深紫外LED,一個可以預見的萬億產業

2020-11-22 網易新聞

吳育林

廣東凱西歐光健康有限公司總經理

在疫情面前,紫外殺菌燈火了!

說起紫外殺菌,就不得不提到太陽光! 為什麼? 因為太陽光光譜就有紫外光譜部分,而這部分的重要功能之一就是殺菌消毒。 現今開發紫外殺菌燈,正是借鑑了太陽光的部分功能。

人類在地球上生存了幾十萬年,賴以生存的三大元素是「陽光、空氣、水」! 然而,工業化的發展,汙染了天空,汙染了大氣,汙染了水源,讓人類生存環境不再健康! 人類要更好地生存,就必須保護好地球環境,必須保護好陽光、空氣和水的健康!

如何保護陽光、空氣和水的健康? 一方面,我們要在整個環境治理上不斷狠抓實幹; 另一方面,我們要不斷進行技術創新,用技術的手段整治環境汙染! 其中,紫外殺菌技術就是淨化空氣和水的重要技術之一。

當前,紫外殺菌技術有兩大技術產品形成明顯對比:低氣壓紫外殺菌汞燈產品和深紫外LED產品

低氣壓紫外殺菌汞燈產品壽命8000小時,主波長是殺菌效率高的253.7nm,輻射效率以單端18W 為例,在23%以上,功率高的可達30-40%,且燈的功率從1W到300W,可以滿足不同使用場景的需求,光維持率較高。 低氣壓紫外殺菌汞燈分石英管和高硼玻璃兩大類。 石英管紫外線殺菌燈是透紫外線最高的材料,可透過90%以上的253.7nm紫外線; 紫外線強度大,壽命長,光衰小,殺菌效果好,燈壽命一般大於8000小時。 高硼管紫外線殺菌燈的高硼玻璃透253.7nm紫外線只有50%左右; 其紫外線輻照強度小,壽命短。

低氣壓紫外殺菌汞燈的最大問題是「含汞」,根據聯合國環境規劃署制定的《水俁公約 》條款,我國作為《水俁公約》主要締約國之一,積極踐行公約規定,禁汞步伐有序進行。 因此,研發新型技術產品全面取代低氣壓紫外殺菌汞燈,是勢在必行的事情!

深紫外LED產品就是取代低氣壓紫外殺菌汞燈產品的最佳選項。 深紫外LED燈不含汞,健康環保。 但是,當前的深紫外LED輻射效率低,一般在3%-5%,只有低氣壓紫外殺菌汞燈的1/10,而單位電功率的價格為低壓汞燈的20倍,所以要獲得相同的輻射功率,深紫外LED的成本是低壓汞燈的200倍,在大功率殺菌場合完全無法使用,不過在小功率殺菌場合可以使用。

這一幕,和早期LED照明產品取代傳統的節能燈產品,何其相似!

深紫外LED要想形成一個龐大的產業,還有相當長的路要走! 接下來,我們就從理論、技術、標準、產品和市場幾個角度來談一談深紫外LED

理論方面,經過一代又一代科學家的深入研究,紫外光譜的理論更加豐富,無論是UVA、UVB還是UVC,科學家對不同波段的紫外光有了深刻的認識。 深紫外LED立足於紫外光譜、紫外波段的理論,有了堅實的基礎。 接下來,深紫外LED的理論將傾向於不同波段、不同光譜用於何種功能更有效,各種數據將會更加精細。

技術方面,深紫外LED才剛剛起步。 深紫外LED技術重點是開發波長處於260-280nm的紫外線,與傳統低壓紫外殺菌汞燈的波段集中於253.7nm有所不同,因此技術上兩者存在較大的差異。 深紫外LED無論是功率、量能轉化、材料、設備還是成本價格,都存在諸多技術瓶頸,亟需研發人員進一步取得突破。

標準方面,由於深紫外LED殺菌尚處於起步階段,目前沒有國家強制性的實施標準,僅參考傳統低壓紫外殺菌汞燈的標準,兩者技術特點的差異又決定了不可能照搬照用。 因此,國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)標準化委員會組織編寫了《紫外LED標準化體系報告》,啟動了《紫外LED技術與應用術語和定義》《紫外LED殺菌消毒技術報告》等標準建設。 但是這些標準遠遠不夠適應當前深紫外LED的發展,需要更多、更準確、更細緻的深紫外LED標準出臺,也需要各地政府、協會大力支持深紫外LED的標準建設工作。

產品方面,深紫外LED在水淨化、空氣淨化、生物探測、殺菌消毒、醫療器械、聚合物固話、工業光催化等民用領域應用廣泛,而且深紫外LED具有小巧便攜、環保安全、易於設計等優點,在可攜式消毒電子產品如母嬰消毒器、電梯扶手殺菌機、照明殺菌燈具、掃地機器人等領域均有很大用途。 未來,基於成熟深紫外LED技術的創意設計產品可謂數不勝數,只有想不到,沒有做不到。

市場方面,深紫外LED產業鏈將形成一個萬億產業。 深紫外LED產業鏈涵蓋新材料、精密設備、晶片、封裝、醫療應用產品、消費電子產品、淨化產品、工業用途產品和照明殺菌產品等不同領域,萬億產業絕非空話。 當前,已有眾多企業如三安光電、青島傑生、中科潞安、晶能光電、國星光電、鴻利秉一、光莆股份、深紫科技等在深紫外LED領域進行技術開發和生產; 特別是山西長治市已經規劃以中科潞安為核心,打造一個深紫外LED產業。 受益於此次疫情對深紫外LED的推動,相信未來會有更多的企業投資於深紫外LED產業,全國各地會出現更多的深紫外LED產業園。

綜上所述,深紫外LED是一片尚未開發的「藍海」,可謂「前途無量」!無論是理論體系建立,還是關鍵技術突破; 無論是新材料的發現,還是新設備的研製; 無論是標準的確立,還是市場應用的創新······深紫外LED都存在大片的未知空白,都需要我們去攻克、去徵服、去使用! 我們相信,在深紫外LED產業全體從業人員的努力下,深紫外LED必將綻放其應有的耀眼光芒,為中國產業帶來更多精彩成果!

來源:中照網

編輯:楊志釗

監審:李傑

監製:丁雲高

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