是倡导用废弃材料,循环利用。二是主张局部替换,能用即可。三是人与动物的和谐相处,比如夜间八点后要考虑动物穿行马路,会选用4000K色温以下甚至更低。
这些理念,值得关注与借鉴。如今“绿水青山,就是金山银山”的理念已深入人心,这对照明设计和应用会有愈绿色愈环保愈生态的要求,理应顺势践行。
四条,轻奢。
轻奢即高级又平和,阳春白雪与下里巴人共享。也许“十年河东,十年河西”,这几年流行线型光源(线条灯)。接下来又可能会突出主灯,尤其是带有主题的艺术灯饰。
简洁是一种需求,轻奢又是一种更有艺术品味的讲究。美好生活总要伴随美好灯光,而美好灯光岂能千篇一律,一灯打天下?显然是不符合人们对科学用光,艺术之光的审美需求。
问题是,我们需要设计师,更需要大师级的设计师。中山古镇薛书记,多次强调古镇要成为设计之都。如何把灯饰包括水晶灯,由小众客户群市场变身大众市场。“一年不开张,开张吃一年”的经营之道该有转向。如把水晶灯艺术化轻奢化了呢?高贵而不贵。
浙江临海节日灯专委会金向阳主任提出:圣诞灯并非老外独享,我们要把它转称为节日灯。为何不能把节日灯“景观化”?复旦袁院率先作了尝试,把节日灯用在上海光影节上。清华设计院徐总工,特别赞赏,说要亲自设计。央美的常院提出,愿意深入和企业合作,把节日灯,作为第一伴手礼,“好玩好看好玲珑”,既不费电,又绝对安全(低压)。这次中国春节在联合国申遗成功,可用于城里替代鞭炮成为家家户户首选的挂灯结彩。用于城外与鞭炮交相辉映。在节日灯伴随下度过美好的一天又一天。
五条,智慧。
智慧即在智慧城市的框架下,户外是智慧路灯,粤叫智慧灯杆,沪称城市合杆,这已成定势,只是各自有平台,相互不共享。
随着无人机的涌现,无锡等城市想用无人机进行巡检,而灯杆恰好就是一个起降的微型机场,这倒是脑洞大开的奇思妙想。路灯杆上建“机场”,解锁新场景。“无人机+智慧杆+智慧照明数字化云平台”可对半径5公里范围内的照明设施进行自动巡检。调度员在办公室点点鼠标就能下发巡检任务,无人机会根据预设的航线,自动飞行、拍摄、返航、充电,检测结果也能通过AI算法实时得出,并自动生成维修工单。
智能照明应运而生,“不智能不照明”逐渐成为照明的必需。全屋调光,被愈来愈多的人所接受。只是利用窗帘进行自然光的调节与人造光配比,似乎还未达到此境地,百步行进九十九步,再迈上一步就可与世界领先公司LUTRON并行,相信为期不远了。
六条,光影。
光影即光与影的喜结佳缘。由光生影,带光投影。在这大型夜景活动中已用得烂熟于胸。广州叫灯光节,上海称光影节。随着一代又一代的投影机迭代,数字化影像的诞生,这是最快捷最便利最易见效的。舞台灯光广场化势在必然,城市夜景不可或缺。
最为典型的如振兴乡村,如领袖诞生地韶山,白天从早上6:30起,就开始有游客排队,高峰时高达二十多万人。临近傍晚,则鲜有游客。如湘潭市委胡书记所言,可否“用时间换空间”?而“让韶山夜间亮起来”,用光影留住人,更重要的是既可满足人们对领袖家乡的热爱,又可让韶山5000多村民在乡村振兴中有所获益。
七条,医美。
医美即医创与美容照明。这可是极具潜力的广阔市场,内地管得颇严,就比如“生鲜灯”一样,其实根本问题在于食品本身。用于疗愈照明灯,其实一直有,入门者却寥寥。
在香港,则可堂而皇之开体验店,用LED的多色光源做成坐椅套和头盔,有一家竟然在百货商场开了10多家连锁体验店。管理甚严的日本免税店,也看到了类似美容肌肤的产品,可替代面膜等护肤品,并没看到有特别的许可证。价格却高得惊人,少则数千元,多则超万元。
复旦刘教授团队,数年如一日,开发出一系列医创产品,让光渗透到细胞,还可为妇女治疗例假痛的症结。由此恍然悟到,照明仅仅是光的一种表现形式,而光的作用,人类的认识还是初浅的,还有待于深度研发和探究,尤其是健康照明只是迈出了“万里长征”的第一步。
八条,氛围。
氛围即要营造出气氛。或心静如水或欢快如歌。由于LED灯的“迷你型”加之固态且抗震,应用场景,是无处不在。
新能源汽车比什么?其中氛围灯巳是一大亮点,已把气氛由车里扩展至车外。波音大型客机把氛围灯用到了极致,参照节律照明的节奏一一呈现出来。高铁列车上用灯,相对矜持了一些,车内可用氛围灯来营造。为旅客尤其长途的会更受欢迎。如用在列车车身上呢?一束束一闪而过的光速不是更符合复兴号的使命吗?
九条,植照。
即植物照明,这可是植物工厂的主角。据查到2030年,植物工厂要有30%的占比。万物生长靠太阳,可太阳要下山的,而人造太阳呢?可全天候的廿四小时因需用光。
近几年植物灯热销北美,主要是放开了大麻种植。而国内情况有所不同,得从国家粮食安全战略来思考。如大豆,我国连续多年进口约1万吨/年,20%用于榨油,80%用于豆粕,而豆粕是牲畜的主粮,其蛋白含量高达40%。农业部连续发文,要求降低豆粕的用量,或者要用可代替豆粕的植物。
有人会提出疑问,我们土地资源辽阔,干吗不自己种呢?这里告诉大家,需用7亿亩土地。而国家的粮食(水稻和小麦)用地红线是18亿亩,这是养活14亿人的生命田,一分也不能动。
这得靠什么呢?现代化的立体式植物工厂,向空间要地。
目前代替豆粕的植物已找到几类,如将军菊苣及浮萍等,其蛋白含量由20-40%之多。存在最大的难题是电费。我国的太阳能发电已占世界50%以上,假以时日,电费一旦下降,成本痛点就会迎刃而解。其他的有关蔬菜瓜果的种植早已妥妥解决,只待进一步的优化而已。
十条,低空。
低空即低空照明,这是目前最为引人注目的赛道。地面过于拥挤,低空交通势在必行。木林森股份公司成立了航空照明事业部,其目光已投向了蓝天高处,至少目前是一片蓝海。
工业和信息化部四部门印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030年)》提出,“加快通用航空技术和装备迭代升级,建设现代化通用航空先进制造业集群,打造中国特色通用航空产业发展新模式,为培育低空经济新增长极提供有力支撑”。
LED照明技术可凭借高效能、长寿命、低能耗等特性,为现代照明领域尤其是航空照明领域发挥其作用。即使在极端天气和复杂飞行条件下,为通用机场、直升机、无人机等航空基础设施提供清晰、均匀的照明,从而有效提升飞行安全性。同时也可降低维护成本,减轻了运营负担,为航空业的可持续发展尽一份力。
十一条,人工智能+照明。
人工智能+照明即如何把当今的人工智能结合数字照明用于照明学的研究。光随人动,光随人愿。最近西顿在广州召开的新品发布会,其北斗首创“BDS”控制系统,融合专利“费马”光学技术和精密“E3”传动架构,引领静态光学到动态光学的跨越。就有“北斗星移,智控光影”的浓浓的现代科技味。更有甚者,把视觉照明提前到婴幼儿的用光,从起跑线上就下功夫深研。
新时代,新照明。在百年未有之大变局下,赋能照明行业的新质生产力刻不容缓,照明界的二次革新势在必行。你不革新,你不跨界,你不融合,单一的局限在照明本身是没有未来的。高质量发展照明之路是向阳而升,向上卷,卷出一个崭新的照明新世界!



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