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開辟LED照明另一市場LED植物照明

開辟LED照明另一市場LED植物照明
    LED植物照明有三個主要應用領域:植物工廠、植物景觀和育種照明三個方面,其中主要的市場為植物工廠。LED植物照明發展到一定的規模也就成為了植物工廠。植物工廠是一個采用人工種植環境,實現全年固定周期量產,實現循環訂單化生產,穩定地提供無公害蔬菜的封閉的清潔生產環境。植物工廠按照光合作用分為兩類:完全人工輻射方式和人工輻射互補方式。按照種植結構分為平面種植和立體種植。按照種植方式分為土耕,水耕,霧耕。按照種植規模分為小型植物工廠(小于800平方米),大型植物工廠(大于1000平方米)。大部分的植物工廠采用的是立體種植的水耕法。
1、LED植物照明優勢
  植物工廠建立需要人造光源技術、溫度濕度和二氧化碳的調節技術,營養液輸送技術,以及植物數據采集與檢測技術等,建立植物工廠最終的目的是實現蔬菜的最小周期的生產,并且是不受外界的氣候影響的循環生產。這是一個高成本的循環生產,其成本高的原因是其涉及到多學科領域,包括半導體、光譜學、生物學等,而這些領域又是完全不同的行業。我國目前LED植物照明起步較晚,技術和產品等都不成熟。但是其卻是一個市場潛力很大的領域,只要相關技術提升,價格下降,LED植物照明的產值也會迅速增長。
  LED植物照明的主要優點:LED植物生長燈功率小,效率高,有植物進行光合作用所需要的紅光和藍光,而傳統的照明產品如傳統的鈉燈光里面缺少藍光,汞燈和節能燈里面缺少紅光,藍色光有助于植物光合作用能促進綠葉生長,蛋白質合成,果實形成;紅色光能促進植物根莖生長,有助于開花結果和延長花期,起到增加產量作用。所以傳統燈補光效果都比LED燈差很多,而且對比傳統燈要節約電能90%以上,運行成本大大降低 。
  不同波長的光線對于植物光合作用的影響是不同的,植物光合作用需要的光線,波長在400nm~700nm左右。400nm~500nm(藍色)的光線以及610nm~720nm(紅色)對于光合作用貢獻最大。目前被常用的量類型的單色光分別是:紅光(630nm~660mm),藍光(460nm~470mm),但是每種植物對光的要求是不一樣的??梢酝ㄟ^調節LED光波的波長,找到植物對光的要求,促進植物的生長。
2、各國LED植物照明的發展狀況
  LED植物照明應用,主要集中在土地資源稀少或者從事農業人員較少的國家和地區,日本、美國、韓國、歐洲等地是LED植物照明的主要市場。隨著LED 技術的發展,荷蘭、美國、日本、韓國、臺灣等紛紛將LED 植物照明應用作為重要的發展方向,國內外的眾多廠商也紛紛進軍植物照明領域。
日本是土地資源稀少且從事農業人員稀少的國家,同時也是植物工廠發展迅速的國家,其植物照明的技術已經達到了全球的先進水平。其中大阪府立大學的植物工廠,這是一座世界上最先進的工廠。大阪府立大學植物工廠中心是產學研官的結合體,由日本農林水產部資助5億日元(約合人民幣2600萬元)、經濟產業部資助6億日元(約合人民幣3000萬元),大阪府立大學理工學系、生命環境科學系、經濟綜合再生學系、大阪環境農林水產綜合研究所、大阪產業技術綜合研究所等聯合企業伊東電機、三進金屬工業、日傳株式會社、大阪信用金庫等共同建立。從2014年9月建立以來,它目前是世界上最大、最先進的完全控制型的植物工廠,是最新型植物生產的樣板,也是全球研究和培訓中心。相對于國外企業,中國LED植物照明發展則相對落后,不過,2013年開始迅速發展,截止至今,LED植物照明技術也有一定程度的提高。
3、國內市場前景
  從目前市場狀況來看,植物照明在中國的發展比較晚,2005年才開始LED植物照明研究,目前正處于成長期,預測至2020年開始進入市場成熟期,2050年以后達到飽和期。隨著LED植物照明規模的擴大,我國將進入植物照明的成長期。
  我國植物照明2013年產值為1.05億元,LED植物照明燈具的占比為41%左右。從2013年以后我國LED植物照明產值呈高速發展,至2015年,我國植物照明的產值達到1.9億元,較2014年增長78%,LED植物照明的占比為48%左右。預測2018年,我國植物照明的產值增至5億元,是2013年的5倍,其中出口比例仍為80%左右。
  企業方面,2009年我國從事LED植物照明的企業僅為3-4家,2011年底,LED植物照明的企業達到20家,2012年底,具有一定規模的企業有34家左右,同比增長70%。截止至2014年底,我國LED植物照明的企業已經發展至150多家,同比增長140%,其中廣東是LED植物照明企業分布的主要省份,在全國占比高達75%,其次是江蘇省,占比為9%,其他省份也有少數企業。
  我國LED植物照明市場模式主要是依靠和農業研究院進行合作。大多數企業還只是在LED其他應用,如裝飾、顯示、背光等作為主業的基礎上,小規模的試制LED植物照明燈具產品。
  海外市場,市場模式則是由政府提供基金做研發支持,企業負責生產,面向大眾消費市場。從事LED植物照明的國際企業有飛利浦照明(主要產品:特定波長紅藍光LED芯片產品)、三菱化學(熒光燈和普通電源的系統)、首爾半導體(農作物栽培用光源LED)、歐司朗(水族燈照明)、日本電氣(水族燈照明、水藻培植)、本鍋清公司(電照菊方向)、臺灣億光(植物照明產品--GL-Flora)。
  4、.投入高,市場價格高昂
  相較于完全太陽光照蔬菜,植物照明的蔬菜要比其貴上4倍,究其原因植物照明是屬于高成本,高技術的循環生產,其涉及到不同行業,如光學、生物學、物理學等。再加上我國這方面起步晚技術不發達,成本投入比較大,價格也就比較高了。植物照明可以提高植物的產量,但是就目前的狀況來看,我國植物照明的產量也只是完全靠太陽光照植物產量的1~2倍。這樣我們可以將植物照明應用至具有高附價值的植物,如中藥材,名貴的室內花卉,水果等。將植物照明定位于部分高端消費市場或個性化應用。
  5、出口增長迅猛
  我國植物照明燈具2015年Q1的總出口額為713萬美元,與2014年Q1出口額基本持平。其中傳統植物照明燈具的出口額為376萬美元, 同比增長-11%,LED植物照明燈具的出口額為337萬美元,同比增長16.6%。2011年至2014年植物照明燈具的出口總額一直在上升,2014年出口總額為241萬美元,較2013年同比增長58%,是2012年的3倍左右。
  2011年至2015年Q1,我國植物照明燈具的出口額的增長速度在不斷下降,2012年Q1至2013年Q2的出口增速均在200%左右,2013年Q2的開始,植物照明燈具出口額增速開始變緩。CSA Research整理分析可得,植物照明主要分為傳統植物照明和LED植物照明,2011年至2012年傳統植物照明的出口額以傳統植物照明為主,2013年以后,傳統植物照明市場萎縮,LED植物照明出口市場全面爆發,增長率和出口額迅速增長。2011年和2012年,植物照明燈具的出口額中傳統植物照明出口額占比將近70%,2012年傳統植物照明燈具的出口額增長率達到251%。2013年開始,LED植物照明在出口總額的占比開始提高,由2012年的25%提高到41%,增長率也達到了歷史最高235%。反觀傳統植物照明在2013年以后增長率一直下降,2015年Q1增長率已開始為負值。
  傳統植物照明燈具出口市場萎縮的原因,可能是以下幾點:第一,LED植物照明燈具比較節能,LED植物生長燈功率小,但是效率極高。LED發出的光波波長比較窄,能發出特定波長的光,所以能控制光的顏色。用它對植物進行單獨照射,就能改良植物品種。第二,使用LED植物照明燈具對植物進行培養,其產量是使用傳統植物照明燈具產量的3倍左右。
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