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当前RoHS指令对紫外灯与紫外LED的影响——法规现状与发展动态

RoHS指令2011/65/EU限制电气电子设备中危害物质的使用,其中包括汞。该指令附件III为含汞灯具提供了有时限的豁免。所有与紫外相关的豁免均已提交续期申请;根据该指令第5(5)条,在欧盟委员会做出决定之前,这些豁免继续有效。对使用者而言,这意味着:含汞紫外灯仍可继续供应,同时也值得考虑是否可以将相关工艺转换为紫外LED。

截至2026年8月的状态:目前与紫外相关的豁免正在被称为"Pack 29"的程序中进行评估。相关方咨询于2026年6月6日至2026年8月1日进行,Oeko-Institut于2026年8月2日宣布咨询结束。欧盟委员会尚未公布任何决定。因此,附件III中所列的2027年2月24日这一日期,并不意味着这些豁免会自动被禁止。

在普通照明领域,欧盟的进展要大得多:许多针对荧光灯及紧凑型荧光灯的豁免已经到期。紫外光源的相关进展则遵循单独的流程,具体内容如下所述。

指令2011/65/EU("RoHS 2")于2013年1月3日取代了此前的指令2002/95/EC("RoHS 1"),并经多次修订后,仍然是现行的法律依据。相比之下,"RoHS 3"并非某一独立指令的正式名称。在实际使用中,该术语通常指代委托指令(EU) 2015/863,该指令在附件II中新增了四种邻苯二甲酸酯:DEHP、BBP、DBP和DIBP。

指令2011/65/EU附件III和附件IV中的豁免均有时限,并会根据科学和技术进展定期进行审查。

指令2011/65/EU附件III中有多项豁免与紫外灯相关。已公布的法律状态与正在进行的续期程序须分别看待。以下豁免在附件III中标注的到期日期均为2027年2月24日,同时也属于Pack 29程序的评估范围:

  • 1(f)-I – 主要发射紫外光谱光线的单端(紧凑型)荧光灯:每支灯管汞含量不超过5 mg
  • 2(b)(4)-II – 主要发射紫外光谱光线的其他荧光灯:每支灯汞含量不超过15 mg
  • 4(a)-I – 无荧光粉涂层的低压放电灯,应用要求其主要光谱输出范围位于紫外光谱内:每支灯汞含量不超过15 mg(UV-C低压灯及汞齐灯)
  • 4(f)-IV – 发射紫外光谱光线的灯具中所含的汞(中压及高压灯)

附件III中还包含其他与灯具相关的豁免,例如4(f)-II,适用于投影仪中要求输出≥2000 ANSI流明的高压汞(蒸气)灯。该豁免同样属于Pack 29程序的一部分。

金属卤化物灯的特殊情况:对于豁免4(e)("金属卤化物灯中的汞"),合并版附件III同样标注了2027年2月24日这一日期。但该豁免并未列入已公布的Pack 29名单中。根据第5(5)条继续有效的前提是须及时提交续期申请,而目前公布的程序状态中并未记录4(e)存在此类申请。因此,任何使用金属卤化物灯的用户——例如用于太阳模拟或耐候性测试——都应单独跟踪该事项的进展,而不应仅凭紫外相关豁免仍然有效便推断该豁免同样继续有效。

关键在于:只要在规定期限内提交了续期申请,附件III中所列的2027年2月24日这一日期并不会自动导致豁免终止。根据指令2011/65/EU第5(5)条,在欧盟委员会就该申请做出决定之前,现有豁免继续有效。若续期申请被拒绝或豁免被撤销,则根据第5(6)条,该豁免最早在决定做出后12个月、最迟在18个月后失效。

若某项豁免确实到期,RoHS指令将禁止依据该豁免将新的含汞紫外灯投放市场。然而,对于目前仍在续期程序中的紫外相关豁免,截至2026年8月,尚未有决定规定其自2027年2月24日起停止投放市场;在欧盟委员会做出决定之前,这些豁免将继续适用。

对于库存产品,须区分首次投放欧盟市场与后续在市场上提供两种情形。在豁免到期前已投放市场的灯具,可以继续交易和使用。但这不适用于尚未投放市场的库存——因此,"所有剩余库存均可继续销售,无论其市场投放状态如何"这一笼统说法并不准确。

RoHS指令第4(4)(f)条并未将备件规则与系统的安装日期挂钩。第4(1)条规定的物质限制,不适用于为维修、再利用、功能更新或产能升级而使用的电缆或备件,前提是该电气电子设备曾受益于某项豁免,并在该豁免到期前已投放市场——且该规定仅针对该特定豁免适用。对于紫外系统而言,这意味着:起决定作用的是系统投放市场的时间,而非其在使用方现场安装的时间。因此,对于已及时投放市场的系统,其替换灯具在相关豁免到期后仍可继续供应。

欧盟委员会在决定RoHS豁免事项时,会考量多项因素,包括从科学或技术角度而言,消除或替代该物质是否可行;替代方案的可靠性是否得到保障;以及替代所带来的环境、健康和消费者安全方面的总体影响是否可能超过其总体收益。此外,替代方案的可获得性、替代所带来的社会经济影响,以及对创新可能产生的不利影响,也会被纳入考量范围。

在此背景下,我们对紫外LED与紫外灯管的当前发展作如下判断:

相关法规旨在减少灯具中有毒汞的使用,并从长远来看转向LED技术等无汞替代方案。

对于许多UVA应用而言,UVA LED(发射波长为 365 nm 及更长波长)如今已是技术上成熟的无汞替代方案。其优势在于快速开关、可有针对性地选择光谱、结构紧凑以及不含汞。因此,对于新的开发项目和新工艺的导入,我们建议评估采用UVA LED。是否适合完全替代取决于具体工艺——尤其取决于波长、辐照度或剂量、受照面积、系统几何结构、效率、热管理、使用寿命以及工艺验证。

对于UV-B和UV-C应用,以及高辐射通量、大受照面积或特殊光谱的场合,替代含汞辐射源在技术上难度更大。UV-B与UV-C LED近年来取得了长足进步,并已应用于多种场合。然而,不能一概而论地认为其在所有紫外工艺中都具备技术和经济上的等效性。因此,替代技术的可获得性、可行性与可靠性,是当前RoHS豁免评估的核心议题。

2015年和2020年,附件III中各项豁免的续期申请在市场参与方的参与下经充分论证并作出决定。就本轮而言,依据第5(5)条,申请必须在豁免到期前至少18个月提交,即不迟于2025年8月24日。这些申请将于2026年在Pack 29程序下进行评估;利益相关方咨询于2026年6月6日至8月1日进行,并自2026年8月2日起结束。欧盟委员会尚未公布决定。据欧盟委员会表示,目前一项RoHS豁免的决定自申请之日起需要18至24个月;这并不构成具有约束力的决定日期。

汞管制的历史沿革

汞的管制有着悠久而复杂的历史,并与环境和健康灾难密切相关。其中尤为值得关注的是始于1950年代的日本水俣病事件。含汞废水排入水俣湾,造成了巨大的环境损害以及当地居民严重的健康损害。这场灾难使全球关注到汞的危害,并推动了对这一污染物加强管制的努力。

《水俣公约》旨在在全球范围内保护人类健康和环境免受汞排放的危害。它对汞的整个生命周期进行规范,从开采直至废弃处置。

在欧盟(EU),近几十年来已采取大量法律措施以尽量减少汞的使用。一个重要的里程碑是2003年出台的RoHS指令(有害物质限制指令),其目标是限制在电气电子设备中使用铅、汞、镉、六价铬和多溴联苯等特定有害物质。

目前生效的RoHS指令(2011/65/EU)于2011年通过,并持续修订;正是该指令使紫外灯管的豁免具有了时限性。委托指令(EU) 2015/863,通常被称为"RoHS 3",在附件II中新增了四种邻苯二甲酸酯。这项额外的物质限制自2019年7月22日起适用于大多数电气电子设备,自2021年7月22日起适用于包括体外诊断设备在内的医疗器械以及监测和控制仪器。汞的最大浓度限值保持不变;对紫外灯管具有决定意义的规则载于附件III,并通过委托法案加以调整。

除RoHS之外,欧盟还有关于汞和化学品的其他规定。REACH法规(EC) No 1907/2006可追溯至2006年,因此并非2022年以来新出台的法律文件。

对于添汞产品,关于汞的法规(EU) 2017/852同样具有相关性。该法规由法规(EU) 2024/1849予以扩展——业界讨论的2025年12月31日和2026年12月31日这两个日期即源于此。其中在附件II的A部分新增的条目针对的是用于普通照明的灯具以及非直管型三基色灯和卤磷酸盐灯。对于主要在紫外光谱范围内发射的辐射源,RoHS指令附件III的豁免制度仍是决定性依据。这两套规则的适用范围必须分别评估。

与紫外灯管中的汞相关的法律要求

指令2011/65/EU原则上将电气电子设备中的汞限制在附件II规定的最大浓度限值,即均质材料中0.1%(重量比)。紫外灯管应用广泛,包括水和空气消毒、印刷工业以及医疗器械。尽管具有诸多有用特性,这些灯管中所含的汞仍构成环境与健康风险。

因此,对于紫外灯管而言,关键不仅在于一般性的汞限值,更在于附件III中适用的豁免条款及其精确适用范围和各自的数量限值——依据1(f)-I为每个灯体5 mg,依据2(b)(4)-II和4(a)-I为每只灯管最高15 mg。制造商和进口商必须确保并证明符合物质限制要求:通过技术文件、符合性评定程序、欧盟符合性声明以及产品的CE标志。RoHS指令并未规定必须对每只紫外灯管单独标注其汞含量的普遍性独立义务;但其他法规可能产生额外的标识义务。

灯具中汞的逐步淘汰:技术替代方案与挑战

灯具中汞的逐步淘汰既带来技术挑战,也带来经济挑战。汞是许多紫外灯管的关键组成部分,因为它在紫外光辐照下是一种非常高效且稳定的辐射源。因此,开发无汞替代方案需要投入大量的研究与开发工作。

紫外LED是含汞紫外灯管的一种前景广阔的替代方案。这类光源采用半导体技术而非汞,具有众多优势,包括更长的使用寿命、更低的能耗以及无需预热即可立即投入运行。尽管具备这些优势,紫外LED在某些应用中(例如UV-C或UV-B领域,或高辐射通量场合)仍无法完全达到汞蒸气灯的性能水平。要实现完全替代,尤其在大功率应用和水消毒领域,还需要进一步的技术进步。

紫外灯管市场近年来已发生显著变化。虽然含汞紫外灯管仍可获得,但对环境友好型替代方案的需求正在稳步增长。

除紫外LED之外,还有其他技术可作为含汞紫外灯管的替代方案。例如,准分子灯提供了一种无汞选择,在特定应用中高效且有效。这类灯管通过激发惰性气体产生紫外光,因而为特定应用提供了环境友好的解决方案。

总体而言,显而易见的是,紫外灯管中汞的管制既是一项挑战,也是创新的机遇。企业需要主动应对法律要求,同时投资于环境友好型替代方案的开发与实施。 

截至2026年8月,后续的监管走向仍不明朗。在Pack 29程序下,已提交的续期申请正在接受评估。可能的结果包括续期、对某项豁免的修改或收窄,或者驳回并随后给予12至18个月的过渡期。从已公布的欧盟法律与程序现状中,无法推导出未来将按何种确定顺序对UVA、UVB或UVC各项技术加以限制。

我们的评估:如果出现分阶段的限制,我们预计首先受到影响的将是低功率UVA应用,因为该领域已有成熟的UVA LED替代方案。对于大功率紫外辐射源以及UVB和UVC应用,我们认为在可预见的未来尚无全面等效的替代品。这是一项技术评估,并非对正在进行的程序结果所作的表态。

RoHS与灯管:哪些仍然被允许

关于RoHS与灯管的问题没有统一的答案,因为豁免条款根据灯管类型和应用不同而在不同时间到期。决定性因素并非灯管是否含有汞,而是其预期用途是否存在有效的豁免条款。

工业紫外工艺所遵循的规则与普通照明不同——而这正是最常见的误区所在。

主题专家

作者:Dr. Mark Paravia

Dr.-Ing. Mark Paravia是Opsytec Dr. Gröbel GmbH(位于埃特林根)的总经理,并负责管理该公司通过认可的校准实验室。在卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)照明技术研究所从事脈冲氙气激元放电研究之后,他目前的研究重点是光学辐射测量技术。他是DIN标准委员会FNL 7「光学辐射」的副主席,同时也是DVGW紫外线消毒项目组的成员。