本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
需要什么才能说服你花 45 美元购买一个 100 瓦的灯泡？
一家名为 Switch Lighting 的硅谷公司认为他们有答案。Switch 是一家初创公司，计划推出一种替代浪费能源的白炽灯泡的产品，这种灯泡高效、寿命长且外观好看——无论是否点亮。
Switch 生产 LED 灯泡，这是一种快速发展的技术，很可能取代紧凑型荧光灯（CFL），成为节能灯泡的首选。它不是唯一一家生产 LED 灯泡的公司，但很可能是第一家生产 100 瓦白炽灯泡替代品的公司，美国即将出台的法规将从 1 月 1 日起基本上禁止在商店货架上销售这种灯泡。法律规定，灯泡在 72 瓦或更低的功率下，产生与旧式 100 瓦灯泡相同的光输出（以流明为单位）。Switch 和其他制造商认为，消费者会更喜欢 LED 而不是 CFL，许多人抢购 CFL 是因为它们被广泛宣传的效率优势超过白炽灯泡，但结果却发现这种扭曲的新型灯泡也有一些严重的缺点。
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早期的 CFL 发出病态的光芒；它们与调光开关不兼容；它们的寿命远没有制造商声称的那么长。而且，也许最具破坏性的是，试图走向绿色的消费者有点恼火地发现，CFL 含有少量有毒汞，这意味着安全地处理灯泡或清理破碎的灯泡需要格外小心。今天的 CFL 在模仿白炽灯泡的多功能性和温暖光芒方面比早期的前辈要好得多，但汞问题尚未解决。
LED 登场了。这种基于半导体的灯泡在能源效率方面已经比 CFL 略胜一筹，并且预计在未来几年会变得更加高效。（请参阅下图能源部的预测。）它们是可调光的；它们不含汞。
尽管制造商的声明需要持保留态度，但 LED 灯泡的额定寿命通常是同类 CFL 的两到三倍，是白炽灯泡的 20 到 30 倍。简而言之，LED 灯泡是即插即用的。它的行为很像熟悉的白炽灯泡，但寿命更长，耗电量只有五分之一。
LED 灯泡的性能规格远远超过美国即将出台的关于灯泡效率的法规，这些法规将有效地取消旧式白炽灯泡的制造或进口，首先是 2012 年的 100 瓦灯泡，然后是 2013 年和 2014 年的较低输出灯泡。飞利浦和喜万年等公司已经将 LED 灯泡摆上货架，以取代 40 瓦、60 瓦和 75 瓦的白炽灯泡。新来者 Switch 尚未将其产品推向市场，但表示将在 2012 年这样做，包括 100 瓦灯泡的替代品 Switch100，零售价约为 45 美元。
Switch 可能是第一家生产 100 瓦灯泡 LED 替代品的原因是其创新的液体冷却系统，该系统可防止组件过热。Switch 灯泡的玻璃罩充满了透明液体，该液体从灯泡底部附近的 LED 中吸热，循环到顶部，并通过玻璃辐射热量，然后再下沉以吸走更多热量。Switch 首席执行官 Tracy Bilbrough 本月早些时候访问了大众科学的办公室，以展示其公司的产品，他将对流冷却循环比作熔岩灯。
Bilbrough 不愿透露冷却剂是什么，但他表示这是一种良性的、食品级的物质，一旦灯泡上市，就很容易进行逆向工程。“人们很快就会弄清楚的，”他说。他说，对流液体使 Switch 比竞争对手的风冷灯泡具有大约 30% 的冷却优势。这使得 Switch 灯泡能够从更少的 LED 芯片中产生更多的流明，从而降低成本，因为每个芯片都可以在不过热的情况下更努力地工作。（这种液体也使 Switch 灯泡具有相当大的分量；每个灯泡重约 9 盎司。）
无论制造商或冷却机制如何，LED 灯泡的效率都伴随着高昂的前期成本。目前，单个 LED 灯泡的价格大约相当于 10 个 CFL 或 100 个白炽灯泡。LED 的成本将会下降，就像所有半导体器件随着这些器件的成熟而下降一样。飞利浦等大型多元化公司在市场上销售多种 LED，它们可以承受从其他产品中获得大部分利润，同时 LED 价格降至更亲民的水平。
但 Switch 是一家一心一意的公司——它的目标只是开发和销售 LED 灯泡。为了生存，该公司必须说服购物者，现在花更多的钱购买灯泡是一项长期的良好投资。
为了实现这一目标，消费者将不得不改变他们对灯泡的看法，不再将它们视为廉价的一次性产品，而是视为可能比家里的狗寿命更长的东西。Switch 声称其 LED 灯泡的寿命约为 20,000 小时——如果灯泡每天亮三个小时，则超过 18 年，这是联邦贸易委员会在进行灯泡比较时假设的使用时间。飞利浦已经在市场上销售的 LED 灯泡宣传的寿命为 25,000 小时，即超过 22 年。
换句话说，如果 LED 能够达到制造商的声明，那么安装在儿童房的灯泡在该儿童完成大学学业时仍然可以使用。在此期间，大多数美国人将多次搬家。但 Bilbrough 预计，随着价格更高、更耐用的 LED 的兴起，人们将在搬家时开始打包他们的灯泡，就像他们现在对小家电所做的那样。“我将此视为耐用消费品，”他说。
尽管存在思维模式的转变，但 Bilbrough 表示，他的公司将尝试降低价格，以限制购物者的初始投资。“我们显然正在努力达到消费者会说‘这对我来说很有意义’的价格点，”他指出。但即使在今天的价格下，LED 在使用几年后也比白炽灯泡便宜。例如，一个 12 瓦的飞利浦 LED（零售价：约 25 美元）产生的光与一个 60 瓦的白炽灯泡（零售价：约 40 美分）一样多。按照美国平均电价 每千瓦时 12 美分计算，LED 灯泡每年可为所有者节省 6.31 美元，并在不到四年的时间内收回成本——在此期间，同一所有者将不得不更换白炽灯泡几次。
假设 Switch100 的生产版本符合该公司目前的规格，那么 100 瓦白炽灯泡与 LED 的经济性将是相似的。Bilbrough 表示，Switch100（45 美元）将消耗约 20 瓦的功率，与白炽灯泡（40 美分）相比，每年可节省 10.51 美元的电费。LED 再次将在大约四年内收回成本。
但是，更成熟的荧光灯泡要便宜得多，而 LED 现在仅凭经济性还无法与它们竞争。LED 制造商将不得不依赖 CFL 的缺点，特别是它们在调光开关和汞含量方面的问题，促使消费者转向其他高效的替代品。Bilbrough 希望 Switch 灯泡引人注目的外观（该灯泡在 9 月份登上了WIRED 的封面，并且最近获得了设计奖）也将有助于扭转局面。“你购买笔记本电脑部分是基于其工业设计，你购买手机部分是基于其工业设计，”他说。“你为什么不关心它的外观呢？”