“雙碳”背景下半導體照明產(chǎn)業(yè)消費現(xiàn)狀及發(fā)展建議

劉玉玲，趙成偉，劉少金，張朋

（1.江西省科學院科技戰(zhàn)略研究所；2.中國科學技術發(fā)展戰(zhàn)略研究院；3.北京大北農(nóng)數(shù)字科技有限公司）

“雙碳”戰(zhàn)略背景下，實現(xiàn)照明系統(tǒng)的節(jié)能減排尤為重要。半導體照明作為節(jié)能環(huán)保、低碳消費的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是全球在照明領域碳減排的戰(zhàn)略選擇和經(jīng)濟選擇。本文以半導體照明產(chǎn)業(yè)為切入點，論述了LED照明服務于“雙碳”戰(zhàn)略的現(xiàn)實意義，分析了該產(chǎn)業(yè)當前消費現(xiàn)狀，以及節(jié)能發(fā)展需求，并具體從政策、平臺、技術、標準等方面提出了可操作性的對策建議。

2021年中央財經(jīng)委員會第九次會議強調(diào)，我國力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和，這是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策，事關中華民族永續(xù)發(fā)展。2021年10月，國務院印發(fā)了《2030年前碳達峰行動方案》，提出了“碳達峰十大行動”，把節(jié)能降碳增效行動作為第二大行動，明確實施城市節(jié)能降碳重點工程，開展建筑、交通、照明、供熱等基礎設施節(jié)能升級改造。LED照明產(chǎn)業(yè)作為節(jié)能環(huán)保、低碳消費的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是全球碳減排的經(jīng)濟選擇，是節(jié)能增效的重要抓手之一。通過發(fā)展LED照明產(chǎn)業(yè)提高能源效率，服務于國家乃至全球“雙碳”戰(zhàn)略目標，是我國實現(xiàn)碳達峰、碳中和事業(yè)中重要的一環(huán)。

以往的“雙碳”戰(zhàn)略研究大都側重“雙碳”目標下工業(yè)、建筑業(yè)、制造業(yè)等高能耗行業(yè)在生產(chǎn)端減排路徑研究以及發(fā)展新能源的路徑研究等，本文從半導體照明小角度切入，照明雖不屬于高能耗行業(yè)，但照明耗電量不容小覷，占全社會的約14%。本文基于“雙碳”戰(zhàn)略背景，從半導體照明產(chǎn)業(yè)節(jié)能增效、降碳角度出發(fā)，分析該產(chǎn)業(yè)消費現(xiàn)狀，提出對策建議，以豐富 “雙碳”戰(zhàn)略的實現(xiàn)途徑。

一、LED照明服務于“雙碳”戰(zhàn)略的現(xiàn)實意義

LED照明對能源利用效率的提高和減碳具有現(xiàn)實意義。LED照明涉及到建筑、交通、汽車、家電等多個領域，當前，這些領域二氧化碳排放量較大，理應成為減碳的重點對象之一。國際能源署（EIA）《世界能源展望2019》提及可持續(xù)發(fā)展情景中與既定政策情景相關的CO2減排措施，如果要把全球溫升控制在2度以內(nèi)，2050年前全球二氧化碳排放需要減少40%～70%。如果全球溫室氣體排放從目前的330億噸下降到2050年的100億噸左右，則節(jié)能和提高能效相比于可再生能源、燃料替代、核電、二氧化碳捕獲利用與封存（CCUS）等降碳途徑（見圖1），對全球二氧化碳排放的貢獻最大（高達37%）。27個歐盟成員國要實現(xiàn)2050年凈零排放的目標，需要達到每年3%的能源增長效率。

圖1 能源系統(tǒng)減排二氧化碳主要途徑分析

LED燈相對于傳統(tǒng)照明，光效提高顯著，總成本大大降低。在照明行業(yè)，能源效率與光效直接相關。以室內(nèi)燈具為例，白熾燈光效約20lm/W(流明/瓦)，熒光燈光效約60lm/W～80lm/W，LED燈具光效約為110lm/W，可見LED燈能源效率明顯高于前兩者。從用電量來看，LED燈每日用電量約為熒光燈的50%，為白熾燈的10%；從投入成本來看，LED燈單個燈泡成本是白熾燈和熒光燈的約2.5倍，初始投資略高于熒光燈和白熾燈；從燈具壽命來看，LED燈壽命遠高于前兩者，是熒光燈壽命的12.5倍，是白熾燈壽命的50倍；從總成本（包括能源成本和燈泡成本）來看，LED燈是熒光燈的約50%，是白熾燈的約10%（見表1）。

表1 白熾燈、熒光燈、LED燈能源效率和壽命比較

LED照明節(jié)能降碳效果顯著。十三五”期間，我國LED照明累計實現(xiàn)節(jié)電1.33萬億度，約相當于俄羅斯與法國兩國2020年度用電量之和。根據(jù)國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟統(tǒng)計，2019年我國照明用電占全社會用電量的約14%。以相對于熒光燈的節(jié)能效率（50%）和銷量滲透率（75%）測算得到，LED照明節(jié)電約3844億度。2019年我國照明因使用LED照明而節(jié)約標準煤12 608.2萬噸，減少碳粉塵排放10 455.6萬噸，減排二氧化碳37 820萬噸（依據(jù)每節(jié)約1度電，節(jié)約0.328千克標準煤，減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳）。預計“十四五”期間將累計節(jié)電1.48萬億度，減少碳排放13.42億噸。

于珊（2021）等利用19處場地39處場所對LED照明產(chǎn)品在節(jié)能改造后的顯著經(jīng)濟效益以及可行性進行了分析。在只替換了光源的條件下，19處受檢場地改造后實際節(jié)能率占比大于50%的有43%，節(jié)能率占比在40%～50%的有31%。2018年清華大學建筑設計研究院對北京市“十三五”時期綠色照明工程項目出具的中期評估報告顯示，200萬只LED高效照明產(chǎn)品年節(jié)電2億kWh，折合標準煤為2.4萬噸，對北京市年照明用電降耗貢獻2個百分點。200萬只LED產(chǎn)品年減排二氧化碳17萬噸(依據(jù)2010年中國省級電網(wǎng)平均二氧化碳排放因子，北京市0.8292 kgCO2/kWh 計算)。

二、LED照明節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀

（一）產(chǎn)品滲透率升高，應用普遍化程度不斷提高

LED照明的消費情況反應在LED照明產(chǎn)品的滲透率和消費上?！笆濉捌陂g，我國LED照明產(chǎn)業(yè)市場滲透率增速明顯，從2016年的42%增加到2020年的78%。國家半導體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數(shù)據(jù)表明，2020年我國LED照明產(chǎn)品銷量滲透率（LED照明產(chǎn)品銷售量/照明產(chǎn)品銷售量）超過75%，在用量滲透率（LED產(chǎn)品在用量/照明產(chǎn)品在用量）超過53%，是全球LED照明滲透率最高的國家。預計到2025年，LED照明產(chǎn)品的在用量將達到86億只，在用量滲透率也將提高到63.5%，產(chǎn)品銷量滲透率也將超過85%。從消費量來看，2017—2020年間，我國LED照明產(chǎn)品的表觀消費量呈快速上升趨勢，產(chǎn)銷率基本保持穩(wěn)定。經(jīng)初步統(tǒng)計，2020年我國LED照明產(chǎn)品表觀消費量達到154.59億只/套，產(chǎn)銷率保持在46%左右。

“雙碳”戰(zhàn)略要求LED照明產(chǎn)品的滲透率不斷提高，普遍化程度越來越高。國際能源署（IEA）于2021年5月發(fā)布《2050年凈零排放：全球能源行業(yè)路線圖》，該報告建議LED燈泡的銷量到2025年在世界所有地區(qū)“應該達到100%”。而當前國內(nèi)需求市場較為穩(wěn)定，需在進一步擴大內(nèi)需的前提下把目光投向國外市場。

（二）產(chǎn)品出口增加，服務于全球“雙碳”戰(zhàn)略功能增強

我國是全球第一大LED照明產(chǎn)品出口國。2020年，我國LED照明產(chǎn)值規(guī)模在全球占比達71.4%，出口依存度超過50%。海關總署統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近年來我國LED照明產(chǎn)品（包括LED球泡和燈管，固定式燈具，可移式燈具，未列名電燈及照明裝置，圣誕樹用的成套燈具）出口總額穩(wěn)步增長，從2017年的296.2億元增加到2020年的384.2億元，2020年同比增加13.4%。2020年我國LED照明產(chǎn)品出口國家（地區(qū)）有205個。其中，美國為我國第一出口大國，出口額排名第一，為168.94億美元，遠超其他國家，占出口總額的25.63%。德國排名第二，出口額為30.18億美元，英國排名第三，出口額為26.09億美元。全球“雙碳”戰(zhàn)略拓寬了LED照明的國外市場消費潛力，同時也提高了對我國產(chǎn)品品質(zhì)的要求。

（三）產(chǎn)品應用結構多元化，多領域形成低碳消費合力

CSA統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016－2020年我國LED照明應用市場結構基本保持穩(wěn)定(見圖2)。其中，通用照明和背光應用占比逐漸減少，而景觀照明和顯示屏占比逐漸增加。下游應用仍以通用照明為主，2016—2019年占比大體呈下降趨勢，從47.6%下降到42.4%，而2020年受疫情影響，居民居家時間較長，家用照明增加，故通用照明占比有所回升達到46%；顯示屏和景觀應用占比平均保持在15% 左右；背光應用平均占比在9%上下波動；汽車照明占比在1.5%以上，比例較小，增長空間較大。

圖2 2016—2019年我國LED照明下游應用市場結構

基于LED照明的應用結構，在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，以“碳”為量化約束對LED照明產(chǎn)品消費品質(zhì)提出了新的要求。LED照明產(chǎn)品通過在低碳建筑（外立面、室內(nèi)照明等）、低碳交通（信號燈等）、節(jié)能家電設備（燈具、電視、電腦等）、文旅照明（燈光秀等）、汽車（照明燈等）等多個應用領域的應用，基于不同領域的低碳消費政策和消費標準，加之愈加細分的應用領域不斷增加，需要形成政策合力，更好地實現(xiàn)“雙碳”目標。

三、LED照明產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排的對策建議

（一）出臺LED照明節(jié)能專項政策

一是盡快出臺關于促進LED照明產(chǎn)業(yè)節(jié)能發(fā)展行動方案，設立LED產(chǎn)業(yè)節(jié)能補貼專項基金，對消費者給予節(jié)能補貼。對于使用LED照明產(chǎn)品替代白熾燈的企業(yè)或組織，給予超額折舊補貼，激發(fā)大宗消費者購買LED照明產(chǎn)品的積極性。加強不同區(qū)域、范疇聯(lián)動，促進LED照明節(jié)能改造工程。對中小企業(yè)給予加計扣除和暫緩繳稅等政策的支持。對于滿足政策相關條款條件的企業(yè)在申報政府獎勵/補貼的申請材料和審批程序上最簡化、兌現(xiàn)時間最短化。

二是加大宣傳力度，營造輿論氛圍。政府應切實發(fā)揮好宣傳媒介的作用，搭建多渠道產(chǎn)業(yè)研討平臺，發(fā)揮新聞媒體的輿論導向作用，擴大LED企業(yè)品牌知名度，提高民眾對LED產(chǎn)品的認知和應用自覺性。學習借鑒日本，對于普通消費者，實施環(huán)保積分制度，積分可以兌換節(jié)能家電等其他節(jié)能商品，并推出“即時兌換”制度，購買當場即可兌換。

（二）運用數(shù)字化技術提升產(chǎn)品智能控制能力

加強企業(yè)LED照明產(chǎn)品的智能控制技術研發(fā)，推動與物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)、5G等技術的融合，利用NBIoT物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議或GPRS，與上端平臺進行通訊，實時采集并顯示產(chǎn)品工作狀態(tài)、能耗情況等，實現(xiàn)動態(tài)彈性調(diào)整。促進產(chǎn)品節(jié)能性能升級。利用技術和平臺優(yōu)勢，引導并激勵消費者持續(xù)消費。企業(yè)建立LED照明產(chǎn)品“全生命周期”溯源系統(tǒng)，以二維碼等形式展示產(chǎn)品的碳標識或者碳足跡信息，使消費者及時掌握LED照明產(chǎn)品消費信息，搭建廢舊產(chǎn)品回收等數(shù)字化平臺。

（三）加強技術規(guī)范和標準體系建設

加大對LED照明產(chǎn)業(yè)節(jié)能標準化發(fā)展的支持力度，鼓勵LED照明龍頭企業(yè)及相關研究機構參與LED標準制訂工作。逐步形成具有我國特色的LED照明產(chǎn)品節(jié)能標準體系。根據(jù)逐漸興起的各細分領域和跨界融合領域，盡快推出與國際標準接軌的更為細致的各場景應用標準，并推動我國優(yōu)勢技術發(fā)展成為國際標準。加強與“一帶一路”沿線國家和地區(qū)在LED照明技術、標準等方面的交流與合作。結合“一帶一路”照明市場標準及需求，以目標國標準為檢測認證標準，定向生產(chǎn)高效照明產(chǎn)品，推廣和照明應用工程實施相關的重要技術標準，同時促進中國LED照明標準在海外的接受和應用。

（四）拓寬海外推廣覆蓋面和營銷渠道