2022年行业分析半导体照明已成后危机时代的产业制高点

半导体照明已成后危机时代的产业制高点半导体照明产业已成为后危机时代的产业制高点。针对我国基础讨论滞后于技术、市场进展的现象，专家呼吁——

“由于巨大的应用需求，半导体照明进展消失了市场领先技术进展，技术讨论领先于基础讨论的特点。”在近日召开的相关主题的香山科学会议上，南京高校物理系教授张荣等专家指出，我国半导体照明基础讨论虽然在过去10年中得到肯定支持，但也存在缺位。前期积累的基础讨论成果，已不能适应半导体照明技术进展的快速需求。因此，加快半导体照明若干重大基础科学问题讨论，解决产业进展的技术瓶颈，已经迫在眉睫。

半导体照明，被公认为照明史上的其次次革命。“其发光方式与目前传统照明的发光方式完全不同，在发光效率、寿命、环保方面有巨大的潜在优势。它具有平安、无频闪等特点，而且不存在红外、紫外辐射，不会造成二次污染。”张荣介绍。

“依据理论预期，半导体照明发光效率可以达到400lm/W左右，是节能灯预期效率的3—4倍。”中科院半导体讨论所讨论员曾一平分析，根据技术进展预期，假如半导体照明光源的发光效率达到200lm/W以上，并取代传统照明光源，则至少可使我国的照明用电每年节约1/3以上。根据当前的照明用电量计算，每年节电近1000亿度，超过三峡工程的全年发电量，并削减二氧化碳排放1亿多吨。

记者从会议上了解到，目前国际上半导体照明产品水平已经达到100lm/W，我国产业水平在80lm/W左右，已经超过了节能灯的发光效率。

半导体照明包括基础材料、外延材料、芯片、封装、二次光学设计、应用等一系列内容，但是，影响半导体照明发光效率的核心是材料和芯片。“目前在关键的白光LED技术上，虽然已经在肯定范围内获得实际应用，但与传统照明光源和技术相比，没有体现出明显的优势。”曾一平认为，如何实现半导体白光照明的超高效，是全世界半导体照明领域面临的最重要问题。

“半导体照明发光效率每提高10lm/W，应用市场就扩大50%。”张荣告知记者，半导体照明进展的特点是市场进展领先于技术进展，技术进展促进市场应用。但目前，由于半导体照明的基础讨论还相对滞后，对于半导体照明核心氮化物LED发光过程中的很多基础问题还不完全清晰或存在争议。

在本次题为“高效氮化物半导体白光照明材料及芯片基础问题”的香山科学会议上，张荣认为，半导体照明发光效率，归结到基础科学层面，主要是高应变、强极化氮化物异质结构能带的优化设计及实现，氮化物外延生长动力学与缺陷行为掌握，氮化物异质结构载流子复合动力学和光子传输行为掌握等关键科学问题。正是由于对这些问题的了解还不够深化，影响了半导体照明技术的进展。

“半导体照明正是后危机时代的产业制高点。”张荣指出，由于半导体照明在节能减排方面蕴含着巨大的市场前景，美、日等国政府纷纷推动相关科技方案。

美国能源部在2022年公布了固态照明(SSL)制造研发的产品路线图，并将试验室实现200lm/W发光效率的时间表，从原定的2022年提前到2022年。

“分析这个路线图，可以看出，美国对于这个产业是均衡、科学的部署，掩盖各个环节，基础讨论、技术开发、产业化工程示范、市场推广应用并重。”在张荣看来，其组织框架是以研发机构为主体，市场需求为导向，产业化平台为支撑。

“而我国在基础讨论领域还应当加大支持力度。”张荣表示，“从目前100lm/W发光效率到200lm/W，还需要若干年的努力，基础讨论有待进一步突破。”

附：香山科学会议简介

香山科学会议是由国家科技部(原国家科委)发起，在科技部和中国科学院的共同支持下于1993年正式创办，相继得到国家自然科学基