隨著技術的發展,整個LED行業的成本會走低,未來像LED植物生長燈這種前沿照明領域市場前景,還是十分廣闊的。
行業聚焦
“植物工廠”成為最近熱議的話題,也讓一種能促進植物生產的LED照明產品引人注目。隨著第一代LED照明出現產能過剩的危機,越來越多的東莞LED企業開始轉向第四代新型照明領域,利用LED光源給室內植物營造如沐陽光一樣的生長環境。
有10年光電行業經驗的深萊特,從深圳搬到東莞,從事一小部分LED生物領域照明;東莞彪駿光電科技引進臺灣技術推出LED植物生長燈模塊;東莞凱鑫農業科技有限公司未來有意向蔬菜生產企業輸出LED生物照明等技術和設備轉型。但是也有企業表示,由于LED生物領域照明的成本居高不下,目前還沒有大批量生產。但是隨著技術的發展,整個LED行業的成本都是走低的趨勢,相信未來像LED植物生長燈市場前景還是廣闊的。
不浪費光譜又省電 用光源控制植物生長快慢
眾所周知,植物生長需要陽光,只有太陽光才能幫助植物完成光合作用,用燈光真的能替代太陽光生長發育嗎?深萊特副總經理施光典說,LED光能夠模擬陽光的特定光譜成分,這已經是植物學界廣泛認同的研究結果。據了解,在植物界中,占主導地位的是綠色植物,在所有的光合放氧生物鐘,葉體中的葉綠素對太陽光有兩個吸收高峰,分別是440納米附近的藍區和680納米附近的紅區,一個位于藍光區域,一個位于紫光區域,而對于處在500-600納米之間的綠光吸收的很少,所以我們看到的植物基本上都是綠色。
“其實植物最需要的只有紅光和藍光,其余絕大部分光都被反射回去。”施光典說,LED植物生長燈可以發出植物需要的特定紅光和藍光,因此效率極高。
施光典介紹,LED不同于白熾燈的是,芯片發光單一,可以為植物直接提供某一生長階段特定的光譜。波長440-490納米的是藍光,可以促進綠葉生長;波長600-700納米的紅光,有助于開花結果和延長花期;波長在300-440納米之間的紫色光與紫外線,是促進植物形成色素的主要光能,并直接影響植物對磷和鋁元素的吸收和維生素D、角質層的形成,以及干物質的累積。
實際上,在LED植物照明出現之前,現代園藝和植物工廠已經有“補光燈”技術,應用熒光燈、高壓鈉燈等。但是這些光源所含紅外和綠光成分比例也很大,且光源不可調,既浪費電能,又浪費光能。
隨著LED照明技術的成熟,LED光源和波長可調的技術逐漸進入生物領域的照明。一般來說,LED植物生長燈十瓦以內的功率,相當于幾十瓦甚至幾百瓦功率的傳統補光燈效果。加上LED比傳統燈要節約電能90%以上,生物領域的照明運行成本大大降低。
不僅如此,LED還可以實現對植物生長速度的控制,可以使花卉植物花期延長,使經濟作物可以不受季節限制,加速結果。例如,植物每天可進行16個小時的光合作用,但自然光照時間非常有限,使得植物生長緩慢。如果使用LED燈后,可持續給植物補充光照,用LED光代替自然光,蔬菜成熟期最快能縮短三分之一,可實現增產,原本15天成熟的蔬菜只要5天就可收獲,這是用LED光照射促進植物生長的典型事例。
“植物工廠概念,就是把蔬菜大棚變成工廠車間,每個車間有不同的LED光照,無土栽培的植物可以根據不同生長期的需要,搬到不同的車間促生。”施光典介紹,目前在珠海的實驗室已經開始進行培育,LED可以讓植物生長“快進”,也可以放慢。
城鎮化建設或促行業進一步發展
從全球市場來說,LED植物燈的銷售市場主要集中在日本、韓國、美國、歐洲等從事農業人員較少的國家和地區。
據一份全球領域的行業調查,全球LED植物生長燈產值從2013年起,開始呈現高速成長,在千萬美元規模,但預計2014年將逾3500萬美元,2017年可望達3億美元。一些國際大企業紛紛加大了對LED的植物工廠創新投入。
隨著LED植物生長燈滲透率的提升,中國市場也慢慢興起。通過搜索引擎,我們會發現許多東莞LED企業都相繼推出了促進植物生長的單色光LED。一位業內人士分析,傳統LED照明市場競爭已經白熱化,給生物照明是新領域,而且只要摸透光譜規律就比較好應用推廣。
“現在的成本還是居高不下,一盞普通的針對葉菜類生長的LED燈一般在400元至500元一盞,未來在何時能迎來爆發還不好說。”施光典說,植物生長的周期和波長都不相同,工藝的差別,價格也懸殊很大。目前能量化生產的僅僅是葉菜類的LED照明。
據了解,目前,企業雖然有轉戰LED生物照明領域的趨勢,但是在企業整個市場銷售占比中,僅僅占了一小部分,且全部外銷,國內市場需求并不大。且這些企業所從事的LED生物照明的產品,芯片來源仍然主要依靠進口。深萊特取得三星LED一級代理授權;彪駿引進的是臺灣芯片。
施光典說,國內農業耕地面積大,加之人們對這種無土栽培植物是否健康存在憂慮,LED植物生長燈能否在國內大面積應用目前還不明朗。而歐洲和日本、韓國耕地面積小,人口數量多,就很重視在LED照明領域的投入,以此來提高土地產能。
“目前,國內從事農業生產的人也越來越少。”施光典說,中國目前的城鎮化建設,或許會對LED生物照明的發展產生一定的刺激需求。也就是說,用這種先進的農業技術,吸引不愿意務農的90后年輕人,或使LED在植物工廠的應用上出現新進展。
產業智囊
背景:2013年,在國家相關政策支持下,伴隨著LED技術的快速進步、應用市場的不斷擴展,我國LED產業發展迅速,產業鏈基本完善。東莞LED產業具有深厚的產業基礎和技術積累,但在發展過程中仍面臨著產業鏈有待完善、品牌質量有待提升等問題。本文將從回顧2013年LED產業發展情況,分析判斷2014年LED產業的發展趨勢,并提出東莞LED產業發展建議。
出場嘉賓:賽迪顧問、東莞戰略性新興產業研究中心高級咨詢顧問嚴帥
東莞今年LED產業 有望整體實現突破
2013年,盡管在歐債危機、全球經濟低迷帶來不利影響,在LED照明市場滲透率持續上升以及各國政府大力推廣LED照明產品的情況下,去年全球LED產業規模預計達到189.8億美元,同比增長15.5%。在國內市場,去年半導體照明、中大尺寸液晶面板LED背光與LED全彩顯示等下游應用高速發展的拉動下,我國LED產業保持較快增長。
根據LED行業數據統計,我國LED產業規模達2638億元,同比增長28%,其中,LED上游外延芯片、中游封裝、下游應用產值分別為84億元、473億元、2081億元,同比分別增長17%、19%、31%。
國家高度重視LED產業的發展。2013年初,國家發改委,科技部,工信部,財政部,住房城鄉建設部和國家質檢總局6大部委聯合發布《半導體照明節能產業規劃》,該規劃對LED照明產業的發展方向、目標、產品標準等方面做出比以往更為細化深入的規定。與此同時,地方政府也積極出臺LED相關政策推動LED產業發展。其中北京市制定了LED照明工程的戰略目標,廣東省發布了《廣東省推廣使用LED照明產品實施方案》,杭州市啟動“半導體照明(LED)示范工程”,東莞市審議并原則通過《東莞市推廣應用LED照明產品工作方案》。2013年LED照明產品政府采購規模達到5.26億元,增幅近100%。眾多利好政策的出臺為LED產業注入發展動力。
去年,企業將繼續通過橫向或縱向的資源整合,增強實力,如三安光電入股璨圓光電并收購美國Luminus Devices、德豪潤達聯手雷士照明、鴻利光電收購佛達。三安光電通過橫向整合擴展產品線,提高專利技術水平,提升國際競爭力;德豪潤達通過縱向整合打通產業鏈,降低上下游供應成本,推廣產品品牌。鴻利光電通過收購佛達信號LED,正式進軍LED汽車照明。
去年中國LED行業MOCVD總保有量從2012年的917臺增加到1017臺,同比增長11%,而MOCVD產能利用率僅30%左右,開機率僅50%左右。從市場發展規律看,單純的靠增加產能并不能為企業帶來利潤,反而會導致價格的惡性競爭,缺乏核心競爭力的中小企業面臨市場優勝劣汰的考驗,行業的價格競爭以及企業薄利的狀況仍在持續。
東莞市在發展LED方面具有明顯的產業基礎和優勢。截至去年底,東莞市從事LED產品生產的企業共有150家,總產值約占全省LED產值的7%。在企業方面,涌現了東莞勤上光電、福地電子、帝光、中鎵半導體公司等一批龍頭企業。其中勤上光電受益全國LED路燈改造示范工程,去年在廣東的安裝量已超過6萬盞。隨著全國LED照明政策的進一步推進,以及海外出口需求的增加,勤上光電在未來中國LED路燈市場將具備很大的競爭優勢。中稼半導體是中國首家專業生產氮化鎵(GaN)襯底材料的企業,為我國打破國外襯底材料技術壟斷提供一個技術突破口。在政策環境方面,去年廣東省新安裝LED路燈110萬盞。但目前,東莞市LED企業數量眾多,但規模偏小,東莞全市LED企業產值超過億元的僅有18家,且大部分企業缺乏自有品牌,一些大型封裝和應用企業仍然以制造代工(OEM)和設計代工(ODM)為主,企業間競爭激烈、低價競爭等現象明顯。
展望2014年,隨著LED照明終端市場需求的釋放,LED產業整體有望實現進一步突破。一是相關部委將繼續推動LED產業相關政策的制定與落實;二是國內LED市場競爭將進一步激烈,通過優勝劣汰的途徑,一大批規模小、缺乏競爭力的小企業將被淘汰;三是技術創新步伐仍將是產業發展的主題;四是在商業照明、農業照明領域,LED應用的優勢將得到體現。
對于東莞市LED產業,一是應進一步強化LED產業優勢,打造高端產品品牌,加大力度對本地優秀品牌在全國的推廣力度;二是調整產業結構,加大產業鏈上游環節的扶持力度和加大高端產品品牌扶持力度;三是加快推動“物聯網智能路燈”應用,EMC模式是路燈LED改造的最佳模式,是東莞推廣LED的有效途徑;四是鼓勵企業通過兼并重組等手段打造行業龍頭。