中国LED植物照明产业化之路还有多远

1. 中国LED植物照明产业化之路还有多远

从当前全球市场来看，LED植物灯的销售市场主要集中在日本、韩国、欧美等从事农业人员较少的国家和地区。在这些地区，LED植物生长灯应用广泛，逐渐成为植物照明工厂的标配，能够让种植变得像工厂一样全年无休排程。
反观国内市场，国内LED植物照明的市场模式是企业和农科院作为研发单位，终端市场则是农科院或是某些政府机构，市场有限。可见，对于国内企业尤其是LED企业们来说，要想依靠植物LED照明取得可观的收益还有很长的路要走。
就消费端而言，目前植物工厂所产出的产品售价过高，有的甚至以公克计价，所以目前只适合种植一些高附加值的作物。另一方面，LED植物照明涉及到多学科领域，包括半导体、光谱学、生物学等，有一定的技术门槛，且精通该领域的人才也难寻。  http://www.ofweek.com/topic/2016/zhiwuzhaoming/index.html
总而言之，国内LED植物照明正处于起步阶段。中国LED植物照明发展充满了机遇及陷阱，LED企业需要从根本上突破成本的束缚，共同推进植物照明在中国的商业化。

2. 简单谈谈LED植物照明

市场环境
  
 在照明市场竞争剧烈，环保健康问题日益突出的背景下，植物照明应用逐渐成为LED发展的方向之一，很多LED厂商纷纷着手布局LED植物照明业务。传统植物设施栽培中使用的光源一般是荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯，这些光源是依据人眼对光的适应性所选择的，其光谱有很多不必要的波长，对植物生长的促进作用少。而LED作为第四代新型照明光源，具有节能环保、安全可靠、使用寿命长、响应时间短、体积小、重量轻、发热量少、易于分散或组合控制等许多不同于其他电光源的重要特点，发出光的波长可从紫外线C（~250nm）到红外线（~1000nm）广泛的区间范围，并且每个LED发出光的波长范围可以很窄。因而，它是一种真正具有频谱控制能力的且非常有效的植物照明光源，有着广阔的发展前景。
  
 l LED植物灯应用市场预估
                                          
 全球温室面积约577802公顷，假设20%需要使用人工光源，每公顷需要700套灯具，若20%使用700*1W的LED光源，需要LED灯珠约110亿颗。
  
 l 国外市场风生水起
  
 据了解，全球LED应用植物照明的产值从2013年起，开始呈现高速成长，2017年植物照明（系统）市场规模约为6.9亿美金，其中LED灯具为1.93亿美金，预估到2020年植物照明（系统）市场将成长至14.24亿美金，LED灯具将成长至3.56亿美金。
  
 l 国内市场略微滞后但前景广阔
  
 和国外市场相比，目前国内大企业不主动开发植物照明市场，综合型人才缺乏、成本投入高、专利缺失、企业产出率低等问题都是国内企业还面临的困难。这些都导致国内植物照明落后于国际市场，国内市场渗透率低。但是，LED植物照明市场前景非常广阔，中国农科院预测，根据我国现有农业产业规模估算，未来5年，农用LED照明灯具及其控制装备的需求量将达到几十亿元，植物工厂和温室补光是发展最快的半导体照明领域，技术含量高，装备智能化系统性强，是农业半导体照明产业发展的重点，LED植物照明技术在我国起步较晚，LED光源在植物工厂中的推广应用将逐年广泛。
  
 光谱范围对植物的影响
                                          
 280-315nm波长已属紫外线光线，对于各类动、植物甚至于菌类均有直接压制生长的功能；315-400nm光波亦属远紫外线光，叶绿素吸收少，阻止茎伸长；400-520nm（蓝）波长可直接处使植物根、茎部位发展，对于叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大；520-610nm（绿）绿色素的吸收率不高；610~720nm（红）对于光合作用与植物生长速度有显著影响；720~1000nm此类波长泛属红外线波长，对于植物的吸收率低，可直接刺激细胞延长，会影响开花与种子发芽；＞1000nm––>已接近雷射光波长已转换成为热量。
  
 由以上的植物与光谱数据来看， 400 ~ 520nm（蓝色）光线，以及610 ~ 720nm（红色）对于光合作用贡献最大。一般的植物灯都是做成红蓝组合、全蓝、全红三种形式，用来覆盖植物行光合作用所需的波长范围。
  
 LED在植物照明中的优势
                                          
 LED具有体积小、重量轻、固态、寿命长、波长特殊、驱动电压较低、光效率高、能耗小、安全、可靠耐用、不容易色衰的优点，且红光LED光子具有较大的光通量。另外，LED具有较窄的波谱，波谱半宽范围从几纳米到几十纳米，在±20 nm左右，波长与植物光合成和光形态形成的光谱范围较吻合，光利用率高。
  
 植物照明LED器件
                                          
 部分厂家产品信息（根据阿里巴巴数据汇总）
  
 植物生长灯珠部分厂家热销产品（按销售量排列）
                                          
 0.2w2835红色 产品信息
                                          
 1w大功率红色 产品信息
                                          
 植物照明LED应用产品
  
 常见的形态：灯泡、灯条、面板灯、灯带、筒灯、灯栅等。
  
 应用领域：植物组培、叶菜生产、温室补光、植物工厂、育苗工厂、药用植物栽培、食用菌工厂、藻类培养、植物保护、太空果蔬、花卉种植、驱杀蚊虫等
                                                                                  
 国内植物工厂信息
                                          
 LED植物生长光源和灯具研发生产注意事项
  
 l 高光能利用率原则，制定合理光谱组分最大程度增加LED光源的发光效率，减少光源与被照射植物距离，减少光损失，提高光能利用效率；
  
 l 低成本原则，成本是决定LED植物照明产业化发展的最重要因素之一；
  
 l 生态安全原则，在红蓝光谱中，增加微量或少量绿光成分，增加视觉健康；
  
 l 优先开发附加值高的植物专用的LED光源及灯具。
  
 进入植物照明市场难点
  
 LED植物照明是生物学、设施园艺学、蔬菜学、植物生理学、植物营养学、生物环境工程、LED照明、智能控制技术等多学科交叉和有机结合发展的产物。所以只擅长半导体、植物、智能化系统之一或两者的都是不够的，充分的协作和交叉研究应用至关重要。进入LED植物照明市场最大的难点是为了研发生产高产优质生态的LED植物光源或灯具，就需要同时解决光环境智能调控、植物光生物学、LED半导体技术三者如何融合与一体的发展问题。
  
 时至今日，虽然LED植物照明技术在某些领域广泛运用了，且成本价格有所下降，但于大部分消费者而言，其仍在“价格过高”的行列。成本居高不下是制约LED植物照明发展的一个因素，技术不足、政策不完善也在制约它的发展。
  
 但是，无论是从促进现代化农业发展的角度，还是实现节能环保的角度，LED植物灯的应用具有非常重要的意义，随着全球LED应用农业照明渗透率的提升，未来市场前景广阔。

3. LED智能照明与植物照明的关系？

LED智能照明凭借着其突出技术优势开始运用于植物照明，嗨灯智能照明 这一技术最大的优势是可以根据特定农产品对光谱的需求，模拟太阳光来定制光线。通过对设施内环境与光照控制，使植物生产不受地理、气候等环境因素影响。除了运用计算机对作物生长过程的环境要素进行自动控制、调节外，还可辅以适合不同类型植物生长的红、蓝光LED农业照明灯。

4. LED景观照明的现状

当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光。中国LED产业起步于20世纪70年代。经过30多年的发展，中国LED产业已初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内的较为完整的产业链。在“国家半导体照明工程”的推动下，形成了上海、大连、南昌、厦门、深圳、扬州和石家庄七个国家半导体照明工程产业化基地。长三角、珠三角、闽三角以及北方地区则成为中国LED产业发展的聚集地。中国半导体照明产业发展向好，外延芯片企业的发展尤其迅速、封装企业规模继续保持较快增长、照明应用取得较大进展。2007年中国LED应用产品产值已超过300亿元，已成为LED全彩显示屏、太阳能LED、景观照明等应用产品世界最大的生产和出口国，新兴的半导体照明产业正在形成。国内在照明领域已经形成一定特色，其中户外照明发展最快，已有上百家LED路灯企业并建设了几十条示范道路，但国内在大尺寸LCD背光和汽车前照灯方面仍显落后。2008年北京奥运会对LED照明的集中展示让人们对LED有了全新的认识，有力推动了中国半导体照明产业的发展。当前中国半导体产业产业大而不强，核心竞争力仍有待于进一步提升。对国内企业而言，壮大规模、提高产品质量与技术水平是首要任务，提高未来取得大厂专利授权时的要价能力，或逐步通过研发突破核心专利。

5. 啥是LED植物照明

LED植物照明用的是LED植物生长灯。
LED植物生长灯是一种以LED(发光二极管)为发光体，满足植物光合作用所需光照条件的人造光源。按类型分，属于第三代植物补光灯具!
在缺少日光的环境，这种灯具可充当日光，使植物能够正常或者更好地生长发育。
这种灯具有壮根，助长，调节花期、花色，促进果实成熟、上色，提升口感和品质的作用。
LED波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱，可以集中特定波长的光均衡地照射作物，不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分;系统发热少，占用空间小，可用于多层栽培立体组合系统，实现了低热负荷和生产空间小型化。

6. LED照明的趋势？在哪些领域将取得重大应用？

　LED还可应用于航天生态生保系统。建立受控生态生保系统是解决长期载人航天生命保障问题的根本途径，其技术关键之一就是光照。与冷白荧光灯、高压钠灯和金属卤素灯等其它光源相比较，LED更能有效地将光能转化成光合有效辐射；此外，它具有寿命长、体积小、重量轻和呈固态等特点。因此，LED近年来在地面和空间植物栽培中倍受重视。
 
LED照明普及趋势向好
　　LED作为新一代照明光源，具有节能无污染的显著特征。LED照明相比白炽灯节能80%以上，全球在节能减排压力下，大力推广LED照明成为各国政府实现政策目标的主要方式之一。澳大利亚早在2009年就停止生产白炽灯，成为全球第一个全面禁止使用白炽灯的国家，美国、加拿大、欧盟各国相继发布淘汰白炽的时间进度表，日本由于2012年夏季电力供应紧张， 目前已宣布全面禁止白炽灯的生产和销售。 国内淘汰白炽灯路线图已在去年底发布， 今年10月1日起禁止进口和销售100W及以上白炽灯
　地方政府为实现节能减排目标，寻找新的经济增长点，推广普及LED照明的力度明显加大。 广东省2011年LED总产值1500亿元， 连续多年居全国首位。 广东省政府前不久印发了 《广东省推广使用LED照明产业实施方案》，实施日起，全省道路、公共场所、政府机关、国有企事业单位等财政或国有资本投资建设的照明工程以及南沙、 前海等新区一律使用LED照明产品。根据方案，珠三角力争2013年底前，普及LED公共照明，带动全社会LED普及，实现全省同比口径下照明节能50%以上，拉动LED产业“十二五”期末实现年产值5000 亿元以上，年复合增长率超过35%。