深紫外LED，一个可以预见的万亿产业
发布时间：2020/4/20 12:25:51 点击：754
说起紫外杀菌，就不得不提到太阳光！为什么？因为太阳光光谱就有紫外光谱部分，而这部分的重要功能之一就是杀菌消毒。现今开发紫外杀菌灯，正是借鉴了太阳光的部分功能。人类在地球上生存了几十万年，赖以生存的三大元素是“阳光、空气、水”！ 然而，工业化的发展，污染了天空，污染了大气，污染了水源，让人类生存环境不再健康！人类要更好地生存，就必须保护好地球环境，必须保护好阳光、空气和水的健康！如何保护阳光、空气和水的健康？一方面，我们要在整个环境治理上不断狠抓实干；另一方面，我们要不断进行技术创新，用技术的手段整治环境污染！其中，紫外杀菌技术就是净化空气和水的重要技术之一。当前，紫外杀菌技术有两大技术产品形成明显对比：低气压紫外杀菌汞灯产品和深紫外LED产品。低气压紫外杀菌汞灯产品寿命8000小时，主波长是杀菌效率高的253.7nm，辐射效率以单端18W 为例，在23%以上，功率高的可达30-40%，且灯的功率从1W到300W，可以满足不同使用场景的需求，光维持率较高。低气压紫外杀菌汞灯分石英管和高硼玻璃两大类。石英管紫外线杀菌灯是透紫外线最高的材料，可透过90%以上的253.7nm紫外线；紫外线强度大，寿命长，光衰小，杀菌效果好，灯寿命一般大于8000小时。高硼管紫外线杀菌灯的高硼玻璃透253.7nm紫外线只有50%左右； 其紫外线辐照强度小，寿命短。低气压紫外杀菌汞灯的最大问题是“含汞”，根据联合国环境规划署制定的《水俣公约 》条款，我国作为《水俣公约》主要缔约国之一，积极践行公约规定，禁汞步伐有序进行。因此，研发新型技术产品全面取代低气压紫外杀菌汞灯，是势在必行的事情！深紫外LED产品就是取代低气压紫外杀菌汞灯产品的最佳选项。深紫外LED灯不含汞，健康环保。但是，当前的深紫外LED辐射效率低，一般在3%-5%，只有低气压紫外杀菌汞灯的1/10，而单位电功率的价格为低压汞灯的20倍，所以要获得相同的辐射功率，深紫外LED的成本是低压汞灯的200倍，在大功率杀菌场合完全无法使用，不过在小功率杀菌场合可以使用。这一幕，和早期LED照明产品取代传统的节能灯产品，何其相似！深紫外LED要想形成一个庞大的产业，还有相当长的路要走！接下来，我们就从理论、技术、标准、产品和市场几个角度来谈一谈深紫外LED。理论方面，经过一代又一代科学家的深入研究，紫外光谱的理论更加丰富，无论是UVA、UVB还是UVC，科学家对不同波段的紫外光有了深刻的认识。深紫外LED立足于紫外光谱、紫外波段的理论，有了坚实的基础。接下来，深紫外LED的理论将倾向于不同波段、不同光谱用于何种功能更有效，各种数据将会更加精细。技术方面，深紫外LED才刚刚起步。深紫外LED技术重点是开发波长处于260-280nm的紫外线，与传统低压紫外杀菌汞灯的波段集中于253.7nm有所不同，因此技术上两者存在较大的差异。深紫外LED无论是功率、量能转化、材料、设备还是成本价格，都存在诸多技术瓶颈，亟需研发人员进一步取得突破。标准方面，由于深紫外LED杀菌尚处于起步阶段，目前没有国家强制性的实施标准，仅参考传统低压紫外杀菌汞灯的标准，两者技术特点的差异又决定了不可能照搬照用。因此，国家半导体照明工程研发及产业联盟（CSA）标准化委员会组织编写了《紫外LED标准化体系报告》，启动了《紫外LED技术与应用术语和定义》《紫外LED杀菌消毒技术报告》等标准建设。但是这些标准远远不够适应当前深紫外LED的发展，需要更多、更准确、更细致的深紫外LED标准出台，也需要各地政府、协会大力支持深紫外LED的标准建设工作。产品方面，深紫外LED在水净化、空气净化、生物探测、杀菌消毒、医疗器械、聚合物固话、工业光催化等民用领域应用广泛，而且深紫外LED具有小巧便携、环保安全、易于设计等优点，在便携式消毒电子产品如母婴消毒器、电梯扶手杀菌机、照明杀菌灯具、扫地机器人等领域均有很大用途。未来，基于成熟深紫外LED技术的创意设计产品可谓数不胜数，只有想不到，没有做不到。市场方面，深紫外LED产业链将形成一个万亿产业。深紫外LED产业链涵盖新材料、精密设备、芯片、封装、医疗应用产品、消费电子产品、净化产品、工业用途产品和照明杀菌产品等不同领域，万亿产业绝非空话。当前，已有众多企业如三安光电、青岛杰生、中科潞安、晶能光电、国星光电、鸿利秉一、光莆股份、深紫科技等在深紫外LED领域进行技术开发和生产；特别是山西长治市已经规划以中科潞安为核心，打造一个深紫外LED产业。受益于此次疫情对深紫外LED的推动，相信未来会有更多的企业投资于深紫外LED产业，全国各地会出现更多的深紫外LED产业园。综上所述，深紫外LED是一片尚未开发的“蓝海”，可谓“前途无量”！无论是理论体系建立，还是关键技术突破；无论是新材料的发现，还是新设备的研制；无论是标准的确立，还是市场应用的创新······深紫外LED都存在大片的未知空白，都需要我们去攻克、去征服、去使用！我们相信，在深紫外LED产业全体从业人员的努力下，深紫外LED必将绽放其应有的耀眼光芒，为中国产业带来更多精彩成果！
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