隨著LED在照(zhao)(zhao)明(ming)領域不(bu)斷擴(kuo)展,植(zhi)物照(zhao)(zhao)明(ming)在該領域已經占據(ju)一(yi)席之(zhi)地,逐漸運用(yong)到了農業(ye)(ye)生產(chan)、果蔬(shu)種植(zhi)、花卉培植(zhi)等(deng)各(ge)項農作物領域。雖然應(ying)用(yong)規模不(bu)及普通商(shang)照(zhao)(zhao)或家居(ju)照(zhao)(zhao)明(ming)那樣(yang)廣(guang)泛,但植(zhi)物照(zhao)(zhao)明(ming)作為LED的(de)(de)一(yi)個特殊應(ying)用(yong)領域,由于(yu)本(ben)身的(de)(de)優(you)越(yue)性,也逐漸得(de)到市(shi)場的(de)(de)認可,市(shi)場需求日漸增長。總體而言,我國(guo)目前(qian)的(de)(de)植(zhi)照(zhao)(zhao)還(huan)處(chu)于(yu)起步階段,技術和渠道(dao)建設是眾多想要(yao)在這領域搶得(de)先機的(de)(de)企業(ye)(ye)的(de)(de)攻破點,國(guo)外照(zhao)(zhao)明(ming)巨(ju)頭在布局業(ye)(ye)務(wu)方面,對(dui)整(zheng)個植(zhi)物照(zhao)(zhao)明(ming)產(chan)業(ye)(ye)起到積極的(de)(de)推動(dong)作用(yong)。

當前植物(wu)照明的現(xian)狀
在照明(ming)(ming)市場競爭劇烈,環保健(jian)康問題日益突出的(de)(de)背(bei)景下,植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照明(ming)(ming)應用(yong)(yong)逐漸成為(wei)LED發展的(de)(de)方向之一(yi),很(hen)多LED廠商紛紛著(zhu)手布局LED植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照明(ming)(ming)業(ye)務。一(yi)般(ban)而言,傳(chuan)統植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)設(she)施栽(zai)培中(zhong)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)光(guang)(guang)源一(yi)般(ban)是熒(ying)光(guang)(guang)燈(deng)、金屬鹵(lu)化物(wu)(wu)(wu)燈(deng)、高壓鈉燈(deng)和白熾(chi)燈(deng),這些光(guang)(guang)源是依據(ju)人眼(yan)對(dui)光(guang)(guang)的(de)(de)適應性所選擇(ze)的(de)(de),其(qi)光(guang)(guang)譜(pu)有(you)很(hen)多不(bu)必要的(de)(de)波長(chang),對(dui)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)長(chang)的(de)(de)促進作用(yong)(yong)少。而LED作為(wei)第四代新型照明(ming)(ming)光(guang)(guang)源,具有(you)節能環保、安全可(ke)(ke)靠、使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命長(chang)、響應時(shi)間(jian)短、體(ti)積小(xiao)、重(zhong)量輕、發熱量少、易(yi)于分散或組合(he)控制等許多不(bu)同(tong)于其(qi)他電(dian)光(guang)(guang)源的(de)(de)重(zhong)要特點,發出光(guang)(guang)的(de)(de)波長(chang)可(ke)(ke)從紫外線(xian)C(~250nm)到紅外線(xian)(~1000nm)廣泛(fan)的(de)(de)區間(jian)范(fan)圍,并且每個LED發出光(guang)(guang)的(de)(de)波長(chang)范(fan)圍可(ke)(ke)以很(hen)窄。因而,它是一(yi)種真(zhen)正具有(you)頻(pin)譜(pu)控制能力的(de)(de)且非常有(you)效的(de)(de)植(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照明(ming)(ming)光(guang)(guang)源,有(you)著(zhu)廣闊的(de)(de)發展前景。
國外(wai)市場風生水起(qi)
據了(le)解,全球LED應用植(zhi)物照明(ming)的產值從2013年起,開始呈現高速成長(chang),初步統(tong)計2014年達(da)1億(yi)美元,2017年預計可達(da)5億(yi)美元。植(zhi)物照明(ming)作為一塊(kuai)新興的市(shi)場,引來大批國際巨頭的開拓。
在(zai)2016年5月,松(song)下就宣布向日本(ben)西部(bu)燃氣公司(si)旗下企(qi)業(ye)(ye)SGGreenhouse交付(fu)了“人造(zao)光型植物工(gong)廠系統(tong)”。SGGreenhouse從2016年1月開始實施栽培實證實驗,之(zhi)后從5月20日開始銷售將鉀含量降至原來20%以(yi)下(98mg/100g以(yi)下)的(de)“低(di)鉀生菜”。據悉,此次交付(fu)的(de)人造(zao)光型系統(tong)及(ji)(ji)栽培技(ji)術(shu)(shu)融合了松(song)下的(de)多項技(ji)術(shu)(shu),包括利用節能、分析及(ji)(ji)光學技(ji)術(shu)(shu)的(de)植物培育控制技(ji)術(shu)(shu),照明、空(kong)調等環境控制技(ji)術(shu)(shu)等。該植物工(gong)廠系統(tong)將在(zai)減少耗電的(de)同(tong)時提(ti)(ti)供均質的(de)栽培環境,提(ti)(ti)高栽培成品率,為農業(ye)(ye)工(gong)業(ye)(ye)化做出貢獻。
在(zai)6月,科銳宣布推出(chu)(chu)針對(dui)植物(wu)照明優(you)化的(de)XQ-E Photo Red LED。比之最(zui)為相近的(de)同行產(chan)品(pin),該產(chan)品(pin)輸出(chu)(chu)相似,而尺寸僅(jin)為1/3不到(dao)。XQ-EPhotoRedLED擴展(zhan)了(le)針對(dui)植物(wu)照明優(you)化的(de)小(xiao)(xiao)尺寸LED器件系列,能夠幫助照明生產(chan)商減小(xiao)(xiao)燈具(ju)尺寸,降(jiang)低系統成本,能夠提供更高的(de)光(guang)合(he)光(guang)子通(tong)量(PPF,Photosynthetic Photon Flux)、效率和可靠(kao)性。
國內市場(chang)略微滯后
和(he)國(guo)外市場(chang)相比,目前國(guo)內大企(qi)業(ye)不主動開(kai)(kai)發植(zhi)物(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)市場(chang),綜(zong)合(he)型人才缺(que)乏、成本投入高、專利缺(que)失(shi)、企(qi)業(ye)產出(chu)率(lv)低等問題(ti)都是國(guo)內企(qi)業(ye)還面(mian)臨(lin)的困(kun)難(nan)。這些都導(dao)致國(guo)內植(zhi)物(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)落后于國(guo)際市場(chang),國(guo)內市場(chang)滲透(tou)率(lv)低。懂生物(wu)培養知識以及LED技術的綜(zong)合(he)型人才是開(kai)(kai)發植(zhi)物(wu)照(zhao)(zhao)明(ming)產品的關(guan)鍵,很多國(guo)際大廠(chang)在各(ge)國(guo)政策(ce)的支(zhi)持下(xia),與(yu)科研院(yuan)校(xiao)合(he)作,建立實驗室或者植(zhi)物(wu)工廠(chang)。
而對(dui)(dui)(dui)于國內企業(ye)(ye)而言(yan),這一(yi)投入太過于龐大(da)(da)(da),成本太高。目前有部(bu)分企業(ye)(ye)與(yu)農業(ye)(ye)科研院校進行聯手合作,但基本上是探(tan)討相關技術問(wen)題,很少(shao)(shao)涉及到實驗應用(yong)階段。但大(da)(da)(da)部(bu)分中小企業(ye)(ye)對(dui)(dui)(dui)植(zhi)物(wu)(wu)照明的(de)投入,僅停(ting)留在(zai)對(dui)(dui)(dui)番茄、大(da)(da)(da)白菜等少(shao)(shao)數幾種植(zhi)物(wu)(wu)的(de)自主研發上,即用(yong)LED燈對(dui)(dui)(dui)相關植(zhi)物(wu)(wu)做簡單的(de)照射,應用(yong)并不廣泛。
廠家(jia)規(gui)模小、數(shu)(shu)量少(shao)、缺乏(fa)核心技(ji)術(shu)是國(guo)(guo)內植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)技(ji)術(shu)發(fa)展的瓶頸。據有(you)關(guan)數(shu)(shu)據統計,截至2012年6月,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)具備(bei)一(yi)定規(gui)模的LED植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)企業(ye)(ye)數(shu)(shu)量約(yue)40家(jia)。廣東(dong)是LED植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)企業(ye)(ye)分(fen)布的主要省份,在全國(guo)(guo)占比(bi)高達84%,大部(bu)分(fen)集中(zhong)(zhong)在深(shen)圳(zhen)(zhen),代(dai)表性企業(ye)(ye)包括深(shen)圳(zhen)(zhen)聯邦重科(ke)電子科(ke)技(ji)有(you)限(xian)(xian)公司(si)、深(shen)圳(zhen)(zhen)佰晟光電科(ke)技(ji)有(you)限(xian)(xian)公司(si)、深(shen)圳(zhen)(zhen)長田照(zhao)明(ming)有(you)限(xian)(xian)公司(si)、深(shen)圳(zhen)(zhen)三鑫寶半導體照(zhao)明(ming)有(you)限(xian)(xian)公司(si)和(he)深(shen)圳(zhen)(zhen)億上光科(ke)技(ji)有(you)限(xian)(xian)公司(si)等(deng)。其次是山東(dong)省,占比(bi)為(wei)8%。從需求(qiu)看,對(dui)LED植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)需求(qiu)量最大的區(qu)域為(wei)華中(zhong)(zhong)、華東(dong)和(he)華北(bei)一(yi)帶,農業(ye)(ye)、花卉產業(ye)(ye)相對(dui)發(fa)達。但(dan)是從目(mu)前來(lai)講,LED植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)主要市(shi)場在國(guo)(guo)外,國(guo)(guo)內需求(qiu)尚(shang)小,處于起(qi)步(bu)階段,因此山東(dong)、河南等(deng)LED植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)照(zhao)明(ming)企業(ye)(ye)不多(duo)。
除了企(qi)業分布不均外,我國(guo)半(ban)導體芯(xin)(xin)片(pian)外延(yan)(yan)片(pian)行業起步較晚,積累(lei)經(jing)驗少,在(zai)芯(xin)(xin)片(pian)外延(yan)(yan)方面的(de)專利實力相對較為薄(bo)弱,大量(liang)的(de)核心專利掌握在(zai)日(ri)(ri)本日(ri)(ri)亞、美(mei)國(guo)科銳等早期領跑企(qi)業手中,也極大阻礙國(guo)內(nei)芯(xin)(xin)片(pian)企(qi)業的(de)發展(zhan)。這些(xie)都(dou)是(shi)國(guo)內(nei)當前植物照(zhao)明發展(zhan)面臨的(de)問題。
植物照明顛覆傳(chuan)統農業方式
隨著對半導(dao)體發光物質研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)的(de)(de)(de)深入,LED制(zhi)(zhi)造技術的(de)(de)(de)逐(zhu)漸提高(gao)和新材料的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)開(kai)發,LED技術也取得(de)了突(tu)破性(xing)進展,在植(zhi)物設施栽培(pei)的(de)(de)(de)開(kai)發中(zhong),LED技術逐(zhu)漸被運用。特別是在超高(gao)亮度LED研(yan)制(zhi)(zhi)成(cheng)功后,像光形態研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)、光合(he)過程(cheng)和葉綠素(su)工作機(ji)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)等(deng),在植(zhi)物生理或栽培(pei)方(fang)向的(de)(de)(de)運用逐(zhu)漸廣泛。
近(jin)日,由中國(guo)農(nong)科院(yuan)環發所自(zi)(zi)主研發的(de)(de)“智能LED植物工(gong)廠”,以(yi)其(qi)“土地(di)利用(yong)和(he)農(nong)作(zuo)(zuo)(zuo)方式(shi)的(de)(de)顛覆性(xing)技術”,在正于此間(jian)(jian)舉辦的(de)(de)國(guo)家“十(shi)二(er)五(wu)”科技創新(xin)成就展上亮(liang)相(xiang)。據(ju)悉(xi),該技術根(gen)據(ju)植物對不(bu)同光(guang)(guang)譜的(de)(de)“偏好”,選擇相(xiang)應的(de)(de)LED燈(deng)取代陽光(guang)(guang)作(zuo)(zuo)(zuo)為光(guang)(guang)源,進行24小時(shi)不(bu)間(jian)(jian)斷光(guang)(guang)照,可(ke)對植物工(gong)廠內(nei)的(de)(de)溫(wen)度(du)、濕度(du)、光(guang)(guang)照、氣流、二(er)氧化碳濃度(du)以(yi)及(ji)營(ying)養液(ye)等(deng)環境要素作(zuo)(zuo)(zuo)實(shi)時(shi)自(zi)(zi)動監控,從而確保光(guang)(guang)合作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)最大效果。與(yu)傳(chuan)統種(zhong)植模式(shi)相(xiang)比,其(qi)土地(di)利用(yong)率(lv)高,操作(zuo)(zuo)(zuo)省(sheng)力(li)(li),機械化程(cheng)度(du)高,產品安全無污染,營(ying)養價值大大提高,目(mu)前(qian)該研發成果在國(guo)內(nei)外設(she)施園藝工(gong)程(cheng)領(ling)域已具有重(zhong)要影響(xiang)力(li)(li)。而隨著技術的(de)(de)不(bu)斷進步(bu),利用(yong)LED光(guang)(guang)照在太空(kong)種(zhong)植一(yi)些(xie)植物已非(fei)常高效。
2015年8月,生(sheng)(sheng)(sheng)活在(zai)國際空間站內的(de)(de)(de)宇(yu)航員(yuan)們(men)首次品(pin)嘗(chang)了他們(men)在(zai)太空種植出來的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)菜(cai)。生(sheng)(sheng)(sheng)菜(cai)的(de)(de)(de)種子被(bei)撒(sa)放在(zai)用(yong)于生(sheng)(sheng)(sheng)根發芽的(de)(de)(de)墊(dian)層(ceng)上(shang),墊(dian)層(ceng)由土壤和化(hua)肥組成。每一個“蔬菜(cai)盒子”都安(an)裝(zhuang)了紅綠藍三(san)色的(de)(de)(de)LED燈來促進(jin)蔬菜(cai)成長。科學家們(men)把這一口舌尖上(shang)的(de)(de)(de)味道,看(kan)作是載人飛船前往火星(xing)邁出的(de)(de)(de)重要一步。
LED照(zhao)明(ming)栽培更健康無害(hai)
有人(ren)認為,21世紀是(shi)生(sheng)態(tai)(tai)農(nong)(nong)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)世紀,而物理農(nong)(nong)業(ye)(ye)是(shi)實(shi)(shi)現生(sheng)態(tai)(tai)農(nong)(nong)業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)主要途徑(jing)之一(yi),在眾多的(de)(de)(de)(de)物理學科知識中,光(guang)在其中起著至關(guan)重要的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)。如何在太陽(yang)光(guang)照不(bu)足情(qing)況下調控特定(ding)人(ren)造(zao)光(guang)源對(dui)綠色植物實(shi)(shi)施(shi)不(bu)同“光(guang)肥(fei)”,不(bu)僅促進作(zuo)物生(sheng)長發育,還(huan)可以達到增產、高效、優質、抗病、無公(gong)害的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。一(yi)家(jia)位于(yu)印第(di)安納(na)州的(de)(de)(de)(de)工(gong)業(ye)(ye)園(yuan)目(mu)前就掌握了未來市場園(yuan)藝農(nong)(nong)業(ye)(ye)以及蔬菜(cai)栽培(pei)的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵技(ji)術。該(gai)工(gong)業(ye)(ye)園(yuan)名為“Green Sense Farms”,是(shi)家(jia)電(dian)與照明大(da)(da)廠(chang)飛利浦(pu)(Philips)與美國芝(zhi)加哥農(nong)(nong)業(ye)(ye)企業(ye)(ye)Green Sense Farms(GSF)合作(zuo),針對(dui)特定(ding)作(zuo)物使用(yong)(yong)LED生(sheng)長光(guang)源打造(zao)室內(nei)植物工(gong)廠(chang)。這家(jia)工(gong)廠(chang)已經投(tou)資了數百萬美元,也是(shi)全球最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)植物工(gong)廠(chang)之一(yi)。
事實上,由于LED燈具的(de)溫度(du)較低(di),可放置在離(li)植(zhi)物(wu)更近(jin)的(de)最佳位置上,因此可以(yi)確(que)保植(zhi)物(wu)的(de)各部分(fen)得(de)到(dao)完(wan)全一致的(de)照(zhao)度(du)。這(zhe)種方法杜絕(jue)了有害農藥、化肥和防腐劑的(de)使用,使產量得(de)到(dao)有機提高(gao),且幾乎無化學添加,與現代人追求高(gao)品質的(de)綠(lv)色健康生活宗旨(zhi)不謀(mou)而(er)合。而(er)且,由LED光源(yuan)進行控制的(de)室(shi)內(nei)種植(zhi)可以(yi)使植(zhi)物(wu)的(de)成(cheng)長周期相比傳統(tong)方式縮短50%。這(zhe)就意味著,消費者全年享受本地種植(zhi)新(xin)鮮作物(wu)的(de)夢想成(cheng)為了可能。
制約國內植物照明發展(zhan)因素
時(shi)至(zhi)今日,雖然技術在某(mou)些領(ling)域廣泛運用(yong)了(le),且成本價格有(you)所下降,但于大部(bu)分消費(fei)者而言,其仍在“價格過高”的行列。成本居高不(bu)下是制約LED植物照明發展的一個因素,技術不(bu)足、政策不(bu)完(wan)善(shan)也在制約它(ta)的發展。
1.核心技術缺乏。由于國(guo)(guo)(guo)際(ji)巨頭(tou)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)廠(chang)家(jia)(jia)在發光效率、可靠性(xing)方(fang)面優(you)于國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)廠(chang)家(jia)(jia),所以我國(guo)(guo)(guo)LED植物照明的(de)產品芯(xin)(xin)片(pian)(pian)仍(reng)然主要(yao)依(yi)靠進口。農業(ye)主要(yao)需要(yao)的(de)峰值(zhi)660納米紅光芯(xin)(xin)片(pian)(pian)無(wu)法形成規(gui)模,國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)外(wai)延片(pian)(pian)廠(chang)家(jia)(jia)也不愿(yuan)投入人力、物力開發農用(yong)紅光芯(xin)(xin)片(pian)(pian),極大阻礙國(guo)(guo)(guo)內(nei)(nei)芯(xin)(xin)片(pian)(pian)企(qi)業(ye)的(de)發展。
2.政府扶持不夠。與國外相(xiang)比,國內(nei)政策(ce)法規(gui)制定仍處(chu)于(yu)初(chu)始階段,政府支持力度不足(zu),缺乏系統(tong)性的研究及推廣,并且(qie)LED植物(wu)照明產品(pin)評價和(he)測量標準體系還不完善。企業沒發展起來,這也使得(de)國內(nei)市場滲透率低。
無論是(shi)從促進現代(dai)化農(nong)(nong)業(ye)(ye)發展(zhan)的(de)角度,還是(shi)實現節(jie)能環保的(de)角度,LED植物(wu)燈的(de)應(ying)用(yong)具有非常重要的(de)意義,而農(nong)(nong)業(ye)(ye)的(de)地位及發展(zhan)需(xu)求也為(wei)LED植物(wu)燈提供了新(xin)(xin)的(de)發展(zhan)機(ji)遇。隨著全球LED應(ying)用(yong)農(nong)(nong)業(ye)(ye)照明滲透率的(de)提升,未(wei)來市(shi)場前景廣闊,國(guo)內企業(ye)(ye)也應(ying)當鑒定信念,著手(shou)植物(wu)照明的(de)研究,從根本上突破成(cheng)本、技術的(de)束(shu)縛,共同(tong)推進植物(wu)照明在中國(guo)的(de)商(shang)業(ye)(ye)化發展(zhan)。更多最新(xin)(xin)投資分析報告,市(shi)場分析報告,市(shi)場調查報告,市(shi)場調研報告請訪問。
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