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上海制造新名片 激光照明或成为照明产业下一片蓝海

时间:2018年9月22日 10:37   来源:东方网   作者:东方网   浏览数:170次

  东方网记者解敏9月20日报道:日前,第二十届中国国际工业博览会开幕。航空工业上海航空电器有限公司携全线激光产品参展,备受瞩目。激光技术被科学家称为影响全球未来发展的重大关键技术之一。紧握激光产业发展机遇,航空工业上电近年来重点打造从基础材料到完整产品的全周期激光产业链,致力转型为引领激光专业发展的创新型现代高科技企业。而在这其中,一系列激光照明产品的应用展示,似乎让人们看到了照明市场的下一片蓝海。是否预示着,用不了多久激光照明就会取代LED照明?

  技术突破:从爱迪生到激光照明

  从1879年爱迪生发明白炽灯,迎来了全世界第一代电光源,到20世纪30年代荧光灯问世,再到1996年开启LED照明市场序幕,引领了第三代电光源时代。照明技术历经白炽灯、荧光灯和LED时代后,正迎来以激光光源为代表的第四代光源技术。

  激光光源是基于半极性GaN激光二极管,并结合先进的荧光陶瓷技术。由于激光集中于荧光粉上某个微小点发射光线并转换成白光,光源能够输出安全且高度准直的白光,再加上使用微小的光学透镜及反光罩,对光进行优异的控制以实现较好的照明效果。相比蓝光LED,激光器不存在光效下降的问题。

  在照明上,激光照明可实现非常高的效率。由于激光照明不仅能增加投射距离,提高安全性,同时体积更小、结构更紧凑。除了照明领域之外,激光显示在投影机、数字院线、电视、舞台灯、大屏拼接、汽车等多个领域,都将有更为广阔的应用。

  随着激光照明技术的发展逐渐走向成熟,势必将引起传统照明产业的结构调整。2016年,作为LED照明的标杆人物,诺贝尔物理学奖获得者中村修二曾大胆预测:未来五到十年,激光照明将会代替LED照明。

  主打产品:涵盖安防、海洋、交通等多领域

  航空工业上海航空电器有限公司党委书记、董事长蒲毅告诉记者,此次工博会上,航空工业上电展示了激光扫海灯、激光着滑灯、激光强光眩目车灯、激光车辆前照灯、激光强光手电等五款工程样机,并完成了激光照明产品的光性能测试,对比现有的传统灯具,激光照明高亮度、低功耗的优势得到了充分的体现。

  激光手电是激光的集成光学应用,采用卡塞格林光路设计,具有小巧美观易携带的优势,同时具有远射程、高亮度、高强度的特性照明,适用于瞬时致盲、眩目、搜索、强光压制、心理威慑等安防应用场景。

  激光车辆前照灯应用了高密度激光搭配高温荧光陶瓷,它的配光性能针对特殊越野环境车辆设计,整灯提供高亮度、高穿雾性的照明环境,小巧的体积便于各类应用场景下的集成,满足不同种类特种工程车辆的使用。

  激光扫海灯结合了针对海洋大气环境进行光谱优化的专利荧光陶瓷,能显著提升潮湿多雾环境下的大气穿透性。模块化的设计能够显著降低后勤维护压力,也能按照需求快速搭建不同的照明系统,适合舰船、港口等多种应用场景

  可以应用在航空领域的激光着滑灯,是激光激发荧光陶瓷合成白光照明的应用,通过非球复眼透镜对多路激光合束匀化技术、多曲面白光收集配光技术,结合反射式光路的设计原理,实现着陆灯和滑行灯两种模式,能提升航空飞机在起飞和降落灯光照明的关键性指标,达到航空照明的高度。

  在这些展示应用中,激光大灯的推广普及最受市场关注。在未来,激光车灯将助力行车安全和智能化。由于激光车灯的高亮度白光是通过蓝色激光激发黄磷滤镜产生,可以避免激光伤害,而激光远光灯工作距离可长达600米,超远的照射距离保障了夜间行车安全。此外,激光车灯还是智能车灯的最佳载体,比如智能矩阵车灯和动态车灯技术通过激光可以更好地实现。

  汽车前照灯在经历了卤素灯、氙气灯和LED。激光车灯在亮度、能耗和外形设计等方面,都具有巨大优势,虽然现阶段制造成本较高,但量产工艺已经接近成熟,预期成本下降后渗透率会迅速扩大,并成为汽车照明市场的重要组成。2020年全球汽车照明市场规模大约为270亿美元,由此估算,届时激光车灯产值占汽车照明市场约8%。考虑到激光车灯单价远高于其他类型,渗透率大约为5%,可见该行业的前景相当广阔。蒲毅同时透露,由航空工业上电研发的第一款国产激光汽车大灯有望于今年年底正式生产完成,并面向市场。

  产业前景:有望成为上海制造“新名片”

  蒲毅表示:每一代新的光源技术,都会带来一次新的产业变革。激光照明技术是世界级、颠覆性的新一代照明技术,影响和带动的产业预计将达万亿级规模。目前,激光照明已发展到产业化前期阶段,关键技术已经得到解决,国内激光照明技术整体水平与国外企业保持同步。后期随着技术的不断完善和成本的降低,将有力地推动整个照明产业的整体变革。

  按照航空工业上电“十三五”发展战略要求,目前已经完成激光照明研发平台总体建设规划。公司将建成荧光陶瓷实验室、光机实验室以及激光照明测试实验室,基本形成激光照明用荧光陶瓷的自主研发能力,具备光学与精密机械系统设计、光学器件检测及验证、光机精密装配等研发条件,满足激光照明灯具研发过程中照明模组、整灯的光度/色度检测、激光照明光生物安全检测、评价以及灯光穿雾性能检测及研究。

  近年来,我国出台了多项政策推动激光照明产业的发展。在国家推动供给侧产业升级的大背景下,依托良好的产业环境与政策支持,国内激光照明产业在未来几年将迎来加速发展的机遇期。上海作为重要的半导体产业聚集地,若以激光照明为代表的下一代照明技术作为创新重点领域,将有力地推动激光照明产业发展壮大。

  蒲毅同时表示,新的照明技术将带来产业的变革和产业技术的再调整,航空工业上电也将通过企业自身的努力,为上海制造、上海科创中心建设作出自己的贡献。在上海的产业地图上,拥有激光照明原材料使用的功能陶瓷产业和完善的整体照明解决方案研制基础,都将为激光照明产业发展提供有力支撑。此外,在光学领域的科研基础和人才储备也是上海的优势。由此,激光照明极有可能成为未来上海制造的一张新名片。