Los estándares LED de China aún están en pañales, las empresas dan sus primeros pasos vacilantes
El LED acaparó todas las miradas en 2010, la Exposición Universal y los Juegos Asiáticos brillaron con el resplandor de la iluminación LED en todas partes, los televisores LED se vendían como pan caliente en las grandes tiendas, y el proyecto «Diez Ciudades, Diez Mil Luces» se ha extendido a 21 ciudades. Sin duda, el LED es el tema más candente en la industria electrónica actual. En solo un año, el tamaño del mercado LED saltó de 700 millones de USD en 2009 a 1.070 millones de USD en 2010. Esta tasa de crecimiento de ensueño ha atraído a muchas empresas a sumarse al auge del LED desatado por «Diez Ciudades, Diez Mil Luces», donde se mezcla lo bueno y lo malo y la calidad del LED varía enormemente.
Dado que el mercado de iluminación LED apenas comienza, carece de interfaces y especificaciones unificadas, la compatibilidad entre productos es relativamente insuficiente, lo que lleva a grandes dificultades en la reparación de fallos de iluminación LED una vez que ocurren, creando numerosos obstáculos en el camino de la popularización del LED. Wang Wenfeng, Gerente de Producto de Wede International Trading Co., Ltd., señaló que los productos LED no se fabrican conforme a estándares unificados, y los productos LED de las mismas especificaciones de distintos fabricantes tienen un rendimiento o ciertos parámetros diferentes.
«Los clientes y nosotros a menudo tenemos diferencias en la comprensión del producto; la falta de especificaciones ha provocado que los clientes desarrollen una sensación de desconfianza hacia nosotros.» Wang Wenfeng ha vivido situaciones en las que los clientes presentaron solicitudes de muestras, enfatizando únicamente un parámetro concreto, como la potencia. Tras enviar las muestras, se descubrió que otros parámetros como el flujo luminoso, la temperatura de color y el índice de reproducción cromática no coincidían con los productos del cliente, lo que provocó errores en la selección del producto.
Ante las diversas demandas de los clientes finales en cuanto a potencia, cantidad de LED, modularización y otras tecnologías, Xu Qin, gerente de producto de Shanghai Lanboke Electronic Technology Co., Ltd., señaló que las demandas diversificadas del mercado han añadido muchas especificaciones para los fabricantes de LED. La incapacidad de producir en masa o almacenar inventario inevitablemente prolonga los ciclos de entrega, o lleva a comprometer la calidad del producto para cumplir con los plazos. Todos estos son problemas fácilmente causados por la falta de estándares.
Sin reglas no se puede lograr nada. Como tecnología emergente, los indicadores propios del LED, como la eficacia luminosa, la disipación de calor, la temperatura de color, el brillo y la iluminancia, siguen siendo inestables. Una vez que el mercado carece de regulaciones correspondientes, caerá en un caos desordenado, lo que obstaculizará el desarrollo saludable de la industria del LED. Wang Wenfeng lamentó que sin estándares unificados sea difícil regular y gestionar el mercado, y no haya base para la evaluación de la calidad. Existen muchos tipos de productos relacionados con LED en el mercado, con LED del mismo 5W que varían mucho en lúmenes. El mercado está inundado de productos de calidad variable, con productos inferiores que se venden a precios altos o se hacen pasar por buenos. Los LED coreanos Amotech distribuidos por Weide International son productos de alta potencia y alta gama, con una estabilidad de rendimiento muy superior a productos similares. Sin embargo, la falta de estándares no puede resaltar las ventajas del producto, haciendo que pierda su debida competitividad.
Con la emisión de las reglas del juego, el mercado del LED enfrenta una reorganización. De manera similar a la desventaja inherente del comienzo tardío de la industria de semiconductores, aunque la industria china de iluminación LED posee un gran mercado de aplicaciones de productos LED downstream y la enorme capacidad de consumo de un quinto de la población mundial, sigue desempeñando el papel de seguidor en la tecnología LED, lo que también limita la formulación de estándares LED relevantes en China.
Zheng Haowen, Director del Comité Profesional Nacional de LED, señaló de manera incisiva que la razón por la que la mayoría de los numerosos "proyectos piloto" y "proyectos de demostración" de China han seguido siendo aplicaciones de prueba a pequeña escala es que la madurez de la tecnología y del mercado aún no se ha aclarado. Sin embargo, la falta de claridad en el mercado proviene de la incertidumbre tecnológica. La incertidumbre tecnológica a largo plazo proviene del hecho de que ni la iluminación LED ni las pantallas tienen sus propios estándares adecuados. Sin estándares propios, las ventajas y características de los productos LED no pueden destacarse. Además, dado que los LED no tienen estándares propios, es difícil contar con criterios de aceptación durante las adquisiciones gubernamentales. Afortunadamente, la industria del LED ha reconocido la importancia de los estándares y ha invertido esfuerzos considerables en los últimos años para promover estándares de productos e incluso de la industria.
Se espera que una serie de estándares nacionales y de la industria para los LED promulgados continuamente por el estado desde 2009 hasta 2010 frenen la situación caótica en el mercado chino de LED, proporcionando a los fabricantes y consumidores de LED un criterio para medir la calidad de los LED. El 15 de diciembre de 2009, se aprobó el borrador para aprobación de seis estándares relacionados con LED dirigido por el Comité Técnico Nacional para la Estandarización de Aparatos de Iluminación, convirtiéndose en estándares nacionales. Junto con los dos estándares nacionales obligatorios emitidos anteriormente, un total de ocho se implementaron sucesivamente en 2010. Además, en enero de 2010, el Grupo de Trabajo de Estándares Técnicos de Iluminación de Semiconductores del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información emitió nueve estándares de la industria de iluminación de semiconductores, incluidas las "Especificaciones de Detalle en Blanco para Diodos Emisores de Luz de Potencia de Dispositivos Optoelectrónicos de Semiconductores". Además de los estándares nacionales e industriales mencionados anteriormente, los gobiernos locales en Guangdong, Shenzhen, Shanxi y otros lugares también han introducido sucesivamente una serie de estándares locales para guiar el desarrollo de la industria del LED.
Las empresas de LED han acogido con satisfacción, en general, los estándares nacionales tan esperados. La introducción de 8 estándares nacionales ha superado el cuello de botella que limitaba el desarrollo de la industria china del LED, seleccionando a las empresas verdaderamente competentes para su desarrollo, mientras que ha obligado a los pequeños talleres de baja calidad a salir del mercado. Xu Qin declaró sin rodeos: "Antes de la promulgación de los estándares, todos avanzaban a tientas. Todo el mercado era bastante caótico: algunas empresas adoptaban una actitud de espera, mientras que otras, impulsadas por el beneficio, solo querían aprovecharse de la tendencia 'caliente'. Apenas aparecía un nuevo producto en el mercado, las imitaciones lo seguían rápidamente."
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Es evidente que, tras la introducción de los estándares, la industria del LED se enfrentará a una gran reorganización. Las empresas que no cumplan con las normativas aguardan el destino de ser eliminadas. Las que permanezcan, ya sean fabricantes o distribuidores, tendrán una dirección más clara para el desarrollo del LED y podrán emitir juicios sobre el mercado basándose en los estándares, produciendo productos que satisfagan las necesidades de los clientes.
Weide International, agente de la marca coreana de LED Amotech, está llena de confianza. Wang Wenfeng cree que la formulación de los estándares elevará los requisitos correspondientes de coste y capacidad técnica en el LED, y que la formación de ciertas barreras industriales es inevitable. Esto logrará la supervivencia de los más aptos entre las empresas, promoverá el desarrollo estandarizado y rápido de la industria de la iluminación LED, y guiará a la industria hacia un estado ordenado y estandarizado. "Para las empresas competitivas, los estándares no son una barrera, sino que proporcionan un referente técnico más avanzado."
Zhang Shilin, gerente de Neo-Neon Holdings Limited, declaró que los estándares nacionales equivalen a establecer las reglas del juego para el mercado del LED. Proporcionan una base de producción para la fabricación, embalaje, diseño, pruebas y certificación de chips LED, abriendo la caja negra tecnológica del LED y devolviendo a los consumidores la base para juzgar y seleccionar los productos.
Los estándares llevan medio año en vigor, pero su influencia ha ido menguando. En la Feria de Electrónica de China, este autor observó en el stand de Neo-Neon que los productos LED de Neo-Neon se exhibían según el espectro cromático del programa Energy Star de EE. UU., con el énfasis puesto en los estándares extranjeros, mientras que los estándares recién introducidos en China no se reflejaban adecuadamente en las exhibiciones de los fabricantes.
La aplicabilidad de las normas en el mercado determina su autoridad y credibilidad. Aunque las normas nacionales y los estándares del sector para los LED se han promulgado sucesivamente, lo que demuestra la determinación de las autoridades pertinentes de regular el mercado de los LED con medidas contundentes, la realidad del declive de su influencia sigue siendo difícil de ocultar tras casi medio año de implementación. Liu Shaolin, gerente regional de Shenzhen Absen Industrial Co., Ltd., señaló de forma directa que las normas nacionales y los estándares del sector chinos para los LED siguen estando incompletos, faltando indicadores clave como la vida útil del LED, la temperatura de color y la disipación de calor, lo que resulta en umbrales técnicos demasiado bajos, perdiendo así el papel rector de las normas nacionales.
"En los últimos años en China, ha habido innumerables unidades, desde el nivel local hasta el central, formulando estándares para los LED, pero hasta la fecha no han entrado verdaderamente en el camino correcto, y los problemas de sustituibilidad e intercambiabilidad insuficientes son claramente evidentes." Zheng Haowen explicó además con ejemplos que las regiones del sur, donde se concentra la industria de los LED, formulan las normas pertinentes basándose en las características industriales y ambientales locales; por ejemplo, la fuente de alimentación de arranque a baja temperatura para las farolas solo es aplicable a temperaturas ambiente en el centro de China y más al sur. Debido a las barreras técnicas y de pensamiento de mercado de la industria local de los LED, las normas emitidas caen en limitaciones regionales y, por tanto, carecen de intercambiabilidad. Además, una especificidad excesiva provoca una falta de sustituibilidad, como restricciones innecesarias sobre materiales y características. Zheng Haowen considera que antes de que las empresas y las instituciones industriales pertinentes dispongan de un pensamiento estratégico suficientemente amplio y maduro, las normas industriales formuladas por la fuerza son intrínsecamente problemáticas, y la probabilidad de fracaso aumenta en consecuencia.
La cadena de la industria de los LED es relativamente larga, yendo desde los semiconductores en la fase inicial hasta el ensamblaje tradicional de moldes en la fase final, y cada eslabón afecta realmente al rendimiento del producto final. Por lo tanto, el trabajo de elaboración de normas debe considerarse desde múltiples perspectivas. Zheng Haowen enfatizó que al establecer normas, primero deben considerarse el propósito y la sostenibilidad. Tomando como ejemplo a Taiwán, la elaboración de normas para las farolas LED fue anterior a la de otros países y regiones, pero cuando se publicaron las normas, solo 5 fabricantes en toda Taiwán aprobaron las denominadas normas, y su sustituibilidad e intercambiabilidad se vieron por tanto socavadas.
Los países compiten por el poder discursivo sobre las normas de los LED para poner a prueba la competitividad de las empresas de LED. El propósito de las normas nacionales de LED no es solo regular el orden del mercado y apoyar a las empresas nacionales destacadas; la implicación más profunda detrás de ellas radica en hacerse con el poder discursivo internacional sobre los LED y aumentar las cartas de negociación en la competencia del mercado internacional. Países como Corea del Sur, Estados Unidos y Japón han presentado sucesivamente normas de LED para presionar a las organizaciones internacionales a adoptarlas, intentando hacerse con las alturas dominantes de las normas de LED para liderar la industria de los LED.
Ya en 2009, Corea del Sur había iniciado una propuesta, con la intención de promover sus normas nacionales para lámparas y luminarias LED a normas internacionales IEC. Estados Unidos, naturalmente, no se quedaría de brazos cruzados viendo cómo las normas internacionales de los LED caen en manos de otros, y emitió de forma proactiva las normas Energy Star para luminarias con fuente de luz LED, aclarando las especificaciones de los productos de iluminación LED, intentando aprovechar a los líderes estadounidenses de los LED como CREE y bridgELux para influir en el mercado y así preparar silenciosamente el camino para la elevación a normas internacionales. Hasta el 1 de abril de 2010, un total de 17 fabricantes, que comprenden 19 marcas y 300 productos, habían superado la certificación temporal Energy Star de Categoría A (Category A) para luminarias LED residenciales y no residenciales (Residential and non-residential luminaires). Además de conocidos gigantes de los LED como Cree y Philips, en la lista también aparece un nombre chino — Neo-Neon, que obtuvo la etiqueta de ahorro energético LED Energy Star el 4 de diciembre de 2009 por sus downlights empotrados (Recessed downlight). Esto hace fácil entender por qué Neo-Neon promocionó de manera tan ostentosa la Energy Star en la China Electronics Fair.
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En el mercado americano, además de la vigilancia de Energy Star, también se está elaborando un borrador del estándar UL para fuentes de luz de estado sólido. Debido al alto costo de la certificación UL y a los engorrosos procedimientos de certificación, esto pone a prueba verdaderamente la fortaleza de las empresas LED, planteando desafíos considerables para las empresas que intentan ingresar al mercado americano.
En Europa, dado que cada país de la UE tiene sus propios cálculos, la introducción de sistemas y normativas se ha visto retrasada. Actualmente, el umbral de entrada al mercado europeo es relativamente bajo, y la enmienda técnica de la CE para fuentes de luz de estado sólido todavía se refiere a fuentes de luz tradicionales.
El uso de los estándares LED por parte de los países de todo el mundo para establecer barreras formará inevitablemente ciertas barreras técnicas, bloqueando a algunas empresas extranjeras de LED. Según Wang Wenfeng, los diferentes estándares entre países tienen tanto ventajas como desventajas para el desarrollo de la industria LED. "La falta de unificación de los estándares entre países traerá un cierto grado de confusión y desorden a las empresas a corto plazo. A largo plazo, las empresas dependientes de las exportaciones pueden enfrentar desafíos, ya que las barreras estándar excluirán a las empresas no conformes, obligando a las empresas que enfrentan la eliminación a mejorar sus procesos a corto plazo, mejorando así su competitividad."
La fuerza vinculante de los estándares es cuestionable; las empresas LED mejoran por sí mismas los indicadores clave. Observando los mercados extranjeros como Europa, América, Japón y Corea del Sur, el uso de barreras estándar para limitar las importaciones de LED y así proteger los mercados nacionales ha demostrado ser efectivo. Sin embargo, el proceso de desarrollo de la industria LED de China difiere del extranjero, y la experiencia extranjera no puede copiarse a ciegas. El mercado de chips LED de alta gama ha sido monopolizado por gigantes extranjeros de chips como Cree, Osram, Philips Lumileds, SemiLEDs y Nichia. Nichia, Toyota Gosei y Mitsubishi Chemical controlan fósforos y materiales ópticos de primera clase, dejando a las empresas chinas poco margen de actuación, y el mercado interno difícilmente podrá superar los cuellos de botella técnicos a corto plazo. Para el mercado chino, que está en desventaja en la parte upstream de la industria LED, la introducción de estándares de fabricación de LED equivale a ayudar a los gigantes extranjeros a levantar barreras tecnológicas, con poco significado para promover el desarrollo de la industria local.
Zheng Haowen señaló que las empresas internacionales ya cuentan con tecnologías de fabricación muy maduras en el sector de fabricación de semiconductores, por lo que parece tener poco significado que China formule estándares para dispositivos LED. El intento repetido de formular estándares que no pueden reflejar la altura correspondiente de la tecnología industrial y el mercado empujará el desarrollo industrial a un predicamento sin nada a lo que aferrarse. "China tiene una necesidad absoluta de estándares en el extremo de los productos de aplicación, y estos deben desviarse de los estándares originales." Cree que continuar aplicando estándares de iluminación tradicionales a las luces LED es en realidad muy injusto, y que desde la perspectiva de la promoción del mercado se deberían reflejar las ventajas de las luces LED como: ahorro de energía, ángulo de iluminación controlable, tiempo de respuesta rápido, larga vida útil, fabricación ecológica... etc. Desde la perspectiva del consumidor, se deberían especificar claramente las partes cuestionadas, como: disipación de calor, decaimiento de la luz, temperatura de color, iluminancia, etc., que deberían regularse en los estándares.
Aunque aún no se han establecido estándares claros para muchos indicadores clave de los LED, algunos fabricantes ya han invertido importantes recursos humanos y materiales para mejorar voluntariamente la disipación de calor de los LED, la degradación lumínica y otros aspectos de rendimiento, con la tecnología LED tomando la delantera en el desarrollo.
El mayor problema que se revela en las aplicaciones de LED es que la vida útil de los LED no es tan ideal como se esperaba, y la causa raíz de la "corta vida" de los LED reside en el driver LED. Zhang Shilin dijo que la vida útil real de los LED es de hecho muy larga, y la corta vida de las lámparas LED está estrechamente relacionada con el fallo del driver. "La fuente de alimentación puede no representar una gran parte del costo de la lámpara, pero la vida útil de la fuente de alimentación determina directamente la vida útil del LED." Con este fin, Neo-Neon estableció un equipo dedicado para estudiar el diseño de fuentes de alimentación, y cooperó con fabricantes de drivers LED y componentes pasivos para encontrar soluciones de optimización para la gestión de energía LED.
Los LED tienen la ventaja de ser delgados, ligeros y compactos en comparación con las fuentes de iluminación tradicionales, pero el pequeño tamaño del chip también siembra las semillas de una mala disipación de calor. La mayoría de los fallos de los circuitos driver se deben a temperaturas excesivas causadas por el calor del LED, que evapora el electrolito en el condensador electrolítico y, en última instancia, provoca el fallo de todo el sistema de iluminación. Aprovechando las ventajas de la integración vertical en la industria del LED, Neo-Neon comienza desde el empaquetado y mejora de forma integral la disipación de calor mediante soportes de plástico, sustratos de cerámica y separación térmica.
La mala disipación de calor también provoca el efecto secundario del aumento de temperatura del LED, y la eficiencia luminosa de los LED es inversamente proporcional a la temperatura, siendo la temperatura la causa principal de la degradación lumínica del LED. Hong Hai, Subdirector General de Shenzhen Wenliang Electronics Co., Ltd., dijo que seleccionar adhesivo de plata con buena conductividad eléctrica ayuda a mejorar la disipación de calor del LED, reduciendo así la degradación lumínica del LED. Wenliang Electronics selecciona adhesivo de plata importado. Aunque el precio es ligeramente superior al del adhesivo de plata nacional, la degradación lumínica del producto a 50.000 horas puede controlarse en alrededor del 32 %, casi 10 puntos porcentuales más que el adhesivo de plata nacional.
Los medios mencionados anteriormente para mejorar los materiales de empaquetado ayudan a la disipación de calor del LED de forma pasiva. Con el crecimiento de la industria del LED, también han surgido nuevas oportunidades de negocio: la disipación activa de calor del LED. Sunon, una empresa taiwanesa, ha lanzado una serie de ventiladores dirigidos a la disipación de calor del LED, rompiendo el cuello de botella de la lenta disipación de calor del empaquetado. Teóricamente, la temperatura de unión de los chips LED no debe superar los 80 grados, pero el entorno de temperatura de los LED después del empaquetado real a menudo supera el estándar. Los módulos de disipación de calor de Sunon para MR16 (7-15W), bombillas E27 (15-25W) y downlights de 25-40W pueden reducir eficazmente la temperatura de las lámparas LED y están equipados con funciones de protección contra sobretemperatura para evitar accidentes causados por temperaturas excesivas. Según Xu Xueyi, Subdirector del Departamento de Planificación de la empresa, los productos de la empresa ya han sido adoptados por los downlights de Philips, reduciendo con éxito la temperatura de un downlight de 31W a 56°C.
El mercado de LED ha mantenido una tasa de crecimiento superior al 20% desde 2008. Los países de todo el mundo han estado vigilando con avidez este gran pastel, y varias naciones han levantado sucesivamente barreras normativas. Ha pasado medio año desde que se introdujeron los estándares nacionales chinos, y aun así no se puede detener la avalancha de chips de bajo precio. Cómo formular estándares aplicables al mercado chino de LED y que realmente promuevan a las empresas locales de LED merece una profunda reflexión. Como dijo Zheng Haowen, solo considerando desde múltiples perspectivas se pueden formular estándares industriales valiosos que conduzcan al desarrollo sostenible de la industria del LED, y solo así se puede guiar correctamente a la industria en una dirección de desarrollo saludable. De lo contrario, el intento reiterado de formular estándares que no reflejen el nivel correspondiente de la tecnología industrial y del mercado empujará el desarrollo de la industria hacia un callejón sin salida sin nada a qué atenerse.
(Editor: zhouboone)