植物照明研究论文

植物照明研究论文

1，植物光合作用需要的光线，波长在400 ~ 700nm左右。2，不同波长的光线对于光合作用的影响是不同的，400 ~ 520nm（蓝色）的光线以及610 ~ 720nm（红色）对于光合作用贡献最大。3，520 ~ 610nm（绿色）的光线，被植物色素吸收的比率很低。这些观点源自一篇名为“Photo morphogenesis in Plant”的论文，作者是R. E. Kendrick 和G. H. M. Kronenberg (1986年,Martinus Nijhoff Publishers)。按照这些原理，市面上销售的植物灯，都提供红兰两种波长的光线，覆盖光合作用所需的波长范围。视觉效果上，植物灯都呈现粉红色。而现有白光LED，最普遍的是使用蓝色核心，激发黄色荧光粉，由此复合产生视觉上的白光效果。能量分布上，在445nm的蓝色区和550nm的黄绿色区存在两个峰值。而植物所需的610 ~ 720nm红光，则非常缺乏。这就解释了为什么在白光LED照射下，植物生长不利。为了能够有效促进植物生长，光源必须提供恰当波长的光线，以下是不同颜色LED所发射光线的波长表：royal blue 品蓝：445nm 440nm~460nm
blue 蓝色：470nm 460~490nm
cyan 青色：505nm 490~520nm
green 绿色 :530nm 520~550nm
red 红色：627nm 620~645nm
red-orange: 617nm 613~620nm
amber:琥珀色 590nm 585~597nm从这个表中，我们不难发现，蓝色(470nm)和红色(627nm)的LED，刚好可以提供植物所需的光线，因此，LED植物灯，比较理想的选择就是使用这两种颜色组合。实际上，就在我研究这个问题的同时，国外已经有相关的产品上市，详见：只是价格贵的有点离谱>_<考虑到LED在性价比方面仍旧不能和荧光灯相比，所以单纯的LED植物灯，目前还无法在市场上和荧光植物灯同场竞技。而且LED植物灯的实际效果，仍然有待证实。短时间内，由于体积上的优势，LED植物灯仍旧可以在小型/微型植物照明场合发挥作用，办公桌上的微型盆栽，案头的小型水族缸，都会成为这类产品的立身之处。

深度剖析LED车用照明及植物照明，未来趋势如何？

近年来，随着LED产业逐渐步入发展平缓期，市场竞争日趋加剧，通用照明也逐渐触及行业天花板。

高工LED董事长张小飞博士认为，虽然通用照明发展触顶，但诸多细分市场仍存在良机。

部分头部企业已经开始走向价值链高端，加强车用照明、植物照明、智能照明、Mini/MicroLED新型显示等细分领域的创新研发，集中精力布局LED产业新兴细分领域。

车用照明

车用LED 成为新蓝海。车用照明目前主要采用三种灯光：卤素灯、疝气灯和 LED 车灯。自上个世纪 90 年代开始到现在，LED 灯取代氙气灯已初现端倪。

受中美贸易冲突影响，2019 新车出货明显衰退加上车用 LED 价格竞争激烈，多数车用 LED于 2019 年表现大受影响，年衰退幅度介于 15%-30%之间。

车灯市场火热，均价稳步提升。

政策端发力，LED 市场受益。未来随着新能源 汽车 的普及和发展， 汽车 LED 市场价值和数量将继续增长，根据 LEDinside研究，到 2023 年，全球 汽车 LED 产值预计将达到 42.1 亿美元。

天眼查APP专业版数据显示，近5年，新能源 汽车 相关企业年增量涨幅达到248%，增长速度较快。

截至2020年12月18日，国内新增新能源 汽车 相关企业数量为62661家，同比增长74%，为5年来最高。

LED 小型化趋势推动车灯设计灵活度和渗透率提高。展望未来，前照灯 LED的市场价值和渗透率将继续增长。另外，由于采用了顺序式方向灯，LED 的普及率和方向灯的市场价值也将迅速增加。

国际厂商车用营收利润率实现双增。就 汽车 照明参与者而言，全球 汽车 照明行业集中度较高，前五名参与者占据了70％以上的市场份额。

中国本土厂商积极布局车灯产业链。中国大陆和台湾的厂商借换装和改装的服务市场，先进入供应链，然后逐渐提高营收的规模，之后再借助产品销售实迹，以及突破技术壁垒，逐渐打入车内以及车尾灯的前装供应链。

三安收购安瑞是实现了从芯片到车灯的纵向整合，目前安瑞光电已成为国内多家 汽车 品牌如奇瑞瑞虎、QQ、东南 汽车 、广汽吉奥的 LED 汽车 照明供应商。

国内来看，华域视觉依然是国内最大的车灯供应商，海拉、日本小糸、斯坦雷、星宇和法雷奥在第二梯队。凭借快速响应和高性价比的产品，预计星宇将继续进一步挤占海拉、斯坦雷和法雷奥的市场份额。

LEDinside 认为，在近几年，虽然说国际 LED 厂商在车用市场仍然占据垄断地位，但是中国大陆地区、台湾地区的厂商逐渐对供应链的突破，还有技术水平的提升，都在慢慢瓜分前装市场的份额。

现在已经可以看到有些厂商切入到尾灯甚至是小比例的日行灯的前装供应链。所以未来几年，中国LED 厂商有望从本土品牌整车供应链切入，逐渐在前装市场站稳脚步。

植物照明

LED 植物照明为发展方向，市场前景广阔。LED 植物照明指使用 LED 植物生长灯或 LED 植物照明系统，满足植物光合作用所需光照条件，属于人造光源。

以光效高、光质丰富、发热低、体积小、寿命长、可调制组合、智能可控、环保节能等诸多优点，在植物照明领域优势明显。

目前市场上LED 植物照明装备种类较多，有 LED 植物生长灯、LED 植物生长箱、驱杀蚊虫 LED 灯、宅用 LED 植物灯等，预计 2021 年 LED 生产灯占各类植物生产灯的 60%，发展空间大。

LED 植物照明应用领域广泛，包括植物组培、温室补光、植物工厂、食用菌工厂、藻类培养、花卉种植、驱蚊杀虫等。

其应用环境限制比较小，农场、温室大棚、实验室、家中、商场、室外等各个地方都可以使用 LED 植物照明。

近年来LED 植物照明市场规模保持稳定增长，OFweek 产业研究院预测，到 2021 年，全球LED 植物照明系统市场规模超过 20 亿美元，其中 LED 灯具 4.9 亿美元，LED 照明渗透率将进一步提升，逐渐占据植物照明领域的主流。

海外巨头布局成熟，欧美日本应用广泛。目前全球植物灯市场上除中国大陆地区之外，北美、欧洲和日本地区应用最为成熟，从数据统计显示美国和日本地区的知名制造厂家分别占比是37%和 23%，是植物灯应用市场最为活跃的地区。

目前，植物照明LED 品牌厂主要为 Signify、Fluence by OSRAM、GE Current、Illumitex、Heliospectra 和中科三安（Sananbio）等。

植物用LED 组件主要供货商为欧司朗（OSRAM）、三星 LED（Samsung LED）、CREE、Seoul Semiconductor、Lumileds、日亚化学（Nichia）、台湾亿光（Everlight）等，欧司朗和三星 LED 两家稳坐市场龙头。

加紧布局，产业链基本成型。国布局LED 植物照明领域的企业中，从上游芯片到封装器件，到灯具再到系统已全面铺开。

上游芯片端，三安光电布局完善，三安光电与中科院联手，分期投入70 亿，跨界“光生物”打造国内首个植物工厂，依托核心“光配方”和自主研发的栽培设备，实现了农业技术创新，LED 技术落地应用。

并且作为国内光电龙头企业，中游封装国星光电已形成紫外、红外、植物照明三大业务板块，鸿利智汇加紧技术研究，下游仅勤上光电、鸿利光电、广明源几家推出LED 植物照明产品，市场存在大量区域空白。

集群分布明显，抢占蓝海市场。LED 植物照明产业集群分布，珠三角为最大产业集群地区。目前我国涉及到 LED 植物照明的企业超过 150 家，主要分布于珠三角地区，占比 60％，其次为长三角地区，占比 21％，其它地区占 7％。

LED行业作为制造行业，每一个环节都息息相关，是一个供应链、产业链深度合作的关系。

疫情爆发之后，LED企业面临原材料供应不足、供应商断货、流动资金紧张、员工返岗率低等一系列难题。

随着疫情在全球持续蔓延，部分小企业因扛不住经营压力，最终走向倒闭；还有部分中小企业因现金流不足，而“活”的战战兢兢。

“福兮祸所伏，祸兮福所倚”。优胜劣汰本是市场经济的正常规律，虽然疫情必定会“死掉”一批企业，但也会大大加速LED企业的转型升级，倒逼企业苦练内功。

有业内人士建议，面对疫情冲击，企业切忌过于惊慌失措，自乱阵脚，应及时找准自身的企业定位，通过深耕细分市场来更好的生存。

高工LED董事长张小飞博士也指出，“2020年是艰难的一年，但2021年则是充满希望的一年。”

注：本文内容主要摘自天风证券，中外行业研究整理推送

灯光设计如何利用植物照明的特点？

1、特定方向上照
可以只让人们看到某一方向的树形。
2、全方位上照
将两个以上的灯具置于树下，照亮整个树体，立体感较强，是强调植物环境的方式。
3、下照式
将灯具固定在树枝上，适远树叶往下照，地面上会出现枝叶交错的阴影，仿佛月下树影，达到月光效果。这种效果适合枝叶茂盛的常绿树种，在步行街、居住区、公园等较雅静的场所使用。
4、剪影效果
将植物后面的墙面照亮，枝叶成为黑色的影子。
5、点式
将串灯或灯笼挂在树上，如星星般的闪烁，是较古典的做法，最适于商业街或街道的节日夜环境