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植物照明前景看好,科技巨头们跨行“种菜”

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2018-08-29 作者: 来源:OFweek 半导体照明网 浏览量: 网友评论: 0
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摘要: 现代化的植物照明存在技术壁垒高、前期投入大、运营成本高、回报周期长等难题,这些都是LED植物照明行业发展壮大过程中需要面对的道道难关,而企业也会想方设法去解决这些难题。

  放眼看去,眼前都是绿葱葱的一片片,这些蔬菜有着青翠挺拔的身子,排列地错落有致,与平时所见的并没有什么两样。不过,看着层层叠叠的培育架矗立在眼前,蔬菜们头顶上是整齐排列的各式光源灯具,感觉上又是那么不同。原来,这是现代化的新型农业培育方式,而采用这种新型种植方式进行规模化植物培育的地方则被称为植物照明工厂,而这一切根源于LED植物照明技术的兴起。  

  智慧风潮来袭,农业市场被打开

  随着蓝光LED技术的逐渐成熟,以及智能控制技术、物联网技术与传感技术的引入,人工光源的能耗得以大幅降低,智能化的植物照明工厂渐渐开始崛起。2017年,物联网巨头京东方在北京打造了一座面积达4500平方米的植物照明工厂,使用各式LED植物照明灯实现了蔬菜从育种到成熟整个生命周期的光源供给。这种现代种植方式克服了地理环境的限制,有效提升了蔬菜的生长效率,并且大大提升了蔬菜产量。据悉,通过这种方式培育的蔬菜产量可以达到传统土培种植方式的5倍。

  早在上世纪八十年代末,美国曾建立了一座全球最大的超大型植物工厂——生物圈二号,这个项目旨在探索封闭生态系统构建的可行性。虽然这个项目最终以失败收尾,不过却为新型农业发展积累了许多经验,为日后美国的垂直空中植物工厂建设打下了基础。如今,美国已经有许多城市在建造各种植物工厂,并将相关技术输出到了中东等地区。

  今天,智能化、绿色环保理念早已深入人心,将高科技与农业相结合打造出符合现代社会需求的智慧农业是未来的一大趋势。通过将生物技术、物联网、大数据、人工智能、传感技术等高科技技术整合起来,再依据植物生长规律对其生长环境进行精准控制,从而达到优化植物生长、缩短植物成熟周期、增加产量的目的,改写传统农业“靠天吃饭”的历史,这一新型种植方式有着极为深远的意义。

  虽然植物照明技术优势已完全凸显出来,但要形成规模化培育,目前仍存在许多方面的阻碍。由于初期必须投资大量成本在设备上,即便能提高种植蔬菜的产量,种植出来的蔬菜在口感和味道方面与传统种植方式差异并不明显,在定价上并不具备竞争优势,因此并不能快速给企业带来高额收益。加上公众对植物照明技术缺乏了解,难以一下子打开市场接受度,势必要经历一个推广普及的过程。  

  总而言之,现代化的植物照明存在技术壁垒高、前期投入大、运营成本高、回报周期长等难题,这些都是LED植物照明行业发展壮大过程中需要面对的道道难关,而企业也会想方设法去解决这些难题。

  前景被看好,科技巨头们跨行“种菜”

  拥有各种高新科技加持的智慧农业技术壁垒很高,前提投资建设成本不菲,因此一般企业很难介入这一领域。不过其广阔的市场前景,还是成功吸引了众多知名科技企业进行布局,其中包括工业巨头GE、西门子、LG、鸿海、台积电等知名科技巨头,甚至包括京东、阿里巴巴这类知名互联网企业。今年4月9日,京东无人机开放赋能暨智慧农业共同体启动会在京东集团总部举行,京东希望通过整合集团物流、金融、生鲜、大数据等能力,搭建一个覆盖整个产业上下游的智慧农业开放平台。而今年6月,GE宣布在英国建造一个5120平方米的LED照明垂直农场。

  相较于这些科技巨头们,全球知名照明企业巨头欧司朗的入局显得更为自然。事实上,欧司朗在植物照明领域的布局确实更早,毕竟在植物照明这一领域欧司朗有着更为深厚的技术积淀。

  近些年来,欧司朗一直在大力扩张植物照明的业务范围,通过投资并购等方式完善行业布局,致力于成为智慧种植系统和解决方案提供商。今年5月,欧司朗收购了美国Fluence Bioengineering公司,不久之后,又入股了加拿大Motorleaf公司。前者专门生产基于欧司朗LED芯片的LED植物照明系统,在垂直农业等领域占据优势地位,后者则通过人工智能、数据分析等技术开发出了世界领先的高端温室技术。

  融合了各种尖端技术的新型智慧农业,与传统农业已大不相同,为未来农业发展找到了新的发展方向。因此,赢得了全球科技巨头们的青睐。不过,客观来看,智慧农业目前还处于前期起步阶段,距大规模产业化仍有一大段距离要走。

  LED植物照明市场的格局与挑战

  随着城市化进程带来的城市人口激增、蔬菜供应需求增大,土地资源不断减少等问题,传统的农业生产方式引发的环境负担不断增加,在传统种植方式之外寻求突破显得愈发重要。而植物照明的方式拥有不可比拟的众多优势,通过集约化的种植方式,突破地理环境限制,能够更大程度上节约资源,是未来发展的大势所趋。

  目前,LED植物照明三大主要市场为植物工厂、植物景观、育种照明三大板块。以全球市场来看,美国、日本、韩国、荷兰等国在植物照明上处于领先地位。由于日本存在国土面积小、人口数量大、资源相对匮乏等问题,而植物照明技术能够很好地缓解粮食、能源、土地等资源紧张带来的压力。因此,植物照明技术在日本获得了高度重视,政府积极出台相关政策进行扶持,对建设植物工厂企业和个人直接给予50%以上补贴。目前,日本拥有的现代化植物照明工厂数量为世界之最,截止到已经达到数百家。由于在植物照明方面拥有先进技术和经验,日本已经在推动相关技术出口,以东芝、三菱为代表的企业正在积极推动自身相关技术“出海”。

  我国台湾地区是闻名世界的“半导体王国”,有着完善的光电产业基础,植物工厂于2010年左右在台湾开始起步。在资源方面,台湾与日本情况类似,因此,台湾选择以精致农业作为发展方向,目前已经成功跨入世界先进农业行列,其植物工厂产品供应到了欧洲许多国家。

  而在中国大陆,近年来随着城镇化进程不断加快,城市人口密度明显上升,资源压力不断增大,植物照明技术正处于最佳发展时机,国内以欧司朗、三安光电为首的众多企业纷纷LED植物照明领域,为即将到来的市场做足准备。  

  虽然LED植物照明具有广阔的市场空间,但目前在具体应用上仍存在一些短板。由于LED植物照明需要综合考虑光强度、光谱、管分布均匀性、效率、发热等要素,并且植物生长需要特定的波段,不同的品种、生长周期对光的需求也会存在差异,因此植物工厂需要综合植物种类、生长阶段等内容,适时调整出最佳生长曲线。欧司朗推出的OSLON产品家族完美涵盖了植物生长的整个过程,只需要适当调整该系列LED的数量,即可实现深蓝光、超红光和远红光三色光的不同比例,可以十分轻松高效解决适应性问题。

  总体而言,目前植物照明市场前景被看好已在全球范围达成共识,其市场一旦爆发将会对农业市场带来巨大影响。虽然中国市场起步相对较晚,不过由于中国市场体量巨大,市场一旦爆发,将会一发不可收拾。


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