前幾年,機構和專家還在保守預估紫外LED發(fā)展。新冠疫情的突發(fā),是否會讓紫外LED迎來爆發(fā)?本月初,首爾偉傲世(Seoul Viosys)和Sensor Electronic Technology, Inc. (“SETi”),宣布他們已經成功采用Violeds (UVCLED)技術實現(xiàn)了在30秒內殺滅99.9%的新冠狀病毒(COVID-19)。

Violeds照射前后的 COVID-19
據(jù)資料顯示,Violeds是一項使用紫外線LED(發(fā)光二極管)對事物進行照射,或者在空氣凈化系統(tǒng)上安裝LED芯片,從而殺滅細菌等有害菌的殺菌技術。

首爾偉傲世公司發(fā)展歷史
在SETi和首爾偉傲世的研究中,Violeds技術被用來展示在30秒的紫外線輻射下殺滅COVID-19效果有多強。這項研究還發(fā)現(xiàn),當冠狀病毒被放置在離光源更近的地方,暴露時間越長,滅菌效果越佳。除了冠狀病毒外,Violeds技術還被證明能夠成功殺滅99.9的其他有害細菌,如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌和鼠傷寒沙門氏菌等菌種。

暴露時間與病毒滅菌率(Violeds與病毒的距離:3cm)
紫外線LED有這么神?
對于大部分人來說,紫外線殺菌是曬一天被子,睡覺時蓋上的舒爽。其實太陽輻射出的紫外線包括UVA、UVB、和UVC頻帶。地球的臭氧層阻絕了97-99%穿透大氣層的紫外線輻射。到達地球表面的紫外線98.7%是UVA。
這里的UVA、UVB、UVC是根據(jù)波長進行劃分。
根據(jù)國際電工詞匯第845部分(International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 845)的定義,紫外線(ultraviolet radiation, 簡稱UV)是波長比可見光短的光輻射,其中100~400納米(nm)波長范圍的紫外線通常分為三類:
UV-A(波長315~400納米)
UV-B(波長280~315納米)
UV-C(波長100~280納米)
其中UVC能穿透生物的細胞膜和細胞核,破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡或再生性細胞死亡,從而起到消殺各種病菌的效果,如細菌繁殖體、芽胞、病毒、真菌等。因此,UVC紫外線也被稱為殺菌紫外線。
目前市場上大部分紫外線消毒產品仍以汞燈(也稱為水銀燈)為主,雖說其工藝技術已較為成熟且價格相對便宜,但具有容易破碎的特點,具有重大安全隱患——金屬汞對人體有巨大危害。
相比傳統(tǒng)的紫外線燈消毒長達30分鐘以上的時間,UVC LED紫外線只需幾十秒到3分鐘的時間就能強效穿透生物細胞膜和細胞核,破壞細菌DNA或RNA,殺滅各種病菌,且不含汞無臭氧,更加安全環(huán)保,正替代汞燈成為紫外線消毒新貴。

圖源:59秒
此次突如其來的新冠疫情,讓平時大眾不怎么關注的紫外殺菌燈一下就火了。新華網此前發(fā)文稱,非典時期,中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所的專家發(fā)現(xiàn),使用強度大于90μW/cm2的紫外線照射冠狀病毒30分鐘,可以殺滅SARS病毒?!缎滦凸跔畈《靖腥镜姆窝自\療方案(試行第五版)》中指出,新型冠狀病毒對紫外線敏感。
不少企業(yè)為抗擊疫情,為前線醫(yī)護人員捐獻了大量紫外線殺菌燈具或產品,如昕諾飛、雷士、雪萊特、廣明源、佛山照明、鈺創(chuàng)合成等公司。
將迎來爆發(fā)期?
據(jù)集邦咨詢LED研究中心(LEDinside)去年發(fā)布的數(shù)據(jù)來看,受到全球景氣衰退影響,2018 年紫外線 LED 廠商營收雖未如預期的爆發(fā)成長,但仍穩(wěn)定增加。在UV-C LED市場需求帶動下,2018年全球UV LED市場規(guī)模達2.99億美金,預計到2023年市場規(guī)模將達9.91億美金,2018-2023年復合增長率達到27%。

數(shù)據(jù)來源:LEDinside
從下圖可以看出,工業(yè)固化是目前UV LED最大的應用領域,2018年占總UV LED市場規(guī)模的比重達到41%,工業(yè)固化領域的產品主要以UV-A LED為主。UV-A產品技術門檻相對較低,市場競爭也非常激烈。

數(shù)據(jù)來源:LEDinside
關于整個市場趨勢,當時LEDinside給的結論是,UV LED可以說正處于起步階段,市場尚未大規(guī)模應用。近日發(fā)布的最新“2020深紫外線LED應用市場與品牌策略”中提及,近來在新型冠狀病毒 (COVID-19) 影響之下,品牌與消費者對于殺菌凈化的意識大為提升,UV-C LED廠商于農歷年后詢問度大幅增加,相信UV-C LED也將有機會穩(wěn)定提升市場產值。
TrendForce的分析師表示,UV-C LED廠商耕耘家電品牌領域多年,隨著UV-C LED 技術穩(wěn)定與品牌接受度提升,2020年終于可迎來成長爆發(fā)點。相較于家電品牌市場,商業(yè)應用領域對于UV-C LED產品價格接受度較高。接下來UV-C LED則可望進入商業(yè)空調、表面殺菌與凈水領域。
從今年開始,限定汞使用和排放的國際《水俁公約》正式生效,傳統(tǒng)的汞燈將限制、禁止生產和使用,并逐步退出市場。那么基于氮化鎵寬禁帶半導體材料的深紫外LED成為這一新應用的不二選擇。有專家表示采用深紫外LED替代傳統(tǒng)汞燈,在消毒殺菌的應用類似于白光LED替代傳統(tǒng)光源在照明領域的應用,將形成一個巨大的新興產業(yè)。
新華網2月份一篇稿件引用專家的說法:過去十多年里,我國半導體照明產業(yè)蓬勃發(fā)展,形成了如今超過8000億元的巨大產業(yè)規(guī)模。深紫外LED如果實現(xiàn)對汞燈的替代,就意味著在未來十年,深紫外產業(yè)將會發(fā)展成為一個像LED照明一樣的新的萬億產業(yè)。