Подписка

Популярные статьи

От «дорожной карты» — к технологической платформе Для планирования развития высокотехнологичной промышленности во всем мире уже не одно десятилетие используется метод «дорожных карт». Наличие согласованного плана развития отрасли позволяет эффективно взаимодействовать между собой разным участникам процесса: бизнесменам, инвестиционным институтам, государственным органам, а также правильно ориентироваться им в текущих тенденциях. Заботы о создании «дорожной карты» развития светодиодной индустрии в России на первых порах взяла на себя корпорация «Роснано», но за последние годы многое изменилось и благодарю проведению открытого круглого стола в рамках выставки LEDTechExpo 21 апреля, у нас есть возможность узнать об этих изменениях.

Однако это не означает что другие компании и общественные организации исключены из процесса формирования перспективных планов. Наглядным подтверждением тому стал круглый стол, организованный Некоммерческим Партнерством Производителей Светодиодов и Систем на их основе (НП ПСС) в рамках выставки LEDTech Expo, прошедшей 19 – 21 апреля 2011 года в Москве. Тему круглого стола обозначили как «Производство светодиодов в России — дорожная карта», а ведущим мероприятия выступил генеральный директор НП ПСС Евгений Долин.

Создание рынка или инвестиции?

Со вступительным словом к собравшимся обратился управляющий директор ОАО «Роснано» Сергей Поликарпов. Он рассказал концепцию технологической платформы «Развитие российских светодиодных технологий», утвержденной Правительством РФ. Эта платформа призвана стать новым инструментом государственной политики в сфере инноваций. Основная задача — сделать государственное финансирование НИОКР более эффективным. Деньги должны направляться преимущественно на повышение конкурентоспособности российских предприятий на мировом рынке. Платформа предусматривает разработку отечественных светодиодов, хотя другая элементная база, используемая в светодиодных светильниках (например, компоненты блоков питания) там пока не рассматриваются. Следует отметить, что технологическая платформа создана на базе «дорожной карты».

Сергей Поликарпов обратился к международному опыту, который свидетельствует, что разработками «дорожных карт», как правило, занимаются ассоциации крупных компаний или общественные организации. В связи с этим представитель «Роснано» высказал готовность передать вопросы по развитию «дорожной карты» в ведение НП ПСС. Мало того, такая передача фактически уже состоялась.

Полемизируя с Сергеем Поликарповым, Петр Селиванов из компании «Сатурн» (г. Краснодар) отметил, что главная задача государства — сформировать рынок. При наличии рынка бизнес все остальное сделает сам, при отсутствии рынка все остальное — пустой звук. Представитель «Роснано» ответил, что его компания занимается в том числе и стимулированием спроса, а также налаживанием связей между небольшими производителями к крупнейшими российскими компаниями, являющимися потребителями светодиодных технологий.

Выступление Евгения Долина было посвящено задачам НП ПСС по актуализации дорожной карты. Нужно сформировать технический комитет «дорожной карты» в рамках Партнерства. Этот комитет будет совместно утвержден «Роснано» и НП ПСС. По словам Евгения Долина «сейчас мы видим вторую волну светодиодных компаний — это предприятия радиоэлектронной промышленности, которые ищут новые направления развития бизнеса» (к первой волне относятся торговые компании — прим. ред.). На 2011 год намечено проведения ряда мероприятий, основной целью которых будет формирование площадок и механизмов обсуждения. Для развития отрасли важно решить вопрос со сбором статистики. В настоящее время Министерство промышленности и торговли не знает, сколько в России существует производителей светодиодов и светодиодных светильников, имеющаяся статистика идет по всем светотехническим компаниям без разделения на виды источников света. Необходимо также создать сеть независимых измерительных центров по всей России. Важным моментом является просветительская работа с заказчиками светодиодной продукции, особенно в регионах. Но, тем не менее, есть и серьезные подвижки. В частности, с 20 мая 2011 года вступает в силу новая редакция СНиП 23-05-95 (СП 52.13330.2011), в которую введено понятие светодиода и появились нормы на светодиодное освещение.

И. о. секретаря Технического комитета НП ПСС, главный инспектор метрологического центра «Роснано» Виктор Пашков считает, что «дорожная карта» должна обновляться дважды в год. Он описал задачи, стоящие перед индустрией в 2011 году. Развитие должно идти в направлении поиска новых конструктивных решений при создании светодиодных светильников. В работы по созданию реальных образцов OLED-светильников должно быть вовлечено большее число компаний, чем сейчас. Ожидается развитие направления белых светодиодов на основе смешения цветов. Важнейшая задача — создание новых типов подложек, характеризующихся более низкой ценой.

По мнению Виктора Пашкова, самым большим сегментом рынка для применения светодиодов сейчас является промышленное освещение. Объемы докладчик охарактеризовал как «гигантские», но при этом отметил, что точные цифры пока не известны.

Особенности российского производства

Взгляд со стороны производителя представил Александр Богданов, заместитель генерального директора по маркетингу ЗАО «Светлана-Оптоэлектроника». Эта компания производит светодиоды по полному циклу, от выращивания эпитаксиальных структур до установки в корпус, также «Светланой-Оптоэлектроника» выпускаются светильники.

По мнению Александра Богданова, предел светоотдачи для серийно выпускаемых светодиодов на основе желтого люминофора составляет примерно 170 лм/Вт. Большее значение светоотдачи могут дать только RGB-светодиоды (теоретический предел 330 лм/Вт). И в перспективе, при решении ряда технологических проблем, RGB-светодиоды вытеснят светодиоды на основе желтого люминофора. Поэтому в «дорожной карте» RGB-светодиодам должно быть уделено большее внимание.

Недостатком «дорожной карты», по мнению докладчика, является отсутствие в ней разделов, посвященного производству отечественного оборудования для изготовления светодиодов, а также собственных материалов для производства чипов. По мнению Александра Богданова, без наличия собственного производства оборудования для заводов, наша светодиодная промышленность будет подобна колоссу на глиняных ногах. От качества материалов, используемых при производстве чипов, зависят характеристики продукции. Но зарубежные компании продают нашим производителям не самые лучшие материалы, и, если в стране не будет собственного производства таких материалов, мы не сможем достичь мирового уровня. Следует также описать в «дорожной карте» развитие производства комплектующих для светильников. Без отечественного производства таких комплектующих не удастся достичь доступных цен на продукцию.

Тем не менее, российские специалисты способны не только производить по известным технологиям, но и разрабатывать новые типы люминофоров. Лев Коган, зам. генерального директора НПЦ «Оптэл», рассказал о светодиодах и светодиодных модулях на базе новых типов люминофоров. В качестве основы используются кристаллы компании Semileds. На эти кристаллы наносятся люминофоры, разработанные российским ученым Наумом Сощиным. Основное отличие этих люминофоров — более высокая эффективность для низких (3500K – 4000K) цветовых температур. В подмосковном городе Фрязино существуют производственные мощности для выпуска 100 кг люминофора в месяц, что достаточно для 100 млн. светодиодов.

Компании «Оптоган» и «Светлана-Оптоэлектроника» были учредителями НП ПСС. Директор по стратегическому развитию ЗАО «Оптоган» Денис Горбатюк полемизировал с представителем «Светлана-оптоэлектроники», в частности, он высказал свое мнение,что стремление делать все материалы и операции по производству светодиодов в России может отбросить нас на 50 лет назад. Мы не можем избежать присутствие крупных зарубежных производителей на нашем рынке, поэтому нужно вступать в альянсы с зарубежными производителями. Но при этом требовать, чтобы они не только выполняли в России простейшие операции по сборке, но и приносили в нашу страну свои технологии.

Битва за зеленую долину

Тема RGB-светодиодов возникала во многих выступлениях на круглом столе. Андрей Цацульников, руководитель технологической группы ФТИ им. Иоффе, полностью посвятил этому вопросу свой доклад. Основной проблемой, мешающей широкому применению RGB-светодиодов для белого освещения, является так называемая «проблема зеленой долины». Дело в том, что в спектре обычного RGB-светодиода наблюдается провал в области желто-зеленого света. Для получения такого света нужно увеличивать содержания индия, что снижает светоотдачу. В ФТИ им. Иоффе удалось создать светодиоды с длиной волны 490 – 570 нм, во многом лишенные этих недостатков. Если объединить светодиоды синего, зеленого, желто-зеленого и красного цветов, то в итоге получится качественный белый свет. Такой светодиодный модуль на нынешнем этапе технологического развития будет иметь светоотдачу около 80 лм/Вт, но при дальнейшем совершенствовании его эффективность будет увеличиваться. В перспективе белый свет нужного оттенка будет обеспечиваться набором светодиодов разного цвета. Причем спектр светодиодов будет пересекаться, то есть никаких провалов не будет.

Однако при этом нужно будет использовать новые реакторы, позволяющие выращивать кристаллы для светодиодов с заданной длиной волны. В ФТИ им. Иоффе создали такой реактор, обладающий рядом преимуществ перед зарубежными аналогами.

Легкий теплоотвод

Традиционно считается, что пластмасса представляет собой материал с низкой теплопроводностью. Но существуют специальные, так называемые теплорассеивающие пластмассы, эффективно проводящие тепло. Про них вел речь в своем докладе заместитель генерального директора ООО «Спецпласт М» Юрий Сакуненко.

Конечно, по своей теплопроводности даже специальные пластмассы все еще уступают металлам, хотя и не намного. Но при использовании пассивной схемы охлаждения (т.е. радиатор естественным образом обдувается конвекционными потоками воздуха без использования вентилятора) зависимость эффективности теплоотвода от теплопроводности материала радиатора, начиная с некоторого значения, представляет собой практически горизонтальную линию. Это связано с тем, что эффективность зависит не только от значения теплопроводности, но и от скорости отдачи тепла в воздух, которую изменить практически невозможно. Теплопроводность лучших теплорассеивающих пластмасс уже сейчас достигает указанного предела, что позволяет успешно заменять ими металлы. Разработки российских ученых в области теплорассеивающих пластмасс находятся на мировом уровне. По словам Юрия Сакуненко, разработки его фирмы уже активно использует в производстве светодиодных ламп компания LG Electronics.

Пластмассовые теплоотводы обладают рядом важных преимуществ. Они обладают меньшей массой, что снижает затраты на транспортировку ламп и светильников, а также дает больше вариантов их установки. К тому же, пластмассовые теплоотводы значительно дешевле металлических.

Вместо светодиодов — светотранзисторы

Большой интерес у присутствовавших на круглом столе вызвал доклад Алексея Витухновского, заведующего отделом люминесценции Физического института Российской академии наук им. Лебедева (ФИАН).

Первая часть доклада Алексея Витухновского была посвящена QD OLED — органическим светодиодам на основе квантовых точек (Quantum Dots). Квантовые точки представляют собой микроскопические промежутки в кристаллической структуре, удерживающие по несколько электронов. Слой квантовых точек располагается между двумя слоями других структур, один из которых обогащен электронами, а другой — обеднен. Когда электроны перемещаются в эти точки или из них, излучается свет, длина волны которого зависит от размера и расположения точек. Принцип работы QD OLED был давно известен ученым, однако, долгое время не удавалось решить задачу создания единичного слоя толщиной в одну квантовую точку. Ранее приходилось делать не менее 10 слоев квантовых точек, что снижало выигрыш от использования новой технологии. Практическое значение QD OLED заключается в преодолении двух серьезных недостатков OLED, имевших место до недавнего времени — низкой светоотдачи и низкой стабильности параметров. Предполагается, что QD OLED по сроку службы будут значительно превосходить используемые сейчас OLED, а по светоотдаче — успешно конкурировать с обычными светодиодами. К тому же, длина волны излучения QD OLED может выбираться произвольно, что позволит создавать осветительные приборы с заданным спектром излучения.

Вторая часть доклада была посвящена новому направлению — светоизлучающим транзисторам OLET (Organic Light-Emitting Transistor). Идея заключается в объединении в одном электронном компоненте функций светоизлучения и коммутации. Светоизлучающие транзисторы могут найти свое применение в первую очередь в дисплеях.

В своем рассказе Алексей Витухновский особо подчеркнул, что в возглавляемом им отделе на современных установках уже созданы работающие прототипы QD OLED и светоизлучающих транзисторов. Отдел люминесценции ФИАН имеет славную историю (достаточно лишь сказать, что первым директором ФИАН был Сергей Вавилов, стоявший у истоков производства люминесцентных ламп в СССР, кстати, отдел носит его имя), но и в нынешние времена исследования там проводятся на самом высоком уровне. Среди сотрудников отдела много молодых ученых.

Движение без ориентиров

На круглом столе было немало и других интересных выступлений, которые не смогли поместиться в ограниченный объем данной статьи. Тем не менее, в большинстве докладов так или иначе присутствовали указания на ряд проблем, связанных с «дорожной картой».

Во-первых, это отсутствие сколь-нибудь полной государственной статистики по светодиодной индустрии. Сейчас мы движемся по «дорожной карте», не имея практически никаких ориентиров, кроме разрозненных данных отдельных компаний.

Во-вторых, «дорожная карта» охватывает пока только одну часть светодиодной индустрии — производство светодиодов, начиная с выращивания кристаллов. Конечно, можно поспорить с утверждением тех, кто предлагает разместить на территории России все элементы цикла производства светодиодов, начиная с выпуска сверхчистых материалов для изготовления чипов. Даже США и ведущие страны Европы производят светодиоды, широко используя международную кооперацию. Хотя озабоченность чрезмерной зависимостью России от зарубежных поставок, безусловно, достойна внимания. По мнению автора репортажа, наиболее уязвимым моментом в «дорожной карте» является отсутствие в ней планов, связанных с другими комплектующими светодиодного светильника. Сам по себе светодиод, в отличие от привычной лампы накаливания, выполнять функции освещения не может. Ему нужны, по меньшей мере, блок питания, теплоотвод и некоторые другие узлы. И от свойств этих узлов эффективность внедрения светодиодного освещения зависит подчас больше, чем от свойств самого светодиода. Было бы логично дополнительно ввести в «дорожную карту» как минимум планы развития производства компонентов для блоков питания.

В-третьих, рынок устройств на основе светодиодов в нашей стране пока так и не сформирован. Конечно, ряд докладчиков утверждали, что им удается продавать свою продукцию, и с каждым годом их обороты возрастают, значит, рынок реально существует. Но, тем не менее, никто так и не назвал точного значения объема этого рынка. А ведь именно на данные по размерам рынка и тенденциям его роста и ориентируются инвесторы, приходящие в отрасль. Отдельной проблемой, не позволяющей говорить о формировании полноценного рынка, является отсутствие понятной и прозрачной системы оценки параметров оборудования. В результате потребитель фактически лишен возможности сделать обоснованный выбор, исходя из соотношения цена-качество. Именно в области создания единых правил игры на рынке и хотелось бы видеть в первую очередь роль государства в развитии производства светодиодов.

Тем не менее, развитие «дорожной карты» продолжается. При всех ее недостатках, на сегодняшний день она является практически единственным эффективно действующим инструментом координации активности различных структур в области развития светодиодной индустрии. Как показывает пример с созданием новой редакции СНиП по освещению, совместные действия общественных организаций, институтов развития и государственных органов могут дать реальные результаты.

Похожие статьи

• Е. Долин: «Мы отвечаем за добросовестность»
• «Роснано» уточняет дорожную карту
• Е. Долин: стратегические проблемы светотехнической отрасли
• РОСНАНО: «В LED индустрии мы серьезно отстали»

Комментарии к статье «От «дорожной карты» — к технологической платформе».