LED照明产品能效标准比对分析

杨志豪，郭盈希，张磊敏

(江门海关技术中心， 广东 江门 529000)

中国处于工业化、城镇化深化发展阶段，能源需求持续增长，是亚洲第一大电力消耗国，也是世界上缺电最为严重的发展中国家。随着人们环保意识的不断加强，产品的能效也越来越得到人们的关注，提高能效成为满足现代化能源增长需求，维持生产生活的重要保障。中国从2005年开始实施能效标识制度，节能和环保成为企业产品研发和生产的重要主题。

在照明领域，全球LED市场高速发展，LED照明产品已逐步取代传统的白炽灯、荧光灯等其他照明光源成为最为主流的照明产品。据不完全统计，LED照明产品的市场渗透率已超过了50%。LED具有高效、节能、环保、易维护等特点，是实现节能减排的有效途径。与此同时，LED照明产品的电气安全、能效等指标也逐渐受到消费者的关注。

据国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会发布的2019年第4号、第15号和第17号国家标准公告，2020年，家用电器、制冷空调产品、工业产品和用水器具共4个领域20项能效、水效强制性国家标准正式实施。其中，与LED照明相关的包括《室内照明用LED产品的能效强制性国家标准》(GB 30255—2019)、《道路和隧道照明用LED灯具能效限定值及能效等级》(GB 37478—2019)、《普通照明用LED平板灯能效限定值及能效等级》(GB 38450—2019)3项。

1 中国能效标准要求

1.1 适用范围

目前，中国现行的LED照明产品能效标准仅在GB 30255—2019、GB 37478—2019和GB 38450—2019中分别对室内照明用LED筒灯、定向集成式LED灯、非定向自镇流LED灯，以及额定电压为AC220 V、频率50 Hz的道路和隧道照明用LED灯具和额定电压为220 V、频率50 Hz、厚度不超过85 mm的普通用LED平板灯进行了限定。

1.2 能效技术要求

国家标准对室内照明用LED产品、道路和隧道照明用LED灯具、普通照明用LED平板灯3类产品的能效等级、能效限定值、显色指数、光通维持率和实验方法分别进行了规定和限制。

1.2.1 能效等级

国家标准依据额定功率和额定相关色温(CCT)，将室内照明用LED产品、道路和隧道照明用LED灯具、普通照明用LED平板灯的能效等级分为3级，以光效作为衡量指标，其中1级能效最高。

1.2.2 能效限定值

根据国家标准要求，室内照明用LED产品、道路和隧道照明用LED灯具、普通照明用LED平板灯的能效限定值为标准规定的3级。

1.2.3 显色指数

根据标准要求，室内照明用LED产品(包括LED筒灯、定向集成式LED灯、非定向自镇流LED灯)和LED平板灯的初始一般显色指数Ra不低于80，初始特殊显色指数R9应大于0[1]，道路和隧道照明用LED灯具初始显色指数不低于70[2]，灯具的显色指数实测值相对于额定值的降低不应大于3。

1.2.4 光通维持率

室内照明用LED产品、道路和隧道照明用LED灯具、普通照明用LED平板灯在3 000 h的光通维持率不应低于与额定寿命相关的光通维持率要求值。根据声称的额定寿命，光通维持率的要求值按式(1)计算[3]。

(1)

式中：LM为光通维持率；t0为额定寿命，单位为h。

1.3 能效标识

根据中国现行对照明产品能源效率标识实施规则的要求，生产者或进口商可以利用自有检测实验室，或者委托依法取得资质认定的第三方检验检测机构对产品进行检测，并依据能源效率强制性国家标准GB 30255—2019、GB 37478—2019和GB 38450—2019来确定相应LED照明产品的能效等级。能效标识的样式示例可从“中国能效标识网”(www.energylabelrecord.com)下载。

2 欧盟能效标签指令

欧盟与照明产品能效相关的框架法规包括生态设计指令与能效标签法规两部分。欧盟委员会针对照明用灯具、光源(不包括LED芯片和LED封装)和独立控制器的生态设计指令(EU)2019/2020于2019年12月5日正式发布，2021年9月1日起强制执行，并废除原法规(EC)244/2009、(EC)245/2009、(EU)1194/2012，实施ErP指令 (Directive 2009/125/EC)。该法规从能效要求、功能要求及信息要求三方面对产品性能进行了限制。能效标签新法规 (EU)2019/2015，已于2019年12月5日正式发布，于2021年9月1日起强制执行，并废除原法规(EU)874/2012。

新法规对各照明产品的最低能效等级不再作明确规定，对光源产品引入了最大功耗Ponmax的概念，最大功耗Ponmax的计算公式见式(2)。

Ponmax=C×[L+Φuse/(F×η)]×R

(2)

式中：η为阈值门槛能效；L为终端损耗系数；C为修正系数(取值根据光源的类别差异而不同)；F为能效系数(非定向光源的取值为1.00，定向光源的取值为0.85)；R为显色指数(CRI)系数[4]。

根据新法规，LED 产品属于其他类产品，η的取值为120.0 lm/W，L的取值为1.5 W。当CRI≤25时，R的取值为0.65；当CRI>25时，R的取值由式(3)计算可得，计算结果保留2位小数。

R=(CRI+80)/160

(3)

欧盟在新的能效标签指令中，将原有的能效指数(Energy Efficiency Index，EEI)等级(从E级到A++等级)改成现在的等效总能效(Total Mains Efficacy)，等级从G级到A级，具体的计算公式如式(4)。

ηTM=(Φuse/Pon)×FTM

(4)

式中：Φuse为有效光通量；Pon为正常工作时的功率；FTM为适用系数。

3 比对分析

中国国家标准目前仅对室内照明用LED产品、道路和隧道照明用LED灯具、普通照明用LED平板灯3类LED照明产品的能效等级、能效限定值、显色指数、光通维持率和实验方法进行规定和限制，能效等级分成3级，以光效作为衡量指标，最低能效限定值为第3级。而欧盟新的ErP法规中将LED光源的能效等级划分成7个等级，依次为A、B、C、D、E、F、G，新法规未规定最低的能效等级，而是规定了允许的最大功耗，相当于间接确定该光通量下的最低光效要求[5]。

4 结论

欧盟新ErP指令已于2021年9月1日起正式实施，指令规定产品需进行3 600 h的耐久性测试。同时，中国国家标准也对相关LED照明3 000 h的光通维持率进行了规定，对产品的升级换代时间要求比较紧迫[6]。相关企业应加紧对具体标准和法规的研究，以生产符合新标准和法规要求的产品，增强企业的市场竞争力。