隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)興起和智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展,植物照明的需求和能耗在不斷擴大,同時受北美大麻商用合法化進程的驅(qū)動,植物照明市場成為照明行業(yè)的新風(fēng)口,眾多廠商開始加大在植物照明行業(yè)中布局。
從國際市場看,植物照明在日本、美國、荷蘭等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用,從國內(nèi)市場看,正在加快對植物照明的研發(fā)和推廣力度,科研機構(gòu)在植物光譜技術(shù)上的突破和應(yīng)用越來越多,下游企業(yè)和終端也不斷進軍植物照明領(lǐng)域。植物照明還應(yīng)用到了太空農(nóng)業(yè)以及宇航員餐食中,國內(nèi)市場有望得到進一步發(fā)展。
據(jù)相關(guān)機構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)測:2022年全球LED植物照明市場規(guī)模成長10.4%,達(dá)到18.5億美金,市場巨大。
上游芯片企業(yè)紛紛布局
植物照明在國外巨頭已開發(fā)得較為成熟,尤其是上游芯片領(lǐng)域的核心專利。在開發(fā)模式上,基本是LED光源公司與植物工廠相配合的模式進行。就國內(nèi)上游外延芯片企業(yè)布局來看,植物照明逐步起量,銷售金額占比逐步提高。
其中,三安光電注重技術(shù)開發(fā),在光配方研究方面有著深厚的技術(shù)儲備,如對紅藍(lán)光比例及綠光的系統(tǒng)研究,再結(jié)合中科院先進的栽培技術(shù),能夠最大程度地提升作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。2021年,三安光電開發(fā)了兩款660nm大功率產(chǎn)品,裸晶效率(WPE)分別達(dá)到55%、60%,同時保證產(chǎn)品具備優(yōu)秀的熱穩(wěn)定特性以及高可靠性?;谶@兩款產(chǎn)品的導(dǎo)產(chǎn)、外延結(jié)構(gòu)的調(diào)整和芯片工藝的精進等累積的性能提升知識,三安光電2022年將推出電光轉(zhuǎn)換效率更高,品質(zhì)更好的植物燈芯片。
聚燦光電的產(chǎn)品主要應(yīng)用在高光效、顯示背光、健康照明、植物照明、醫(yī)療美容等中高端應(yīng)用領(lǐng)域。其中,植物照明一直是其產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域之一,已有多款產(chǎn)品進入植物照明市場并實現(xiàn)大批量供貨。聚燦光電表示,隨著北美特殊經(jīng)濟作物的合法商業(yè)化、疫情促使全球增強糧食危機意識等多重因素影響,植物照明能間接解決糧食安全問題、緩解耕地紅線壓力,由此可見,植物照明市場潛力巨大,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是未來發(fā)展趨勢。
乾照光電LED 擴建芯片生產(chǎn)基地,完成普通照明產(chǎn)品、高壓產(chǎn)品、燈絲產(chǎn)品、背光產(chǎn)品、倒裝產(chǎn)品、Mini/Micro LED產(chǎn)品的全面布局,完全滿足植物照明高光效要求。
華燦光電也跟上植物照明的快車,其負(fù)責(zé)人表示,“植物照明是LED光源的一個應(yīng)用場景,而通過進入新的細(xì)分市場來調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),以提升公司整體盈利能力是現(xiàn)有團隊一直貫徹的經(jīng)營戰(zhàn)略?!?/p>
歐司朗近日推出全新光譜傳感器應(yīng)用在植物照明中,AS7343傳感器可以提供光譜功率分布的高分辨率測量。如果需要更高的分辨率,可以將兩個或更多AS7343傳感器的濾波器響應(yīng)曲線配置為部分重疊,從而減少每個通道的帶寬,提高測量分辨率。該技術(shù)也可以與AS7341一起使用。AS7343傳感器可以對液體或材料進行色譜分析,支持園藝種植應(yīng)用,如植物葉綠素濃度的測量。
科銳在植物照明領(lǐng)域有諸多優(yōu)勢,針對這一應(yīng)用,繼續(xù)擴展更高性能和更高可靠性的LED產(chǎn)品組合。因為在植物照明領(lǐng)域,并沒有一個放之四海而皆準(zhǔn)的方案。但是作為供應(yīng)商,科銳可以為客戶提供光譜、效率、可靠性等關(guān)鍵參數(shù)的正確組合方案。
兆馳在LED芯片板塊,公司藍(lán)綠光和紅黃光芯片可應(yīng)用于植物照明,LED封裝板塊,也積極拓展植物照明應(yīng)用領(lǐng)域。
澳洋順昌著眼于植物照明市場。2021年9月執(zhí)行EcoDesign Regulation (ERP)新能源法規(guī),植物照明市場需求前所未有地強勁,意味著市場對高光效/超高光效的訴求將一直存在,而這對于具有良好的大尺寸倒裝基礎(chǔ)的澳洋順昌而言,亦是一大利好。
中游封裝企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)突破
2021年迎來了植物照明發(fā)展的高光時刻,從植物照明封裝技術(shù)來看,企業(yè)主要在大功率、COB和模組方向做了技術(shù)突破,兼顧植物照明白光系列,結(jié)合植物生長特性和人性化照明環(huán)境,其在可靠性、光效、不同植物不同生長周期光合輻照特性等方面技術(shù)研究有較大的進展。
其中,憑借多年的深耕布局以及爆發(fā)的市場需求,將植物照明列為重點發(fā)展領(lǐng)域,成為木林森一個重點戰(zhàn)略壓強式投入的方向。助力植物照明發(fā)展,技術(shù)實力過硬的木林森有十足的底氣和自信。為了實現(xiàn)技術(shù)的強化與升級,2021年8-9月,木林森先后與中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所兩大頂尖科研單位在植物照明科研領(lǐng)域達(dá)成戰(zhàn)略合作,布局苜蓿、牧草、智慧植物生長艙等領(lǐng)域。這意味著木林森在植物照明科研領(lǐng)域的版圖進一步擴大,產(chǎn)業(yè)布局將更加完整,同時也標(biāo)志著,木林森在科技創(chuàng)新上又踏出堅實的一步。
同一方作為一家有著十一年發(fā)展歷史的LED封裝企業(yè),早在2017年開始布局植物照明領(lǐng)域,并成立了植物照明產(chǎn)品事業(yè)部,主要以為客戶提供植物照明解決方案為主,全系列擁有全光譜方案選擇,可以定制從育苗、生長、開花、掛果,植物生長不同階段提供合適的產(chǎn)品光源方案。
佑明光電憑借其在LED封裝領(lǐng)域的優(yōu)勢,也布局LED植物照明,佑明光電在其豐富的產(chǎn)品基礎(chǔ)上可根據(jù)客戶植物照明燈具的“個性”要求提供客制化設(shè)計方案,實現(xiàn)不同封裝尺寸、功率、波長和光譜要求的封裝器件方案。其中,植物用LED中小功率產(chǎn)品的包括3030Molding、3030 Plane、3030PM+等產(chǎn)品等,典型波段值涵蓋了660nm和730nm單色光以及高光效的白光產(chǎn)品。針對生菜、大麻、火龍果、家庭園藝類植物等,佑明光電儲備了不同植物的光譜配光方案,可根據(jù)客戶需要定制不同的光譜。
在技術(shù)方面突破上,國星光電針對植物對紅光和藍(lán)光格外敏感的要求,推出的紅光高光量子器件陶瓷3030-660nm產(chǎn)品,使用350mA的電流PPE效率最高可到達(dá)4.4μmol/J,光功率最高可達(dá)550mW,可充分滿足客戶對高光量子效率的要求,有力提升植物生長質(zhì)量與產(chǎn)量。
旭宇光電的植物照明產(chǎn)品是針對植物補光場合的特殊照明產(chǎn)品。例如,根據(jù)植物照明的應(yīng)用對象,需要設(shè)計能夠引起植物特定反應(yīng)的光譜;根據(jù)光譜的特殊性,需要利用LED豐富和可調(diào)的光譜性能來實現(xiàn)和優(yōu)化光譜。從封裝的角度看,需要優(yōu)秀的封裝技術(shù)實現(xiàn)高光量子效率高可靠性產(chǎn)品,同時也需要優(yōu)秀的光學(xué)設(shè)計來最大化光分布和強度。
鴻利智匯目前已設(shè)計出多套LED植物光照方案,覆蓋了家居種植、大棚溫室種植、植物工廠、戶外綠化種植等多個領(lǐng)域。公司布局植物照明時間很早,已經(jīng)儲備多項核心技術(shù),與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所及社會上農(nóng)業(yè)方案的供應(yīng)商終端攜手合作、深入研發(fā),為客戶提供光譜、效率、可靠性等關(guān)鍵參數(shù)的正確組合,為植物打造良好的“光環(huán)境”。
萬潤科技已有植物照明燈珠和燈具的技術(shù)儲備及產(chǎn)品,目前在開拓國內(nèi)外市場,并已儲備了客戶資源。
植物照明電源企業(yè)業(yè)務(wù)表現(xiàn)搶眼
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要依賴于太陽光,使得植物生長容易受自然環(huán)境影響,植物照明通過控制光照度、光周期、光譜分布、光均勻度來優(yōu)化植物生長發(fā)育,引領(lǐng)未來農(nóng)業(yè)革命,近些年來快速發(fā)展,已經(jīng)成為照明、農(nóng)業(yè)跨界融合的重要熱點領(lǐng)域。LED 作為植物照明燈具光源相比傳統(tǒng)光源具有光電轉(zhuǎn)換效率高、光譜易于調(diào)控組合的優(yōu)勢,占2020年植物照明市場 60%。目前主營植物照明的LED電源企業(yè)有崧盛股份、茂碩、英飛特和朗科智能等。
基于植物照明市場迎來井噴式增長,崧盛股份作為“LED植物照明驅(qū)動電源第一股”,崧盛股份于2018年就積極布局了LED植物照明驅(qū)動電源產(chǎn)品的研發(fā),并于2019年推出了VP系列等LED植物照明驅(qū)動電源產(chǎn)品,2020年其直接迎來了在植物照明應(yīng)用領(lǐng)域的銷售突破,細(xì)分板塊營收占比也立刻提升至12.30%,上半年營收取得5.54億元,同比增加106%,歸母凈利潤為0.7億,同比增加79%。
作為國內(nèi)LED照明驅(qū)動領(lǐng)域的第一家上市公司,茂碩電源大力發(fā)展大功率照明驅(qū)動產(chǎn)品,積極進入植物燈驅(qū)動市場。針對植物照明領(lǐng)域發(fā)布了P1及P1H系列320W-680W大功率驅(qū)動,針對植物照明的特點,在功能、壽命、可維護性等方面提出了特殊的要求。該系列產(chǎn)品最大的一個亮點是在行業(yè)首次新增了“熱插撥”功能以實現(xiàn)植物生長燈模組的在線更換與維護。
英飛特在植物照明領(lǐng)域具備先發(fā)優(yōu)勢,提前進行技術(shù)、專利、智能接口等方面布局,特別是在系統(tǒng)性的專利、產(chǎn)品研發(fā)方面都是走在全球的前列,在北美、歐洲植物照明需求爆發(fā)中公司憑借前期積累的產(chǎn)品規(guī)劃,品牌認(rèn)知優(yōu)勢,抓住了市場機遇,全年歐洲、南美區(qū)營收同比大幅增長。
朗科智能自主研發(fā)電源管理系統(tǒng)和中央控制系統(tǒng),為下游客戶提供植物照明一體化解決方案。2021年上半年,其植物照明實現(xiàn)收入1.07億元,同比增長243%。
下游企業(yè)應(yīng)用廣泛
三安集團和中科院植物共同發(fā)起成立中科三安,在LED植物照明燈具方面擁有300余款植物照明燈具,主要應(yīng)用在大麻種植、室內(nèi)及溫室補光。
實益達(dá)于2019年就開始研發(fā)植物照明產(chǎn)品,引進和培養(yǎng)了一批高水平的研發(fā)團隊,并積累了較強的技術(shù)實力。目前,公司生產(chǎn)的植物照明產(chǎn)品主要應(yīng)用于大麻、番茄、土豆、花卉等植物,且目前已開始批量交貨,并繼續(xù)保持每年遞增趨勢。
佛山照明現(xiàn)已完成燈管類植物生長燈、燈泡類植物生長燈、大麻植物生長燈具和全塑植物生長支架等植物照明產(chǎn)品的開發(fā)。
行業(yè)急需植物照明行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
盡管國內(nèi)植物照明產(chǎn)業(yè)需求高速發(fā)展,但與歐美國家相比,國內(nèi)曾因缺乏溫室植物補光燈質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致用戶難以比較各照明技術(shù),致使市場混亂行業(yè)發(fā)展受阻。業(yè)內(nèi)認(rèn)為,植物照明行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的推出和實施將助力產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。
此前,中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織制定的《溫室植物補光燈質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》正式實施,對溫室植物補光燈質(zhì)量評價的性能指標(biāo)及其檢測方法進行了規(guī)范。性能方面,標(biāo)準(zhǔn)對電氣特性、光學(xué)特性、壽命做出了明確要求,此標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上規(guī)范了行業(yè)技術(shù)研發(fā),現(xiàn)階段由深圳市照明與顯示工程行業(yè)協(xié)會與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院都市農(nóng)業(yè)研究所共同牽頭編制的《作物育種加速器技術(shù)規(guī)范》團體標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)面向社會公開征集,旨在推動“作物育種+植物照明”全創(chuàng)新鏈整體跨越,優(yōu)化行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),促進行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量高水平發(fā)展,歡迎行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)、機構(gòu)、院校等單位踴躍參與。