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再见,白炽灯!| 好奇心商业史

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再见,白炽灯!| 好奇心商业史

许冰清 徐弢2014-11-27 16:09:08

那个曾经让爱迪生扬名立万的小玻璃球终于要退出历史舞台了,它即将很快被亮度更高、更安全也更省电的 LED 灯彻底取代。不管是生产商还是零售商,都在推波助澜。

11 月 10 日,宜家在联合国环境规划署 (UNEP) 在北京召开的“全球高效照明论坛(Global Efficient Lighting Forum)”上宣布:从 2015 年 9 月 1 日开始,全球的宜家门店内将只出售 LED 灯具,不再销售白炽灯。由此,宜家成为了全球第一个说自己将“只卖 LED 灯”的零售企业。

距离爱迪生发明那个跨时代的白炽灯灯泡已经 134 年了,作为最早出现在世界上的电器之一,或许我们早该和白炽灯说再见了。它效率低下、耗电量大,使用寿命还很短。如果说是什么让白炽灯抵挡住了荧光灯、高压汞灯和卤素灯等技术的轮番挑战,多半要归功于它多年来在价格和产量上积累下来的绝对优势。直到 2013 年,中国的白炽灯年产量仍有 38.9 亿只,约占全球总产量的三分之一。

那个在今年拿了诺贝尔物理学奖的 LED 灯技术,曾一度被认为能在短时间内打败老旧的白炽灯。作为一个通了电的发光二极管,它的优势非常明显:没有紫外线辐射,也不含铅和汞;光效率高、能耗小,同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的 1/8~1/10;寿命长,一个 LED 灯正常情况下可使用 20 年。

2000 年,美国能源部门开始和私人工厂一起推进白色 LED 科技,但到 2008 年,只有少部分的 LED 灯替代了 25~40 瓦的传统白炽灯泡。来自飞利浦的 LED 灯泡 2010 年在美国上架时,零售价高达 49 美元,当时白炽灯的价格低廉,消费者很难接受昂贵的 LED 灯泡。

同样来自北欧,瑞典公司宜家和荷兰公司飞利浦一样,都希望让更多的人用上价廉物美的 LED 灯,他们分别攻破了阻碍 LED 灯流行的两个门槛:价格和技术。

我们曾经讨论过宜家降低成本的 10 个大招。通过与供应商的价格谈判,宜家就顺利地通过价格优势,吸引很多人换掉了家里的白炽灯。2012 年,宜家大中华采购经理 Peter Wisbeck 就曾在接受媒体采访时表示,由于供应商改造了 LED 驱动装置,使生产成本降低了 50%。原来零售价为 199 元的某款 LED 台灯,通过特价活动下调到 99 元后,其销售量从原来的 20 万件猛增到了 200 万件。

宜家方面曾算过一笔帐:以一个普通三口之家 “2 房 2 厅 1 卫 1 厕 1 阳台、普通装修标准”的情况为例,若将该户型家中全部改换 LED 节能灯,全年用电量要比使用传统白炽灯节省 308 度,共计节省电费 163.42 元,还能省下约 20 次更换白炽灯泡的时间。

宜家中国方面向《好奇心日报》记者介绍,其去年在上海宝山新建的商场内,射灯已全部采用 LED 照明。即使是已有 16 年历史的国内第一家宜家商场(上海徐汇店),目前也已着手将照明灯具全部替换为 LED,在不影响消费者正常购物的情况下,于 2015 年 9 月 1 日前全部完成。

2013 年,宜家在全球范围内总共卖掉了 2240 万个 LED 产品,其中包括 1230 万个 LED 灯泡。“我们要提供每一个消费者都能买得起的商品。” Peter Wisbeck 说,“而不是只有少部分较高收入人群的市场,这不仅是在中国,而是全球市场都要实现。” 

目前,宜家中国正在进行第二年的 LED 推广活动,11 月 2 日到 12 月 27 日间,宜家中国每卖出一个 LED 灯泡,IKEAFoundation 就将捐出1 欧元,帮助改善亚洲、非洲及中东地区难民营的照明条件,并增加其获得可再生能源及接受基础教育的机会。在活动的第一年,IKEAFoundation 就捐出了 770 万欧元。

同样是卖 LED 灯,荷兰公司飞利浦最近盯上的,是更前卫、市场也更小众的智能家居。

你可能在苹果零售店的配件区见过这种形状扁平、价格奇高的灯泡。这是 2012 年飞利浦发布的全球首个智能互联 LED 家居照明系统 Hue,简单来说,它是一款能远程控制的变色灯,用户能在手机或者平板上用 App 操控。

Hue 的字面意思是 “色彩”。每颗灯泡内含了三种颜色的 LED 芯(红、蓝、青),色温可从从冷到暖任意切换,因此理论上共可调配出 1600 万种颜色。

跟 Nest 类似,Hue 初看起来有浓浓的极客感。而极客感的某一种体现形式是“贵”。Hue 的售价为 199 美元,包括 3个 LED 灯泡以及一个桥接器设备,额外购买一个 LED 灯泡则需要加 59 美元。为了消除人们对于智能家居的这种高价恐惧,飞利浦还在今年年中推出了不能变色、但价格也亲民得多的 Hue Lux,基础套件为 30 美元。

在对开发者开放权限后,目前关于 Hue 的 App 应用已经超过了 200 个,在 IFTTT 上还能找到许多与之相关的控制方案。虽然飞利浦没有公布具体销售数字,不过据国内智能灯泡品牌 Yeelink 创始人姜兆宁在知乎上透露,目前仅仅在 Apple Store,Hue 就有近 300 万颗的年出货量。

在 Hue 这样的智能 LED 产品之外,传统 LED 销售领域的成绩也在稳步提升。随着近年来 LED 技术的不断进步,产品的成本已经不再是问题。2014 年,全球 LED 照明的渗透率将达到 20%,普及继续加速。而中国市场的 LED 照明渗透率预计将在 2017 年超过 70%。

根据飞利浦中国向《好奇心日报》提供的数据,2010 年至今,LED 产品的销售增长率一直保持在 30% 左右的水平。2013 年,LED 产品的销售额上涨了 43%;在刚过去的 2014 年第三季度,LED 产品占据了灯类产品 40% 的销售额。计划明年将这一数字提升到 50%。

2009 年,飞利浦研发了全球首个完美取代 60W 白炽灯的 LED 灯泡,当年荣获美国能源部颁发的 L-prize 大奖,同时被美国《时代》杂志评为 2009 年最伟大发明第三名。

宜家则选择了投资 LED 技术,让其为己所用。通过集团旗下的 Mountain Cleantech AG 投资公司,宜家正在全世界范围内寻找合适的技术手段,使 LED 照明技术的适用范围更广。

其中一个可以提供技术的公司就是最近被收购的 Design LED Products。这家苏格兰公司以制作超薄、超轻、可弯曲的 LED 灯瓦为特色。未来,宜家的圆形灯泡有望被这种新的灯瓦取代,用于家具和墙面的装饰照明。

这家公司事实上是宜家收购的第二家 LED 技术公司,早在 2012 年,一家创业公司 El Seed 就在被收购后,为宜家提供了现在所使用的无汞 LED 灯泡,其亮度与日光和白炽灯光源相差无几。

2008 年开始在全球掀起的“抛弃白炽灯”热潮,则让宜家和飞利浦这样的企业有了卖出更多 LED 灯的直接动力:

欧盟早在 2009 年起就下达禁令,淘汰 100W 以上的传统灯泡,之后是 75W、60W。到 2012 年,白炽灯泡将在欧盟国家迎来“世界末日”;

美国 2007 年颁布的《能源独立和安全法案》规定,2012 年 1 月到 2014 年 1 月间,美国要逐步淘汰 40W、60W、75W 及 100W 白炽灯泡,以节能灯泡取代替换。

中国则设计了从 2011 年 11 月至 2016 年 10 月、分五个阶段的白炽灯淘汰计划。从 100W 到 15W 到白炽灯都将被逐步淘汰。

《好奇心日报》最后梳理了灯泡发展编年史,希望你能了解,从白炽灯到 LED 灯中间的 100 多年时间里,都经历了哪些研发过程。

第一代:白炽灯

 

1860 年,斯旺比爱迪生早 20 年制成了一个碳丝电灯;

1874 年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明,于是在 1875 年把专利卖给爱迪生;

1880 年,爱迪生造出的碳化竹丝灯泡曾成功在实验室维持 1200 小时;

1883 年,爱迪生和斯旺合资在英国组建了爱迪生·斯旺电灯公司,商业化生产白炽灯;

1906 年,通用电气开始生产利用钨丝代替碳化竹丝的白炽灯;

1913 年,开始量产充了惰性气体氩的带螺旋灯丝的灯泡。

第二代:荧光灯、节能灯和气体放电灯

荧光灯

由于一般制成管形,发光效率高,发光面积大,能效接近 40%,产生的热只是白炽灯的 1/6。

1910 年,法国 A•克洛德发明氖气放电灯,也即商业性霓虹灯;

1938 年,通用电气科学家伊曼发明荧光灯,这是第一个真正的低压放电灯,可以提供白光;

1939 年,纽约世博会上展示了第一个实用荧光灯,灯的光效约 40 流明;

1950 年,荧光灯已经部分取代了白炽灯。

节能灯(紧凑型荧光灯,简称 CFL)

可以直接代替白炽灯,光通量比普通荧光灯提高 1.5 倍,是白炽灯的 6 倍,节电 80%。

1976 年,通用电气 Edward Hammer 发明第一个紧凑型荧光灯,由于成本高而易碎,该项目被搁置;

1980 年,飞利浦推出 SL 型灯泡,使用了一个折叠灯管和镇流器。它含有稳定的三色荧光粉和汞合金,这是第一次成功地利用节能灯取代白炽灯。

气体放电灯(HID)

利用汞放电时产生的高气压,以获得较高的可见光发光效率的电光源。正常的 HID 灯光通量是普通灯的 3 倍以上,6000K 左右的光色正好是最接近正午日光的颜色,人眼的接受舒适度最高。

1906 年,供医疗和研究用的第一支高压汞灯问世;

1932 年,高压汞灯开始出售,用于照明,这是 HID 的开始;

1934 年,汞灯问世,这是第一个真正意义上到气体放电灯。

第三代:卤素灯

1959 年,卤素灯开发成功,特点是发白光,体积和光衰极小,

1961 年,金卤卤化物灯面世,最有效的常用光源高压钠灯,发光效率远高于高压汞灯。

第四代:无极灯与 LED

无极灯

即电磁感应灯,寿命时长达10 万小时以上,发光效率上比白炽灯节能 70% 以上,使用的材料 98% 以上都可循环利用。1907 年,美国科学家 PC Hewitt 申请感应无极灯原理专利;20 世纪 90 年代初大规模投入市场。

LED(发光二极管)

无紫外线辐射,灯中不含汞光效率高。能耗小,单体功率一般在 0.05W~1W,同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的 1/8~1/10。寿命长,光通量衰减到 70% 的标准寿命是 10 万小时,一个 LED 灯正常情况下可使用 50 年。

1962 年,通用电气发明发光二极管,直接将电能转化为光;

1964 年,红光二极管诞生,光效只有每瓦 0.1 流明;

1996 年,由日本 Nichia 公司(日亚化学)中村修二开发蓝光 LED,从而成功开发白色 LED,实现蓝光 LED 的产业化;

1980 年代,第一代高亮度 LED 面世;90 年代出现了超亮度的 LED;

2000 年,美国能源部门和私人工厂一起推进白色 LED 科技。

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