中國智慧：30多年材料科技新突破 把陽光搬進(jìn)房間

 前文回顧 

一線調(diào)研：天空燈價格、應(yīng)用領(lǐng)域調(diào)查

天空燈：重新定義照明行業(yè)發(fā)展新方向

隨著LED照明產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸成熟，燈具外形和結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新日益不足，亟需新材料的突破和跨行業(yè)的復(fù)合技術(shù)，來推動照明行業(yè)新一輪的增長和升級。

而天空燈的出現(xiàn)，為照明行業(yè)又打開了一扇天窗，為燈具對人的心理影響提供一種新的解決方案。從此次阿拉丁新聞中心的問卷調(diào)查中可以看出，可以跟藍(lán)天和陽光相媲美的天空燈，引起了越多越多人的期待和關(guān)注。但囿于成本和專利壁壘，真正的燈天空燈在中國鮮有應(yīng)用。

30多年材料技術(shù)積累 中國天空燈問世

在真實自然界中，由于在大氣層中存在無數(shù)肉眼不可見的微小顆粒，太陽光經(jīng)過大氣層時，短波長的藍(lán)光撞擊這些小微粒，發(fā)生散射，從而使天空呈現(xiàn)出藍(lán)色。這種現(xiàn)象稱為瑞利效應(yīng)，只有以此原理設(shè)計的“天空燈”，才會呈現(xiàn)出非常自然、舒適的照明效果。

一直以來，天空燈核心的瑞利效應(yīng)光學(xué)板材被意大利科勒克斯公司在全球獨家壟斷生產(chǎn)和銷售，在材料、光學(xué)以及藍(lán)天燈具結(jié)構(gòu)方面形成重重技術(shù)壁壘。瑞利光學(xué)板材涉及材料、納米、光學(xué)等多個前沿技術(shù)，常州豐盛光電依托江蘇省光學(xué)高分子材料工程技術(shù)研發(fā)中心，采用其自有專利技術(shù)開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的瑞利效應(yīng)光學(xué)板材，具有高透光、強散射的效果，打破了藍(lán)天燈開發(fā)的卡脖子難題。

圖1：瑞利效應(yīng)天空燈

“我們希望形成有中國特色、掌握核心技術(shù)的天空燈，并且價格親民，能夠大規(guī)模量產(chǎn)和普及?！背Ｖ葚S盛光電科技股份有限公司副總經(jīng)理葛偉新如是說。                  

成立于1999年的常州豐盛光電，是目前國內(nèi)光學(xué)電子材料領(lǐng)導(dǎo)生產(chǎn)商之一。建立了江蘇省光學(xué)高分子材料工程技術(shù)中心，專門研究光學(xué)材料制備技術(shù)；跟清華大學(xué)和院士工作站進(jìn)行微細(xì)結(jié)構(gòu)的研究；跟中科院開展量子點方面的研究。多年來致力于研發(fā)創(chuàng)新，包括：納米技術(shù)、材料復(fù)合技術(shù)、平面顯示器技術(shù)、精密模具技術(shù)、新能源材料與應(yīng)用技術(shù)等。

從2019年開始，常州豐盛光電利用自身30多年積累的核心材料技術(shù)進(jìn)行天空燈的設(shè)計開發(fā)和應(yīng)用研究。經(jīng)過對材料的復(fù)配、設(shè)備的選型和反復(fù)研究，歷經(jīng)三年時間，豐盛首款可以跟藍(lán)天陽光媲美的天空燈問世。

原理：“瑞利效應(yīng)”光學(xué)板材+跨行業(yè)復(fù)合技術(shù)

據(jù)葛偉新先生介紹，豐盛光電此款天空燈與意大利Coelux公司開發(fā)的天空燈原理一樣，利用了天空的“瑞利效應(yīng)”，把白光中間的藍(lán)色光譜部分通過板材截留在表面，讓藍(lán)光發(fā)生散射，形成藍(lán)色；而其他光譜則繼續(xù)透過板材，發(fā)出白光。

其中，最核心的關(guān)鍵技術(shù)有兩點：一是產(chǎn)生瑞利散射的光學(xué)板材或者涂層，其中納米材料的粒徑控制才能保證天空燈效果的一致；另外是光源，豐盛天空燈是仿自然光系統(tǒng)的太陽光，由于光源有一定的指向性和強度，所以在燈具的設(shè)計過程中，要充分考慮到光源的指向性和強度，還要考慮到光均勻地照射到整個板材表面。這個就涉及到光源的選擇、光路的設(shè)計、燈具結(jié)構(gòu)的布置等。“這需要跨行業(yè)的復(fù)合技術(shù)，既有材料技術(shù)，又有量子點的技術(shù)，還有導(dǎo)光板技術(shù)在里面?！?/p>

目前，天空燈有兩種技術(shù)路線：一個是意大利天空燈，光源放在板材的后面，通過透射方式形成天空燈；另一個是日本三菱電機天空燈，光源放在板材的側(cè)面，通過導(dǎo)光板模式形成天空燈。“我們公司兩種模式的材料都已經(jīng)開發(fā)出來了，可以根據(jù)不同場景給客戶提供不同的天空燈解決方案，在國內(nèi)具有領(lǐng)先地位?！备饌バ孪壬v道。

但無論哪種方案，最終給用戶呈現(xiàn)的都是“自然”效果，好像真實地置身在外界的天空下。將其安裝在室內(nèi)，相當(dāng)于安裝了一個天窗，把“陽光”搬進(jìn)房間里。

從0到1， 把“陽光”搬進(jìn)每個人的房間

但這個“陽光”有點貴，以意大利天空燈來看，價格在4萬-40萬不等。

“我們的思路是：首先要開發(fā)一款低成本天空燈來激活市場，讓每個人都消費得起，而不是一直高高在上?！备饌バ孪壬虬⒗⌒侣勚行挠浾哒劦健?/p>

為了把市場從0到1激活，常州豐盛光電決定大刀闊斧控制成本，推出價格親民的天空燈，普及市場。據(jù)透露，在光亞展期間，豐盛將和合作伙伴一起，在國內(nèi)第一次大規(guī)模集中展示價格區(qū)間在幾百-三千以內(nèi)的易安裝、模塊化、可擴展的天空燈產(chǎn)品?！柏S盛科技首先要做的是解決市場上從無到有的問題，激活市場后，然后再通過迭代把天空燈的效果做得更好，應(yīng)用做的更廣?！备饌バ氯缡钦f。

關(guān)于如何降低成本，他坦言，一方面盡可能利用現(xiàn)有的燈具組件來生產(chǎn)天空燈，以降低成本；另一方面，目前生產(chǎn)的天空燈在效果上可能還未達(dá)到百分百的效果?！耙砸獯罄炜諢魜韺Ρ?，大概在70%-80%的水平，但價格卻僅需其十分之一甚至約百分之一，這個市場就上來了。我們是希望能夠?qū)崿F(xiàn)馬上替換燈具，不需要工程安裝?！?/p>

除了通過大批量生產(chǎn)以及合理利用已有配套資源，減少前期的開發(fā)成本?！拔覀円苍诟恍┖献骰锇橐黄穑鶕?jù)個性化需求，開發(fā)面積更大、太陽光效果更好、智能化、超薄的天空燈產(chǎn)品，把市場做起來，要讓大家能夠感受到科技創(chuàng)新帶來的好處?！彼€表示，燈具發(fā)展是一個迭代過程，我們首先要解決有和沒有的問題，把這個市場激活，然后再通過迭代把天空燈的效果做得更好，應(yīng)用做得更廣。

結(jié)語

現(xiàn)代人的新消費理念中更加注重追求綠色、自然和健康,把“陽光”搬進(jìn)房間里，無疑是每個人的夢想。而天空燈的出現(xiàn)，讓這一夢想成為了現(xiàn)實，但是否會成為市場新的寵兒？價格或成最關(guān)鍵因素，期待豐盛光電親民款天空燈的推出，讓更多民眾享受到健康、自然和舒適的光環(huán)境。