放眼看去,眼前都是綠蔥蔥的一片片,這些蔬菜有著青翠挺拔的身子,排列地錯落有致,與平時所見的并沒有什么兩樣。不過,看著層層疊疊的培育架矗立在眼前,蔬菜們頭頂上是整齊排列的各式光源燈具,感覺上又是那么不同。原來,這是現(xiàn)代化的新型農(nóng)業(yè)培育方式,而采用這種新型種植方式進行規(guī)模化植物培育的地方則被稱為植物照明工廠,而這一切根源于LED植物照明技術的興起?! ?/p>
智慧風潮來襲,農(nóng)業(yè)市場被打開
隨著藍光LED技術的逐漸成熟,以及智能控制技術、物聯(lián)網(wǎng)技術與傳感技術的引入,人工光源的能耗得以大幅降低,智能化的植物照明工廠漸漸開始崛起。2017年,物聯(lián)網(wǎng)巨頭京東方在北京打造了一座面積達4500平方米的植物照明工廠,使用各式LED植物照明燈實現(xiàn)了蔬菜從育種到成熟整個生命周期的光源供給。這種現(xiàn)代種植方式克服了地理環(huán)境的限制,有效提升了蔬菜的生長效率,并且大大提升了蔬菜產(chǎn)量。據(jù)悉,通過這種方式培育的蔬菜產(chǎn)量可以達到傳統(tǒng)土培種植方式的5倍。
早在上世紀八十年代末,美國曾建立了一座全球最大的超大型植物工廠——生物圈二號,這個項目旨在探索封閉生態(tài)系統(tǒng)構建的可行性。雖然這個項目最終以失敗收尾,不過卻為新型農(nóng)業(yè)發(fā)展積累了許多經(jīng)驗,為日后美國的垂直空中植物工廠建設打下了基礎。如今,美國已經(jīng)有許多城市在建造各種植物工廠,并將相關技術輸出到了中東等地區(qū)。
今天,智能化、綠色環(huán)保理念早已深入人心,將高科技與農(nóng)業(yè)相結合打造出符合現(xiàn)代社會需求的智慧農(nóng)業(yè)是未來的一大趨勢。通過將生物技術、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、傳感技術等高科技技術整合起來,再依據(jù)植物生長規(guī)律對其生長環(huán)境進行精準控制,從而達到優(yōu)化植物生長、縮短植物成熟周期、增加產(chǎn)量的目的,改寫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)“靠天吃飯”的歷史,這一新型種植方式有著極為深遠的意義。
雖然植物照明技術優(yōu)勢已完全凸顯出來,但要形成規(guī)模化培育,目前仍存在許多方面的阻礙。由于初期必須投資大量成本在設備上,即便能提高種植蔬菜的產(chǎn)量,種植出來的蔬菜在口感和味道方面與傳統(tǒng)種植方式差異并不明顯,在定價上并不具備競爭優(yōu)勢,因此并不能快速給企業(yè)帶來高額收益。加上公眾對植物照明技術缺乏了解,難以一下子打開市場接受度,勢必要經(jīng)歷一個推廣普及的過程?! ?/p>
總而言之,現(xiàn)代化的植物照明存在技術壁壘高、前期投入大、運營成本高、回報周期長等難題,這些都是LED植物照明行業(yè)發(fā)展壯大過程中需要面對的道道難關,而企業(yè)也會想方設法去解決這些難題。
前景被看好,科技巨頭們跨行“種菜”
擁有各種高新科技加持的智慧農(nóng)業(yè)技術壁壘很高,前提投資建設成本不菲,因此一般企業(yè)很難介入這一領域。不過其廣闊的市場前景,還是成功吸引了眾多知名科技企業(yè)進行布局,其中包括工業(yè)巨頭GE、西門子、LG、鴻海、臺積電等知名科技巨頭,甚至包括京東、阿里巴巴這類知名互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。今年4月9日,京東無人機開放賦能暨智慧農(nóng)業(yè)共同體啟動會在京東集團總部舉行,京東希望通過整合集團物流、金融、生鮮、大數(shù)據(jù)等能力,搭建一個覆蓋整個產(chǎn)業(yè)上下游的智慧農(nóng)業(yè)開放平臺。而今年6月,GE宣布在英國建造一個5120平方米的LED照明垂直農(nóng)場。
相較于這些科技巨頭們,全球知名照明企業(yè)巨頭歐司朗的入局顯得更為自然。事實上,歐司朗在植物照明領域的布局確實更早,畢竟在植物照明這一領域歐司朗有著更為深厚的技術積淀。
近些年來,歐司朗一直在大力擴張植物照明的業(yè)務范圍,通過投資并購等方式完善行業(yè)布局,致力于成為智慧種植系統(tǒng)和解決方案提供商。今年5月,歐司朗收購了美國Fluence Bioengineering公司,不久之后,又入股了加拿大Motorleaf公司。前者專門生產(chǎn)基于歐司朗LED芯片的LED植物照明系統(tǒng),在垂直農(nóng)業(yè)等領域占據(jù)優(yōu)勢地位,后者則通過人工智能、數(shù)據(jù)分析等技術開發(fā)出了世界領先的高端溫室技術。
融合了各種尖端技術的新型智慧農(nóng)業(yè),與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已大不相同,為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展找到了新的發(fā)展方向。因此,贏得了全球科技巨頭們的青睞。不過,客觀來看,智慧農(nóng)業(yè)目前還處于前期起步階段,距大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍有一大段距離要走。
LED植物照明市場的格局與挑戰(zhàn)
隨著城市化進程帶來的城市人口激增、蔬菜供應需求增大,土地資源不斷減少等問題,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式引發(fā)的環(huán)境負擔不斷增加,在傳統(tǒng)種植方式之外尋求突破顯得愈發(fā)重要。而植物照明的方式擁有不可比擬的眾多優(yōu)勢,通過集約化的種植方式,突破地理環(huán)境限制,能夠更大程度上節(jié)約資源,是未來發(fā)展的大勢所趨。
目前,LED植物照明三大主要市場為植物工廠、植物景觀、育種照明三大板塊。以全球市場來看,美國、日本、韓國、荷蘭等國在植物照明上處于領先地位。由于日本存在國土面積小、人口數(shù)量大、資源相對匱乏等問題,而植物照明技術能夠很好地緩解糧食、能源、土地等資源緊張帶來的壓力。因此,植物照明技術在日本獲得了高度重視,政府積極出臺相關政策進行扶持,對建設植物工廠企業(yè)和個人直接給予50%以上補貼。目前,日本擁有的現(xiàn)代化植物照明工廠數(shù)量為世界之最,截止到已經(jīng)達到數(shù)百家。由于在植物照明方面擁有先進技術和經(jīng)驗,日本已經(jīng)在推動相關技術出口,以東芝、三菱為代表的企業(yè)正在積極推動自身相關技術“出?!薄?/p>
我國臺灣地區(qū)是聞名世界的“半導體王國”,有著完善的光電產(chǎn)業(yè)基礎,植物工廠于2010年左右在臺灣開始起步。在資源方面,臺灣與日本情況類似,因此,臺灣選擇以精致農(nóng)業(yè)作為發(fā)展方向,目前已經(jīng)成功跨入世界先進農(nóng)業(yè)行列,其植物工廠產(chǎn)品供應到了歐洲許多國家。
而在中國大陸,近年來隨著城鎮(zhèn)化進程不斷加快,城市人口密度明顯上升,資源壓力不斷增大,植物照明技術正處于最佳發(fā)展時機,國內(nèi)以歐司朗、三安光電為首的眾多企業(yè)紛紛LED植物照明領域,為即將到來的市場做足準備?! ?/p>
雖然LED植物照明具有廣闊的市場空間,但目前在具體應用上仍存在一些短板。由于LED植物照明需要綜合考慮光強度、光譜、管分布均勻性、效率、發(fā)熱等要素,并且植物生長需要特定的波段,不同的品種、生長周期對光的需求也會存在差異,因此植物工廠需要綜合植物種類、生長階段等內(nèi)容,適時調(diào)整出最佳生長曲線。歐司朗推出的OSLON產(chǎn)品家族完美涵蓋了植物生長的整個過程,只需要適當調(diào)整該系列LED的數(shù)量,即可實現(xiàn)深藍光、超紅光和遠紅光三色光的不同比例,可以十分輕松高效解決適應性問題。
總體而言,目前植物照明市場前景被看好已在全球范圍達成共識,其市場一旦爆發(fā)將會對農(nóng)業(yè)市場帶來巨大影響。雖然中國市場起步相對較晚,不過由于中國市場體量巨大,市場一旦爆發(fā),將會一發(fā)不可收拾。