纳米陶瓷电极荧光灯生产线及LED生产线建设项目可研报告.doc

新疆建设兵团五师组建新疆超光电子科技有限公司生产大功率LED照明灯及显示屏和纳米陶瓷电极灯生产项目可行性研究报告项目编制单位:西安超光电子科技有限公司 20146目录第一章 总论1.1 产品介绍1.2 项目承担单位情况简介1.3 项目主要经济技术指标1.3.1 生产规模1.3.2 主要建设内容1.3.3 项目总投资1.3.4 资金筹措方案1.3.5 经济指标1.3.6 财务评价指标第二章 项目提出的背景和意义2.1 项目提出的背景2.2 项目提出的必要性和意义第三章 对纳米陶瓷电极荧光灯核心技术的说明第四章 LED照明产品核心技术的说明第五章 市场分析4.1 照明电器行业状况的分析4.1.1 生产企业状况4.1.2 产业布局状况4.1.3 产品状况4.1.4 进出口状况4.2 纳米陶瓷电极荧光灯市场需求分析4.2.1 纳米陶瓷电机荧光灯市场定性分析的几条结论性意见4.2.2 纳米陶瓷电机荧光灯市场需求定量预测4.3 市场营销策略第六章 项目建设和建设条件5.1 项目建设5.2 项目建设条件第七章 建设方案6.1 建设方案6.1.1 建设规模6.1.2 主要建设内容6.1.3 项目投资估算6.1.4 资金筹措方案6.2 项目主要技术指标6.3 技术方案6.4 生产工艺流程6.5 配套协作条件6.5.1 主要原材料供应6.5.2 项目所需水、电、暖供应6.5.3 运输量及运输方式的选择第八章 经济效益和社会效益7.1 销售收入7.2 总成本费用估算7.3 销售税金及附加7.4 利润总额7.5 所得税7.6 税后利润7.7 项目社会效益分析第九章 环保消防和劳动安全卫生8.1 环境保护8.1.1 设计依据8.1.2 主要污染源及防治措施8.2 消防8.2.1 设计依据8.2.2 消防设施8.3 劳动安全卫生8.3.1 设计依据8.3.2 职业安全8.3.3 工业卫生第十章 劳动定员及人员培训9.1 劳动定员9.2 企业组织机构9.3 人员培训第十一章 项目实施进度第十二章 财务评价及经济分析11.1 财务评价指标11.2 盈亏平衡分析11.3 经济分析结论总见第十三章 风险分析 12.1 技术风险分析12.2 市场风险分析12.3 管理风险分析第十四章 可行性研究的结论及建议13.1 可行性研究的结论13.2 建议附件： 1 公司营业执照 2 企业代码 3 税务登记 4 资料第一章： 总 论 项目名称：纳米陶瓷电极荧光灯生产线及LED生产线建设 项目承担单位：西安超光电子科技有限公司 < 以下简称超光电子公司 >1.1 产品简介 纳米陶瓷电极荧光灯是2005年问世的，是目前全球最高端的节能等产品。根据国家轻工业电光源产品质量监督检测宝鸡站对纳米陶瓷电机荧光灯检测的数据，纳米陶瓷电级荧光灯主要技术指标为： 显色指数 Ra>86，与太阳光相似; 平均使用寿命30000小时； 光效>93.3LM/W，最高可达106LM/W； 标准功率28W的灯管相当于白炽灯300W灯泡的效果纳米陶瓷电极荧光灯与其他类型灯相比节能效果及寿命延长效果见下表：序号 相对比灯类型 节 电 使用寿命延长1取代白炽灯照明82% 20倍2取代自然灯照明 14% 6倍3取代高压汞灯照明 50% 2倍4取代高压钠灯照明 20% 25%5取代金属卤化物灯照明20% 150%1.2 项目承担单位情况简介西安超光电子科技有限公司是陕西超群医药集团投资创办的高技术、产业化、生产型公司，是专门从事大功率LED（Light Emitting Diode）、纳米陶瓷电极灯等光电产品的应用、开发、生产、销售及其配套工程的高新技术企业。公司秉承对产品质量提高、提高、再提高。对产品技术改进、改进、再改进。对产品的服务、客户的满意是我们的服务标准。以节能降耗，营造绿色环保光电生活，促进生产力发展为己任。致力于为社会提供技术先进、高品质的环保节能LED、纳米陶瓷电极灯系列光电产品，并申请注册商标“超光益群”（注册申请号：6215565）。公司引进国际先进技术、现代生产工艺和生产设备、科技含量高、市场前景广阔。公司研发的大功率LED照明产品，主要用散热体芯片调控50W以上照明灯，在65摄氏度以下，解决不发热的技术难题，广泛运用在交通领域、城市亮化、军用设施、民用商业市场等，目前拥有大功率LED系列产品：大功率30W-200W路灯、室内2W-5W照明灯、3W-10W台灯、矿灯系列，其中大功率LED照明灯（专利申请号：200720126294.8），LED照明灯具（专利申请号：200730007604.X）已申请国家专利。西安超光电子科技有限公司2006年研发成功特制纳米陶瓷电极，该电极的诞生使灯寿命可增到3万小时，150W的照明路灯可代替250W的高压钠灯，是国家节能减排的主要推荐产品。并申报国家专利，专利号（200610070801.0、200720031012.6）。公司拥有先进的生产设备，批量生产伞形螺旋纳米陶瓷电极荧光灯（3W、6W、9W、16W、26W、48W、80W），螺旋和纳米陶瓷电极直管型荧光灯（T5、T5.5、T6）且新型T6可直接替换（原T10T8传统镇流器之灯管），功率因素95，省电4045，寿命长达30000小时，采用了新型技术的带预热保护功能的电子镇流器，专利号“200710190461X”,造型美观、无频闪、更省电；及高亮度大功率路灯、隧道灯、工矿灯等系列高品质电光源产品，LED隧道照明灯35W、50W、55W、70W、80W、100W、115W、140W、165W、185W（全国首家通过权威部门检测达标的全隧道LED照明节能工程）,LED城市道路照明灯35W、55W、75 W、95 W、110 W、140W、150 W、165 W、185 W、200 W、220 W（适用于城市主干道、次干道、支路、庭院、广场、厂区等场所照明）。公司投产后，将遵循“ISO国际标准质量管理体系”运行，产品完全执行国家“CCC”及“CQC”、 “节字标认证”“CE”等相应出口国家和地区标准。公司注重高新技术的研究与产品开发，并将科研成果转化为生产力，不断拓宽国内外市场。公司将同国内知名的科技大学、理工大学以及生产单位西安立明进行了合作，以强劲的创新能力及科研优势，走产、学、研一体化发展模式，申请发明专利、新型专利、外观专利34项，两年内实现省内名牌、行业名牌，5年内创中国驰名品牌的跨越式发展战略。企业综合实力得到进一步加强，对外扩展和投资能力得到进一步提升。经过国家电光源质量监督检验中心（北京）、国家电光源质量监督检验中心（上海）权威部门质量检测，地方行陕西省质量监督检验中心（宝鸡站）连续五年抽检我公司产品全部合格，达到世界先进水平。2008年8月西安超光电子科技有限公司将自主研制的大功率LED照明灯送进了位于北京的陆海空三军仪仗队训练基地，解决正在刻苦训练迎接奥运的仪仗队夜间训练的照明问题。另外西安超光公司对中国人民银行进行了节能改造工作，中国人民银行专业人员进行了我公司产品测试均达到节能效果。随着科学技术的不断进步，以半导体材料制成的LED灯具及荧光灯照明产品已经成为现代社会生活中最为基本的组成部分。现代社会正在向信息化方向迈进，各类LED灯具技术日趋成熟在人民生活中的重要性还在日益加强，LED灯具的市场也在不断扩大与发展，已经成为国民经济的新增长点。随着我国对新疆建设重视及新疆所处地理位，开拓西北边疆地区LED照明市场,并可以通过贸易口岸借机丝绸之路的重启进一步开启LED照明灯具的中亚及东欧市场。西安超光电子科技有限公司提出兴建新疆超光电子科技责任有限公司项目，拟通过该项目的实施，生产LED路灯、投射灯、日光灯、筒灯、吸顶灯及超光固有荧光灯等等照明产品，以满足市场的需求。公司地址：西安市经济技术开发区凤城1路13号，法人代表：徐社会，目前已有员工256人，其中管理人员35名，本科及以上学历占95%。研发技术人员28名，100%为本科及以上学历。主要管理团队人员如下：主要管理团队人员表职 务姓 名 性别学 历 及 职 称 总经理徐社会男硕士 高级经济师常务副总常延生男大学 高级工程师生产厂长马东生男大学 电光源高工生产厂长朱超峰男大学 高级工程师生产总监艾文武男大专 高级工程师技术总监杨 冬男大专 工程师技术总工李马锋男大专 工程师徐社会同志是该公司的法人代表，又是该公司的总经理，将徐社会同志的情况介绍如下：徐社会，汉族，1959年12月生，陕西省丹凤县人，研究生学历，工商管理硕学位，经济师职称，1975年参加工作，1981年7月加入中国共产党，现任陕西超群医药集团总裁、党支部书记。曾担任陕西省八届和九届政协委员，省第十届人大代表。现任十一届政协常委，十一届全国工商联执委，陕西省总商会副会长，省工商联常委，第五届陕西省中药协会会长，省海外交流协会理事，省人大制度研究会会员，陕西省光彩事业促进会常务理事，陕西省创业促进会副会长。专利申请授权情况统计表：名 称 申 请（专利）号申 请 日公 告 号公 告日1室内电视接收天线CN94212178.31994.5.16CN21903531995.2.222高能电池CN94106749.11994.6.25CN11144691996.1.33无汞高能电池CN95100612.61995.1.13CN11268861996.7.174高能无汞电池CN95106468.11995.6.165高能锌锰干电池CN95106468.11995.7.46高功率大容量锌锰干电池CN97114463.X1997.8.11CN12274221999.9.17高功率大容量电池CN98105043.31998.3.3CN12286221999.9.158高功率大容量干电池CN98107641.61998.4.20CN12330801999.10.279三级式电子日光灯CN00232758.92000.5.10CN25083892002.8.2810超电解二氧化锰CN00121870.02000.8.4CN13373592002.2.2711高纯高活性二氧化锰CN00118961.12000.9.4CN13417772002.3.2712无镇流器现代陶瓷电极灯CN002259107.92002.10713特等陶瓷电极灯CN02156240.72002.12.6CN15069912004.6.2314新型特种电极灯CN03246353.72003.4.18CN27049192005.6.1515现代陶瓷健康灯CN03136170.62003.5.1716特制荧光灯阴极电子粉CN03143983.72003.8.7CN15813982005.2.1617特制荧光灯金属陶瓷电极CN20032012314622003.10.0118纳米金属陶瓷灯及其电极CN2004100007159.22004.2.29CN16617652002.8.3119纳米特制陶瓷阴极CN200410036751.52004.4.29CN16172832002.5.1820纳米陶瓷阴极节能路灯CN200520105056.X2005.8.521纳米陶瓷电机HID灯CN200520144075.32005.12.15优申2007.10.1222特质纳米陶瓷阴极CN200510137866.82005.12.2723特制纳米陶瓷灯电极CN200610070801.02006.3.102007.10.1224纳米陶瓷电极灯CN200610073490.32006.3.2825新型实用的宽频电子镇流器26新型现代电极陶瓷灯200720140211.02006.3.52006.3.231.3 项目主要经济指标1.3.1 生产规模：年产纳米荧光灯500万只及5000万只1WLED光源封装、LED节能灯、LED投光灯、LED路灯隧道灯等。 主要建设内容：新建LED半导体照明灯具生产线6条，荧光灯生产线4条，购置芯片封装机、组装生产线设备及检验检测设备等50台（套）；项目规划建筑面积46666m2，其中生产厂房20000 m2，材料仓库半成品、成品仓库6800m2，研究室及测试暗房5000m2，变配电室、水泵房及污水处理站800 m2，行政办公楼、停车厂、资料室5000m2，员工宿舍、男女浴室、餐厅、休闲厅6000m2 、消防、绿化、道路3066 m2。1.3.2 项目投资总额：项目投资总额10000万元 ，其中固定资产6500万元，流动资金3500万元。资金筹措方案：我公司根据目前西部地区的LED路灯隧道灯、节能灯及双端荧光灯发展总投资10000万元，其中西安超光电子公司负责项目及生产设备建设和技术引进，新疆建设兵团负责土地和流动资金的提供。资金来源由项目建设单位自筹及政策性辅助解决。本建设项目坚持合作联营拉动地方经济之目的，依据地方参股企业经营思路由农五师和西安超光电子科技有限公司共同出资兴建，计划出资比例3:7开，西安超光电子科技有限公司承担总股本70%。承担建设生产之责任，确保生产供应及质量管控。五师负责当地各级政府部门相关事务协调，并兼顾经营前期市场开发及拓展之业务。1.3.3 经济指标： 销售总额=71100万元 销售税金及附加=334.15万元 利润总额=5361.85万元 所得税=1340.46万元 税后利润=4021.39万元1.3.4 财务评价指标： 投资利润率=53.62% 投资利税率=56.96% 会计收益率=35.26% 投资回收期=2.49年 盈亏平衡点BEP=66.67%第二章 项目提出的背景和意义2.1 项目提出的背景 能源是人类面临的三大主要课题（能源，资源和环境保护）之一，世界各国的科学家都在进行关于新能源，可再生能源及节能（合理利用能源）领域的技术研究和技术攻关。新能源，可再生能源及节能的新技术新产品层出不穷。 2007年国际照明委员会（CIE）第26届大会在中国北京召开，大会公布了国际光源领域科技四大新进展的主流方向，认为当前全球新光源产品的研发工作主要集中在以下四个方面，并取得了新进展： 高亮度LED研究成功：半导体发光二极管（LED）技术 照明器是近年来照明接最活跃的领域之一。 HID得到快速普及：高强度气体放电灯（HID）有光通亮高，亮度高和寿命长等特点，适合室外大面积照明。其中特别是金属卤化物，其发光效率高，显色性好，更受到了广泛欢迎。由于它的发光机理，灯内的物理化学过程和制灯工艺都比较复杂，研究法找工作一直十分活跃。其中特别受关注的有：小功率高强度的放电灯制灯工艺；陶瓷金属卤化物灯和陶瓷泡壳成型技术；高光效的陶瓷金属卤化物灯；无汞金属卤化物灯；压制烧结的贝宁备式金属卤化物灯电极。 无汞荧光灯：荧光灯的技术已经比较成熟，目前研发的工作主要集中于减少和防止汞污染问题和T2，T3超细管径荧光灯的研发。同时因为液晶大屏幕的推广，推动了T2，T3超细管径荧光灯的研发。此外，冲的准分子灯，微波硫灯等高效无汞灯都在研究之中。 OLED应用于平板灯具：有机发光二极管（OLED）近年来有重大进展，已得到高光效（130LM/W）的绿色OLED和60LM/W的白色OLED。其寿命已超过1万小时，也已制成平板灯具。 本项目“纳米陶瓷电极荧光灯”属于HID系列新型高效节能灯，其技术属于当前国际光源前沿技术领域。 我公司肖福常总工和他的研发团队近10年来一直孜孜不倦的研究陶瓷电极节能灯技术，他研究的纳米陶瓷电极荧光灯，是一种通过永久性的陶瓷材料制成的电极发射电磁波点燃荧光灯的光源的高新技术。在核心技术上一在实现突破，本项目的关键技术已经申报12项专利。到目前为止已经有5项发明专利得到国家专利部门的批准授权。见下表 名 称申请专利号申请日公告号公告日1三级式电子日光灯CN00232758.92000.5.10CN25083892002.8.282无镇流器现代陶瓷电极灯CN002259107.92002.1073新型特种电极灯CN03246353.72003.4.18.CN27049192005.6.154特制荧光灯阴极电子粉CN03143983.72003.8.7CN15813982005.2.165特制荧光灯金属陶瓷电极CN20032012314622003.10.016纳米金属陶瓷灯及其电极CN200410007159.22004.2.29CN16617652002.8.317纳米特制陶瓷阴极CN200410036751.52004.4.29CN16172832002.5.188纳米陶瓷电机HID灯CN200520144075.32005.12.15优申2007.10.129特质纳米陶瓷阴极CN200510137866.82005.12.2710特制纳米陶瓷灯电极CN200610070801.02006.3.102007.10.1211纳米陶瓷电极灯CN200610073490.32006.3.2812新型现代电极陶瓷灯200720140211.02006.3.52006.3.23纳米陶瓷电极的技术研究，微纳米陶瓷电机荧光灯的产业化奠定了基础。其研发工作从1999年到2004年，9年时期，大致经历了四个研究阶段： 1995年8月开始研究气体放电灯，首先是分析了其他荧光灯存在的问题，并与1999年8月在国际照明与灯饰2003第七期发表了论文，荧光灯阴极技术存在问题和对策。在诸多的问题中，发现荧光灯因及技术是影响荧光灯质量的关键元器件，而后开始了研究荧光灯印记的工作。 对数百种原材料进行实验分析，发现若用外围电子壳层具有一定系数的材料制作陶瓷荧光灯阴极，就可以从根本上解决阴极溅射的问题，从而提高荧光灯的质量。但是，由于陶瓷材料的电阻大，电导率低，功耗大，如果只是加热发射热电子是不理想的。且用普通镇流器启动荧光灯也十分困难。针对这些问题，又研制了IC触发芯片，采取三级触发式启动，即将荧光灯的两端制成阴极，两端之间制成阳极，采用频射电子波点燃启动荧光灯，这样解决了陶瓷电机荧光灯的难启动和发射电子数量不足的问题，申请了三级式现代陶瓷电子日光灯专利，并与2002年5月获得专利授权。 2002年针对三级式现代陶瓷日光灯灯管不能直接替换其他荧光灯的灯管的缺陷，进一步探讨陶瓷材料的电阻大，电导率低，电子发射量少等问题的途径。选用数十种材料，进过复杂的物化合成制造技术，成功制备了电阻小，电导率高，电子发射量大，逸出功率更低的荧光灯金属陶瓷阴极，解决了荧光灯管互换的问题，申请了荧光灯金属陶瓷电极的专利发明。但是，由于荧光灯金属陶瓷电机的生产工艺复杂，成品率地，生产成本高，在推广应用方面发生了困难。 2003年4月开始研究纳米陶瓷导电材料，发现了XG纳米材料在低电场下大量发射电子的现象，经过反复试验证实XG纳米材料的电子发射机理，首次制成纳米陶瓷超级薄膜，将其应用于荧光灯中测试，检测数据与其他荧光灯相比，其电子发射密度提高了一个数量级：获得一项最佳纳米特制陶瓷电极执照技术，申请了一项发明专利;发表现代纳米特制陶瓷印记的研究论文一篇，该成果超国际先进水平。之后将其材料应用于荧光灯阴极，成功攻克了荧光灯阴极电致发射，热制法射，场制法射的一系列技术难关。经反复试验，确定了纳米陶瓷材料的电极电位，量化了各种组成材料的配比，使纳米陶瓷材料的制备工艺进一步完善，纳米陶瓷阴极的制造工艺简单化，生产成本与其他金属阴极想接近。于2004年4月申请了纳米陶瓷电极的发明专利。通过试做，检测样品灯，证实该技术居世界技术的前沿。是纳米特质陶瓷电机荧光灯技术具备了产业户的前景。2005年以来，在技术研发成果的基础上，公司又进行了产品试制，小批量生产，部分商品也已进入市场。同时公司又制定了“纳米陶瓷荧光灯”的企业标准。到目前为止，产品的产业化前期工作已经基本具备。为了适应国家绿色照明节能减排的形式，为了满足市场对节能灯具的要求，实现纳米陶瓷荧光灯的规模化，批量化生产已经提到公司的议事日程。公司经过认真的研究特提出本“纳米陶瓷电机荧光灯生产线建设”项目。以上为项目提出的背景。2.3 项目的必要性和意义 二十世纪八十年代开始，全球面临能源危机，节约能源成为全人类的共识，去年波及全国的电荒，更给国人敲响了能源紧缺的警钟。在很长一个时期内，要找到可供人类替代的现有能源，并有效利用的新能源是很难变成现实的，节约电能一是降低能源消耗最为迫切的内容也是为人们寻找新能源提供宝贵时间的重要举措。中国每年照明耗电量约占全国发电量的13%，近2100亿度电，是三峡水利法典年发电量的（840亿度）2.5倍。采用纳米特质陶瓷电机荧光灯取代白炽灯照明可节电82%，替代日光灯照明可节电14%，取代高压汞灯照明可节电50%，取代高压钠灯照明节电20%，取代金属卤化物灯照明节电20%。我国有4.3亿个家庭，据有关专家测算我国用于各种照明的用电每年递增超过13%。若使用纳米特质陶瓷电机荧光灯，节约的电能相当于从建两个三峡工程。因此应用高科技纳米特质陶瓷电机荧光灯技术，开发生产纳米特质陶瓷电机荧光灯电光源产品，对照明节电，促进国民经济发展具有十分重要的现实意义。电力生产主要为火力、水利和原子能等我够电厂。3/2为火力发电，主要是燃煤。在火力发电的情况下，每生产一度电，对空气的污染见下表：生 产 污 染 物燃 煤燃 油燃 气SO2 9 克3.7克- NO2 4.4克 1.5克 2.4克 CO2 1100克 860克 640克 在全国2100亿度照明用电中，若80%为燃煤发电，则一年中电厂排出的SO2将是：2100*0.8*0.009=15.12（亿吨），NO2和CO2分别为7.4亿吨和1848亿吨。大气中的这些物质和酸雨使材料加速腐蚀，破坏土壤和水的质量，影响植物和水生物的生长。CO2造成的温室效应产生的恶性循环对人类发展乃至生命都会带来十分严重的后果。本研究项目具有十分显著的节电效果，因此，项目对照明节电对大量降低生产电能造成的环境污染意义巨大、深远的。 用纳米特质陶瓷电机荧光灯，不仅节能、绿色环保，用它取代白炽灯照明在节电82%的情况下，寿命延长20倍、替代日光灯照明节电14%，寿命延长6倍，下面是一系列对比实际监测情况： 用纳米特质电极荧光灯取代白炽灯照明的使用情况对照表名 称白 炽 灯纳米陶瓷电极灯 功率（W）100 18 光通量（lm） 1902 1980 光效（LM/W） 19.02 106 寿命（h）1500 30000节电功率（节电费用比率） - 82W（82%）用纳米特质电极荧光灯取代日光灯照明的使用情况对照表名 称日 光 灯纳米陶瓷电极灯 功率（W）40 26 光通量（lm） 2720 2756 光效（LM/W） 68 106 寿命（h）50000 30000节电功率（节电费用比率） - 14W（14%）用纳米特质电极荧光灯取代其他照明灯的使用情况对照表名 称高压汞灯高压钠灯金属卤化物灯纳米陶瓷灯 功率（W）400 250100 200 光通量（lm） 55 88 1902 98 光效（LM/W） 22000 22000 19.02 19600 寿命（h） 15000240001500 28000（4）LED照明应用效益由于LED采用半导体制程，LED照明也称半导体照明，半导体照明完全不同于传统的白炽灯、荧光灯照明原理，其具有节能、环保、可数字化设计等优势，是第四代绿色照明光源。（1）节能效益LED是发光二极管的简称，LED灯即半导体照明灯，因其是一种固态冷光源，具有工作电压低、耗电少、发光效率高、寿命长等特点，成为照明领域的新宠。白炽灯的寿命一般为1000-2000小时，而LED灯的理论寿命则长达10万小时，并且比白炽灯省电80，比荧光节能灯省电50。三种光源比较见下表：比较项目LED灯白炽灯荧光灯光源初始光效(Lm/W)901560热(Thermal)效率(%)859885驱动(Driver)效率(%)857085配件(Fixture)效率(%)774545灯具效率(%)563133灯具光效(Lm/W)50.44.719.8显色指数8010080光效修正系数2.352.862.35修正光效(Lm/W)118.413.446.5能耗(mW/Lm)8.4474.6221.51随着新型半导体材料氮化镓的突破和蓝、绿、白光发光二极管的问世，继半导体技术引发微电子革命之后，又在孕育一场新的产业革命照明革命，其标志是半导体照明LED灯将逐步替代白炽灯和荧光灯。半导体LED灯采用发光二极管作为新光源，同样亮度下，耗电仅为普通白炽灯的1/10，而寿命却为普通白炽灯的100倍。LED照明具有节能、长寿命、免维护、环保等优点，业内普遍认为，如同晶体管替代电子管一样，LED灯替代传统的白炽灯和荧光灯，也是大势所趋。面对半导体照明市场的巨大诱惑，世界三大照明工业巨头通用电气、飞利浦、奥斯拉姆集团纷纷与半导体照明公司合作，成立半导体照明企业，并提出要在目前现有照明基础上使半导体灯发光效率再提高8倍，价格降低为原来的1/10。一场抢占半导体照明新兴产业制高点的争夺战，已经在全球悄然打响。全色高亮度LED正在带来照明技术的一场革命 。利用高亮度红、绿、蓝三色LED的组合，可以发出波长连续可调的各色光源，构成全色光源。尤其是白色光源，其耗电量仅相当于相同亮度白炽灯（寿命约为612月）的10%20%，其寿命约为510万小时。这种体积小、重量轻、方向性好、节能、长寿命、耐各种恶劣条件的新型固体光源将对传统的光源市场造成冲击。我国拥有巨大的照明市场和雄厚的照明工业基础，是世界照明电器生产大国和出口大国之一。近几年来我国LED产量和销售值均有较大的发展，特别是“国家半导体照明工程”的启动，标志着我国高亮度LED产业进入加速发展的新阶段，为LED产业发展提供了良好的契机。国内目前LED产业具有一定的规模，初步形成从原材料、外延、芯片、封装、应用以及相关配套件等的整个产业链。我国现在每年照明耗电为2000亿千瓦时，占全国用电总量的13。由于同样亮度下，半导体灯用电量仅为白炽灯的110，只要有一半的白炽灯被半导体灯取代，每年就能为国家节省用电近1000亿度，相当于一个三峡工程的发电量。在中国，照明用电约占总电量的12，2004年我国总发电量是22000亿度，即使按5的年增长速度保守预计，到20l0年我国总发电量将达到30000亿度，照明用电将达到约3600亿度，如能节约一半的照明用电就是1800亿度，相当于一个三峡电站所有机组的年发电量。按照目前的火力发电机组的情况来看，每度电的耗煤300-400克，取350克/度的折中数据来计算，全国每年节约标准煤高达6300万吨。从以上对比还可以看出：使用纳米特质电极荧光灯取代高压汞灯照明可节电50%，提高光效43%，寿命提高200%；取代高压钠灯照明，光效提高14%，节电20%，寿命提高25%；取代金属卤化物灯照明光效提高29%，节电20%，寿命提高150%.由此可见：本项目不仅环保节能，更可贵的是还具有十分引人注目的高效，长寿的优秀品质特征，这对我国照明产业立足国际市场高端，打造民族品牌，为国家出口创汇，乃至树立民族精神，激发爱国热情具有重要意义。 符合国家技术，产业政策，是列入优先发展与扶持的“绿色照明工程”项目。项目研究起点，核心关键技术创新程度高，技术涉及电子、新材料等高技术领域，拥有自主知识产权，项目已有成果列国际前沿。现有照明产品中，质量最好的飞利浦牌荧光灯，最长寿命1万小时，而纳米特质电极荧光灯的寿命长达3万小时，单是这样一项技术指标，目前世界上所有的照明灯，经过一段时间后，照度下降（光衰），纳米特质电极荧光灯则相反，由于其核心元件（电极）材料结构的特殊性，致使其荧光灯在使用初期很长一段时间是越用越亮（有理论依据），而后的光衰也十分缓慢。本项目研究对推动我国照明技术进步，技术创新具有典型示范意义。 项目具有十分良好和巨大的产业化前景，制造成本与目前荧光灯相近，有很强的市场竞争力，能行成产业链，提供就业岗位，对促进劳动力转移，解决社会就业问题有积极意义。第三章 纳米特质电极荧光灯核心技术的说明 自1879年爱迪生发明世界上第一个金属钨丝电极的白炽灯至今，电光转换的原理基本没多大变化，都是通过加热而发光，电能90%以上都以热能的形式而损耗，寿命一般只有1千小时而已。 目前使用的荧光灯，其电极（阴极），是在金属钨丝上涂敷三元盐电子粉制成的。电极通电后，电子粉发射电子通过激发玻璃管上的荧光粉发光。荧光灯在工作时，电极的温度约为850度，不工作是为常温。由于钨丝与电子粉热膨胀系数相差悬殊，致使荧光灯在工作一段时间后，电子粉脱离钨丝的情况很严重，造成在电极附近，也就是荧光灯管两端发黑，继而灯管暗淡，并产生闪烁致寿命终结。各国的研究人员针对荧光灯存在的问题，从不同的方面进行了一系列的研究。主要的研究。1是通过改进镇流器来改善电极的工作条件，从而减缓电子粉脱离的速度，已达到延长电极乃至荧光灯的使用寿命，这是当今世界各国照明公司普遍采用的手段;2是改变电子粉中三元盐的比例（加大稳定盐的比例）。目的也是减缓电子粉脱离的速度，以提高电极乃至灯管的使用寿命，同时采用无钠玻璃（减少对荧光粉的影响）来弥补电子粉对光效的影响，这是目前代表最先进照明技术的飞利浦照明公司、欧司朗公司的研究成果和采用的手段。所有这些都只是对荧光灯电极及相关技术进行改革的研究，竟管其性能有所提高，但并没有实质性的突破，所以其寿命的提高也是有限的（一般在4千到8千小时之间，且离散型很大）。飞利浦公司生产的质量最好的荧光灯，其寿命最长也只是近1万小时，而本项目纳米特质电极荧光灯技术，改变了荧光灯电极的材质和构造，使用永久性纳米陶瓷材料制成的阴极，从根本上解决了电子粉脱离的现象，理论上可使荧光灯电机的寿命无限延长，再不改变其前提的情况下，目前普通的荧光灯改用纳米特质电极，其寿命可轻松越过3万小时。纳米陶瓷电极荧光灯技术处于荧光灯照明技术的研究前沿，引领了荧光灯照明技术发找的一个新阶段。从科技查新报告中可以看出，肖福常所发明的纳米特质陶瓷阴极与YAMAGUCHI等人发明的所谓的“陶瓷电极荧光灯”和“放电灯电极材料及其制造方法”不同。（请见科技查新报告中的（6）Ceramic cathode discharge lamp与（7）material for electrode of discharge lamp, method for producing the material, and electrode of discharge lamp. 肖福常所发明的纳米陶瓷电极荧光灯阴极是用与低气压放电荧光灯（日光灯）。该阴极使用外围电子壳层具一定系数的材料制作，能从根本上解决阴极溅射问题，使阴极寿命无限长；由于其制作方法特殊，该阴极还有大面积发射性能，且能将热至发热，电致发热、光致发射有机的结合起来，使荧光灯的光效大幅度的提高是世界首创。经过复杂物化过程，研制成功了XG材料，这是本项目的核心技术。由XG材料制成的纳米陶瓷电极荧光灯阴极使荧光灯具有发光效率高的特性。其他荧光灯的阴极，是由钨丝涂敷三元盐电子粉制成的，电流经过电极时，加热电子粉，激发电子粉发射电子，电子经过管壁上的荧光粉发光。电能的大部分变成热量消耗了。而纳米陶瓷电极荧光灯阴极适当电流经过封装在洁净的特质玻璃中的阴极片时，带负电的电子移动到带正点的区域并与之碰撞发射，直接产生光子，并与光的颜色对应，在可见光的频谱范围内有机的结合发出了可见的白色光；或电子移动在管壁上的荧光粉中消失同时产生光子。他与其他荧光灯不同之处在于：纳米陶瓷电极荧光灯阴极将电能分为两部分，一部分直接产生光子（几乎不产生热量），另一部分产生电子通过等管壁上的荧光粉发光。而其他荧光灯中的钨丝阴极将电能分为两部分：一部分产生电子通过等管壁上的荧光粉发光，另一部分变成热能消耗掉了。纳米陶瓷电极荧光灯的发光效率可达92-106LM/W，而其他的荧光灯发光效率为50-70LM/W。采用宽频或直流驱动的纳米陶瓷阴极荧光灯具有耗电量少的特性。采用宽频或直流驱动的纳米陶瓷阴极荧光灯的灯管驱动电压为105V（T5-28W），驱动电流95Am，其他T5-28W灯的灯管驱动电压为65V，驱动电流175Am。纳米陶瓷阴极荧光灯