Светить, несмотря на санкции!

  • 858
  • Поделиться
  • Пожаловаться

Сложившаяся ситуация в российской экономике заставляет многие компании пересмотреть свои планы. Страны Запада не поставляют нам свою высокотехнологичную продукцию. Китай (в своей материковой части) к экономическим санкциям не присоединился, но торгуем мы с ним за валюту, соответственно, падение курса рубля сказывается на стоимости товаров, завозимых оттуда. Насколько возможно заместить импортные устройства и комплектующие в светотехнической отрасли при современном уровне развития российской промышленности?

Светодиоды

Первый в мире светодиод был создан в СССР еще в 1927 г. Но массовое производство таких источников света было освоено только в 1962 г. в США. Затем, в 1968 г., такое производство было развернуто и в СССР. К концу 80-х годов советская промышленность выпускала светодиоды множества цветов, в том числе и синего.

При распаде Союза Советских Социалистических Республик ведущие предприятия по производству светодиодов в основном оказались на территории Российской Федерации. Проблема лишь в том, что в СССР было освоено производство только индикаторных светодиодов, собственно, как и во всем мире в те годы. Осветительные светодиоды стали появляться лишь в середине 90-х годов. Многие предприятия с советским «бэкграундом» и сейчас успешно выпускают индикаторные светодиоды, обладая полным производственным циклом. Но выпуск осветительных светодиодов требует совсем иных технологий.

На выставке «Связь-Экспокомм» в 1995 г. завод «Протон» из Орла продемонстрировал первый отечественный светодиод, который можно отнести к осветительным. Этот светодиод был типа RGB, т. е. содержал в себе чипы, излучающие красный, зеленый и синий цвета. Его оттенок свечения можно было произвольно менять, при определенных настройках он без применения люминофора давал белое свечение. Световой поток был достаточен для декоративной подсветки. Тем не менее, у автора статьи нет достоверных данных, свидетельствующих об использовании в этом светодиоде чипов российского производства.

Первым в России настоящие осветительные светодиоды белого цвета с люминофором начал выпускать знаменитый завод «Светлана» из Санкт-Петербурга. Для этого создали дочернее предприятие «Светлана-Оптоэлектроника». К концу 2000-х годов там в первый (и пока единственный) раз для нашей страны был реализован полный цикл производства мощных осветительных светодиодов. К сожалению, светоотдача у этих источников не превышала 60 лм/Вт, что не позволяло конкурировать по энергоэффективности даже с люминесцентными лампами. К тому же объем производства был ограниченным. В итоге компания «Светлана-Оптоэлектроника» не выдержала конкуренции на рынке и в 2017 г. обанкротилась (при этом непосредственно «Светлана» до сих пор выпускает иную полупроводниковую продукцию).

Другим многообещающим проектом тех времен была компания «Оптоган», куда вложили значительные инвестиции госкорпорация «Роснано» и группа «Онэксим». Здесь удалось достичь светоотдачи 180 лм/Вт, что для середины 2010-х годов было отличным показателем. Но полупроводниковые кристаллы производились в Германии, а в России они только покрывались люминофором и корпусировались. Задача развертывания выпуска кристаллов на территории России выполнена так и не была, а немецкие кристаллы оказались в итоге дорогими. К 2015 г. проект был фактически свернут.

Производство светодиодов
Производство светодиодов на заводе «РуСИД». Фото: сетевое издание «Регионы Онлайн»

С 2020 г. в России действует правило, что светодиодные светильники могут официально иметь отечественное происхождение только в том случае, если в них применяются светодиоды, выпущенные на территории нашей страны. Признание товара российским дает значительные преимущества при закупках для нужд государственных структур. Это вызвало новую волну интереса к развитию российского производства осветительных светодиодов.

В качестве примера таких заводов, запущенных в 2020-2021 г. г., можно привести следующие предприятия:

  • «Клевер», Санкт-Петербург. Совместные инвестиции «Роснано» и BL Group. Интересная деталь — завод располагается на Таллинском шоссе по тому же адресу, где когда-то находился «Оптоган».
  • GS Nanotech, Калининград. Входит в GS Group, производящую, в том числе, приставки для спутникового телевидения «Триколор».
  • «РуСИД», Армавир. Создан при участии компании «Световые технологии».

Светодиоды, выпускаемые на перечисленных предприятиях, являются российскими согласно постановлению Правительства РФ N 719 от 17 июля 2015 г. Для признания продукции российской не требуется иметь полный цикл производства в нашей стране. Каждой технологической операции, выполняемой в России, присваивается определенное количество баллов. Чтобы продукция считалась российской, нужно набрать в сумме баллы не менее определенного значения.

Современные российские производители используют импортные полупроводниковые пластины (предположительно, из стран Юго-Восточной Азии), в России осуществляются разрезка пластины, корпусирование и нанесение люминофора. В сумме эти операции как раз дают основную часть баллов для получения сертификата о российском происхождении. К слову, в РФ сейчас есть как минимум три компании, выпускающие вполне конкурентоспособные люминофоры для светодиодов.

Оборудование для выращивания кристаллов
Оборудование для выращивания кристаллов методом газофазной эпитаксии. Фото: СКТО «Промпроект»

Почему же так и не удалось организовать крупносерийное производство кристаллов для осветительных светодиодов в России? Для выращивания пластин, из которых потом нарезают кристаллы светодиодов, применяется метод газофазной эпитаксии. Проблема заключается в том, что в этой технологии используются сверхчистые газы. В России пока не налажена инфраструктура поставок таких газов с определенными параметрами по приемлемой цене. Для сравнения, в Китае предприятия электронной промышленности, как правило, сконцентрированы в специальных технопарках, где проложены трубопроводы сверхчистых газов, к которым подключены сразу несколько заводов. Но для того, чтобы построить такие трубопроводы, требуется, во-первых, иметь глобальный рынок сбыта, и во-вторых, привлечь крупные инвестиции с понятным сроком окупаемости. К сожалению, в условиях санкций ни то, ни другое пока невозможно. Хотя, конечно, в перспективе следует стремиться к созданию собственного производства кристаллов для светодиодов.

С другой стороны, для выращивания кристаллов требуются не только сверхчистые газы, но и подложки из искусственного сапфира. А вот здесь здесь наша страна находится впереди остального мира. Российское предприятие «Монокристалл» из Ставрополя, созданное в 1999 г., сейчас является крупнейшим в мире производителем сапфировых подложек для производства светодиодов. Эти подложки поставляются в Китай, где на их основе производят кристаллы, поставляемые в том числе и в нашу страну. Мировое разделение труда в действии.

Оптика

Линзы для светодиодных светильников из поликарбоната и ПММА у нас сейчас производятся в широком ассортименте. Качество их вполне конкурентоспособно. Есть даже большой выбор отечественных рассеивателей для офисных светильников. Оптические поликарбонат и ПММА в России тоже выпускаются.

Несколько сложнее ситуация с импортозамещением силиконовых линз. Даже если освоить их литьё, сырье всё равно будет импортным, преимущественно производства Германии.

Драйверы

Лидирующие позиции на мировом рынке светодиодных драйверов занимают компании из стран Евросоюза, Японии и Тайваня. Физически производство может располагаться на территории Китая, но, если владелец бренда присоединился к санкциям против России, то поставок не будет, как это уже произошло с продукцией Apple. Поэтому производство драйверов российскими компаниями крайне необходимо.

Монтажный автомат
В автоматы по монтажу на печатные платы SMD-компоненты загружаются закрепленными на ленты. Фото: Allbuyshop.ru

На российских заводах только из отечественных комплектующих теоретически можно изготавливать драйверы для светодиодных светильников. И их параметры будут даже лучше импортных, например, без проблем можно достичь срока службы порядка 100 тыс. часов. Но драйвер только из наших деталей будет неконкурентоспособным по цене даже в нынешних условиях.

Дело в том, что современные драйверы производятся на автоматизированных линиях, устанавливающих на плату SMD-компоненты. Эти детали наносятся на ленты, которые загружаются в автомат, осуществляющий монтаж без участия человека. В России пока нет нужного ассортимента SMD-компонентов, придется использовать импортные детали. Отечественные компоненты обычно поставляются в DIP-корпусах, предусматривающих пайку по принципу «бегущей волны». Данная технология требует ручного труда и по скорости значительно уступает поверхностному монтажу, что сказывается на стоимости продукции. Вот почему драйверы из отечественных компонентов применяют лишь в проектах, где предъявляются специальные требования по надежности и безопасности.

Обычные драйвера тоже нередко производят в России, основной мотивацией к развертыванию такого производства является возможность выпуска драйверов под конкретные модели светильников. В них применяются SMD-компоненты в основном зарубежного производства, практически полная автоматизация выпуска делает незначительной разницу в цене при производстве в России и Юго-Восточной Азии.

А не вернуться ли к старым технологиям?

Решение о массовом переходе на светодиодное освещение в нашей стране принималось в иных экономических и политических условиях, чем мы имеем по состоянию на март 2022 г. Санкции могут поставить под вопрос возможность соблюдения Россией ранее взятых международных обязательств по климату и снижению использования ртути. Кроме этого, на внутреннем рынке энергоносителей теперь избыток предложения, поэтому тратить деньги на мероприятия по энергосбережению не всегда выгодно. Появляется соблазн вернуться к старым технологиям освещения. Возможно ли это на самом деле?

Обыкновенная лампа накаливания с вольфрамовой нитью
По лампам накаливания есть полный цикл производства, но даже если совпадает цоколь, такая лампа может не подойти для современных светильников. Фото: Яндекс.Маркет

В нашей стране, например, сохранилось производство люминесцентных ламп T8. Но использование их совместно с электромагнитными ПРА — это большой шаг назад в плане комфорта освещения из-за высокого уровня пульсаций. Что же касается электронных ПРА для люминесцентных ламп T8, то их производством у нас никто всерьез не занимался. На мировом рынке таких устройств, как в случае со светодиодными драйверами, господствующее положение занимают фирмы, зарегистрированные в странах, которые ввели санкции против России. Начать вкладываться в создание отечественных электронных ПРА сейчас — бессмысленная затея. Санкции когда-нибудь кончатся, а мы останемся с никому не нужным заводом.

Лампы накаливания — по ним у нас также есть полный цикл производства. Только вот современные светильники с патронами E14 и E27 рассчитаны на потребляемую мощность для каждой лампы не более 30 Вт. Имеется в виду, что в стандартные патроны будут устанавливать КЛЛ или светодиодные лампы. Механически такой светильник совместим с лампами накаливания, но для нормального освещения потребуется лампа накаливания мощностью не менее 40 Вт, что в данном случае недопустимо.

Выпускают российские предприятия и хорошие натриевые лампы высокого давления. Для таких ламп производятся отечественные электромагнитные ПРА, применение которых в данном случае обосновано. Эти лампы до сих пор экономически выгодно использовать в уличном освещении, а также при освещении теплиц. Поэтому можно ожидать, что санкции замедлят процесс замены натриевых ламп на светодиоды.

Выводы

Импортозамещение в светотехнической отрасли начало стимулироваться государством еще с начала 2010-х годов. Наиболее эффективной мерой оказались преференции российским производителям при госзакупках. Из-за пандемии коронавируса государство и принадлежащие ему хозяйствующие субъекты стали главными покупателями на российском рынке светотехники. Указанное обстоятельство вместе с ужесточением требований к выдаче сертификата, подтверждающего российское происхождение товара, стимулировали строительство новых современных заводов по выпуску светодиодов. Получается, производство своих светодиодов было налажено еще до введения нынешних санкций, но оно критически зависит от поставок кристаллов. Единственный способ для производителей снизить риски — использовать кристаллы, произведенные в материковом Китае, а не на Тайване.

Выпуск светодиодных драйверов в России — важный элемент технологической независимости. Для него есть все необходимые технологии. Но ради обеспечения конкурентоспособности по цене пока приходится использовать импортные комплектующие.

Дальнейшее развитие светодиодных технологий должно, по мнению автора статьи, оставаться важным приоритетом и в условиях санкций. Ведь таким образом создаются новые рабочие места и стимулируется развитие отечественной электронной промышленности в целом.

Источник: Elec.ru, Алексей Васильев

Васильев Алексей Владимирович
Все новости и публикации пользователя Васильев Алексей в персональной ленте вашего личного кабинета на Elec.ru
Лента публикаций