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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):4141
自金沙江集團收購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;

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。

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