2020《紫外线消毒器卫生要求》新国标上线,UVC LED出现泡沫化?

2020年4月9日公布国家标准GB28235-2020《紫外线消毒器卫生要求》代替GB28235-2011《紫外线空气消毒器安全与卫生规范》,并且公告于2020年11月开始实施,明订紫外线消毒器使用的灯源必须是具有杀菌因子的200~280奈米(nm)UVC波段,清楚分类出空气消毒器、水消毒器、物表消毒器等技术卫生要求规范,并且此次修改全部技术内容皆为”强制性”

2011旧版仅仅纳编波长253.7奈米(nm)的紫外线灯管符合国标要求,而2020新国标扩大波长范围的举动,表象看来无疑是给努力已久的UVC LED产业一个激励,同时也让目前市场热销的UVA混合UVC LED封装灯珠,一个当头棒喝的严重警告,但是真实情况是宣告 UVC LED 春天到来还是即将泡沫化的开端?

原旧国标依据波长253.7奈米(nm)的低压汞灯管产品规格下去制订,2020新国标自然也难脱离其基础影响下进行,以下为新国标中技术要求的整理归纳,让您进一步深入了解UVC LED产业在这次新国标上线,与这一波防疫浪潮下真实的影响与冲击。

冲击一: 原材透光率(非出光率)

在旧规中紫外线灯管的原材料以透光性高达90%以上的JGS-1紫外光学石英玻璃为基准,新规中将UVC LED纳入具有直接消毒因子紫外线的同时,也强制要求使用同等级石英玻璃来进行封装,这点对于使用点胶方式的传统LED照明大厂来说是一巨大的考验与冲击,因为近年来LED照明市场的产能过剩,过多闲置设备需被活化,无疑对投资开发新封装方式是雪上加霜,加上LED照明产业长期追求低成本的作法,业界UV常用的氟胶与K1玻璃也都不符合新国标透光性的原材要求。

石英玻璃透光率光谱图

冲击二: UVC紫外线灯源光强度

从UVC紫外线的光电转换效能上来看,低压汞灯管能达到25%~35%的水平,但是LED芯片却仍达不到5 %,然而2020新国标里沿用旧规紫外线强度计法,于一公尺外进行紫外线灯强度量测,这代表着灯源辐射强度要有一定的照射距离,而目前UVC LED市场上充斥着效能仅5~10mW以下的封装产品,即便以照明业界惯用的COB封装都无法于一公尺外达到有效光强。

EX:以纯UVC输出功率5毫瓦LED芯片,封装后照射角度120度,以测试距离1米来计算其照射面积为94,195平方公分,换算5毫瓦为5,000微瓦除以94,195平方公分来看。

市售热销5mW的封装灯珠,UVC紫外线单位强度单位仅0.053uW/cm2,远远低于新国标最低要求的9 uW/cm2,实际上要通过紫外线强度的测试标准,还有好一大段距离。

冲击三: UVC紫外线灯源寿命测试

寿命测试也是2020新国标的重点要求,依据光强测试规范在稳定开启紫外线灯5min后,开始测量光强度衰减变化,一旦光强低于70%效能时连续点燃时间需≧1000hr才算合格,相当于需符合LED照明LM70的规范,这对芯片出厂质量、封装材料及散热技术都有诸多要求,如果无法承受持续点燃所造成的热效力影响,造成芯片劣化、点胶黄化,导致灯源光强衰减过快都无法合规,就以荷兰UVC低压汞灯管龙头大厂发布连续点测9,000hr光强仍>80%来看,相较LED照明芯片大厂都仍再拼LM50条件,可知全球能合规的UVC LED芯片原材已屈指可数。

冲击四: 消毒器设计

此次新国标明确新增水、空气、物表消毒器的卫生要求规范,于2020年11新规上路之后,只要是UVC紫外线直接消毒、灭菌及杀菌的商品,例如市场上目前雨后春笋热销的UVC LED消毒盒、杀菌棒等因防疫带动起飞的终端消费大饼,如果无法通过国家标准而受市场监督管理局的管理甚至于强制下架,将使消毒器设计改回应用UVC低压汞灯,直接冲击UVC LED应用市场产生泡沫化。

以上四点冲击为2020《紫外线消毒器卫生要求》新增及修订的重点汇整,时间距离11月新规要求执行上路仍有半年之久的缓冲期,LED产业先进应该提早因应与抓紧时间开发合规商品,据江苏奥创深紫电子科技(Ultron Violet)的吴董事长表示:「从事UVC LED产业10多年来,看著长期合作的UVC LED 芯片领头大厂日本DOWA及韩国LG于今年初及去年底双双淡出市场后,还来不及感叹产业的楼起楼落,又看著防疫需求的爆发到新国标的上路,短短不到一年内的时间,深刻著了解产业走到锋口浪尖,唯有将拔尖技术上杆才能突破当口,凭藉自有专利的纯石英玻璃全无机真空陶瓷封装技术,结合UVC LED芯片瞬点即用的优势,将符合新国标的UVC LED紫外线灯模块推出市场,才是该较真的。」

奥创深紫的吴董事长再表示:「虽然我们早在2018年就推出纯石英玻璃真空陶瓷全无机封装产品,但当时LED产业仍追求低成本加工,一般人民也无具体防疫概念,更没有国家标准来对UVC LED产业进行要求规范,即便如此我们还是默默与国际大厂合作研制开发高功率UVC LED芯片封装技术,时至今日6060封装灯珠最高250mW(@1.4安培)的光功率输出产品量产,符合新国标紫外线灯强度要求的模块推出市场,核心团队都叹道终于盼到这一天到来了!」

奥创深紫表示,已与工程系统厂商合作开发空调消毒器单元,加速建立合规产品清单,配合国家把关国内消费市场质量,同时增加出口竞争力树立世界标竿,LED产业先进应该提早因应与抓紧时间开发合规商品,切勿辜负国家领先其他各国推出标准规范的用心,让中国UVC LED产业能够在全球发挥巨大且深远的影响力。(来源:奥创深紫)

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