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            LED植物照明,何時春再來?
            發布時間: 2022-03-07 來源: LEDinside 瀏覽:1346次

            一度火爆的植物照明,降溫了。

            據TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside研究,受惠于各國政策推動以及北美醫療和娛樂大麻種植市場批量導入LED植物照明設備,激勵2020年全球植物照明LED市場呈現爆發性成長,產值達3.01億美元,年增57%。

            此波成長動能延續到2021年上半年,從芯片到封裝到終端,LED植物照明相關廠商在2021年上半年營收皆有亮眼成績。

            然而,自2021年下半年開始,植物照明市場遇冷,部分LED植物照明廠商開始減緩生產計劃和物料備貨力道。

            如今,時間已經來到2022年,植物照明市場有起色了嗎?植物照明到底是一時的風口,還是長期的趨勢?

            需求“冷門”,植物照明發展受阻

            從需求端來看,植物照明其實是一個“冷門”的生意。這主要表現在兩方面:

            一是作物類型“冷門”。盡管目前植物照明產品的應用已廣泛覆蓋了蔬菜、瓜果、藥草、花卉、動植物養殖、觀賞類等各類品種,但植物照明在除工業大麻外的其他種植領域并未形成規?;男枨?,這也就導致了植物照明的市場規模深受政策的影響——2021年第三季,在缺芯(電源驅動IC)、海運船期兩大外因之余,北美對室內大麻非法種植戶的打擊,也在一定程度上也影響了終端產品的出貨表現。

            二是應用場景“冷門”。目前,終端種植商對LED植物照明技術的認可度和接受度已經達到較高水平,對于使用LED植物照明的意愿也越來越強烈,但LED植物照明目前仍存在三個關鍵問題亟待解決:

            1.成本。LED植物照明的一次性投入較高,且后期運營中,電費將成為終端種植商支出占比中無法忽視的一環,短期成本的增加與長期效益的釋放之間的矛盾成為擺在終端種植商面前最主要的顧慮。

            2.作物質量。LED植物照明的使用對于作物而言,并不一定意味著質量的提升。以生菜為例,就目前的研究水平而言,植物工廠生產的生菜水分含量過高,且營養成分偏低。

            3.智能化程度。包括光源、空氣環境、營養液、植物生長情況等,植物照明對智能調控的需求十分強烈。然而,不管是在國際或是在國內,不管是在溫室大棚或是在植物工廠,LED植物照明的智能化程度仍有待提高,現有設施仍需要一定數量的人員參與作業,而這也間接提升了LED植物照明的投資成本。

            基于此,植物照明在國內的應用場景主要是氣候惡劣的地區,如邊防部隊駐扎地、沙漠地區,以及需要搭建植物景觀的場所、家庭種植場景等。

            總而言之,植物照明成為農業生產常態還需時日。

            技術“高峰”,需攜手攀登

            歸根到底,擺在植物照明面前的問題其實是:技術。技術的提升可以帶來成本的下降,成本的下降可以進一步促進應用場景與市場規模的擴大,而市場接受程度的提高又可以刺激資本的熱情,進而化為技術進步的推動力。

            但LED植物照明是生物學、設施園藝學、蔬菜學、植物生理學、植物營養學、生物環境工程、LED照明、智能控制技術等多學科交叉和有機結合發展的產物,一套高產、優質的LED植物光源或燈具,需要同時解決光環境智能調控、植物光生物學、LED半導體技術三者融合發展的問題。

            這也就意味著植物照明市場的門檻較高。盡管如此,LED企業的投資熱情卻十分高漲,從晶電、三安光電、華燦光電、乾照光電、兆馳半導體等芯片廠商,到艾邁斯歐司朗、三星LED、CREE LED、首爾半導體、Lumileds、天電光電、鴻利智匯、晶科電子、瑞豐光電、同一方光電、立德達、旭宇光電等封裝供貨商,再到茂碩電源、崧盛股份等電源企業,以及中科三安、昕諾飛、Fluence等終端廠商,植物照明已經成為LED企業重點布局的方向之一。

            同時,植物照明多學科交叉的特性也使得LED企業十分注重與上下游企業以及科研院校之間的合作,以期優勢互補,共同謀劃植物照明的未來。
            而中科院與三安光電、木林森與中科院植物中心及中國都市農業所的聯合就是極其鮮明的例子。

            其中,三安光電自身在光配方研究方面有著深厚的技術儲備,其植物燈芯片在2021年1~6月的銷售金額達到2900萬元。

            而三安光電與中科院的合作則可追溯至2014年。當時,中科院植物所與三安光電母公司福建三安集團簽署協議,在共建植物工廠方面開展合作;2015年,雙方的合資企業福建省中科生物股份有限公司(以下簡稱“中科三安”)正式成立。

            據悉,中科三安利用中科院植物所在植物科學領域的研發成果,結合三安光電LED光源技術,進行光生物技術產業化,應用于現代設施農業及生物制藥領域。目前,中科三安已成功建設了多座植物工廠,2021年3月,中科三安還在酒泉衛星發射中心建成了一座725平方米的植物工廠,保障了航天員在發射中心的鮮菜供應。

            LED植物照明,何時春再來?

            中科三安全氣候型移動農場ARK內部(圖片來源:中科三安)

            木林森目前正多元化布局Mini LED、植物照明、UVC、光伏和儲能等業務。在植物照明方面,木林森分別于2021年8月及9月,與中國科學院分子植物科學卓越創新中心、中國農業科學院都市農業研究所簽署合作協議,布局苜蓿及牧草領域的植物照明項目。

            此外,木林森的植物生長艙也已開始實現量產并逐步推廣。目前,木林森的植物生長艙主要以牧草種植為主,致力于解決國內草蓄平衡超載、牧草進口依賴等問題。2021年9月,木林森發布公告稱,公司控股子公司木林森光生物與天興牧業簽署了1.6億元的《智慧植物生長艙設備采購合同》。

            而在三安與木林森之外,也有許多成功的合作案例。

            崧盛股份于2018年起前瞻布局了植物照明LED驅動電源業務,并在2020年植物照明興起并快速蓬勃發展之際,憑借先發業務布局優勢,在LED植物照明領域形成了較為突出的市場地位。

            2021年8月4日,崧盛股份發布公告宣布與中科三安簽訂了戰略合作協議,雙方將在LED植物照明領域展開全面合作,包括但不限于產品方案、技術實現、市場合作、品牌宣傳等,共同推進雙方在LED植物照明領域的產品市場拓展。

            國星光電在2011年開始了植物照明的布局,目前已推出了LED高光效植物照明系列產品。2021年11月12日,國星光電與開發晶照明簽署全面戰略合作協議,雙方將依托各自優勢,積極拓寬LED白光封裝市場,加快布局第三代半導體、紅外LED、紫外LED、植物照明等細分領域。

            佑明光電在植物照明領域主要布局封裝及模組,可提供定制化植物照明技術解決方案。其中,植物用LED中小功率產品包括3030 Molding、3030 Plane、3030PM+等產品,典型波段值涵蓋了660nm和730nm的單色光以及高光效的白光產品。

            2021年8月,佑明光電與五邑大學應用物理與材料學院達成產研合作,后者在園藝植物生長發育方面已取得了斐然的成績,雙方擬攜手開發高品質植物生長光源,提高作物產量,助力智慧農業的發展。

            國際方面,2021年11月6日,UL與首爾半導體就類太陽光譜技術SunLike、UV LED和植物照明三個LED照明技術領域簽署了合作框架協議,雙方未來將在上述三大LED新興利基市場展開廣泛和深入的合作。

            據悉,首爾半導體在植物照明市場處于世界前列,在PPE方面,以3030產品為例,首爾半導體的白光PPE可達3.1umol/J,紅光PPE可達4.0umol/J;而UL也已經針對植物照明領域推出了一項系統級別的標準,對植物照明的光配方以及包括開花、授粉、暖通等在內的光環境進行了系統性的研究。

            ams OSRAM同樣將植物照明作為發展的重要方向之一。目前,ams OSRAM擁有廣泛的紅光、藍光、白光植物照明LED產品系列,可應用于頂端照明、株間照明和垂直農場照明。

            2021年7月,ams OSRAM旗下植物照明公司Fluence宣布與美國BFG Supply(BFG)達成合作關系,雙方將結合Fluence的高效LED技術及BFG數十年為綠色行業服務的經驗,為美國種植商提供LED植物照明整合解決方案。

            但到了2021年12月20日,ams OSRAM宣布以2.72億美金(約合人民幣17.34億元)的價格,將Fluence植物照明燈具系統業務及品牌出售給Signify。盡管如此,植物照明仍是ams OSRAM的重要發展方向之一,其表示將持續鞏固其在紅光、藍光、白光植物照明LED市場的領導地位。

            “風口”仍在,未來可期

            LED植物照明是農業半導體照明范疇內的創新性應用。

            在國內市場,LED植物照明雖然起步晚,但發展迅速,在設施園藝、畜禽養殖、漁業植保等方面具有推廣應用的潛力。同時,在農業智慧化趨勢下,現代信息技術、設備正在與農業進行深度的跨界與融合,LED植物照明作為智能農業生態系統中不可或缺的重要環節,未來成長空間無限。

            在國際市場上,醫用大麻種植合法化對植物照明有著極大的帶動作用,目前,北美地區又有6大州推行醫用大麻種植的合法化,而泰國也即將成為亞洲地區首個推動醫用大麻種植合法化的國家,屆時將帶動新一輪需求。同時,歐洲地區對番茄、草莓、花卉、葉菜等作物的溫室補光需求也逐年上升。

            TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside指出,LED在設施農業的滲透率正在不斷提升,2022年全球LED植物照明市場規模成長10.4%達到18.5億美金,2021-2026年復合成長率為13.0%。

            另一方面,植物照明無標準的時代正在逐步終結。

            國際上,2019年8月,園藝照明設備安全標準UL 8800正式發布;2020年9月15日,DLC發布了植物燈V2.0標準的正式版,該標準已于2021年3月21日開始實施;

            而在中國,2020年11月,《溫室植物補光燈質量評價技術規范》正式實施;2021年12月,國家標準化管理委員會發布了《國家標準化管理委員會關于下達2021年第四批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》,共計出臺584項國家標準計劃,其中就包括《植物生長LED人工光環境技術報告》。

            可以看到,從技術到應用到市場規范,植物照明正在邁向成熟。未來,LED植物照明方案將在解決土地資源有限、氣候不穩定對農業、收成穩定性的影響方面起到重要作用,發展空間巨大。(文:LEDinside Lynn)


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