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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隨著農村經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，農民對照明品質的要求也在提高，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)了巨大的農村市場需求。在這里，“農村市場”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，植物工廠呼應綠能經(jīng)濟與氣候變遷趨勢，展出植物生長燈、水耕設施、檢測和環(huán)控節(jié)能系統(tǒng)等設備，相當吸睛。

　　近年，完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內正逐步形成半導體產業(yè)的新顯學，結合傳統(tǒng)農業(yè)的技術優(yōu)勢、半導體產業(yè)的照明與自動化技術，加上網(wǎng)絡信息的深厚產業(yè)基礎，一時之間植物工廠似乎成為全球半導體產業(yè)發(fā)展的重要應用與發(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)調查，全球LED植物生長燈產值在2013年起開始呈現(xiàn)高速成長，產值雖僅千萬美元規(guī)模，但預估2014年將逾3500萬美元，2017年更可望挑戰(zhàn)3億美元。

　　拓墣產業(yè)研究所光電產業(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)新應用，兼具LED及農業(yè)兩大產業(yè)優(yōu)勢的臺灣，當然也不希望錯過商機，把農業(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、可客制化產品，低建置成本，整體解決方案，技術轉移等優(yōu)勢，但同時也面臨政府支持力道不足，產品參差不齊，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、技術不足、經(jīng)驗不佳等因素下，導致經(jīng)營不善，直至21世紀，因溫室效應日益嚴重才重新受到各界重視。

　　從農業(yè)發(fā)展的角度來看，現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展由于化肥與農藥的使用，家用照明，得以迅速提升產量以供應激增的人口所產生的巨大糧食需求，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，即使作物豐收都受到量多價跌的影響;再加上農民為了確保收成，大量使用農藥來防治病蟲害，因而造成食品安全的疑慮，又為了提高產能，過度使用化肥，不僅增加成本、更污染農田、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項目減少，急于通過投資農業(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。電子行業(yè)因制造部門逐步向海外轉移，大量用于生產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，在地生產新鮮、衛(wèi)生蔬果的科技農業(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)作物生產模式的真正替代選項，這也是風投與私募基金關注植物工廠的原因。

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年內需要提升將近58%的糧食產能;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，以及青壯人口離農趨勢等不利因素，前景堪慮。此外，傳統(tǒng)農業(yè)用去了全球大約87%的淡水資源，所以單位面積生產力的大幅提升與節(jié)水技術的建立都是刻不容緩的研究課題。

　　2013年9月10日，國家半導體照明工程研發(fā)及產業(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平板燈的術語和定義、分類與命名、技術要求、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光照產品形式眾多，如平板燈、雙端燈、柔性燈帶等，都將會隨著技術的發(fā)展而逐步變化。CSAS將根據(jù)技術發(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，通過光質調節(jié)，控制植株形態(tài)建成是設施栽培領域的一項重要技術。

　　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在植物設施栽培環(huán)境中的大量應用研究結果表明，車間照明，LED植物燈特別適合應用于人工光控制型植物設施栽培環(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，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換成為熱量。