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2020年紫外led的应用和紫外led的市场分析

作者:时间:2019-12-13 09:00:39浏览429 次

信息摘要:

紫外线LED,紫外线LED是指发光波长400nm以下的LED,根据波长,可进一步分为UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)、UVC(200-280nm)。目前应用最为广泛的是UVA产品,主要用于胶水固化、PCB曝光、印刷等工业领域,和诱蚊、美甲、防伪检测、光触媒净化等民用领域。UVB与UVC门槛较高,尤其是UVC,其中UVB主要以光疗为主,UVC则主要应用于杀菌消毒。

何为紫外线LED,紫外线LED是指发光波长400nm以下的LED,根据波长,可进一步分为UVA(320-400nm)、UVB(280-320nm)、UVC(200-280nm)。目前应用最为广泛的是UVA产品,主要用于胶水固化、PCB曝光、印刷等工业领域,和诱蚊、美甲、防伪检测、光触媒净化等民用领域。UVB与UVC门槛较高,尤其是UVC,其中UVB主要以光疗为主,UVC则主要应用于杀菌消毒。

2020年深紫外线 LED 应用市场报告

杀菌、净化与水处理市场」显示,受到全球景气衰退的影响,2019 年紫外线 LED 厂商营收目标未能如预期达爆发成长,但仍呈现稳定增加。展望应用市场需求,除固化市场稳定成长之外,表面/空气杀菌净化、静止水杀菌、流动水杀菌为未来主要成长动能,预估2023年紫外线LED市场产值将达到9.91亿美金。随着《水俣公约》的生效,2030年左右原生汞矿要全面禁止,以后就不可能有原生汞的生产和供应了。由于UV LED不含汞,环保安全,又有启动快、效益高的特点,在未来其市场发展潜力非常巨大。

紫外线LED在新兴领域的应用不断得到拓展
随着UV LED技术的不断发展,UV LED在一些新兴领域中的应用不断得到拓展。在光触媒领域,UV LED照射光触媒可使通过的空气中的有机污染源(甲醛、VOC)分解成无毒无污染的水和二氧化碳,使无机污染物(NOx , NH3)氧化成NO3-,进而实现杀菌消毒、分解空气污染物等功能。此外,UV LED可用于植物生长。近年来,室内、大棚种植蓬勃发展,解决了寒冷地区冬季缺乏新鲜蔬菜的问题,但部分上市的室内、大棚蔬菜水果存在色泽偏暗、味道不鲜等品质问题。究其原因是多方面的,但光照不足特别是缺少正常光线中紫外线成分可能是关键因素。研究发现,在大棚等室内种植补充一定剂量的UV照射,可影响植物生长、生理活动,进而改善植物品质。同时,UV LED在光疗领域的应用也逐步普及,UVB可以有效治疗银屑病、白癜风等多种皮肤病,而且与传统的NB UVB紫外线光疗仪和准分子激光治疗仪相比,UVB LED能做得更小型化,方便携带使用,优势更加突出。如今,随着UV LED技术的不断成熟以及成本的逐渐下降,UV LED将迎来新的发展机遇。

目前在UV光固化过程中用的主要是UVA(波长在315nm-400nm),目前UVA的大部分应用, UV LED已经能够达到。UV LED固化技术环保优势明显。首先,UV LED灯非常节能。UV LED灯配备的开关可在待机模式时切断供电,从而降低耗电量。现在,许多胶印机都通过使用UV LED固化技术来减少电力消耗。同时,UV LED灯不产生红外线,能够在释放能量固化油墨的同时,保持印品温度恒定,不像汞灯要配备冷却辊来减少热量释放对承印材料的影响,特别适用于薄膜等热敏材料的印刷。UV LED灯比汞灯的寿命更长,而且光照性能不会随着时间的推移而下降。

 全球UV LED固化市场分析:
就整个UV光固化市场来看, 2008年,UV LED固化仅占整个UV光固化市场的9%。从2009年至今,UV LED在固化市场的占比持续上升,到2017年,UV LED固化占整个UV光固化市场的43%, 在2019年之前,UV LED固化依然是UV LED应用的主要市场。2008年, UV LED固化占UV LED应用市场份额的48%,之后逐年增长,到2016年达到80%,然后其相对市场份额开始下降。根据Yole的预测,2020年,UV LED在固化应用的市场份额将下降到41%,低于UV LED在水和空气消毒净化的市场份额(45%)。UV LED固化市场份额下降的主要原因在于UVC在水空气表面的消毒净化市场的高速增长。就芯片和封装市场而言,2011年左右,全球UV LED固化市场急剧扩张,直接推动了整个UV LED芯片封装市场的增长。2011年UV LED固化领域的同比增速高达45%,而整个UV LED市场的同比增速才28%。在接下来的2012-2014年,UV LED固化市场连续3年保持50%的年增长率,虽然从2015年至今其增速放缓,但UV LED固化依然在UV LED应用市场中占比更大。

紫外led灯

 深紫外LED在消毒水处理中的应用:
一、水处理消毒技术种类
水消毒技术主要包括紫外消毒、化学消毒,化学消毒又包括氯消毒、二氧化氯消毒、过氧乙酸消毒、臭氧消毒、氯胺消毒、过氧化氢消毒等。目前,紫外系统在我国市政污水处理的应用已经大规模展开,使用紫外线消毒技术的污水处理厂超过50%。”

二、深紫外LED消毒原理
紫外技术是20世纪90年代兴起的一种快速、经济的高效消毒技术。它是利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的波段(110~280)紫外光发生装置产生紫外辐射,用以杀灭水中的各种细菌、病毒、寄生虫、藻类等。其机理是一定剂量的紫外辐射可以破坏生物细胞的结构,通过破坏生物的遗传物质而杀灭水生生物,从而达到净化水质的目的。 紫外线消毒是一种物理方法,它不向水中增加任何物质,没有副作用,不会产生消毒副产物。但缺乏持续灭菌能力,所以一般要与其它消毒方法联合使用。

三、紫外消毒灯种类
目前污水紫外线消毒系统中常用的紫外线杀菌灯包括:低压低强度汞灯(LP)、低压高强度汞灯(LPHO,又称为低压高强灯)和中压高强度汞灯(MP)。 其中低压灯系统是指紫外消毒设备中单根紫外灯输出功率为30W-40W,它主要用于小型水处理厂或低流量水处理系统的应用。低压高强灯系统指紫外消毒设备中单根紫外灯输出为100W左右,它主要适用于中型污水处理厂的应用。中压灯系统指紫外消毒设备中单根紫外灯输出在420W以上,它主要用于大型污水处理厂和高悬浮物,紫外线穿透率(WT)低的水处理系统。

  深紫外LED将成为发展趋势。
(1)汞灯杀菌是目前广泛使用的杀菌消毒方法。但由于其含有毒汞,耗电量大及寿命短等原因,汞灯紫外杀菌正在逐渐被UVC  LED光源取代。
(2)《水俣公约》正式生效,以汞灯为代表的汞产品将加速淘汰进程。
(3)UV LED在尺寸、重量、能耗和使用寿命等方面拥有众多优点:
UV LED可以产生用户需要的更佳波长的光线,而传统的光源产生的光线波长是固定的; ·UV  LED瞬间启动和关闭不会减少使用寿命,并且更安全,使用更方便; 基于潜在的新设计, UV LED可以创造出新的消毒应用领域。
(4)UV消毒的其他优点:无毒,立即起效,对环境和用户无害,无气味等。

四、深紫外LED消毒市场
据国际机构统计,2017年紫外消毒/净化系统在水处理领域的市场规模约为9.42亿美元。目前,西方已有约25%的工业和污水处理厂采用了紫外杀菌技术。 由于2003年“非典”事件刺激了紫外消毒技术在我国污水处理中的推广应用。此外我国污水处理厂起步较晚,在建设发展时期可以充分借鉴国外的成功经验。目前,紫外消毒系统在我国污水处理的应用已大规模展开,使用紫外消毒技术的污水处理厂超过50%。 在UV LED市场应用中,UV-A占有更大市场份额,高达90%。其最主要的应用市场为固化,涉及到美甲、牙齿、油墨印刷等领域。除此之外,UV-A也导入商业照明,可以使白色衣物看起来更洁白。
1.UVA LED在光固化系统中的应用领域:
UVA波段的典型应用为紫外固化和UV喷墨打印,代表波长为395nm、365nm, UV LED光固化应用包含在显示屏、电子医疗、仪表等行业的UV胶黏剂固化;建材、家具、家电、汽车等行业的UV涂料固化;印刷、包装等行业的UV油墨固化……
2. UVA LED植物工厂领域:
据中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所的刘文科研究员介绍,封闭式无土栽培中易造成自毒物质累积,而TiO2光催化可降解基质栽培营养液中的根分泌物和稻壳降解产物,太阳光仅含3%的紫外光、设施覆盖材料如玻璃的过滤掉60%以上,无法在设施内应用;蔬菜反季节栽培冬季低温寡照使之效率低且稳定性差,无法满足设施蔬菜工厂化生产的需求。所以UVA在植物工厂有广泛的应用领域。
3.UVA LED宝石鉴定领域:
不同种类的宝石、不同颜色的同一种宝石、同一颜色不同致色机理的宝石其紫外可见吸收光谱都不同。一些经优化处理的宝石虽然颜色与其对应的天然宝石一样,但因致色机理或致色物质不同,吸收光谱有差异。UVA LED可以帮助鉴定宝石及区分某些天然宝石与合成宝石、还可以通过紫外光照区分某些天然宝石与人工处理宝石。

UV LED 应用科普
LED灯泡可以借由调整芯片波长,发展可见光与不可见光LED灯泡,其中在UV LED,由于总体成本较低,成为紫外线灯具的发展驱动之一。产业专家估计,紫外灯市场在2017到 2021年期间的复合年增长率将达13.32% 。传统的紫外线灯具有空间和光线的限制,需要另一个透镜来辅助调整,且传统紫外灯大多含有汞元素,而UV LED的使用寿命较长、体积小、光输出均匀且省电,即使初始成本高,但可节省高达50%的维护成本,进而降低总体成本。紫外线是波长100到400nm之间的不可见光,多用于杀菌、3D打印、医疗与固化技术,在市面上广泛流通。目前UV LED的商业性发展多在365 nm 到400 nm,属于波长较长的UVA光谱,用于固化黏着剂,常使用在消费性电子产品与一次性医疗产品。而随着LED在UVC光谱的发展,LED未来也可用于杀菌与消毒,取代传统的紫外线灯具。
UVC 深紫外LED仪器无须在臭氧环境下操作,省电且小型化,在产品设计上有更高的自由度,UVC LED灯未来可随身携带,甚至可以嵌入到其他设备中,几秒内就可以进行消毒,对于空间狭小的实验室或是医院来说,使用面积与整体成本可大大减少。但目前UVC LED灯泡得先解决散热的问题,目前UVC LED转换率仅5%,其余95%皆转换为热能,除了会导致LED芯片过热与失效,也会损害其寿命和光输出。

 
紫外线uv固化灯对人身体有害吗?
答案是有害的,UV LED紫外线光源穿透力很好的,一直在研发更好的!人造UV光通常有杂光,UVA可能包含有UVC、UVB、UVV,不同波长效果不一样的,UVC杀菌消毒、UVB有利于生命生长,一般认为紫外线都没什么坏处,太阳会有什么害处呢,但是太阳的UVC被吸收散射折射了,没有到达地球表面,UVA通常可以把人体皮肤照脱皮,UVC可以使细菌DNA断裂,人造的UV光是为了达到工业要求,固化、杀菌等等,如果是眼睛看久了UV紫外线任何一个波长视网膜肯定不起作用了。UV-B(280-315 纳米,也称为中波紫外线)、UV-C(100-280 纳米,也称为短波紫外线,肯定是有害的,太阳光里面就包含这些,所以在太阳光很厉害的时候很容易伤害皮肤,所以UV-B,UV-C达到一定量肯定会伤害身体,因此必须做好防护措施。至于UVA,对身体伤害比较少,特别是用途广的360nm以上波长,人类皮肤有一定的防护功能,因此可以看作是对人体没有害处。当然还是不能直射眼睛。印刷用大部分UVLED都在360以上波长!当然更好带一个UV眼镜,或者做好遮光保护!目前用印刷的UV LED都是UVA,单波段,不产生臭氧,相对来说比较安全,但是也要注意眼睛不要直视光源。


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