從晶電、三安光電、華燦光電、乾照光電、兆馳半導體等芯片廠商，到艾邁斯歐司朗、三星LED、CREE LED、首爾半導體、Lumileds、天電光電、鴻利智匯、晶科電子、瑞豐光電、同一方光電、立德達、旭宇光電等封裝供貨商，再到茂碩電源、崧盛股份等電源企業(yè)，以及中科三安、昕諾飛、歐司朗旗下Fluence等終端廠商，植物照明已經(jīng)成為LED企業(yè)重點布局的方向之一。
而這一布局也提升了相關(guān)企業(yè)的業(yè)績。TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside發(fā)現(xiàn)，多數(shù)企業(yè)受惠于植物照明，今年上半年營收皆有亮眼成績。
圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫
但自2021年第三季起，植物用LED紅光芯片受車用和紅外線LED市場需求排擠而出現(xiàn)短缺，尤其在高階芯片更為明顯。
與此同時，電源驅(qū)動IC依舊缺貨，海運船期延宕以及北美打擊室內(nèi)大麻非法種植戶也影響終端產(chǎn)品出貨表現(xiàn)，使部分LED植物照明廠商開始減緩生產(chǎn)計劃和物料備貨力道。
植物照明的快速發(fā)展蒙上了一層陰影。未來是該迎風馭雪、破冰前行，還是及時止步、見好就收？為深入了解企業(yè)布局及戰(zhàn)略，LEDinside就植物照明的痛點、難點，以及市場發(fā)展趨勢等問題，與一線企業(yè)進行深入溝通。
傳統(tǒng)照明VS植物照明：要求更高、門檻更高
LED植物照明與傳統(tǒng)照明大有不同，主要表現(xiàn)在使用場景、性能、技術(shù)等方面，這也使得LED植物照明具有較高的行業(yè)門檻。
作為燈具和植物工廠解決方案的綜合供應商，中科三安認為，植物照明產(chǎn)品對系統(tǒng)的研發(fā)能力、自主創(chuàng)新能力、品質(zhì)和成本管控能力提出了更高的要求。其中，技術(shù)的研發(fā)上與其他照明產(chǎn)品的區(qū)別主要在于光配方的設(shè)計。
在芯片方面，乾照光電指出，植物照明產(chǎn)品主要關(guān)注的是光合光子功效PPE/光合作用光子通量PPF，而普通照明主要關(guān)注的是LM及防藍光等問題。
用途不同，客戶對芯片性能的要求也有所不同。華燦光電指出，LED植物照明要求芯片具有更高的光效、更高的可靠性。在追求230lm/w的光效的時候則需要使用到專門優(yōu)化的襯底、倒裝芯片、特殊的反射鏡等技術(shù)；在追求高可靠性的時候，則對制程管控和關(guān)鍵原物料的選擇提出極高的要求。
而在封裝端，鴻利智匯指出，進入LED植物照明市場最大的難點在于，研發(fā)生產(chǎn)出一套高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的LED植物光源或燈具，需要同時解決光環(huán)境智能調(diào)控、植物光生物學、LED半導體技術(shù)三者融合發(fā)展的問題。
國星光電表示，植物照明與傳統(tǒng)照明的區(qū)別在于，植物照明更多的是契合植物的生長特點，需要從生物光學的層面考慮，不僅要匹配不同植物對PPE/PPFD的需求，同時也要結(jié)合植物不同階段的生長進行光譜配方的調(diào)整，在這方面國星光電也走在市場的前端，有專業(yè)的植物生長實驗室，同時也有模擬植物生長的光譜數(shù)據(jù)庫。
瑞豐光電認為，進入植物照明市場不僅僅需要光源和模組技術(shù)上的儲備，更需要了解市場和政策走向。此外，針對不同地域、不同植物種類、同一種植物不同的生長階段等，均需建立最適合、最高效的“光配方”數(shù)據(jù)庫和對應方案，因此供應方與需求方的粘性也更高。
晶科電子則表示，植物照明以大功率和高光效產(chǎn)品為主，需要企業(yè)在LED封裝技術(shù)上進行長時間的積累。同時客戶對LED植物照明產(chǎn)品的壽命要求較高，產(chǎn)品需要有5-10年的品質(zhì)保證。
旭宇光電認為，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)植物照明的應用對象，需要設(shè)計能夠引起植物特定反應的光譜；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)秀的光學設(shè)計來最大化光分布和強度。
在電源方面，作為國內(nèi)LED照明驅(qū)動領(lǐng)域的第一家上市公司，茂碩電源指出了LED植物照明驅(qū)動領(lǐng)域的三大門檻。
1. 技術(shù)門檻。植物照明驅(qū)動正在朝著更高功率的方向發(fā)展，目前市場上電源功率己達1200W，未來可能再度提高，這對新廠商的大功率驅(qū)動設(shè)計與生產(chǎn)能力提出了極大的挑戰(zhàn)。
2. 智能化設(shè)計門檻。植物在不同的生長階段需要不同的光，對光的控制要求就是對電源的智能化控制的要求。
3. 市場門檻。據(jù)悉，無論是產(chǎn)品質(zhì)量還是企業(yè)本身都面臨著客戶的信任與認可問題，如果沒有合適的切入點，客戶不會貿(mào)然去導入一個新廠家做為供應商。
投入產(chǎn)出比成終端關(guān)注焦點
TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside發(fā)現(xiàn)，終端種植商對LED植物照明技術(shù)的認可度和接受度已經(jīng)達到較高水平，對于使用LED植物照明的意愿也越來越強烈，但LED植物照明前期投入較高，投入產(chǎn)出比成為終端種植商主要的顧慮。
天電光電指出，在植物照明的應用場景中，電費是客戶支出占比最高的一項，因此，目前推廣的難度集中在如何平衡短期成本增加與長期效益釋放之間的矛盾。
晶科電子指出，LED植物照明前景廣闊，除了新興產(chǎn)品外，傳統(tǒng)種植廠商也會利用LED來替換傳統(tǒng)照明。但LED植物照明的一次性投入較高，且收效期較長，這成為農(nóng)場主當前的主要顧慮。
此外，晶科電子還指出，當前，LED植物照明的主要市場是海外，這受成本、種植面積、作物成熟期、當?shù)丨h(huán)境等多方面因素影響。但同時，國內(nèi)市場也正在逐漸發(fā)展，未來隨著LED技術(shù)的進步和人們對品質(zhì)的不懈追求，國內(nèi)市場會逐漸開發(fā)。
鴻利智匯也對植物照明在海內(nèi)外市場發(fā)展不平衡的現(xiàn)象發(fā)表看法。
據(jù)介紹，植物照明正朝著專業(yè)化、高效化、智能化的方向發(fā)展，但LED植物照明優(yōu)質(zhì)廠商主要集中在國外，國內(nèi)廠商的布局力度并不是十分明顯。這一方面是國內(nèi)植物照明行業(yè)正處于發(fā)展初期，產(chǎn)品仍以低端產(chǎn)品出口為主；另一方面則是由于國內(nèi)植物工廠存在投入產(chǎn)出比低、輸出產(chǎn)品價格昂貴等問題，而這也成為LED企業(yè)發(fā)展植物照明的主要障礙。
除此之外，行業(yè)標準的缺位也是植物照明在推廣中亟待解決的一道難題。
立德達認為，植物照明行業(yè)標準的建立對于植物照明產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化以及技術(shù)方向的引導性會起到非常重要的作用，可以避免企業(yè)走錯方向，減少社會資源的浪費。此外，行業(yè)標準的建立還能夠增強終端用戶對植物照明產(chǎn)品的信任度，從而加速推動下游種植市場對植物照明燈具的使用。
瑞豐光電也指出，植物照明是多學科綜合的技術(shù)領(lǐng)域，行業(yè)缺乏統(tǒng)一的標準，同時植物照明相對常規(guī)照明更加需要結(jié)合客戶的實際需求、使用場景等，一個合理的高效方案實際驗證導入周期也較長。
毫無疑問，植物照明行業(yè)的標準的建立有助于推進整個植物照明領(lǐng)域的有序發(fā)展，但行業(yè)標準的建立卻并非一朝一夕就能完成。
茂碩電源認為，在社會對一個新的產(chǎn)業(yè)還沒有足夠的認識之前，是難以制定出有助于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的標準的，標準的制定是一個動態(tài)過程，需要在產(chǎn)業(yè)發(fā)展到一定程度時再進行制定，且一旦發(fā)現(xiàn)標準存在滯后問題，還需要及時修訂，使其保持一定的前瞻性。
短期受阻，未來可期
民以食為天。食物是人類生存和發(fā)展必不可少的重要組成部分。LED植物照明解決了氣候、地理、空間等對植物生長的影響和限制，并可通過科學的方式加速植物的生長、減少化學物質(zhì)的使用，達到“食以安為先”。此外，LED植物照明天然具備環(huán)保、節(jié)能的屬性，是以科技為核心的智慧農(nóng)業(yè)中極為重要的一環(huán)。
值得注意的是，LED植物照明雖然具有光明的發(fā)展前景，但其短期發(fā)展卻內(nèi)外因素的雙重掣肘。
一方面，LED植物照明目前仍然存在諸多難題。
目前，行業(yè)對不同植物核心生長要素的認識不足，如不同農(nóng)作物在不同的生長階段對光譜的最佳需求仍需進一步研究。
同時，在現(xiàn)有燈具上融入較為領(lǐng)先的智能控制系統(tǒng)也并非易事。
立德達指出，單一的燈具領(lǐng)先優(yōu)勢不是客戶關(guān)注的唯一維度，LED植物照明的競爭已經(jīng)從單一燈具的競爭轉(zhuǎn)為燈具融合系統(tǒng)雙賽道的競爭，這對于目前在智能控制領(lǐng)域沒有經(jīng)驗的傳統(tǒng)燈具廠商來說是一個很大的挑戰(zhàn)，而對于具備智能控制系統(tǒng)優(yōu)勢的燈具廠商來說，則是一個非常好的機遇。
鴻利智匯認為，植物照明對光質(zhì)、光量實現(xiàn)智能調(diào)控的需求十分強烈，因此，在多種單色光譜上增加智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)分時控制、感光控制，并根據(jù)植物的生長狀態(tài)適時調(diào)整的光質(zhì)光量的輸出勢必成為未來植物照明技術(shù)發(fā)展的主趨勢。
兆馳半導體指出，植物照明紅光芯片具有較高的質(zhì)量要求，不同廠商在紅光植物照明產(chǎn)品的設(shè)計、外延及芯片技術(shù)上都有獨特的搭配解決方式，這是各家廠商的核心技術(shù)，且在與下游封裝進行合適、合理搭配，并逐步完善方案的過程中建立了更加緊密的聯(lián)系。LED植物照明天然具備環(huán)保、節(jié)能的屬性，未來市場博弈將更加激烈，技術(shù)沉淀與突破也顯得至關(guān)重要，未來公司將持續(xù)深耕植物照明領(lǐng)域，通過自動化、規(guī)模化、信息化、技術(shù)標準化相結(jié)合，攻克技術(shù)與成本難關(guān)。而這也是植物照明行業(yè)未來的主要趨勢之一。
人才也是LED植物照明的短板。瑞豐光電指出，環(huán)境監(jiān)控、光源傳感與控制、營養(yǎng)液監(jiān)控與補給、植物生長監(jiān)控以及產(chǎn)出的作物產(chǎn)銷物流等都需要各自的智能控制與監(jiān)控系統(tǒng)，行業(yè)間的交流和融合更加密切，因而智慧農(nóng)業(yè)亟需復合型人才。
另一方面，LED植物照明的外部環(huán)境土壤并不是十分肥沃。
同一方認為，面對全球糧食危機與智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，未來植物照明市場的趨勢會變成常態(tài)化發(fā)展，但短期來看，國際市場的政策導向?qū)χ参镎彰魇袌龅挠绊戄^大。
立德達也指出，植物照明產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重，且海外客戶選擇眾多，很難獲得客戶的關(guān)注，市場競爭十分激烈。同時，海外疫情仍然較為嚴重，公司難以接近客戶去開拓市場。
可喜的是，在中科三安、華燦光電、乾照光電、兆馳股份、國星光電、瑞豐光電、天電光電、鴻利智匯、立德達、旭宇光電、晶科電子、同一方光電、茂碩電源、崧盛股份、英飛特等植物照明廠商的共同努力下，植物照明行業(yè)存在的難題正在逐個化解。
各大廠商積極展開系統(tǒng)性的研究和布局。在提升LED光效等技術(shù)參數(shù)的同時，通過跨界合作或建立生物研究實驗室等多種形式，更好地理解植物生理學等專業(yè)知識，從而更好地融合智能控制技術(shù)，推動植物照明的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
不可否認的是，LED植物照明技術(shù)可以在縮短農(nóng)作物成熟期的情況下，改善農(nóng)作物的品質(zhì)、提升農(nóng)作物的口感，進而幫助終端種植商降低生產(chǎn)成本。展望未來，在確保食品安全性的要求下，人們將通過室內(nèi)種植農(nóng)業(yè)發(fā)展、垂直農(nóng)場投資興建以縮短食品供應鏈，全球植物照明LED市場規(guī)模將持續(xù)上升。
同時，隨著溫室大棚種植主、新興垂直農(nóng)場種植主等長期導入LED照明設(shè)備，且LED燈具成本有望下降的趨勢下，可進一步提升更多室內(nèi)種植主將傳統(tǒng)產(chǎn)品替換為LED燈具的意愿，成為推升未來植物照明LED市場成長的重要關(guān)鍵。
TrendForce集邦咨詢旗下光電研究處LEDinside認為，受惠于各國政策推動以及北美醫(yī)療和娛樂大麻種植市場批量導入LED植物照明設(shè)備，激勵2020年全球植物照明LED市場呈現(xiàn)爆發(fā)性成長，產(chǎn)值達3.01億美元，年增57%。此波成長動能也將延續(xù)至2021年，預估今年產(chǎn)值將達3.99億美元，年增33%。
結(jié)語
在傳統(tǒng)照明業(yè)務(wù)逐漸接近天花板的當下，LED植物照明已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的新利基。
目前，LED植物照明正處于萌芽期，但我們相信，受人口增長、耕地不足、耕地不均、食品安全、環(huán)境污染、氣候變化等外部因素的影響，以及LED植物照明技術(shù)的進一步成熟、成本的進一步下降等內(nèi)部因素的驅(qū)動，LED植物照明將獲得蓬勃發(fā)展，為全人類帶來更健康、更高品質(zhì)的事物。（文：LEDinside Lynn）
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