重慶江景圖
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在“雙碳”政策目標的推動下,綠色照明已經(jīng)不再只是加分項,而是企業(yè)必須承擔的責任與行業(yè)發(fā)展必經(jīng)之路。
在科技高速發(fā)展的當下,照明技術(shù)正在經(jīng)歷一場深刻而系統(tǒng)的變革。從早期的白熾燈,到高效節(jié)能的LED,再到如今快速普及的智能照明系統(tǒng),每一輪技術(shù)更新都顯著提升了人們的生活品質(zhì),也為未來照明的可持續(xù)發(fā)展提供了新的方向和更多想象空間。從“點亮”到“因需而亮”,照明行業(yè)的內(nèi)涵不斷延伸。自1996年第一屆廣州國際照明展覽會舉辦以來,其主題從功能定位逐漸拓展至“照明+建筑電氣”,再到如今圍繞光低碳、光健康、光美學、光智能等內(nèi)容展開,展會三十年來的主題變化,也正是中國照明產(chǎn)業(yè)不斷升級演進的縮影。
光亞展主題從最初的貿(mào)易型定位,逐步向行業(yè)思想策源地發(fā)展,從單一技術(shù)展示擴展至趨勢引領(lǐng),從單一產(chǎn)品擴展至“光+生態(tài)”體系的構(gòu)建。光與建筑、智慧城市、公共空間、健康生活等場景深度融合,體現(xiàn)了照明行業(yè)從提供基礎(chǔ)工具,邁向提供整體場景解決方案的過程。在這場持續(xù)深化的行業(yè)變革中,照明既迎來更加廣闊的發(fā)展機遇,也面臨新的挑戰(zhàn)和壓力,而這些挑戰(zhàn)不僅影響技術(shù)路線,也可能深刻塑造行業(yè)未來的發(fā)展格局。
智能化、健康化與綠色化
觀察照明技術(shù)的未來趨勢,“光+無限”正在成為行業(yè)共識。在智能技術(shù)不斷深化、生活方式不斷變化的今天,照明行業(yè)的需求正在向智能照明、健康照明、綠色節(jié)能、跨平臺互聯(lián)互通以及光藝術(shù)應(yīng)用等方向快速延展,這些方向都為照明企業(yè)帶來了全新的增長動力。
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隨著人工智能(AI)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、大數(shù)據(jù)和5G技術(shù)的普及,照明系統(tǒng)正逐漸具備更強的感知能力、學習能力與決策能力。智能照明正在成為行業(yè)創(chuàng)新突破的主要方向,為產(chǎn)業(yè)帶來長期的驅(qū)動力。根據(jù)Grand View Research,Inc.的研究,全球智能照明市場規(guī)模預(yù)計在2028年達到469億美元。國內(nèi)多地也已開始部署智慧路燈系統(tǒng),例如重慶部分區(qū)域已實現(xiàn)兩萬多盞路燈的智慧化管理,通過可視化界面實時呈現(xiàn)路燈運行狀態(tài)、故障告警信息,并可遠程調(diào)控亮度與運行模式。
未來的智能照明不僅能通過傳感器感知光照、時間、天氣、人體活動等多種數(shù)據(jù),實現(xiàn)光強與色溫的自動調(diào)節(jié),為用戶提供更加舒適且節(jié)能的光環(huán)境,還將進一步融入城市治理與智慧生活體系中,與安防、交通、能源等系統(tǒng)深度融合,形成多場景聯(lián)動的智慧城市基礎(chǔ)。智能化的發(fā)展可以從以下幾個方面展開:
第一,情境感知與自適應(yīng)能力顯著提升。通過光線、運動、溫濕度、攝像頭、雷達等不同類型的傳感器,照明系統(tǒng)可實時感知自然光變化、環(huán)境條件及用戶行為,從而實現(xiàn)亮度、色溫、照明方式的自動調(diào)節(jié)。
第二,個性化與場景化需求持續(xù)擴大。用戶可通過手機App、語音助手或智能面板,自由設(shè)置閱讀、工作、休息、觀影等不同場景模式。未來,照明系統(tǒng)將借助AI學習用戶習慣,實現(xiàn)主動推薦或自動切換。
第三,數(shù)據(jù)驅(qū)動型系統(tǒng)整合將成為重要趨勢。照明系統(tǒng)產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)可與HVAC、安防系統(tǒng)、能源管理、交通信號等平臺互聯(lián),實現(xiàn)跨系統(tǒng)協(xié)同,提高整體效率與能源利用率。
第四,沉浸式體驗成為智能照明的新方向。燈光可與VR/AR游戲、家庭影院、虛擬空間等內(nèi)容同步,創(chuàng)造沉浸式視覺體驗,滿足新一代消費者的多元需求。
隨著智能家居的快速普及,跨品牌、跨平臺的照明互聯(lián)互通變得愈發(fā)重要。未來照明系統(tǒng)將逐步向Matter、Thread等新協(xié)議演進,提高設(shè)備之間的兼容性和穩(wěn)定性。同時,云端管理的廣泛應(yīng)用也將使用戶隨時隨地通過智能設(shè)備遠程管理家中照明系統(tǒng)。
在以人為本理念的推動下,健康照明逐漸成為照明發(fā)展的核心方向之一。健康照明基于光對人體視覺和非視覺的影響,通過光譜調(diào)控、動態(tài)控制與場景設(shè)計,為用戶打造更符合生理需求的光環(huán)境。
健康照明的影響重點涵蓋視覺健康因素(如藍光造成的視覺疲勞、視網(wǎng)膜潛在損傷等)和非視覺生理影響(如光的色溫、亮度、照度、光譜變化會影響人體激素分泌、生物節(jié)律、情緒狀態(tài)和精神專注度)。隨著健康意識提高,用戶對高品質(zhì)生活的追求不斷增強,健康照明產(chǎn)品的價值溢價逐漸顯現(xiàn)。
健康照明研究的重點包括“光密碼”“光配方”“光控制”等內(nèi)容,而光譜調(diào)控技術(shù)構(gòu)成其核心。其中,全光譜技術(shù)因能接近自然光成為重要研究方向。圍繞藍光控制的技術(shù)研究仍將持續(xù),例如如何降低藍光危害、改善視覺舒適度。
健康照明還包括節(jié)律照明、情緒照明、效率照明等方向。節(jié)律照明通過動態(tài)調(diào)整光譜、亮度和色溫,模擬自然光變化,幫助調(diào)節(jié)人體生物鐘,改善睡眠、提升警覺性與情緒狀態(tài),對室內(nèi)工作者、老年人及部分患者具有突出價值。情緒照明則通過高顯色光源與光環(huán)境設(shè)計幫助減壓、提升專注力。
健康照明的應(yīng)用場景包括:教室/辦公場所,主要是提高學習效率、減輕視覺疲勞;醫(yī)院開展的光醫(yī)療研究,如利用閃爍光改善阿爾茨海默病癥狀;家居場景,如改善睡眠體驗,提高生活質(zhì)量;工業(yè)場景,比如降低事故風險,提高生產(chǎn)效率。針對不同場景的需求差異,照明企業(yè)須具備相應(yīng)的解決方案與技術(shù)能力。
此外,還有光藝術(shù)照明(舞臺照明、景觀亮化、文旅光影等)。作為沉浸式體驗的主要載體,光藝術(shù)正通過“光影+文旅+科技+商業(yè)”的融合模式,在激活消費、促進文化傳播、推動技術(shù)創(chuàng)新等方面發(fā)揮顯著作用,成為綠色經(jīng)濟中的新增長點,其已從單純的視覺展示升級為能夠帶動城市消費、賦能城市品牌的綜合性產(chǎn)業(yè)。光藝術(shù)領(lǐng)域設(shè)計要求高,技術(shù)復(fù)雜度大,對照明企業(yè)的創(chuàng)意能力和技術(shù)配套能力提出了更高要求。
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未來綠色照明的技術(shù)方向包括:推動光效突破,提高照明能效并降低成本;提升儲能與能源管理能力,實現(xiàn)用電優(yōu)化;推進材料低碳化,從LED芯片到燈具結(jié)構(gòu)全面采用低碳材料;選擇高效能輔助器件,提高整體系統(tǒng)能效;關(guān)注循環(huán)經(jīng)濟,提高產(chǎn)品可維修性、可回收性與壽命;整合可再生能源,如太陽能照明與建筑光伏一體化系統(tǒng)。
在“雙碳”政策目標的推動下,綠色照明已經(jīng)不再只是加分項,而是企業(yè)必須承擔的責任與行業(yè)發(fā)展必經(jīng)之路。綠色照明旨在通過節(jié)能設(shè)備、科學設(shè)計和智能控制,實現(xiàn)節(jié)能減排、環(huán)保與高質(zhì)量照明的多重目標。
行業(yè)現(xiàn)實挑戰(zhàn)
盡管照明行業(yè)的未來充滿機遇,但技術(shù)創(chuàng)新壓力、成本控制難度、行業(yè)競爭加劇以及國際話語權(quán)缺失等問題,也給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來諸多挑戰(zhàn)。
過去十余年,中國LED照明產(chǎn)業(yè)在政策支持、技術(shù)進步和成本下降等因素推動下快速崛起,成為全球最大的照明市場。然而,隨著行業(yè)企業(yè)數(shù)量持續(xù)增加、市場需求趨于飽和以及核心標準話語權(quán)缺失,行業(yè)整體競爭加劇,一部分企業(yè)面臨利潤空間被壓縮、經(jīng)營壓力增大等問題。同時,全球經(jīng)濟環(huán)境的不確定性,也對照明產(chǎn)品出口造成沖擊。
燈光效率除了取決于LED燈珠本身的光效外,還受到多方面因素的綜合影響,包括驅(qū)動電源的轉(zhuǎn)換效率、透鏡材料的透光率、燈具的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計以及整體散熱性能等。這些因素共同決定了最終的光輸出效果和能源利用效率。當前,行業(yè)在提升光效方面主要聚焦以下幾個技術(shù)方向:一是通過材料與工藝創(chuàng)新提高芯片本身的出光效率;二是優(yōu)化封裝技術(shù)以提高光取出效率,減少內(nèi)部反射與吸收損失;三是研發(fā)更高效率的LED驅(qū)動電源,降低能量轉(zhuǎn)換過程中的損耗;四是通過結(jié)構(gòu)設(shè)計與散熱材料的創(chuàng)新,進一步提升燈具的熱管理能力,避免因溫升過高導致光效下降。
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2025年廣州國際燈光節(jié) 攝影/李文博
部分領(lǐng)先企業(yè)已經(jīng)在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域取得顯著突破。例如,旭宇光電推出的SMD2835產(chǎn)品系列實現(xiàn)了270lm/W的極高光效;洲明照明不僅實現(xiàn)了模組級光效達到266lm/W,還成功開發(fā)出整燈光效高達237lm/W的新一代LED路燈,并推出光效為210lm/W的EMC路燈產(chǎn)品,這些成果充分體現(xiàn)了企業(yè)在光電轉(zhuǎn)換效率方面的技術(shù)積累。這些性能突破不僅標志著LED照明行業(yè)向綠色低碳目標邁出了實質(zhì)性步伐,也預(yù)示著光效指標正逐漸成為市場競爭的關(guān)鍵要素。未能在此方面及時跟進的企業(yè),未來將面臨更大的市場壓力和挑戰(zhàn)。
隨著智能照明和健康照明需求的不斷提升,全光譜LED因其更接近自然光的光譜特性而受到市場青睞,市場需求持續(xù)增長。然而,目前該類產(chǎn)品仍面臨多項瓶頸:生產(chǎn)成本相對較高,行業(yè)技術(shù)標準尚未統(tǒng)一,不同廠家的產(chǎn)品質(zhì)量差異顯著,這些問題在一定程度上限制了全光譜LED在大眾消費市場的推廣與應(yīng)用。因此,在保障光品質(zhì)、顯色指數(shù)和色溫一致性的前提下,通過技術(shù)手段降低制造成本,將成為未來全光譜LED普及的重要突破口。
在LED產(chǎn)業(yè)鏈上游,襯底材料的選擇直接影響芯片的性能與成本。目前常用的襯底材料包括藍寶石、碳化硅、硅襯底及GaAs等,其中高端襯底產(chǎn)品的國產(chǎn)化程度仍較低。具體來說,在藍寶石襯底領(lǐng)域,高規(guī)格產(chǎn)品仍大量依賴進口;碳化硅晶圓市場則主要由美國企業(yè)主導;關(guān)鍵外延設(shè)備如MOCVD(金屬有機化學氣相沉積設(shè)備)則長期被德國Aixtron和美國Veeco壟斷。國內(nèi)企業(yè)在高可靠性襯底材料與核心設(shè)備方面的自主研發(fā)與制造能力仍顯不足。
在當前國際貿(mào)易環(huán)境存在不確定性的背景下,實現(xiàn)關(guān)鍵材料與設(shè)備的國產(chǎn)替代已顯得尤為緊迫。通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新,構(gòu)建以國內(nèi)供應(yīng)鏈為核心的生態(tài)合作體系,可能將成為突破技術(shù)瓶頸、提升行業(yè)自主創(chuàng)新能力的重要路徑。
核心挑戰(zhàn)
歐美、日本等國家主導的CIE、DLC、IEC等國際標準體系,長期以來對我國LED產(chǎn)品進入國際市場形成了顯著的技術(shù)與制度性障礙。具體而言,國際照明委員會(CIE)掌控D65標準光源的定義和修訂權(quán),直接影響全球顏色評價體系的構(gòu)建,使我國企業(yè)在產(chǎn)品光學性能認證方面處于被動地位;而IEC制定的IEC62471光電產(chǎn)品生物安全標準,則壟斷了對藍光輻射危害的檢測方法與評價體系,進一步抬高了市場準入門檻。
在知識產(chǎn)權(quán)與核心技術(shù)領(lǐng)域,我國LED產(chǎn)業(yè)仍面臨嚴峻挑戰(zhàn)。熒光粉作為白光LED的關(guān)鍵材料,其核心專利長期被日亞化學等日本企業(yè)牢牢掌握;在驅(qū)動電路與芯片設(shè)計方面,德州儀器(TI)、英飛凌等歐美企業(yè)占據(jù)了主導地位,形成了從材料、器件到控制系統(tǒng)的全鏈條專利布局。由于核心專利積累薄弱,國內(nèi)企業(yè)頻繁遭遇來自國際巨頭的專利訴訟,不僅牽扯大量應(yīng)訴資源,還常常被迫接受不利的和解條件。
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國際龍頭企業(yè)更通過構(gòu)建嚴密的專利授權(quán)體系,將技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為市場壁壘,向我國企業(yè)收取高額專利許可費,嚴重削弱了產(chǎn)品價格競爭力與利潤空間,制約了企業(yè)在國際市場上的拓展能力。此外,美國企業(yè)多次依據(jù)“337條款”向美國國際貿(mào)易委員會(ITC)發(fā)起專利侵權(quán)調(diào)查,指控中國LED企業(yè)侵犯其專利權(quán)。盡管部分案件最終以和解結(jié)案,但涉訴企業(yè)需承擔巨額律師費、訴訟保證金以及漫長審理過程帶來的不確定性,充分暴露出我國照明產(chǎn)業(yè)在國際知識產(chǎn)權(quán)競爭環(huán)境下的脆弱性與風險應(yīng)對能力的不足。
面對這一局面,未來我國企業(yè)可通過多種路徑提升國際話語權(quán)與抗風險能力。具體包括:推動行業(yè)建立專利共享池,形成專利防御聯(lián)盟;主動發(fā)起專利無效宣告程序,削弱對方權(quán)利基礎(chǔ);戰(zhàn)略性收購關(guān)鍵專利或與海外企業(yè)達成交叉許可;構(gòu)建開放協(xié)同的開源算法與硬件平臺,降低對單一技術(shù)的依賴;同時,更應(yīng)積極參與ISO、IEC、CIE等國際組織的標準制定工作,推動形成具有中國技術(shù)貢獻的國際標準,從而實現(xiàn)從被動應(yīng)對到主動引領(lǐng)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。
在新時代多元化需求不斷增長的背景下,照明行業(yè)正在邁入“光+”時代。未來,光將進入更加廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,為工業(yè)、城市、文化、健康等領(lǐng)域帶來更多可能。在這一過程中,照明行業(yè)既面臨重大機遇,也面臨新的挑戰(zhàn)。行業(yè)企業(yè)唯有在技術(shù)創(chuàng)新、綠色發(fā)展、國際標準話語權(quán)、核心專利布局等方面持續(xù)突破,才能在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中取得優(yōu)勢,實現(xiàn)跨越式發(fā)展,迎接光的全新紀元。(作者單位:國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作廣東中心)
(文章來源:《創(chuàng)意世界》2026年1月號)
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編校:苑寶平
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