LED(發光二極光)的應用可以說無處不在。作為一種半導體發光材料，與其他發光材料相比較，LED以其綠色、高效、可靠、耐用的優勢，使得其他發光材料黯然失色。隨著大功率LED成本的不斷降低，逐步替代傳統燈具成為可能。LED光源在道路照明中的應用已成為近年來半導體照明行業的熱點，LED 器件產品應用到路燈上，對技術有什么特殊要求?大功率LED路燈與目前普通路燈相比有哪些優勢?還存在哪些不足?如何解決?業界磚家從不同側面給予了闡述。

　　制定國家標準是普及推廣有力手段

　　大功率LED作為路燈主要有以下優點或特點：發光效率高，燈具反射損失低，節醒能源70%;配合數字控制亮度功能，更醒電;不需高壓，安全性高;配合軟件可由遠程自動遙控亮度;事剮癬多霧、雨天等特殊情況下提供超高亮度及顯色性高的照明光源;安裝維護簡便;模塊安裝、無多余配線;不會造成光污染或浪費;長壽命，意味著不需要經常進行更換，從而減少了交通中斷的潛在性，降低了為此支付的維修費用。有人計算過，采用大功率LED 路燈除了在單燈成本及最初安裝的造價比高壓鈉燈高外，在鋪設成本、耗電成本及壽命方面均大大優于高壓鈉燈。

　　大功率LED 路燈面臨的主要技術問題為：輸出功率及光通量、二次光學設計、散熱設計和電源系統設計。輸出功率及光通量的提高還需要從大功率白光LED的外延技術、芯片工藝等基礎層次進一步提升。在二次光學設計方面，LED的輻射形式有朗伯型、側射型、蝙蝠翼型和聚光型幾種。在道路照明領域，根據設計經驗朗伯型和蝙蝠翼型比較適用，通過二次光學設計，使得LED的光照范圍、光度曲線符合道路照明的需求。散熱是大功率LED 路燈需要重點解決的問題之一，由于大功率LED 路燈亮度要求高、發熱量大，并且戶外這種使用環境比較苛刻，如果散熱不好會直接導致LED快速老化，穩定性降低，除了需要功率型LED本身的散熱好外，由于路燈具有戶外夜間使用的特點，散熱面位于側上面有利于空氣自然對流散熱。大功率LED 路燈的電源系統也與傳統光源不同，LED的低能耗、低工作電壓和太陽能電池組件的低輸出功灤癬低輸出電壓之間的配合非常合適，如何使緊密壓縮在一起的一組LED安全、可靠地工作也是考察大功率LED 路燈的一個指標。

　　綜合以上對大功率LED 路燈在市場前景及技術問題方面的分析可以看出，影響其應用的因素為：第一，LED路燈造價較高，不利于推廣普及。雖然目前初步解決了大功率LED 路燈的散熱問題，但是過高的價格和過重的燈朔仍然會阻礙大功率LED路燈的普及。

　　第二，大功率 LED路燈模塊化的可靠性仍需加強，由于驅動電路等原因也會造成大功率LED路燈的失效。

　　第三，無論是單點還是多點光源的大功率LED 路燈都存在著散熱難的問題。一盞采用250W高壓鈉燈的路燈，由于技術較成熟，散熱控制得很好，即使工作5000小時，光衰仍然較小，發光效率還可以達到70%以上。以目前的技術，相同條件下大功率LED路燈，由于散熱問題不易解決，光衰較大，發光效率會下降到 30%。如果想用加大電壓電流的方法提高光效，很容易造成LED芯片損毀的現象。

　　第四，大功率LED 路燈射程短，因此大功率LED 路燈還需要進一步加強如何在較高高度下工作的研究。此外，制定國家LED道路照明標準也是普及推廣大功率LED 路燈非常有力的手段。

　　LED器件產品應用到路燈上，技術上的特殊要求主要是要結合LED光強和發光角度來設計，另外由于多顆LED組合，出光設計方面要兼顧照射面域，燈具方面需要重點考慮散熱的有效性。

　　大功率LED 路燈與普通路燈的對比優勢：節能、環保，易于和低壓適配，也可和太陽能系統直接配套，無需額外的逆變、轉換過程，能達到最大的能源利用灤眩

　　解決措施：LED產品應用于路燈需要磚門的設計，也需要磚門的標準(用傳統光源的測試數據來評價LED光源往往并不客觀)。

　　對白光大功率LED需求將達到3億顆

　　大功率LED 路燈與目前普通的高壓鈉燈路燈相比優勢如下：

　　第一，節能：目前白光LED的發光效率約為80lm/W，較傳統高壓鈉燈可以節電50%～60%，隨著LED效率的快速提升，半導體路燈在節能方面顯示出了巨大的潛力。

　　第二，低維護成本：以目前的技術水平和測試結果推算，大功率LED光源可以正常使用10年不用更換，而傳統高壓鈉燈平均1年半就要更換一次，使用半導體光源可以大大降低維護成本。

　　第三，顯色性佳：LED的顯色指數高(75～80)，人們的反應速度快，路面看起來更明亮，感覺更舒適，駕駛人員也感覺更安全。而高壓鈉燈光譜窄，顯色性差(20～40)，感覺昏暗。

　　存在的不足主要如下：

　　第一，發光效率還不夠高：目前雖然試驗室水平大功率白光LED的發光效率已經超過了100lm/W，但量產的、性價比高的大功率白光LED發光效率還在60lm/W左右，節能優勢還沒有充分發揮出來。

　　第二，地面對LED光的反射率低：由于目前白光LED 光譜特征，路面及周邊物體對其反射率低，所以路面的亮度較低，與鈉燈的黃光相比，這是它的一個弱點。

　　目前一盞大功率LED 路燈平均需要100顆左右的1W白光LED，以全國每年路燈需求300萬盞來計算，每年對白光大功率LED的需求將達到3億顆。

　　標準規范欠缺無法全面推廣

　　由于大功率LED 路燈有兩個突出優點：節能(據報道可節電能50%以上)、長壽命(可減少維修和延長更換時間)，所以目前國內有關大功率 LED路燈的開發、應用發展很快。很多大、中城市均有一些道路在試用大功率LED路燈，但均未大批量采用。

　　大功率LED 路燈目前主要問題授睫標準規范，無法全面推廣，其中LED用于路燈的幾個主要參數如：色溫、顯色性(顯色指數)和眩光等尚未確定。

　　另外，大功率 LED路燈的價格過高，目前根據不同功率和安裝高度，其價位在3000元～5000元/只，大面積推廣應用有困難。

　　路燈的城市管理體制是多頭負責，這給大功率LED 路燈似廣應用帶來很大困難。

　　建議相關部門盡早組織制定大功率LED 路燈的相關標準和建立相關的檢測機構。

　　建設部新制定的路燈設計標準城市道路照明設計標準(CJJ45-2006)于2007年7月1日開始執行，其中未提到使用大功率LED 路燈的問題。在此，相關部門要組織有關人員認真討論，采用LED路燈是否可符合上述設計標準或需要提出哪些補充修改意見作為正式的標準規范要求。

　　另外，盡快制定采用大功率LED路燈的道路路面測試方法標準，制定大功率LED 路燈的燈具(含LED燈)標準，提出大功率LED 路燈的主要參數包含色溫、顯色指數、眩光、發光強度(或照度)、角度以及熱阻和可靠性等指標要求，制定大功率LED 路燈的燈具測試方法標準，建立公正的權威的大功率LED 路燈相關檢測機構。

　　要不斷提高LED技術水平，降低大功率LED 路燈成本。隨著LED技術的不斷突破，特別是LED發光效率的不斷提高以及LED封裝和燈具設計水平的提高，將可減少使用LED的個數和其他元器件數，即可大大降低大功率LED 路燈的成本。

　　希望城市道路的路燈管理能由一個部門統一管理，這樣在推廣大功率LED 路燈應用時會順利些。

　　初始安裝成本高制約推廣應用

　　大功率LED 路燈的初始安裝成本仍舊是傳統高壓鈉燈、金鹵燈的2-3倍，這是因為目前LED的光源成本較高，并且需要較復雜的光學、熱學及驅動設計。

　　但近一兩年來，國內外均已出現大量大功率LED 路燈的應用案例，其主要優勢在于：壽命長、燈具整體光效高，因而可實現運行狀態下的總體節電效果。

　　LED光源本身光效提升空間大，半導體技術的特點使其發光光效(相應的外量子效率)有望在現有基礎上翻番，目前行業內高功率LED光效的頂級水平在 100lm/W，研發水平已可大于130lm/W，將來有望實現大于200lm/W的水平。LED光源具有綠色環保特性，不含汞等重金屬，更方便回收。 LED光源系統易維護，總體運行成本低，產品品質高。以上諸多優點，使得大功率LED路燈的市場前景被廣泛看好。

　　LED在照明應用中，本質上也屬于點光源，因此其光學設計，包括初級透鏡或反光裝置的設計和二次光學的設計等是一大應用難點。

　　此外，大功率LED 路燈 照明系統的散熱方案，如基于金屬殼體的整體化設計、風扇及熱管等輔助散熱裝置、有效防塵(塵土將極大妨礙散熱)等，這些都是較之傳統路燈所需特別注意的地方。

　　另外，LED所特需的恒流驅動電源，是保證其正常工作的一大基石，簡單開關電源的方案常會帶來LED器件的損傷。因此，大功率LED 路燈的進一步推廣，有賴于光、熱、電等方面整體解決方案的日益成熟。

　　LED替換高壓鈉燈節能40%

　　LED的性能現在已超過普遍采用的熒光燈，可以預見，LED照明技術將進入多種環境中。除了節能之外，LED燈的使用壽命比傳統燈泡要長得多，并且不采用普通燈泡中常見的汞、水銀、鉛等有害物質，LED燈要更環保。

　　LED城市照明行動(LED City社區)于2007年2月啟動，在北卡羅來納州羅利推行停車庫照明試行項目，得到Cree(科銳)、Lighting Science Group、AmTech Lighting Services和Progress Energy的支持。該社區的目標是促使各個城市在部署節能照明時加強合作和提高效率，以便盡快達到節約成本與環保的目的。該試行項目是用LED燈具替換高壓鈉燈具，據Progress Energy評估，節能效果達到40%。