进出口音视频产品能效测试技术研究

何鹂颍

（北京出入境检验检疫局，北京 100176）

0 引 言

音视频产品是我国最早对外开放的一类产品，在改革开放初期，国内对高质量的进口音视频产品需求很大，进口量每年递增。之后随着我国音视频产业对外开放程度不断深化，加上多年来的技术引进、合资和开发等一系列措施，我国的音视频产业得到了迅速发展，在20世纪90年代后期，中国制造的中高档音视频产品也开始出口并在国际市场上崭露头角。随着世界经济一体化运动的发展以及中国加入WTO，世界电子电器制造业加快向中国转移，目前我国电视机、DVD视盘机等出口均居全球首位，我国已成为世界上最大的电子电器生产国。

但是由于我国音视频产品节能技术落后于发达国家，导致出口曾蒙受巨大的经济损失。2009年欧盟委员会公布了2009/125/EC《确立能源相关产品生态设计要求的框架》（简称ErP指令），并于2009年11月20日起正式实施，取代EuP指令。美国能源之星也公布了新版本Program Requirementsfor Televisions Eligibility Criteria Version 4.1与Version 5.1，已成为国内企业出口的新技术壁垒。因此，迫切地需要制定音视频产品能效标准与检测方法。

1 国内外研究现状及国内存在问题

1.1 国外研究现状

当前全世界国家为应对能源危机和降低温室效应，都在积极采取各种相应措施，以美国、日本、欧盟为代表的发达国家在提高能源效率方面有着丰富的经验，其节能理论与技术研究一直处于世界前列，已制定并实施了多项先进的能效法案，如美国的《能源政策与效率法案》（EPACT法令），日本《能源保护法》，欧盟ErP指令2009/125/EC，澳大利亚政府强制能效标准（MEPS）计划，韩国《合理用能法规》与《能源效率标准和能效等级标识规定》。

待机能耗为各发达国家能耗标准的重点测试参数。降低待机能耗不仅意味着消费者节省用电开支，更直接减少了能源浪费和环保压力。据国际权威机构统计，待机能耗已占民用电力消耗的3%～13%，约占总发电量的2%。因此，国际能源署推出了到2010年将所有产品的待机能耗降到1W以下的“1W计划”。欧美、日本、澳大利亚等发达国家积极响应这一计划，先后制定产品待机能耗标准，限定待机能耗指标。

对平板电视，欧盟和美国等国除关注待机能耗外，还十分关注开机功耗。

（1）欧盟现行有关电视能效的主要有ErP指令2009/125/EC中指令项目Commission Regulation（EC）No 642/2009 of 22 July 2009。此指令项目有如下技术要求[1]：

1）开机功耗

可视荧屏面积为A（单位dm2）的电视机或电视监视器，其开机功耗限定值见表1。

表1 欧盟ErP指令2009/125/EC中规定的电视机或电视监视器开机功耗限定值

2）待机/关机功耗

①从2010年7月7日

（A）关机功耗

所有关机模式下的功耗不得超过1.0W。

（B）待机功耗

只有待机模式的电视在待机模式下的功耗不得超过1.0W。

除待机模式外，还有信息显示模式的，其组合待机+功耗信息显示模式功耗不得超过2.0W。或者只有信息显示模式的电视机，其信息显示模式功耗不得超过2.0W。

②从2011年8月20日

（A）关机功耗

所有关机模式下的功耗不得超过0.30W，除非电视机有一非常明显的开关，此开关关闭时，电视机的功耗不超过0.01 W，这样的电视机在所有其他的关机模式下的功耗不得超过0.50W。

（B）待机功耗

只有待机模式的电视在待机模式下的功耗不得超过0.5W。

除待机模式外，还有信息显示模式的，其组合待机+功耗信息显示模式功耗不得超过2.0W。或者只有信息显示模式的电视机，其信息显示模式功耗不得超过1.0W。

（C）自动电源关闭功能

电视机必须提供以下功能：

（a）如果连续4h没有任何人对电视机进行任何操作，电视机要自动转化为待机模式或关闭模式，或者功耗不超过在待机模式或关闭模式下功耗限定值的任何模式。

（b）自动关机前，电视机要给出告警信息，此功能必须为缺省设置。

（2）美国能源之星能效限定值（以平板电视为例）[2-3]

1）开机功率限定值

能源之星对于电视机的开机功率的要求详见表2，其中可视屏面积为A。

表2 能源之星对于电视机开机功耗限定值1-2）

2）待机功率限定值

待机功率限定值为1.0W，且该最低功耗待机状态应为销售时的默认待机状态。

3）关机功耗限定值

关机功耗限定值见表3。

表3 能源之星对于电视机的关机功耗限定值

1.2 国内研究现状

1998年1月1日《中华人民共和国节约能源法》颁布实施，中国正式开始实施节能产品认证制度，只有通过节能认证，企业才可有资格进入政府采购目录。

2004年8月13日，国家发改委和国家质检总局联合发布《能源效率标识管理办法》，2005年3月1日能效标识制度开始在我国施行。到2010年10月15日为止，国家相关部门先后发布了7批，共23类产品实施能源标识，涉及家用电器、工业设备、照明设备以及办公设备等众多领域，但音视频产品中只有平板电视列入第7批能效标识产品名单，《能源效率标识管理办法》还没有落实到大多数音视频产品上。

我国现行的能效标准都属于现状标准，能效指标通常以目前大多数制造商正在生产的产品的能效水平为参考，以淘汰5%～10%的低效产品为原则，与绝大多数发达国家普遍采用的能效标准设定水平相比明显偏低。我国与发达国家的能效检测技术及能效评价体系相比也存在一些差距。音视频产品产品的能效标准已经滞后于该类产品的科技发展水平。如针对音响产品和DVD/VCD产品，至今没有相关能效的国家标准和SN标准，对于电视机，GB 12021.7-2005《彩色电视广播接收机能效限定值及节能评价值》[4]只对彩电（主要是CRT电视）的待机能耗做出了具体规定，但并没有涵盖平板电视的开机功耗。2010年12月1日正式实施的平板电视能效标准GB 24850-2010《平板电视能效限定值及能效等级》[5]也并未对平板电视的开机功耗限值直接作出规定。而欧盟针对能耗产品颁布的ErP指令2009/125/EC[1]和美国能源之星[2-3]，明确对平板电视的开机功耗限值作出规定。

2 检测技术

音视频产品的节能检测技术是能效法规和标准的技术支撑。下面以音响产品为例进行探讨。

2.1 试验方法

2.1.1 试验条件

环境温度：15～35℃

相对湿度：45%～75%

大气压力：86～106kPa

交流电源电压：（220±6.6）Vrms，频率（50±1）Hz

2.1.2 测量仪器

稳压电源总谐波失真≤3%；

功率计精度±0.02W，峰值因子≥5。

2.1.3 检测方法

（1）待机状态下的能耗

1）接通测试设备的电源，调节并确认电源输出符合要求；

2）按照音响制造商的说明书进行安装与连线，接通样品的电源，按照音响制造商的说明书要求进行设置，检查被测样品是否能正常工作；如果无说明书，则将所有用户调节装置设置在工厂缺省设置状态；

3）设置功率计的电流量程，选定的最大量程值乘以峰值因子必须大于峰值电流读数；

4）用遥控装置或通/断开关使被测样品进入待机状态；

5）当功率计的读数稳定后（波动范围<最大值的5%），开始测试，测量时间不少于5min，记录测试数据和环境条件；如果功率计的读数波动范围>最大值的5%，则测量平均功率或累计能耗，测量时间不少于5 min且为2个或多个波动周期时间，记录测试数据和环境条件；

6）如果被测样品存在不同的待机方式，测试应该在能耗最大的待机状态下进行。

（2）关闭方式下的能耗

1）接通测试设备的电源并把被测样品连接到测试设备；

2）确认或调节电源输出使其符合要求；

3）检查被测样品是否正常工作；

4）将被测样品的电源开关设为“通”，5min后将开关设为“断”；

5）当功率计的读数稳定后（波动范围<最大值的5%），开始测试，测量时间不少于5min，记录测试数据和测试环境条件；如果功率计的读数波动范围>最大值的5%，则测量平均功率或累计能耗，测量时间不少于5min且为2个或多个波动周期时间，记录测试数据和测试环境条件。

（3）单位时间能耗计算方法

单位时间能耗＝实测能耗/测量的持续时间

单位时间能耗用W表示，精确到0.1W。

2.2 测试结果

该研究课题检测了40余台音响样机，涉及33个品牌，覆盖了许多出口和市场上高中低档品牌。

检测音响按额定功率分布为：额定功率＜50 W的占55%；50 W≤额定功率＜100 W的占25%；100 W≤额定功率＜150 W的占7.5%；额定功率≥150W的占12.5%。

（1）对音响待机功耗检测情况说明如表4所示。

表4 音响待机功耗实测值分布

从表4可以看出，音响产品的待机功耗不容乐观，待机功耗≤1W的不到有待机功能音响的23%，待机功耗≤2 W的不到有待机功能音响的43%，说明目前大多数企业对音响产品的节能很不重视，没有采用节能理念设计产品。一个深层次的原因是没有音响能效节能的市场准入标准。

从测试结果看，大功率音响（额定功率≥150W）的待机功耗较高（>3 W），但大多数（60%）装有机械全断开关，如果不使用时采用关掉开关的方式，对电能的浪费还能得到控制。小功率音响（额定功率<50W）大多数无机械全断开关，待机功耗尤为重要。

额定功率<50W音响待机功耗如表5所示。

表5 额定功率<50W音响待机功耗实测值分布

从表5可以看出，在额定功率<50 W有待机功能音响中，有90%的音响待机功耗不能达到1 W的要求，70%的音响待机功耗超过2W，这非常严重。因为进入家庭的大多为额定功率<50 W的组合音响，超高的待机功耗带来能源的极大浪费。

通过对大量音响产品的测试与研究，发现现状不容乐观，只有22.8%的音响产品待机功耗小于1W，而许多音响日常处于待机状态，音响产品至今没有发布能效的国家标准和SN标准，因此SN标准的制定刻不容缓。

（2）对音响关机功耗检测情况说明

测试含有全断开关的音响关机能耗均<0.3 W（即<0.008kWh/d）。

通过这次的摸底试验，证实了我国大部分音响产品的待机能耗距国际能源署以及欧盟与美国的1W待机能耗的目标差距很大，主要原因是音响能效标准的缺失。必须尽快制定音响的SN标准，使企业在设计产品时有所依据，以防止国外形成技术壁垒时措手不及而导致出口受限。

3 应对国外音视频产品能效技术壁垒研究

3.1 设计能力

近年来，在国家的大力支持下，通过与发达国家著名品牌合资，以及引进吸收国外先进技术与生产线，中国音视频产品技术先进性及设计能力不断提高，生产企业技术创新取得了一定进步。但在核心技术和关键环节上落后国际先进水平，核心元器件和软件仍没有摆脱受制于人的局面。如目前全球DVD产量有90%以上是由中国生产，但DVD技术研究领先的企业均为日系或欧美系企业，这些企业凭借核心技术上的优势，获得大部分的利润。中国企业应加大核心技术研发投入，不能一味考虑成本核算而受制于人。

3.2 检测技术和标准

目前国际竞争中，出现了一种新动向，就是把技术标准与知识产权保护相结合，形成新的技术垄断联盟，借助技术标准的特殊地位，强化相关知识产权的保护；借助知识产权的专有性，实现对某些技术标准事实上的垄断，以追求最大经济利益。

拥有某一产品制标权就占据这个产业相应领域的话语权,但中国研发投入少，创新能力弱，导致中国技术标准化工作滞后于发达国家。技术发达国家设置了大量的技术性贸易壁垒，形成了高准入门槛。因此，一方面必须及时研究跟进发达国家能效标准，使我国的出口音视频产品能达到发达国家能效要求；另一方面，必须尽快完善我国能效评价体系，对进口音视频产品提出我国的能效标准和要求。

4 结束语

目前国家质检总局已将电视、音响、DVD产品能效标准列入制标计划，已按计划制定了电视、音响、DVD的能效SN标准与检测方法，如《进出口音视频设备检验技术要求 彩色电视机的能效》、《进出口音视频设备检验技术要求 音响的能效》、《进出口音视频设备检验技术要求 DVD的能效》。其中电视能效SN标准弥补了GB 24850-2010的不足，参考欧美电视能效标准定出我国开机功耗的测试方法和限定值；音响和DVD能效SN标准参考IEC 62087-2008[6]和欧美对电子产品的能效要求制定了测试方法和能效限定值，尤其是音响能效SN标准的制定填补了音响检测与评价参数方面的空白。以上3个SN标准的制定为我国音视频产品的能效制度建设提供了技术支持，可以帮助出口企业提升音视频产品能效水平，应对国外能效技术壁垒的措施，促进我国相关产品的出口。

[1] ErP Directive 2009/125/EC，Commission regulation（EC）No 642/2009 of 22 July 2009[S].Official Journal of The European Union，L 191，2009：42-52.

[2] ENERGY STAR.Program requirements for televisions eligibility criteria version 5.1[S].

[3] ENERGY STAR.Program requirements for televisions eligibility criteria version 4.1[S].

[4]GB 12021.7—2005彩色电视广播接收机能效限定值及节能评价值[S].北京：中国标准出版社，2005.

[5]GB 24850—2010平板电视能效限定值及能效等级[S].北京：中国标准出版社，2010.

[6] IEC 62087—2008Methods of measurement for the power consumption of audio,video and related equipment[S].