欧盟半导体照明节能产业政策解析及启示（上）

吴鸣鸣 杨鹤 国家半导体照明工程研发及产业联盟

半导体照明亦称固态照明（SSL），包括发光二极管（LED）和有机发光二极管（OLED），是用第三代半导体材料制作的光源和显示器件，具有耗电量少、无污染、寿命长、色彩丰富、耐震动、可控性强等特点，是继白炽灯、荧光灯之后又一次革命性光源。

进入21世纪以来，全球性的能源危机日益严重，生态环境和气候变化成为人类社会面临的最大挑战，以节能减排和保护环境为主要标志的绿色发展已成为主流，发展低碳经济成为带动经济增长的内生动力。而半导体照明是节能减排的重要途径之一，对实现绿色、可持续发展具有重要的战略意义。

近年来，欧洲各国依靠政策性引导，开发出一系列节能技术用以推动节能减排，促进经济增长。2013年是欧盟第七框架计划FP7（2007～2013）的最后一年。回顾这7年间欧盟对于推动半导体照明所推出的一系列政策方针,从照亮未来到照亮城市再到照亮民众,政策重点也从技术研发到实际应用逐步转移。作为半导体照明节能产业发展领先的区域之一和我国LED照明产品最重要的出口目的地，欧盟的相关政策演变路径对我国半导体照明相关政策的制订有一定的借鉴意义。

1 欧盟半导体照明产业的特点

1.1 LED绿色照明的兴起

在照明应用及技术研发领域，欧洲一直处于领先地位，光学应用产业也是欧洲的新兴产业，其增长速度为世界平均增长速度的两倍。欧洲照明产业规模庞大，据欧盟统计，有超过1000家企业从事照明灯具及其电子配件行业，分布超过13个欧洲国家，大部分为中小规模企业；有超过15万雇员，其中直接雇员超过10万人；产业链中还有更多大量的OEM及其他企业，全产业年营业额超过200亿欧元。据麦肯锡统计，欧洲约占全球照明市场的28%。

在半导体照明领域，欧洲也具有较强优势，结合其先进的光学和照明灯具设计技术，欧洲可以为半导体照明技术提供先进的解决方案。从国际分工看，欧洲主要从事高附加值产品生产，发挥其在应用技术领域的开发和善于吸收最新技术的转换优势。

相关机构统计，在2010年的欧洲，LED照明市场渗透率（金额）只有约6.2%。而随着淘汰白炽灯计划的实施，LED照明的渗透率不断提高。据欧盟测算，在欧盟国家区域内将会有大约80亿只球泡灯需要逐步被新型照明产品所替代。欧盟计划在2020年将其提高到70%～90%。近几年，欧洲半导体照明产业发展快速，除了欧洲民众环保节能的观念外，电价高也是相当重要的动力，它促使欧洲增加使用省电灯泡，是影响未来LED照明渗透率的重要因素之一。

此外，据CSA Research统计分析，欧盟是近年来中国LED灯具出口的最大海外市场，占比约28%，从2011年到2013年中国LED灯具对欧盟出口增量显著，2012年与2013年同比增长分别为41.88%和116.80%。

1.2 照明巨头强势进入LED领域

在全球半导体照明市场份额中，欧洲约占10%，在OLED照明技术领域也占有领先地位。同时，欧洲拥有世界上最大的四家LED企业中的两家——飞利浦和欧司朗。这两大照明巨头强势进入LED领域，其LED业务的增长也十分迅速。

图1 2011～2013年中国LED灯具出口欧盟金额

飞利浦（Philips）是全球最大的照明企业。从白炽灯到荧光灯，再到LED照明，Philips始终站在各时代照明的最前沿，用10年时间完成了LED的产业链整合。2013年飞利浦照明业务的营销收入为84亿美元（约500亿人民币），其中LED业务增长很快，销售额约23.8亿美元，从2012年的23%增加到2013年的28%，2014年第一季度，LED业务销售额达8.3亿美元，占比飙升至37%。

欧司朗（Osram）是西门子(Siemens AG)的全资子公司，于2013年7月在德国上市。凭借着创新照明技术和解决方案，Osram不断开发人造光源的新领域，产品广泛使用在公共场所、办公室、工厂、家庭以及汽车各领域，成为照明行业的一家高科技公司，公司70%的收入来自高效节能产品，其LED业务增长非常迅速。2013年Osram营收为52.9亿欧元，其中固态照明（包括LED、OLED）约为15.3亿欧元，占比由2011年的19%上升到29%。

2 欧盟半导体照明节能产业相关政策解读

从早期的照亮未来计划，确立LED照明在照明领域的主流地位；到中期的照亮城市计划，以城市为试点，大力推广公共照明示范工程；再到最新的照亮民众计划，欧盟主导了这一系列政策变迁，进一步细分LED照明功能，使之能更好的满足能消费者各方面需求。

2.1 彩虹计划

2000年7月，欧盟实施“彩虹计划”，设立执行研究总署（ECCR），通过欧盟的BRITE/EURAM-3 program支持推广白光LED的应用。委托6个大公司（LSTM、CRHEACNRS、Epichem、Aixtron、Thomson-CSF、Philips）和2个大学（Surrey、Aveiro）执行。“彩虹计划”是欧盟至今最为完整的半导体照明发展计划，希望通过应用半导体照明实现高效、节能，不使用有害环境的材料，能够达到与自然光相似的目标。

表1 欧盟“彩虹计划”联盟构成

“彩虹计划”历时42个月，主要内容是发展氮化镓基设备和相关的制造业基础设施，推动两个重要的市场增长：一是高亮度户外照明，如交通信号灯、大型户外显示牌、汽车灯等；二是高密度光碟存储，如用于多媒体环境。“彩虹计划”的主要技术目标是实现光电设备的示范，包括LED在400～590 nm范围发光原型和激光二级管在400 nm波长时的工作。

欧盟“彩虹计划”联盟构成如表1所示。

该项目的实现需要完善的氮化基技术背景，从材料研究到设备实现和表征，该项目包括四个成功实现的技术里程碑：①开发了多晶片MOCVD生长炉，用于生长Ⅲ族氮化物材料；②辨别并开发了最适宜的Ⅲ族源和高纯气体；③优化了用于Ⅲ族氮化物的LP-MOCVD生长过程；④定义构成了第三代氮化镓基设备的基本技术。

2004年7月，“彩虹计划”的后续固态照明研究项目在欧洲正式启动。该项目由俄罗斯国家科技中心资助，Belarus国家科学院半导体光学实验室承担实施（德国西部的Aixtron公司参与）。这个为期三年的项目目标在于提高白光LED的性能，探索以低成本的硅作为衬底来替代传统的蓝光LED生产中使用的蓝宝石或碳化硅等小而昂贵的衬底。

2.2 EuP指令

2005年，欧洲议会和理事会正式公布了关于制定能耗产品环保设计要求框架的指令（以下简称EuP指令）。2010年9月18日，欧盟发布非定向光源EC 244/2009的EuP指令执行措施修订法规（EC 859/2009）。根据该指令，欧盟将逐步禁止使用低效能灯泡（传统的白炽灯泡和传统卤素灯泡），所有非定向灯具（灯泡）必须遵守最低能源效益规定。逐步淘汰措施于2009年9月1日开始，规定非透明灯泡必须属于A级类别（按欧盟能源效益标签分类）。透明灯泡至少必须达至能源效益标签的C级类别。2016年后，透明灯泡的要求将提升至B级类别，也就是说，除非新技术出现，否则2016年后欧盟市场销售的透明灯将只剩能效B级的低压卤素灯以及C级的带G9或R7s灯头的灯。这时家用灯将以高效节能的紧凑型荧光灯和LED灯（若LED家用灯技术得到普及）为主。此外，该法规还对额定寿命、光通维持率、报废前开关周期次数、过早报废率、启动时间、显色指数等与能效相关的性能指标进行了明确规定。

2．3 《照亮未来——加快新型照明技术利用》绿皮书

随着LED技术的不断成熟，LED产品成本的不断降低，真正的行业拐点出现在2011年。这就是对后期欧盟照明产业影响巨大、具有指导意义的《照亮未来绿皮书》的颁布，制定LED产业发展框架及相关标准。

FP7初期的几年，欧洲照明用电约占其总用电量的14%（2012），能耗压力巨大，欧洲LED照明产业一直处于萌芽状态，技术的不确定性、产品的不确定性、市场的不确定性，一直困扰着欧盟各成员国以及各大企业。面对着经济不断滑坡的困境，欧盟不得不加速推动节能项目的进行。而在与此同时的亚洲（以中国为主）和美国，在政府强有力的支持和推动下，LED照明产业高速发展，给曾经强势的欧洲传统照明产业带来了巨大压力。为了使欧洲照明产业能够维持全球化产业竞争的前沿地位，欧盟推出了一系列有力的政策支持，克服各种困难障碍，同时推出了一系列节能照明措施和标准。

2.4 照亮城市

据欧盟统计，公共照明占欧洲城市照明用电预算的60%，而使用智能化LED产品进行替换可以节省70%的用电量。据测算，在欧洲大约有9000万盏传统街灯需要被替换，其中75%的传统街灯已经使用超过25年，其节电潜力巨大。因此，公共照明作为示范效果最明显、初期推动最容易的应用领域，被选为首要推广对象。

从2011年《照亮未来绿皮书》颁布以来，欧盟就开始在一些试点城市中逐步推行一些示范项目，在公共照明领域推广LED。到了2013年，这些试点项目也已经取得了显著的阶段性成效。通过对产品全生命周期成本评估，欧盟认为LED技术已经是一种成熟的照明技术。随着在其使用过程中不断产生的节能效应，城市使用的非联网LED路灯可以在6到10年内收回成本。

与此同期的欧盟能效指导方针要求欧盟成员国对政府办公建筑物进行改造，以满足最低能效标准，并鼓励使用能源管理系统。还要求政府只能采购贴有能效标签并符合生态设计的高品质产品。鼓励家居照明用户购买这类有品质保障的LED产品。新的欧盟能效标签针对灯泡和灯具（包括LED灯泡和灯具）制定了新的能效标准A+和A++等级。政府绿色采购计划也对相对应的采购目标实施了高标准高要求。

在具体LED项目实施中，欧盟鼓励能源服务公司承担照明改造项目风险，随着项目设计节能目标的实现，能源服务公司将能够取得相应的经济效益。在这些试点城市中，大量公共场所使用了LED照明产品，包括很多街道照明产品，取得了相当可观的节能减排成效。