LED植物生長燈的發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

文章來源:恒光電器

發(fā)布時間:2014-08-09

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隨著農(nóng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展,，人民生活水平的提高,，農(nóng)民對照明品質(zhì)的要求也在提高，尤其是國家推廣節(jié)能照明的政策出臺實施以來,，進一步激發(fā)了巨大的農(nóng)村市場需求,。在這里，“農(nóng)村市場”已不是地域上的意義,，而代表了一種消費能力和層次,。

　　而在農(nóng)村市場最大的渠道就在于植物生長燈，在第23屆“臺北國際光電周”展覽會上,，植物工廠呼應(yīng)綠能經(jīng)濟與氣候變遷趨勢,，展出植物生長燈、水耕設(shè)施,、檢測和環(huán)控節(jié)能系統(tǒng)等設(shè)備,，相當吸睛。

　　近年,，完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內(nèi)正逐步形成半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新顯學，結(jié)合傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢,、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的照明與自動化技術(shù),，加上網(wǎng)絡(luò)信息的深厚產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，一時之間植物工廠似乎成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要應(yīng)用與發(fā)展方向,。

　　LED植物燈市場發(fā)展現(xiàn)狀

　　在日韓早已流行得一塌糊涂的植物照明近日在中國開始受到關(guān)注,。LED植物燈的銷售市場都集中在日本、韓國,、中美,、歐洲等從事農(nóng)業(yè)人員較少的國家和地區(qū)。但隨著LED植物生長燈滲透率的提升,，中國市場進入爆發(fā)期,。據(jù)調(diào)查，全球LED植物生長燈產(chǎn)值在2013年起開始呈現(xiàn)高速成長,，產(chǎn)值雖僅千萬美元規(guī)模,，但預(yù)估2014年將逾3500萬美元,，2017年更可望挑戰(zhàn)3億美元。

　　拓墣產(chǎn)業(yè)研究所光電產(chǎn)業(yè)中心研究員林佩璇表示,，2013年LED植物燈成本已較2010年大幅下滑,，每一流明約當新臺幣0.38元，僅為2010年1.8元的1/5,，進而帶動Philips,、Osram、Mitsubishi,、Panasonic等國際大廠,，紛紛投入LED的植物工廠創(chuàng)新應(yīng)用，兼具LED及農(nóng)業(yè)兩大產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的臺灣,，當然也不希望錯過商機,，把農(nóng)業(yè)添加科技創(chuàng)新，3c認證,，讓企業(yè)晉升億元身價,。

　　臺灣在植物工廠具有研發(fā)LED燈特殊波長、可客制化產(chǎn)品,，低建置成本,，整體解決方案，技術(shù)轉(zhuǎn)移等優(yōu)勢,，但同時也面臨政府支持力道不足,，產(chǎn)品參差不齊，品牌知名度過低等隱憂,，現(xiàn)階段首要解決問題,，就屬LED植物燈的推廣策略。

　　植物工廠起源于1957年丹麥因日照不足阻礙植物生長發(fā)展,，爾后日本,、美國、荷蘭相繼投入,，然而在成本過高,、技術(shù)不足、經(jīng)驗不佳等因素下,，導(dǎo)致經(jīng)營不善,，直至21世紀，因溫室效應(yīng)日益嚴重才重新受到各界重視,。

　　從農(nóng)業(yè)發(fā)展的角度來看,，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展由于化肥與農(nóng)藥的使用，家用照明,，得以迅速提升產(chǎn)量以供應(yīng)激增的人口所產(chǎn)生的巨大糧食需求,，對解決全球糧食與貧窮問題居功偉,。但傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)純屬靠天吃飯，不僅作物栽培受到氣候與季節(jié)限制,，無法完全按計劃生產(chǎn),，即使作物豐收都受到量多價跌的影響;再加上農(nóng)民為了確保收成，大量使用農(nóng)藥來防治病蟲害,，因而造成食品安全的疑慮,，又為了提高產(chǎn)能，過度使用化肥,，不僅增加成本,、更污染農(nóng)田、河川,、湖泊與海洋,，更可能造成硝酸鹽含量過高，傷害消費者,。

　　植物工廠走俏的另一個原因是,，全球建筑業(yè)因經(jīng)濟景氣低迷和公共建設(shè)項目減少，急于通過投資農(nóng)業(yè)尋求新發(fā)展,。連鎖餐飲和超市企業(yè)則希望自建蔬菜基地以形成穩(wěn)定的原料供應(yīng),。電子行業(yè)因制造部門逐步向海外轉(zhuǎn)移，大量用于生產(chǎn)芯片等精密器件的清潔車間閑置,，這些廠房只需稍加改造就可變身植物工廠,。因此，這三個行業(yè)成為投資植物工廠最積極的先鋒,。

　　所以植物工廠這種高度自動化,，可以像工廠一樣全年無休排程種植，在地生產(chǎn)新鮮,、衛(wèi)生蔬果的科技農(nóng)業(yè),，并且不會對環(huán)境造成污染的優(yōu)點，自然引起政府與學研單位的高度重視,，加上采用植物工廠的生產(chǎn)模式所節(jié)省的運輸成本，植物工廠就有機會變成一個傳統(tǒng)作物生產(chǎn)模式的真正替代選項,，這也是風投與私募基金關(guān)注植物工廠的原因,。

人口膨脹與水資源乏是全球性的大問題，全球人口目前為70億,，未來四十年有可能增加到92億,，以目前仍有將近10億的饑餓人口來算，40年內(nèi)需要提升將近58%的糧食產(chǎn)能;但現(xiàn)有耕地已經(jīng)使用了80%,，加上氣候異常,、可耕地面積減少,，以及青壯人口離農(nóng)趨勢等不利因素，前景堪慮,。此外,，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用去了全球大約87%的淡水資源，所以單位面積生產(chǎn)力的大幅提升與節(jié)水技術(shù)的建立都是刻不容緩的研究課題,。

　　2013年9月10日,，國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟標準化委員會(CSAS)發(fā)布CSA021-2013《植物生長用LED平板燈性能要求》聯(lián)盟 標準。該標準對植物生長用LED平板燈的術(shù)語和定義,、分類與命名,、技術(shù)要求、試驗方法,、檢驗規(guī)則,、標志、包裝,、運輸和貯存進行了規(guī)定,。

　　目前，植物生長用的 LED光照產(chǎn)品形式眾多,，如平板燈,、雙端燈、柔性燈帶等,，都將會隨著技術(shù)的發(fā)展而逐步變化,。CSAS將根據(jù)技術(shù)發(fā)展逐步開展植物生長用LED光照方面的標 準化工作，推動科技進步,，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展,。

　　何為LED植物生長燈

　　LED植物生長燈是種植物燈的一種，它以LED(發(fā)光二極管)為光源,，依照植物生長規(guī)律必須需要太陽光,，用燈光代替太陽光給植物生長發(fā)育環(huán)境的一種燈具。

　　LED植物生長燈介紹

　　光環(huán)境是植物生長發(fā)育不可缺少的重要物理環(huán)境因素之一,，通過光質(zhì)調(diào)節(jié),，控制植株形態(tài)建成是設(shè)施栽培領(lǐng)域的一項重要技術(shù)。

　　LED植物生長燈是以LED（發(fā)光二極管）為光源,，依照植物生長規(guī)律必須需要太陽光,，用燈光代替太陽光給植物生長發(fā)育環(huán)境的一種燈具。

　　LED植物燈,，有助縮短植物的生長周期,，因為這種燈的光源主要是由紅藍光源組成的，采用植物最敏感的光波段,，紅光波長使用620-630nm和640-660nm, 藍光波長使用450-460nm和460-470nm,。讓植物在生長過程中促進多發(fā)側(cè)枝和芽的分化,，加快根莖葉生長，加快植物碳水化合物的合成和維生素的合成,，縮短了生長周期,。

　　LED在植物設(shè)施栽培環(huán)境中的大量應(yīng)用研究結(jié)果表明，車間照明,，LED植物燈特別適合應(yīng)用于人工光控制型植物設(shè)施栽培環(huán)境,。

　　人工光源的色溫與流明是以生物的眼睛所看到的，ROSH認證,，而植物對光的需求是行光合作用,，這是不看色溫與流明的是以輻射值論定的。

光譜范圍對植物生理的影響

　　·280~315nm––>此種波長已屬紫外線光線,，對于各類動,、植物甚至于菌類生長，均有直接壓制性生長的功能,，對形態(tài)與生理過程的影響極小,。

　　·315~400nm––>此種光波亦屬遠紫外線光雖無紫外線傷害植物，為對植物生長并無直接作用,，葉綠素吸收少,，影響光周期效應(yīng)，阻止莖伸長,。

　　·400~520nm（藍）–>此類波長可直接處使植物根,、莖部位發(fā)展，對于葉綠素與類胡蘿卜素吸收比例最大,，對光合作用影響最大,。

　　·520~610nm（綠）–>綠色性植物排斥性推擠，綠色素的吸收率不高,。

　　·610~720nm（紅）–>植物的葉綠素吸收率不高,，LED射燈，唯此波長對于光合作用與植物生長速度有顯著影響,。

　　·720~1000nm––>此類波長泛屬紅外線波長,，對于植物的吸收率低，可直接刺激細胞延長,，醫(yī)院led照明,，會影響開花與種子發(fā)芽。

　　·＞1000nm––>已接近雷射光波長已轉(zhuǎn)換成為熱量,。