Аналитика - Актуальный вопрос

Когда наступит эра светодиодов?


06.06.12 10:04
Когда наступит эра светодиодов? В апреле компании Philips и «Оптоган» объявили о создании на производственной площадке «Оптоган Таллинское» СП по производству светодиодных светильников и интеллектуальных систем для освещения. Поможет ли это российской светодиодной промышленности?

У истоков
Светодиод (LED от англ. «Light-emitting diode») - полупроводниковый прибор, излучающий свет при пропускании через него электрического тока. Первым найти практическое применение этому явлению попытался советский физик и изобретатель Олег Лосев в 1922 г., но безуспешно. Имеющие промышленное значение светодиоды с красным и желто-зеленым свечением удалось создать в 60-е гг. Ником Холоньяком (General Electric, США). Их световая отдача составляла 1-2 лм/Вт.
В 70-е годы группа российских ученых во главе с Жоресом Алферовым разработала многопроходные двойные гетероструктуры, позволившие значительно увеличить внешний квантовый выход - до 15% для красной части спектра (световая отдача до 10 лм/Вт). Прорыв в изготовлении голубых светодиодов совершил Шуджи Накамура (Nichia Chemical, Япония). В 1995 г. ему удалось повысить силу света до 10 кд на длине волны 520 нм, а квантовую эффективность до 6,3%, причем измеренное время жизни светодиодов составляло 50 000 ч, а по теоретическим оценкам – более 150 лет!
Технология производства современных светодиодов постоянно совершенствуется, а световая отдача неуклонно растет. Сегодня ее максимальное значение уже достигает 150-160 лм/Вт.

Mini 300 LED (Philips)

LED-светильник: что выигрываем?

Почему все больше экспертов говорят о грядущей «светотехнической революции» или наступлении «эры светодиодов»? Какие характеристики полупроводниковых светильников заставляют называть их самым перспективным типом осветительных приборов?
Во-первых, это минимальное энергопотребление. Светодиодные лампы потребляют в 9,5 раз меньше по сравнению с лампами накаливания, и в 3-4 раза - по сравнению с люминесцентными. Эта разница будет только увеличиваться.
Во-вторых, средний срок службы светодиодных систем освещения - более 10 лет непрерывной работы, что в 50-200 раз больше по сравнению с лампами накаливания и в 4-16 раз больше, чем у большинства люминесцентных ламп. Потребляемый LED-светильниками ток минимален, следовательно, их массовое применение снижает риск перегрузки электросетей.
 
У светодиодов отсутствует пульсация, световой поток они выдают практически сразу, так как не имеют задержки при включении. Кроме того, диоды позволяют получить излучения различного спектрального состава, а, значит, - создавать и эффекты, интересные с точки зрения дизайна, и освещение, максимально приближенное к естественному свету. LED обеспечивают высокую контрастность освещенных предметов, что очень важно для восприятия. Высокая прочность, устойчивость к внешним воздействиям, малые габариты, электро- и взрывобезопасность полупроводниковых светильников, и связанное с этим удобство транспортировки и эксплуатации – также немаловажные достоинства.
Отдельно стоит сказать об экологической безопасности полупроводниковых светильников. Этот факт выгодно отличает их от люминесцентных ламп, содержащих пары ртути и являющихся отходами первого класса опасности. В нашей стране, где сегодня, по оценке специалистов, только 30% люминесцентных ламп утилизируют по правилам, внедрение безопасных LED-светильников особенно актуально.
О достоинствах светодиодных источников света можно говорить и дальше. Но все они, увы, пока не перевешивают главного недостатка – высокой цены.
 
Офисный светильник (ООО «Кисан»)
 
Два против двух тысяч
Говоря о рынке светодиодного освещения, нужно понимать, что на самом деле речь идет о двух разных рынках – собственно светодиодов и светодиодных светильников.
Производство светодиодов – сложный, высокотехнологичный процесс. На мировом рынке в этом сегменте есть признанные лидеры – японская компания Nichia, американская Cree, европейские производители Philips и OSRAM.
В последнее время на рынок светодиодов все активнее прорываются азиатские производители. «Коммерсант», со ссылкой на исследования iSuppli, сообщает, что с 2001-й по 2006 г. ежегодный рост светодиодной отрасли Китая составлял в среднем 48%. В декабре 2011 г. тайваньская ассоциация индустрии оптоэлектроники (PIDA) прогнозировала, что в 2011 г. темпы роста китайской LED-отрасли должны составить 26%. Сегодня в КНР насчитывается две тысячи заводов по производству светодиодов!
 
В России же светодиоды выпускают только два предприятия – ЗАО «Светлана-Оптоэлектроника» и ЗАО «Оптоган» (оба - С.Петербург). Зато производство светодиодных светильников, похоже, становится довольно популярным бизнесом. Выпуск светильников на основе покупных LED освоили не только крупные предприятия, в том числе известные другой продукцией, но и множество небольших фирм.
«Основная сложность для развития светодиодной промышленности в России – отсутствие производителей чистого аммиака, необходимого в производстве светодиодных чипов – считает Лев Свиридов, директор направления маркетинга и продаж ЗАО «Оптоган» в России и СНГ. - Это значительно влияет на стоимость светодиодов. Сейчас мы обсуждаем создание кластера с несколькими компаниями РОСНАНО, использующими аммиак, для того чтобы в России появился на него спрос, а компаниям, его производящим, было рентабельно создавать здесь производства.
Помимо этого, у нас в стране существует нехватка квалифицированных кадров. В технических вузах неплохая подготовка, но не хватает «заточенности» под современные инновационные производства. Особенно это стало заметно, когда рынок светодиодного освещения начал бурно расти. Наша компания использует комплексный подход к решению этой проблемы: с одной стороны, мы активно сотрудничаем с вузами, с другой - готовим персонал непосредственно на местах».
 

Производство светодиодов SVETLED®
(ЗАО «Светлана – оптоэлектроника»)

Дешевле – не значит лучше
Интересно, что разброс цен как на светодиоды, так и на светильники на их основе очень существенный. Лампочка европейского, российского и китайского производства при равенстве заявленных параметров будет иметь совершенно разный ценник. Попробуем разобраться, в чем причина. Начнем с ключевого компонента – посмотрим, из чего складывается стоимость самих светодиодов и чем отличается технология их производства.
«В абсолютном большинстве европейских компаний организован системный подход к обеспечению качества и надежности продукции, требующий соответствующих затрат, - поясняет Елена Маслова, главный технолог компании «Светлана-Оптоэлектроника». – Это тестирование входящей комплектации и материалов, контроль полуфабриката на различных этапах технологического цикла, многоуровневый выходной контроль готовой продукции. Это соответствие производственных помещений современным требованиям по культуре производства и жесткая система, исключающая «человеческий фактор». Сегодня и российские компании движутся в этом направлении, для китайских же все это скорее исключение.
Кроме того, для европейских компаний характерно использование технологических инноваций, а в китайских превалирует метод «копирования» несложных процессов. Российские обычно сочетают в себе и то, и другое. Отсутствие требований по защите окружающей среды и экологии также позволяет китайским производителям удерживать цены на минимальном уровне».
 
Офисный светильник «Оптоган»
 
Понятно, что стоимость готового светильника напрямую зависит от стоимости входящих в него компонентов.
«До настоящего момента при производстве светильников мы использовали американские диоды фирмы Cree, - делится Владимир Лаврентьев, директор департамента LED-технологий ООО «Эскорт» (Казань). - Китайские диоды существенно дешевле, но изделия на их основе в среде, где люди понимают, о чем идет разговор, продать тяжелее. Клиенты охотнее берут более дорогие изделия, но с комплектующими от известного производителя.
Но недавно наше конструкторское бюро опробовало шесть фирм-производителей, в том числе азиатских. Дело в том, что прежде такие крупные компании, как Samsung и LG, не занимались диодами плотно, сейчас взялись и получили хороший результат. В сравнении с аналогичными американскими диодами их продукция в семь раз дешевле. Переход на диоды Samsung позволит нам существенно снизить стоимость готового светильника. И такая тенденция наблюдается на рынке в целом. За последние несколько месяцев цена на светильники уже упала на 30%. Думаю, с увеличением конкуренции на рынке светодиодов их стоимость будет падать и у ведущих производителей».
 
«Стоимость светильника зависит от многих факторов - какие комплектующие используются, покупаются ли они напрямую у производителя или же у посредников, - полагает Алексей Урываев, директор НПО «Энергоэффективность» (Волгоград). – Но, на мой взгляд, основополагающим фактором является то, какую маржинальную наценку хочет получить производитель».
И все же светильник светильнику рознь, даже если на упаковке написано приблизительно одно и то же. «Испытания светильников в нашей лаборатории, в независимых лабораториях Москвы и С.-Петербурга показали, что в среднем завышение технических параметров китайской продукции составляет 20-50%, - говорит Елена Маслова. – Такое завышение уже входит в норму, и некоторые российские производители в таких условиях тоже начали участвовать в недобросовестной конкуренции».
Эксперты предупреждают: если стоимость готового светильника ниже, чем стоимость входящих в его состав оригинальных компонентов - очевидно, вас обманывают. И вместо заявленных диодов Nichia или Cree вы приобретаете светильник на контрафактных компонентах неизвестного качества. Стоимость продукта на 30% ниже среднерыночной также должна настораживать.
В целом специалисты сходятся на том, что если поискать, то можно найти светильники российского производства, оптимальные с точки зрения соотношения «цена-качество».
 
Производство светодиодов SVETLED®
(ЗАО «Светлана – оптоэлектроника»)

 
Выбираем качественный продукт
Не только характеристики диодов (яркость, угол, цветовая температура, потребляемая мощность) определяют качество светильника, но и его конструктивное исполнение. Корпус должен надежно защищать от пыли и влаги и обеспечивать хорошую теплопроводность, поскольку перегрев плат со светодиодами приводит к их деградации. Мощные светодиоды требуют внешнего радиатора охлаждения, потому что из-за малых размеров не могут рассеять столько тепла, сколько выделяют. Поэтому для светильников уличного и промышленного освещения проектируют корпуса, одновременно служащие радиатором.
Производители отмечают, что слабое звено светильников – блок питания. Именно его характеристики нередко ограничивают гарантийный срок на весь продукт. Значит, надежность и ремонтопригодность источника питания также стоит учитывать.
«При покупке светильника, помимо прочего, нужно обратить внимание на стекло из оптического поликарбоната, - полагает Александр Яковлев, генеральный директор ООО «Современные строительные технологии» (С.-Петербург). - Чем выше его стоимость, тем выше пропускная способность самого стекла. Некоторые производители светильников предлагают свою продукцию вообще без стекла, что, естественно, снижает себестоимость изделия в целом, но повышает утомляемость глаз человека». (Смотровое стекло из оптического поликарбоната не изготовляется и поэтому существенно дешевле.)
 
«При выборе светильника стоит не только оценить его удельные характеристики (сейчас для офисов актуальны лампы со светоотдачей 95лм/Вт и 120-130 лм/Вт), но и уточнить, кто его производитель, как давно он на рынке и чем занимался прежде, - рекомендует Алексей Цветков, заместитель директора по развитию ООО «Кисан» (Красноярск). – Важно обратить внимание на внешние признаки - монтаж и пайка, сделанные на автомате, отличаются от кустарной пайки в гараже. А вообще технология определения качественного товара такая же, как для водки: нужно попробовать. Если вы собираетесь приобретать большую партию светильников, для начала закупите образцы и протестируйте их 1-3 месяца».
Продвинутым специалистам даже предлагают самостоятельно оценить продукцию с помощью люксметра и мультиметра (тестера) - замерить ток и напряжение, перемножить и получить потребляемую мощность. Впрочем, обращение к проверенному производителю избавит от таких хлопот.
Задумываясь о переходе на светодиодное освещение, стоит оценить срок окупаемости. Как правило, он составляет от одного до трех лет. Точнее его можно определить, самостоятельно просчитав экономический эффект или обратившись к калькуляторам, которые есть на сайтах многих производителей.
 
  Органические светодиоды (Philips)
 
Инновации стучатся в дверь
Производство светодиодного оборудования сегодня - одна из самых динамично развивающихся отраслей. С каждым годом растет световая отдача LED, появляются новые конструкции, материалы и компоненты. Флагманами инноваций становятся ведущие производители.
«Разработка новых технологий - наш главный приоритет, - говорит Питер ван Беркель, вице-президент и глава сектора «Световые решения» Philips в России и СНГ. – В 2011 г. мы инвестировали в инновации и научные разработки  5% от объема продаж. Одним из значимых  результатов исследований в области светодиодов стало объявление в январе этого года о прорыве в разработке органических светодиодов (OLED). Компании BASF и Philips совместно представили прозрачные панели из OLED для автомобилей, работающие на солнечных батареях».
 
«Основное направление технологического развития в «Оптоган» - внедрение интегральных и модульных решений - рассказывает Лев Свиридов. - Они выигрывают по цене, просты в применении и дают потребителям новую степень свободы в дизайне светотехники. 
Также мы уделяем большое внимание развитию технологии OLED. Рынок органических светодиодов пока что находится в стадии формирования, совершенствования источников света и начальной стадии коммерциализации. Однако благодаря уникальным свойствам органических светодиодов (равномерное поверхностное излучение, гибкость, возможность придания любой формы и размеров) это направление в ближайшие несколько лет ждут большие перемены».
 
О перспективности технологии органического светодиодного освещения говорят и специалисты ЗАО «Светлана-Оптоэлектроника». А пока российский производитель предлагает для рынка B2С светильники на основе высоковольтных светодиодов, которые позволяют увеличить срок гарантии до 10 лет. На рынке B2B компания ставит задачу создать линейку универсальных решений для удаленного управления светом и диммирования светильников.
Стоит пояснить, что диммирование, или изменение светового потока, излучаемого светодиодом, при изменении величины проходящего через него тока позволяет автоматически регулировать уровень свечения на улице или в здании, в зависимости от естественной освещенности и времени суток. С помощью диммирования достигается эффект постепенного угасания или, наоборот, повышения интенсивности светового потока, которые могут быть поданы весьма зрелищно.
 
Ряд производителей предлагает и другой способ сделать LED-светильник еще более экономичным – оснастить его датчиком шума. В этом случае светильник включается только при входе человека в помещение. При освещении лестниц, вестибюлей, складов и прочих помещений датчик шума дает до 80% экономии и существенно продлевает срок службы ламп. Также на практике применяют выносные серийные датчики движения, чтобы обеспечить включение диодного светильника, только когда в этом есть необходимость.
 
Светильник для освещения территорий (ООО «Кисан»)
 
Кому нужны светодиоды?
Если все так замечательно, почему в наших квартирах и офисах, в цехах и уличных фонарях по-прежнему так много люминесцентных ламп и еще больше морально устаревших ламп накаливания?
«Основная причина, тормозящая развитие рынка светодиодного освещения - высокая стоимость оборудования, – полагает Владимир Лаврентьев. - Многие до сих пор плохо представляют, в чем преимущества светодиодных светильников. Нередко энергетики с большим стажем предпочитают хорошо известные им люминесцентные лампы, а пробовать что-то новое, незнакомое и дорогостоящее просто не хотят».
«В России внедрению энергосберегающих технологий препятствуют такие сложности, как менее развитая культура бережного отношения к освещению и относительно невысокие тарифы на электроэнергию, в результате чего потребители не могут сразу оценить выгодность использования инновационных светодиодных решений, - уверен Питер ван Беркель. - На сегодняшний день основным критерием выбора лампы остается цена, но учитывая постепенное снижение стоимости светодиодов и их неоценимые преимущества, мы уверены, что ситуация вскоре изменится.
Важно информировать рядовых покупателей о том, что использование светодиодов приведет к более качественному освещению в быту и сокращению затрат на электроэнергию. Более того, разумное расходование электричества позволит повысить качество жизни. Корпоративный сектор в России сегодня более открыт к внедрению новых технологий. В бизнес-среде спрос обеспечивается в основном крупными международными корпорациями, напрямую заинтересованными в увеличении конкурентоспособности и устойчивом развитии. Российские компании также постепенно принимают за основу опыт других рынков и адаптируют его к своим условиям».
 
«Развитие рынка светодиодного освещения сдерживает отсутствие внятной позиции государства, - считает Елена Маслова. - Оно согласилось, что рынок светотехники - интересный, важный и нужный, но конкретных шагов с целью его развития пока не предприняло. Так не принята необходимая нормативно-техническая база, включая изменения в СанПиН, в части использования светодиодного освещения в медицинских и образовательных учреждениях. Отсутствуют технические требования к системам освещения на основе светодиодов. Сегодняшний потребитель, не имея четких технических ориентиров по продукции, делает выбор исходя из цены. А в ценовом предложении, учитывая объемы производства, китайские производители всегда будут сильны. Когда же покупатель приобретает LED-светильники в расчете на долгосрочную окупаемость, а получает низкокачественный продукт, который выходит из строя до истечения срока гарантии, он теряет доверие к светодиодной продукции в целом».
 
Светодиоды SVETLED® (ЗАО «Светлана – оптоэлектроника»)
 
Сияние будущего
И все же тот факт, что вопросам энергосбережения уделяется внимание на самом высшем уровне, заставляет основную массу производителей верить в то, что ситуация на рынке начнет меняться. В конце концов, реализованные проекты, принесшие реальный эффект, становятся лучшим средством продвижения продукции на рынке.
Так, по мнению Алексея Цветкова, российское законодательство все-таки будет способствовать распространению светодиодного освещения. «В соответствии с №261-ФЗ все сэкономленные за счет энергосберегающих мероприятий средства остаются в бюджетных организациях, - поясняет он. - Сейчас много предложений по лизингу на диодные светильники, в большинстве городов существует компенсация затрат на энергоэффективные мероприятия и компенсация процентов лизинга».
 
«В России доля светодиодного освещения продолжит увеличиваться, как и во всем мире, где доля световых решений на основе LED, по нашим прогнозам, увеличится до 50% к 2015 г., - полагает Питер ван Беркель. - Темпы роста российского рынка составят 28-48% в год. Распространение светодиодных источников света к 2014 г. превысит 300 миллионов и будет увеличиваться в дальнейшем, в основном за счет энергоэффективности и возможности оптимизации затрат на электроэнергию. В дальнесрочной перспективе доля российского рынка светодиодного освещения на международной арене достигнет 1-5%.
 
На сегодняшний день потенциал российского светотехнического рынка достигает €560 млн, а для замены всех источников света в стране понадобится около 110 млрд. светодиодов, из которых более 50% будут использоваться в коммерческом и потребительском секторе.
Одним из главных факторов расширения рынка светодиодов в России в коммерческом секторе останется нацеленность государства на увеличение энергоэффективности, что уже отразилось на увеличении числа предприятий, внедряющих инновационные технологии. Также мы ожидаем стремительного увеличения доли светодиодов в домашнем освещении. Переход будет в основном проходить за счет замены светильников, а не ламп».
«Сейчас во всем мире светодиодное освещение начало активно теснить традиционные источники света, включая и люминесцентные лампы, - говорит Лев Свиридов. - По предварительным прогнозам, уже в 2012 г. более 10% мирового освещения будет использовать светодиоды. Светодиодная отрасль и в России не стоит на месте, наши компании идут в ногу с мировыми лидерами, несмотря на то, что индустрия энергосберегающих технологий в стране еще очень молода».
Эксперты надеются, что введение ограничений на использование ламп накаливания станет не единственным механизмом государственного влияния на рынок светотехники. По крайней мере, Энергетическая стратегия России на период до 2030 г. предполагает государственную поддержку создания энергосберегающих технологий нового поколения и стимулирование развития и использования технологий, создающих продукцию с качественно новыми потребительскими свойствами. Светодиодное освещение, безусловно, попадает в эту категорию.
 
На первой фотографии - производство светодиодов SVETLED® (ЗАО «Светлана – оптоэлектроника»)
(С) www.EnergyLand.info
Копирование возможно только для платных подписчиков
Кража контента приведет к пессимизации вашего MFA-сайта
 

Автор: Екатерина Зубкова







О проекте Размещение рекламы на портале Баннеры и логотипы "Energyland.info"
Яндекс цитирования         Яндекс.Метрика