歐盟半導體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)政策解析及啟示（上）

吳鳴鳴 楊鶴 國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

半導體照明亦稱固態(tài)照明（SSL），包括發(fā)光二極管（LED）和有機發(fā)光二極管（OLED），是用第三代半導體材料制作的光源和顯示器件，具有耗電量少、無污染、壽命長、色彩豐富、耐震動、可控性強等特點，是繼白熾燈、熒光燈之后又一次革命性光源。

進入21世紀以來，全球性的能源危機日益嚴重，生態(tài)環(huán)境和氣候變化成為人類社會面臨的最大挑戰(zhàn)，以節(jié)能減排和保護環(huán)境為主要標志的綠色發(fā)展已成為主流，發(fā)展低碳經(jīng)濟成為帶動經(jīng)濟增長的內(nèi)生動力。而半導體照明是節(jié)能減排的重要途徑之一，對實現(xiàn)綠色、可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。

近年來，歐洲各國依靠政策性引導，開發(fā)出一系列節(jié)能技術用以推動節(jié)能減排，促進經(jīng)濟增長。2013年是歐盟第七框架計劃FP7（2007～2013）的最后一年?；仡欉@7年間歐盟對于推動半導體照明所推出的一系列政策方針,從照亮未來到照亮城市再到照亮民眾,政策重點也從技術研發(fā)到實際應用逐步轉移。作為半導體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展領先的區(qū)域之一和我國LED照明產(chǎn)品最重要的出口目的地，歐盟的相關政策演變路徑對我國半導體照明相關政策的制訂有一定的借鑒意義。

1 歐盟半導體照明產(chǎn)業(yè)的特點

1.1 LED綠色照明的興起

在照明應用及技術研發(fā)領域，歐洲一直處于領先地位，光學應用產(chǎn)業(yè)也是歐洲的新興產(chǎn)業(yè)，其增長速度為世界平均增長速度的兩倍。歐洲照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大，據(jù)歐盟統(tǒng)計，有超過1000家企業(yè)從事照明燈具及其電子配件行業(yè)，分布超過13個歐洲國家，大部分為中小規(guī)模企業(yè)；有超過15萬雇員，其中直接雇員超過10萬人；產(chǎn)業(yè)鏈中還有更多大量的OEM及其他企業(yè)，全產(chǎn)業(yè)年營業(yè)額超過200億歐元。據(jù)麥肯錫統(tǒng)計，歐洲約占全球照明市場的28%。

在半導體照明領域，歐洲也具有較強優(yōu)勢，結合其先進的光學和照明燈具設計技術，歐洲可以為半導體照明技術提供先進的解決方案。從國際分工看，歐洲主要從事高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)，發(fā)揮其在應用技術領域的開發(fā)和善于吸收最新技術的轉換優(yōu)勢。

相關機構統(tǒng)計，在2010年的歐洲，LED照明市場滲透率（金額）只有約6.2%。而隨著淘汰白熾燈計劃的實施，LED照明的滲透率不斷提高。據(jù)歐盟測算，在歐盟國家區(qū)域內(nèi)將會有大約80億只球泡燈需要逐步被新型照明產(chǎn)品所替代。歐盟計劃在2020年將其提高到70%～90%。近幾年，歐洲半導體照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展快速，除了歐洲民眾環(huán)保節(jié)能的觀念外，電價高也是相當重要的動力，它促使歐洲增加使用省電燈泡，是影響未來LED照明滲透率的重要因素之一。

此外，據(jù)CSA Research統(tǒng)計分析，歐盟是近年來中國LED燈具出口的最大海外市場，占比約28%，從2011年到2013年中國LED燈具對歐盟出口增量顯著，2012年與2013年同比增長分別為41.88%和116.80%。

1.2 照明巨頭強勢進入LED領域

在全球半導體照明市場份額中，歐洲約占10%，在OLED照明技術領域也占有領先地位。同時，歐洲擁有世界上最大的四家LED企業(yè)中的兩家——飛利浦和歐司朗。這兩大照明巨頭強勢進入LED領域，其LED業(yè)務的增長也十分迅速。

圖1 2011～2013年中國LED燈具出口歐盟金額

飛利浦（Philips）是全球最大的照明企業(yè)。從白熾燈到熒光燈，再到LED照明，Philips始終站在各時代照明的最前沿，用10年時間完成了LED的產(chǎn)業(yè)鏈整合。2013年飛利浦照明業(yè)務的營銷收入為84億美元（約500億人民幣），其中LED業(yè)務增長很快，銷售額約23.8億美元，從2012年的23%增加到2013年的28%，2014年第一季度，LED業(yè)務銷售額達8.3億美元，占比飆升至37%。

歐司朗（Osram）是西門子(Siemens AG)的全資子公司，于2013年7月在德國上市。憑借著創(chuàng)新照明技術和解決方案，Osram不斷開發(fā)人造光源的新領域，產(chǎn)品廣泛使用在公共場所、辦公室、工廠、家庭以及汽車各領域，成為照明行業(yè)的一家高科技公司，公司70%的收入來自高效節(jié)能產(chǎn)品，其LED業(yè)務增長非常迅速。2013年Osram營收為52.9億歐元，其中固態(tài)照明（包括LED、OLED）約為15.3億歐元，占比由2011年的19%上升到29%。

2 歐盟半導體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)相關政策解讀

從早期的照亮未來計劃，確立LED照明在照明領域的主流地位；到中期的照亮城市計劃，以城市為試點，大力推廣公共照明示范工程；再到最新的照亮民眾計劃，歐盟主導了這一系列政策變遷，進一步細分LED照明功能，使之能更好的滿足能消費者各方面需求。

2.1 彩虹計劃

2000年7月，歐盟實施“彩虹計劃”，設立執(zhí)行研究總署（ECCR），通過歐盟的BRITE/EURAM-3 program支持推廣白光LED的應用。委托6個大公司（LSTM、CRHEACNRS、Epichem、Aixtron、Thomson-CSF、Philips）和2個大學（Surrey、Aveiro）執(zhí)行?！安屎缬媱潯笔菤W盟至今最為完整的半導體照明發(fā)展計劃，希望通過應用半導體照明實現(xiàn)高效、節(jié)能，不使用有害環(huán)境的材料，能夠達到與自然光相似的目標。

表1 歐盟“彩虹計劃”聯(lián)盟構成

“彩虹計劃”歷時42個月，主要內(nèi)容是發(fā)展氮化鎵基設備和相關的制造業(yè)基礎設施，推動兩個重要的市場增長：一是高亮度戶外照明，如交通信號燈、大型戶外顯示牌、汽車燈等；二是高密度光碟存儲，如用于多媒體環(huán)境?！安屎缬媱潯钡闹饕夹g目標是實現(xiàn)光電設備的示范，包括LED在400～590 nm范圍發(fā)光原型和激光二級管在400 nm波長時的工作。

歐盟“彩虹計劃”聯(lián)盟構成如表1所示。

該項目的實現(xiàn)需要完善的氮化基技術背景，從材料研究到設備實現(xiàn)和表征，該項目包括四個成功實現(xiàn)的技術里程碑：①開發(fā)了多晶片MOCVD生長爐，用于生長Ⅲ族氮化物材料；②辨別并開發(fā)了最適宜的Ⅲ族源和高純氣體；③優(yōu)化了用于Ⅲ族氮化物的LP-MOCVD生長過程；④定義構成了第三代氮化鎵基設備的基本技術。

2004年7月，“彩虹計劃”的后續(xù)固態(tài)照明研究項目在歐洲正式啟動。該項目由俄羅斯國家科技中心資助，Belarus國家科學院半導體光學實驗室承擔實施（德國西部的Aixtron公司參與）。這個為期三年的項目目標在于提高白光LED的性能，探索以低成本的硅作為襯底來替代傳統(tǒng)的藍光LED生產(chǎn)中使用的藍寶石或碳化硅等小而昂貴的襯底。

2.2 EuP指令

2005年，歐洲議會和理事會正式公布了關于制定能耗產(chǎn)品環(huán)保設計要求框架的指令（以下簡稱EuP指令）。2010年9月18日，歐盟發(fā)布非定向光源EC 244/2009的EuP指令執(zhí)行措施修訂法規(guī)（EC 859/2009）。根據(jù)該指令，歐盟將逐步禁止使用低效能燈泡（傳統(tǒng)的白熾燈泡和傳統(tǒng)鹵素燈泡），所有非定向燈具（燈泡）必須遵守最低能源效益規(guī)定。逐步淘汰措施于2009年9月1日開始，規(guī)定非透明燈泡必須屬于A級類別（按歐盟能源效益標簽分類）。透明燈泡至少必須達至能源效益標簽的C級類別。2016年后，透明燈泡的要求將提升至B級類別，也就是說，除非新技術出現(xiàn)，否則2016年后歐盟市場銷售的透明燈將只剩能效B級的低壓鹵素燈以及C級的帶G9或R7s燈頭的燈。這時家用燈將以高效節(jié)能的緊湊型熒光燈和LED燈（若LED家用燈技術得到普及）為主。此外，該法規(guī)還對額定壽命、光通維持率、報廢前開關周期次數(shù)、過早報廢率、啟動時間、顯色指數(shù)等與能效相關的性能指標進行了明確規(guī)定。

2．3 《照亮未來——加快新型照明技術利用》綠皮書

隨著LED技術的不斷成熟，LED產(chǎn)品成本的不斷降低，真正的行業(yè)拐點出現(xiàn)在2011年。這就是對后期歐盟照明產(chǎn)業(yè)影響巨大、具有指導意義的《照亮未來綠皮書》的頒布，制定LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展框架及相關標準。

FP7初期的幾年，歐洲照明用電約占其總用電量的14%（2012），能耗壓力巨大，歐洲LED照明產(chǎn)業(yè)一直處于萌芽狀態(tài)，技術的不確定性、產(chǎn)品的不確定性、市場的不確定性，一直困擾著歐盟各成員國以及各大企業(yè)。面對著經(jīng)濟不斷滑坡的困境，歐盟不得不加速推動節(jié)能項目的進行。而在與此同時的亞洲（以中國為主）和美國，在政府強有力的支持和推動下，LED照明產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，給曾經(jīng)強勢的歐洲傳統(tǒng)照明產(chǎn)業(yè)帶來了巨大壓力。為了使歐洲照明產(chǎn)業(yè)能夠維持全球化產(chǎn)業(yè)競爭的前沿地位，歐盟推出了一系列有力的政策支持，克服各種困難障礙，同時推出了一系列節(jié)能照明措施和標準。

2.4 照亮城市

據(jù)歐盟統(tǒng)計，公共照明占歐洲城市照明用電預算的60%，而使用智能化LED產(chǎn)品進行替換可以節(jié)省70%的用電量。據(jù)測算，在歐洲大約有9000萬盞傳統(tǒng)街燈需要被替換，其中75%的傳統(tǒng)街燈已經(jīng)使用超過25年，其節(jié)電潛力巨大。因此，公共照明作為示范效果最明顯、初期推動最容易的應用領域，被選為首要推廣對象。

從2011年《照亮未來綠皮書》頒布以來，歐盟就開始在一些試點城市中逐步推行一些示范項目，在公共照明領域推廣LED。到了2013年，這些試點項目也已經(jīng)取得了顯著的階段性成效。通過對產(chǎn)品全生命周期成本評估，歐盟認為LED技術已經(jīng)是一種成熟的照明技術。隨著在其使用過程中不斷產(chǎn)生的節(jié)能效應，城市使用的非聯(lián)網(wǎng)LED路燈可以在6到10年內(nèi)收回成本。

與此同期的歐盟能效指導方針要求歐盟成員國對政府辦公建筑物進行改造，以滿足最低能效標準，并鼓勵使用能源管理系統(tǒng)。還要求政府只能采購貼有能效標簽并符合生態(tài)設計的高品質(zhì)產(chǎn)品。鼓勵家居照明用戶購買這類有品質(zhì)保障的LED產(chǎn)品。新的歐盟能效標簽針對燈泡和燈具（包括LED燈泡和燈具）制定了新的能效標準A+和A++等級。政府綠色采購計劃也對相對應的采購目標實施了高標準高要求。

在具體LED項目實施中，歐盟鼓勵能源服務公司承擔照明改造項目風險，隨著項目設計節(jié)能目標的實現(xiàn)，能源服務公司將能夠取得相應的經(jīng)濟效益。在這些試點城市中，大量公共場所使用了LED照明產(chǎn)品，包括很多街道照明產(chǎn)品，取得了相當可觀的節(jié)能減排成效。