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理论、技术、标准、产品、市场,五个角度看深紫外LED!

2020-03-13 16:49

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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、聚合物固化、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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