歐司朗布局背后的LED植物照明發(fā)展圖譜解析
發(fā)布時間：2016-03-25 點擊數(shù)：3958
自金沙江集團(tuán)收購Lumileds敗北后，歐司朗照明事業(yè)與德豪潤達(dá)、佛山照明、木林森等多家企業(yè)間的緋聞一度成為全球LED行業(yè)關(guān)注焦點。更多的人關(guān)心，誰會抱得美人歸？智庫君當(dāng)然也很好奇。但比起這個，智庫君更想關(guān)注，作為全球兩大照明巨頭之一的歐司朗分拆照明事業(yè)部后，做什么？
答案似乎顯而易見——盡管緋聞纏身，歐司朗仍進(jìn)退有度，保留LED零部件（OptoSemiconductors,OS）、特殊照明（SpecialtyLighting,SP）、燈具與解決方案業(yè)務(wù)（Luminaires&Solutions,LS），未來其核心業(yè)務(wù)將會在車用照明、智能照明與解決方案以及先進(jìn)光源如LED與激光，聚焦鎖定高毛利、高技術(shù)門檻的B2B市場。
早在去年年底，歐司朗就在其官方微信上大勢招兵買馬，并宣稱：照明市場向基于半導(dǎo)體的技術(shù)方向的轉(zhuǎn)變催生了眾多新的增長機遇，而歐司朗將牢牢抓住這些機遇。為此，歐司朗照明公司將于2020之前投資約30億歐元用于新技術(shù)和應(yīng)用方面。其中將計劃投資10億歐元用于歐司朗光電半導(dǎo)體照明擴(kuò)張，及在馬來西亞建造一間新的LED芯片工廠。
這其中，號稱“2017年產(chǎn)值可達(dá)5億美元”的全球LED應(yīng)用植物照明市場，自然少不了歐司朗的身影（見下表）。
表：世界企業(yè)及科研機構(gòu)發(fā)展植物工廠的案例
當(dāng)然，歐司朗在植物照明領(lǐng)域的發(fā)展遠(yuǎn)不止上表我們所看到的那樣。2016年3月20日，在第一屆兩岸農(nóng)業(yè)照明論壇上，歐司朗半導(dǎo)體（中國）有限公司高級工程師遲光偉詳細(xì)解讀了“LED植物照明歐司朗解決方案”，從這其中，偶們除了能夠了解植物照明發(fā)展方向外，還能從中讀到歐司朗LED植物照明的最新進(jìn)展。
先普及下知識：
一、為什么植物需要人造光源？
1.在天氣，光強度不足，需要補強光線；
2.保障外來植物生長條件；
3.多層照明/內(nèi)部照明新應(yīng)用；
4.室內(nèi)/地下無太陽光環(huán)境下種植；
5.創(chuàng)造條件加速植物生長與增加產(chǎn)量。
二、光輻射在植物生長中的作用是什么？
與植物生長有關(guān)的光輻射可分為：
1.有光能作用的光合成，光合成是在有葉綠素存在的條件下，利用光能從二氧化碳和水中合成有機物；
2.有信號（刺激）作用的光形態(tài)形成，光形態(tài)形成是將光的信息（光譜特性、日照條件、有無光等）變成信號，用以控制莖的生長、花朵的形成、種子的發(fā)芽等。
三、不同光源的輻射效率和光量子效率比較
四、傳統(tǒng)光源及LED燈光譜對比
五、植物照明到底需要哪些光譜（波長）？
經(jīng)過研究，我們得出：LED波長應(yīng)該在主要深藍(lán)色450nm、紅光660nm、遠(yuǎn)紅光730nm，通過這幾個光譜不同的組合來幫助植物快速生長。
六、如何選擇植物照明用LED光源？
七、LED植物照明的應(yīng)用方式：
A 天棚照明：適用于大面積的照明，是對日光的補充，類似于通用照明中的筒燈，對燈具的要求主要是長壽命使用降低后期的維護(hù)成本，并要求增加調(diào)光功能，更好地節(jié)省能源；
B 內(nèi)部照明：燈具布置在植物中間，陽光正常情況下不能照射到植物中間，高強度的照射能夠提高生長的速率，但由于靠近植物太近，需要保證植物不被燈產(chǎn)生的熱量燙傷。它免受氣候的影響，同時相對于高棚安裝更加容易布置和后期維護(hù)；
C 多層照明：能夠有效使用種植面積，對于環(huán)境需要完全的控制，一般沒有日光的參與，但對燈具的節(jié)能要求高，而且由于空間有限，所使用的LED尺寸越小越好。
歐司朗產(chǎn)品布局：深藍(lán)光、超紅光、遠(yuǎn)紅光、EQ白光
再看一下，歐司朗在植物照明的LED產(chǎn)品布局?；谥参镎彰魉枰牟ㄩL，歐司朗主要推出了深藍(lán)色450nm、紅光660nm、遠(yuǎn)紅光730nm的LED產(chǎn)品，其中730nm遠(yuǎn)紅光LED是歐司朗專為植物照明而開發(fā)的新品，可控制植物從發(fā)芽到營養(yǎng)生長再到開花的整個過程。曾榮獲2015北美照明展技術(shù)創(chuàng)新獎。
據(jù)遲光偉介紹，730nm遠(yuǎn)紅光在園藝照明應(yīng)用中的重要作用是可以通過660nm和730nm的照明來控制開花的周期，而不需要僅僅依賴于季節(jié)的變化，這對于觀賞性花卉有著重要的價值。此外，它對于在植物的最主要影響之一是遮蔭作用，即如果植物主要被730nm的遠(yuǎn)紅光所照射，植物會感覺像是被另外一棵更高的植物遮擋住了太陽的直射光，因而該植物就會更加努力地生長以突破遮擋。
那么，與同類產(chǎn)品相比，歐司朗植物照明專用LED系列的優(yōu)勢是什么？遲光偉總結(jié)了以下幾點：
1.深藍(lán)光（450nm)和超紅光（660nm）版本可提供光合作用所需光線；
2.遠(yuǎn)紅光（730nm)版本可控制植物從發(fā)芽到營養(yǎng)生長再到開花的整個過程；
3.EQ白光可增添綠意，并可實現(xiàn)人性化的工作環(huán)境，且有超高光效大于160lm/W；
4.緊湊的封裝尺寸，完全兼容所有可選顏色和輻射角（80度和120度）；
5.高效能LH(660nm)大于3umol/J，高性價比（可驅(qū)動至700mA）；
6.可以實現(xiàn)靈活的光譜配比：R/B，F(xiàn)R/R
7.陶瓷大功率封裝，超高可靠性，耐高溫和高濕。
應(yīng)用案例：丹麥、芬蘭、德國、日本
據(jù)悉，LED植物照明的銷售市場主要集中在日本、韓國、中美、歐洲等從事農(nóng)業(yè)人員較少的國家和地區(qū)。這些國家和地區(qū)也是歐司朗植物照明的主要應(yīng)用案例區(qū)。
早在2010年，歐司朗就與丹麥Fionia照明公司共同完成了試點計劃，F(xiàn)ionia照明公司特意開發(fā)了一套溫室專用的LED燈具系統(tǒng)，共配備了約5萬顆歐司朗大功率LED，證實了LED在園藝應(yīng)用中的具有巨大的節(jié)能潛力。
而在芬蘭洪卡約基，Netled公司將數(shù)百萬顆歐司朗光電半導(dǎo)體系列LED應(yīng)用到園藝照明系統(tǒng)中，這些LED被設(shè)計和安裝在10條25米長的光帶組成的簾幕式結(jié)構(gòu)中，用以取代溫室中一貫采用的高壓鈉燈，節(jié)能效果明顯。
此外，德國圣保利足球場草坪生長照明也采用LED照明，一方面降低了50%能耗，另一方面實現(xiàn)了LED燈具輻射波長與光合作用所需理想波長的精準(zhǔn)匹配，顯著加快了草皮的生長速度。
在日本號稱“全球規(guī)模最大”的全部采用LED照明的植物工廠——日本Mirai公司全部采用LED的人工光型植物工廠，每天可生產(chǎn)1萬棵生菜。
隨著完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內(nèi)正逐步成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新顯學(xué)，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)，植物工廠將成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要應(yīng)用與發(fā)展方向。在不遠(yuǎn)的將來，隨著植物工廠的不斷發(fā)展，LED植物照明的市場滲透率將逐漸提升，中國市場進(jìn)入爆發(fā)期，并有望成為以歐司朗、飛利浦、GE等照明巨頭角逐植物照明的主戰(zhàn)場。
答案似乎顯而易見——盡管緋聞纏身，歐司朗仍進(jìn)退有度，保留LED零部件（OptoSemiconductors,OS）、特殊照明（SpecialtyLighting,SP）、燈具與解決方案業(yè)務(wù)（Luminaires&Solutions,LS），未來其核心業(yè)務(wù)將會在車用照明、智能照明與解決方案以及先進(jìn)光源如LED與激光，聚焦鎖定高毛利、高技術(shù)門檻的B2B市場。
早在去年年底，歐司朗就在其官方微信上大勢招兵買馬，并宣稱：照明市場向基于半導(dǎo)體的技術(shù)方向的轉(zhuǎn)變催生了眾多新的增長機遇，而歐司朗將牢牢抓住這些機遇。為此，歐司朗照明公司將于2020之前投資約30億歐元用于新技術(shù)和應(yīng)用方面。其中將計劃投資10億歐元用于歐司朗光電半導(dǎo)體照明擴(kuò)張，及在馬來西亞建造一間新的LED芯片工廠。
這其中，號稱“2017年產(chǎn)值可達(dá)5億美元”的全球LED應(yīng)用植物照明市場，自然少不了歐司朗的身影（見下表）。
表：世界企業(yè)及科研機構(gòu)發(fā)展植物工廠的案例
當(dāng)然，歐司朗在植物照明領(lǐng)域的發(fā)展遠(yuǎn)不止上表我們所看到的那樣。2016年3月20日，在第一屆兩岸農(nóng)業(yè)照明論壇上，歐司朗半導(dǎo)體（中國）有限公司高級工程師遲光偉詳細(xì)解讀了“LED植物照明歐司朗解決方案”，從這其中，偶們除了能夠了解植物照明發(fā)展方向外，還能從中讀到歐司朗LED植物照明的最新進(jìn)展。
先普及下知識：
一、為什么植物需要人造光源？
1.在天氣，光強度不足，需要補強光線；
2.保障外來植物生長條件；
3.多層照明/內(nèi)部照明新應(yīng)用；
4.室內(nèi)/地下無太陽光環(huán)境下種植；
5.創(chuàng)造條件加速植物生長與增加產(chǎn)量。
二、光輻射在植物生長中的作用是什么？
與植物生長有關(guān)的光輻射可分為：
1.有光能作用的光合成，光合成是在有葉綠素存在的條件下，利用光能從二氧化碳和水中合成有機物；
2.有信號（刺激）作用的光形態(tài)形成，光形態(tài)形成是將光的信息（光譜特性、日照條件、有無光等）變成信號，用以控制莖的生長、花朵的形成、種子的發(fā)芽等。
三、不同光源的輻射效率和光量子效率比較
四、傳統(tǒng)光源及LED燈光譜對比
五、植物照明到底需要哪些光譜（波長）？
經(jīng)過研究，我們得出：LED波長應(yīng)該在主要深藍(lán)色450nm、紅光660nm、遠(yuǎn)紅光730nm，通過這幾個光譜不同的組合來幫助植物快速生長。
六、如何選擇植物照明用LED光源？
七、LED植物照明的應(yīng)用方式：
A 天棚照明：適用于大面積的照明，是對日光的補充，類似于通用照明中的筒燈，對燈具的要求主要是長壽命使用降低后期的維護(hù)成本，并要求增加調(diào)光功能，更好地節(jié)省能源；
B 內(nèi)部照明：燈具布置在植物中間，陽光正常情況下不能照射到植物中間，高強度的照射能夠提高生長的速率，但由于靠近植物太近，需要保證植物不被燈產(chǎn)生的熱量燙傷。它免受氣候的影響，同時相對于高棚安裝更加容易布置和后期維護(hù)；
C 多層照明：能夠有效使用種植面積，對于環(huán)境需要完全的控制，一般沒有日光的參與，但對燈具的節(jié)能要求高，而且由于空間有限，所使用的LED尺寸越小越好。
歐司朗產(chǎn)品布局：深藍(lán)光、超紅光、遠(yuǎn)紅光、EQ白光
再看一下，歐司朗在植物照明的LED產(chǎn)品布局?；谥参镎彰魉枰牟ㄩL，歐司朗主要推出了深藍(lán)色450nm、紅光660nm、遠(yuǎn)紅光730nm的LED產(chǎn)品，其中730nm遠(yuǎn)紅光LED是歐司朗專為植物照明而開發(fā)的新品，可控制植物從發(fā)芽到營養(yǎng)生長再到開花的整個過程。曾榮獲2015北美照明展技術(shù)創(chuàng)新獎。
據(jù)遲光偉介紹，730nm遠(yuǎn)紅光在園藝照明應(yīng)用中的重要作用是可以通過660nm和730nm的照明來控制開花的周期，而不需要僅僅依賴于季節(jié)的變化，這對于觀賞性花卉有著重要的價值。此外，它對于在植物的最主要影響之一是遮蔭作用，即如果植物主要被730nm的遠(yuǎn)紅光所照射，植物會感覺像是被另外一棵更高的植物遮擋住了太陽的直射光，因而該植物就會更加努力地生長以突破遮擋。
那么，與同類產(chǎn)品相比，歐司朗植物照明專用LED系列的優(yōu)勢是什么？遲光偉總結(jié)了以下幾點：
1.深藍(lán)光（450nm)和超紅光（660nm）版本可提供光合作用所需光線；
2.遠(yuǎn)紅光（730nm)版本可控制植物從發(fā)芽到營養(yǎng)生長再到開花的整個過程；
3.EQ白光可增添綠意，并可實現(xiàn)人性化的工作環(huán)境，且有超高光效大于160lm/W；
4.緊湊的封裝尺寸，完全兼容所有可選顏色和輻射角（80度和120度）；
5.高效能LH(660nm)大于3umol/J，高性價比（可驅(qū)動至700mA）；
6.可以實現(xiàn)靈活的光譜配比：R/B，F(xiàn)R/R
7.陶瓷大功率封裝，超高可靠性，耐高溫和高濕。
應(yīng)用案例：丹麥、芬蘭、德國、日本
據(jù)悉，LED植物照明的銷售市場主要集中在日本、韓國、中美、歐洲等從事農(nóng)業(yè)人員較少的國家和地區(qū)。這些國家和地區(qū)也是歐司朗植物照明的主要應(yīng)用案例區(qū)。
早在2010年，歐司朗就與丹麥Fionia照明公司共同完成了試點計劃，F(xiàn)ionia照明公司特意開發(fā)了一套溫室專用的LED燈具系統(tǒng)，共配備了約5萬顆歐司朗大功率LED，證實了LED在園藝應(yīng)用中的具有巨大的節(jié)能潛力。
而在芬蘭洪卡約基，Netled公司將數(shù)百萬顆歐司朗光電半導(dǎo)體系列LED應(yīng)用到園藝照明系統(tǒng)中，這些LED被設(shè)計和安裝在10條25米長的光帶組成的簾幕式結(jié)構(gòu)中，用以取代溫室中一貫采用的高壓鈉燈，節(jié)能效果明顯。
此外，德國圣保利足球場草坪生長照明也采用LED照明，一方面降低了50%能耗，另一方面實現(xiàn)了LED燈具輻射波長與光合作用所需理想波長的精準(zhǔn)匹配，顯著加快了草皮的生長速度。
在日本號稱“全球規(guī)模最大”的全部采用LED照明的植物工廠——日本Mirai公司全部采用LED的人工光型植物工廠，每天可生產(chǎn)1萬棵生菜。
隨著完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內(nèi)正逐步成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新顯學(xué)，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)，植物工廠將成為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要應(yīng)用與發(fā)展方向。在不遠(yuǎn)的將來，隨著植物工廠的不斷發(fā)展，LED植物照明的市場滲透率將逐漸提升，中國市場進(jìn)入爆發(fā)期，并有望成為以歐司朗、飛利浦、GE等照明巨頭角逐植物照明的主戰(zhàn)場。
