打破日美垄断，一项国家技术发明一等奖的前与后

一盏100瓦的LED路灯，由64颗单价约1.5元的1.42瓦LED灯珠组成，其照明效果可与250瓦高压钠灯媲美。

以每晚亮灯11小时计算，每日用电量从三度降至一度。

若主路原使用400瓦高压钠灯，改用150瓦LED灯后每晚可省电约三度。

2018年，银川将4.5万盏高压钠灯更换为LED灯，运行六年来年均节电4840万度。

此外高压钠灯寿命仅1-2年，而LED灯寿命超5万小时，可持续使用十余年。

LED灯作为光电芯片组，天然易于与数字技术结合，支持单灯控制和智能监控，显著降低运维成本。

以十年周期计算，更换LED灯所节省的电费在扣除设备成本后，仍能产生可观收益。

这些氮化镓基灯珠凝聚着顶尖科技智慧，其制造需在衬底上生长氮化镓基薄膜，工艺极为复杂。

目前全球衬底技术主要存在三条路线，分别源自日本、美国和中国，均获得各国最高荣誉认可。

日本团队于1993年发明蓝宝石衬底路线，此后二十年，基于该路线的LED产业快速发展，成为市场主流。

如今普遍使用的LED灯具、显示屏等大多源于此技术。

核心研发者中村修二因此获得2014年诺贝尔物理学奖及日本天皇文化勋章。

然而蓝宝石衬底存在固有缺陷：作为绝缘体，其硬度高且导热性差，难以薄化切割，无法制成垂直结构器件，制约了大功率LED的发展。

美国团队1995年推出碳化硅衬底路线，于2003年获美国总统技术奖。

碳化硅是导电半导体，可实现垂直结构，导热性能较蓝宝石提升十倍以上。

但该路线成本高昂，且受制于蓝宝石路线的先发优势和全球产业格局，难以通过规模化降低成本。

在此背景下，南昌大学江风益教授团队成功开拓出第三条技术路线硅衬底，荣获国家技术发明奖一等奖。

硅材料兼具多重优势，但在硅衬底上制备高光效LED芯片一直是世界级难题。

由于硅与氮化镓存在严重的热失配与晶格失配，全球研究者历时四十余年未能突破，该路线一度被业界视为不可行。

对于中国这个LED制造大国而言，长期依赖日美技术路线存在巨大风险。

蓝宝石路线布满国外专利壁垒，既阻碍中国企业进军国际市场，又构成持续威胁。

江风益团队立志破除这些“专利地雷”，坚持科研与产业化统一的发展路径。完成从0到1的技术突破，实现从1到N的成果转化，最终达成从N到0的全市场化。

自2003年起，江风益在实验室扎根，历经三千多次实验，最终在硅衬底上成功生长出氮化镓发光薄膜。

2005年产出样品，2006年创办晶能光电，2007年建厂，2008年试生产，2009年实现小功率LED芯片量产。

2011年企业入选《麻省理工科技创业》全球创新力50强；2012年大功率芯片量产被评为行业年度事件。

这一系列突破使中国拥有了完全自主的源头技术，显著降低行业专利风险。

2016年面对国外公司的专利诉讼，通过技术交流成功化解争端，印证了自主创新的价值。

然而产业化道路充满挑战，晶能光电原计划专注上游芯片生产，但中下游企业因设备适配、成本风险和供应稳定性等问题持谨慎态度。

为打破僵局，企业被迫自建封装线，从手电筒这一细分领域切入。

联合创始人王敏带队驻守“手电筒之乡”宁波西店镇，甚至开发出照射距离达两公里的超级手电筒证明技术优势。

与此同时，路灯市场成为重要突破口。

晶能光电的照明部门独立成为央企中国节能的子公司晶合科技，创新推出“合同能源管理”模式，以长周期节电收益作为利润来源，或与政府分成。

该模式要求技术过硬、设备可靠，目前企业已管理65万余盏灯具，全周期预计节电21亿度以上。

据住建部数据，中国城市道路照明灯数量从2017年的2593万盏增至2021年的3234万盏，市场规模5500亿元，其中约三分之二仍使用传统钠灯。

按政策要求，2030年LED灯占比需超80%，仅城市道路替换需求就超1000万盏，这还不包括农村市场。

巨大市场正吸引更多企业加入合作，产业生态逐步完善。

硅衬底路线的成功得益于基础研究、技术转化和市场应用的紧密结合。

国家技术发明奖一等奖由南昌大学江风益团队、晶能光电和中节能晶合照明联合获得，标志着“产学研用”协同创新的胜利。

国家863专家组评价该技术打破了日美垄断，形成三足鼎立新格局。

这项技术的影响远不止照明领域。

十几年前，智能手机闪光灯LED灯珠单价高达3美元，随着硅衬底技术突破，同等性能产品价格降至0.5元人民币，如今全球每三部手机中就有一部使用该技术闪光灯。

其电流分布均匀、散热快、方向性好的特点，更使其在汽车大灯、探照灯等高端照明领域表现优异。

在显示领域，硅衬底技术正展现更大潜力。OLED虽已成为智能手机主流，但存在成本高、寿命短等局限。

其竞争对手Mini LED和Micro LED中，硅衬底路线在成本控制、波长一致性和CMOS兼容性等方面具备优势。

虽然Micro LED大规模量产预计要到2028年后，但三星、LG等企业已在积极布局，汽车厂商也对其在车载显示中的应用寄予厚望。

中国产业链上下游企业正在加速技术攻关，力争抢占先机。

科技创新往往超乎预期，江风益教授自上世纪90年代投身该领域，历时三十余载才见证技术初步成熟。

今天谈论新质生产力，应当理解这是一个从量变到质变的长期过程。

中国硅衬底LED技术的发展历程证明，只有坚持长期主义，才能在核心技术上实现真正突破，在全球科技竞争中赢得主动。

这需要资本、产业和社会各界的共同耐心与支持。