隨著通用照明市場競爭日益激烈，眾多LED廠商紛紛發力植物照明、紫外LED、可見光通信等細分市場，以開辟一條新出路。

 

　　根據市場調研機構Technavio最新研究結果顯示，預計到2020年，全球植物生長燈市場價值將超過30億美元，2016年到2020年將以12%的年復合增長率增長，可見LED在植物生長領域應用具有巨大市場潛力。

　　目前一些照明公司加速布局植物照明領域，從2010年，日本三菱化學公司用大型集裝箱改造成“植物工廠”，并以LED光源進行農作物的光合作用。至今，LED在植物照明領域的應用逐漸拉開帷幕。實際上，海外眾多LED企業已經開始布局植物照明市場，競爭正悄然進行。

 

 

　　作為照明領域的主要廠商，飛利浦從事植物照明領域已有50年歷史，與世界各地種植者開展深入合作，對不同光配方、不同光照條件以及不同生產方式給植物生產帶來的影響有非常豐富的經驗。

 

　　與此同時，飛利浦具有強大的植物專員團隊，團隊成員都有在世界知名大學、科研院所從事植物研究或相關領域的工作經驗。還有，飛利浦還與荷蘭瓦赫寧根大學等著名研究機構合作，得到了許多光配方的技術支持。這些數據一直在不斷積累和收集之中。

 

　　飛利浦是目前產業鏈整合較為完整的LED企業，技術實力雄厚，目前該公司已經在歐洲和亞洲多個國家推行其LED植物照明計劃，加之其母公司所在地荷蘭正是現代園藝農業技術領先國家，具有良好的產業、技術和文化背景。

 

 

　　歐司朗作為持續關注LED技術的發展的跨國公司，目前已經形成了外延芯片、LED器件、熒光材料、應用等全產業鏈的布局。近年來，歐司朗逐漸將旗下LED聚焦在植物燈的應用層面，全力搶攻農業市場。

 

　　近幾年，歐司朗根據植物照明所需要的波長，推出了深藍色450nm、紅光660nm、遠紅光730nm的LED產品，其中730nm遠紅光LED是歐司朗專為植物照明而開發的新品，可控制植物從發芽到營養生長再到開花的整個過程。曾榮獲2015北美照明展技術創新獎。

 

　　目前，歐司朗在全球LED市場有較完整的專利布局，如果聯合控股的下游廠家或者與研究機構合作進入植物照明領域將具有較強的競爭力。

 

 

　　GE是目前中國市場植物生長光源主要供應商之一，其高壓鈉燈具廣泛應用于中國的蔬菜溫室作為人工補光光源?？蛻糍Y源豐富，市場認可度高。隨著LED技術的不斷提高，GE也逐漸推出LED植物光源新產品。

 

　　GE的LED植物燈具既能均勻分散高指向性LED光線又能根據植物的生長階段照射出不同的波長光線。比如，在從育苗室出來后的初期階段，會照射白色和紅色LED光源混合在一起的偏白的光線來促進光合作用。然后，再照射由配備紅藍色LED光源的LED照明發出的偏紅的光線來促進葉子和根莖的生長。臨近收獲期時，會再次照射偏白的光線來促進光合作用。采用這種方法之后，與只使用熒光燈時相比，不僅耗電量減少了40％，相同面積的收獲量也提高了50％。

 

 

　　三菱化學公司從2012年開始銷售使用LED（發光二極管）照明的植物工廠系統。首套產品已銷售給俄羅斯圣彼得堡市塑料產品成形及加工企業MirUpakovki公司的工廠。系統將設置于該工廠的地下樓層，全部采用LED作為光合作用光源，用來栽培萵苣和嫩葉菜。

 

　　2014年，日本三菱化學控股集團攜手中國中華全國供銷合作總社，在中國全境啟動無農藥蔬菜自動栽培系統的銷售。計劃在2017年之前，在江蘇等15個中國省份的50個地點建造植物工廠。據稱，日本企業在中國通過商業模式大規模推廣植物工廠業務尚屬首次。

 

　　三菱化學公司在LED原材料、芯片封裝領域具有若干自主知識產權，并且能夠自行生產植物照明相關的LED產品，其自身參股植物培植工廠企業，具有完整的產業鏈結構。產品投放市場將具有較強的市場競爭力，目前主要市場目標集中在日本。

 

 

　　從事電子部件業務的日本鍋清公司在2009年4月15～17日于東京舉行的展會上，展示了接受3種不同顏色LED照明的植物成長情況。

 

　　利用波長630mm的紅色LED、430mm藍色的LED以及以對半組合紅色和藍色LED后形成粉紅色LED照明對大小相同的幼苗持續3周照射后，比較了每株幼苗的成長狀況。結果顯示，粉紅色LED照明最有助于促進植物生長。

 

　　除此之外，鍋清還在水槽內展示了完全防水型LED照明器具。該產品還備有能夠彎曲的類型，可用于需要室內照明和灑水的植物栽培。鍋清今后計劃致力于LED在電照菊方面的應用。

 

 

　　作為國際照明企業，日本昭和電工在LED植物照明光源領域具有較廣泛的知識產權布局，并且，多項專利以PCT的方式向世界申請。目前主要市場定位于本國。

 

　　在開展植物工廠業務的過程中，昭和電工把“光”作為了自己的武器。該公司植物工廠有兩大特點，一是自主開發的高效發出最適合光合作用的紅光LED，二是快速栽種植物的“SHIGYO法”技術。

 

　　SHIGYO法是一種尚不多見的方法，在交替照射紅光和藍光的同時，還會配合植物的生長過程，通過改變照射模式促進植物的生長。該技術由昭和電工與山口大學農學部教授執行正義合作開發。雖然具體的照射條件屬于技術機密，沒有公開，但與使用通常的熒光燈以及紅藍比固定的LED照明相比，在相同的培育期內，葉菜類的收獲量大約增加了兩倍。這為縮短供貨周期、增加單位面積的收獲量創造了可能，有望幫助存在壓縮生產成本課題的植物工廠縮短投資的回收期。

 

　　開發出SHIGYO法后，昭和電工的業務發生巨大轉型，從制造、銷售660nm高亮度LED芯片的單一業務，轉換到了提供使用LED的植物工廠系統。

 

 

　　2014年，東芝公司在神奈川縣橫須賀的閑置軟盤工廠中設立了一個“潔凈室蔬菜園”，在曾經用來組裝軟盤的生產線上種植了數千株生菜、菠菜、甜菜等蔬菜品種。作為食品生產商，東芝具有先天優勢，因為它幾乎能制造幫助植物生長的所有設備，包括人工照明、發電設備、凈水器，以及用于控制溫度和環境的生長模具等。在原先用來生產電子設備的環境中栽培蔬菜，由于沒有細菌滋生，蔬菜會更加新鮮，可食用期也將延長。

 

　　除此之外，日本東芝公司還準備在海外新建植物工廠，已經開始考慮在中國等亞洲國家建設大型植物工廠。這是因為中國等地也在逐漸形成生吃蔬菜的習慣，可能對在無塵室培育的清潔、安全蔬菜產生巨大需求。除此之外，有效利用寶貴水源的蔬菜生產在中東全年穩定供應以及在俄羅斯等寒冷地區也將分別成為強有力的武器。

 

 

　　2013年，富士通將旗下停工的福島縣會津若松半導體工廠改造成生菜栽培工廠，利用傳感器全程監控技術，在無菌無塵室中培育生菜。富士通表示，這種生菜不必清洗，可直接食用，并且由于鉀含量僅為普通生菜鉀含量的86%，更適合重癥腎病患者。該工廠的一大特點是，利用了此前一直閑置的半導體清潔車間。富士通介紹說，“由于雜菌的數量比普通栽培環境少得多，因此可以生產出能儲存更長時間的蔬菜”。

 

　　目前富士通的無塵生菜日量產3500棵，年產可達130萬棵。據推算，此種生菜售價奇高，每90克500日元(約為人民幣30.5元)，超豬肉售價十倍。富士通對生菜設定的年盈利目標在1.5億日元左右(約為800萬元人民幣)，2016年達到4億日元(約為2000萬元人民幣)。

 

　　近年來，富士通紛紛將制造技術運用在植物工廠，大幅降低農業生產成本。運用節能技術也成了中小企業進軍植物工廠的推動力，并計畫推展至新興國家，助其農業發展。

 

 

　　日電(中國)有限公司成立于1996年11月，是日本NEC公司的全資子公司，主要從事于在電子通信領域的投資及新產品新技術的研發，銷售所投資企業的產品，并為所投資企業及母公司提供咨詢服務。

 

　　NEC及日電(中國)有限公司在中國大陸投資設立的企業達到13家，涉及的領域有移動通信、半導體、光通信、交換機和微波等。在生產、銷售、售后服務方面實現了完善的體系。NEC公司經過多年來的耕耘，在對華投資、技術轉讓、中國信息化基礎建設的重大項目合作方面取得了令人矚目的業績。目前在中國的事業總額為21億美元，員工人數約達5500名。

 

　　今后，NEC還將繼續加強同中國政府、企事業單位的合作，并不斷完善在華的業務體系。NEC目前植物相關的產品目前也是水族照明燈。在水藻培植領域具有一定的競爭力。

 

 

　　從2009年開始夏普就與大阪府立大學開始草莓栽培的共同研究，并于2013年在迪拜開始實證試驗。試驗中，在日本市場占有份額最大的草莓品種“栃乙女”從發芽開始培育，約3個月后結果。每粒果重約25克，甜度約9～10，可以說擁有和在日本市場上銷售的高級草莓一樣的高品質。

 

　　除此之外，夏普還在迪拜建設了栽培草莓的植物工廠實驗樓，并已開始進行實驗。夏普為該實驗樓引進了其擅長的電子技術，包括使用LED照明的光控制技術、基于等離子簇技術的空氣管理技術等?？赏ㄟ^這些技術非常細致地控制草莓的生長環境。夏普打算開展多種實證實驗，以達到業務化目標。與日本相比，迪拜的光熱資源及人工費用更為低廉，植物工廠運營費用也較低。

 

　　夏普的草莓栽培采用LED等多項獨創技術，希望通過新業務的陸續推出加快重組步伐。夏普將在迪拜放置試驗性設備，面向貿易公司及當地超市、餐飲店等推介。未來可能還將把業務擴展到阿聯酋以外。

 

 

　　松下從2012年開始研究人造光型植物工廠系統，2013年8月在該公司福島工廠內建設了實驗工廠，從2014年4月開始銷售該系統。

 

　　松下2016年向日本西部燃氣公司旗下企業SG Green house交付了“人造光型植物工廠系統”。SG Green house從2016年1月開始實施栽培實證實驗，之后將從5月20日開始銷售將鉀含量降至原來20％以下（98mg/100g以下）的“低鉀生菜”。

 

　　此次交付的人造光型植物工廠系統及栽培技術融合了松下的多項技術，包括利用節能、分析及光學技術的植物培育控制技術，照明、空調等環境控制技術，運用nanoe納米水離子的抑菌技術，通信及網絡技術等。據松下介紹，該植物工廠系統將在減少耗電的同時提供均質的栽培環境，提高栽培成品率，為農業工業化做出貢獻。SG Green house將該系統設置在新栽培樓中，可日產3500顆低鉀生菜。

 

 

　　目前，LED植物燈的銷售市場主要集中在日本、韓國、中美、歐洲等從事農業人員較少的國家和地區。未來隨著LED植物生長燈技術的提升，其應用市場將進入爆發期。

 

　　可以說，無論是從促進現代化農業發展的角度，還是實現節能環保的角度，LED植物燈應用于農業都具有非常重要的意義，而農業的地位及發展需求也為LED植物燈提供了新的發展機遇。