LED植物工厂技术趋势初探

LED 植物工厂技术趋势初探LED 照明技术在芯片端、封装端的成熟，以及与随之而来的市场价格下滑，使得 LED 照明应用范围更加多元，采用 LED 照明优势的植物工厂也成为国内外大厂近年来积极耕耘市场。回朔植物工厂的概念，其实人类早在 1950 年代就已经提出，1970年代进入商业化阶段，采用当时的传统光源。人类打造植物工厂的目标，就在于一年四季都可产出高品质作物，同时可减少农药等化学药剂的使用，并且有效利用水资源。随着 LED 照明应用成熟度的提升，LED 照明已成为植物工厂不可或缺的一环，相较于传统的卤素灯与萤光灯管，LED 光源不仅环保，也同时兼具省电优点，对使用者而言，LED 光源的可调控性更是为农业栽植带来更多优势。LEDinside 观察，LED光源的光质与光量皆可控制，可以针对不同品种与种植种类搭配不同波长的 LED 光源，光量的部分也可以随着日照长短进行补充。另外不能小看这个强化特定波长的效果，与传统光源比起来，LED 更能够发挥不同植物需要不同特定波长来补充能量的优势。但是和太阳光相比，LED 能量自然还是略逊一筹，但由于夜间没有太阳光，LED 光源的补充与强化，正是可缩短植物生产期的原因之一。LED 光源 vs 整厂输出目前市场上 LED 业者的制造能量为植物工厂 LED 光源的品质与价格带来一定程度的保障，各家业者多以两种模式切进植物工厂市场，其一是以单独贩售 LED 光源方式打入植物工厂供应体系，销售 LED 光源的商业模式较为单纯。LEDinside 指出，业者若是将各种光源的使用方式、搭配种植种类与情境等说明清楚标示，将有助使用者采用。另一方面，市场上也有越来越多业者走向整厂输出模式，依据使用者需求调配出不同 LED 光源与环境控制系统，以客制化方式进行整厂输出，以完整解决方案的方式因应客户需求，不仅贩售 LED 光源，也同步提升整体产品的技术含量与附加价值。简易温室 vs 全环控LEDinside 指出，植物工厂大致分成简易温室与整体环境控制(全环控)两种，相较于自然环境，植物工厂初期的建置成本仍是业者采用时的最大考量因素。如果以台湾雨中国大陆东南一代的农业环境为例，业界专家指出，由于气候与土壤环境不差，适合以简易温室方式推行植物工厂，LED 光源的补充就能有效提升产能，若以全环控方式推广植物工厂，其实反而会面临到成本过高削弱竞争力的状况。而全环控的植物工厂，则全面性的进行日照、温度、湿度、养分、水分、二氧化碳等生产环境的整体调控，透过每分钟紧密调节，全天候地量产。全环控植物工厂的建置成本相对高昂，适合用做高附加价值作物与高单价观赏用植物的栽植上。白光 LED vs 红蓝光 LED 另一方面，植物工厂的 LED 光源主流形式也有两种。其一是采用以萤光粉方式混出的白光光源，其二是采用红光 LED、蓝光 LED 与紫外光 LED 等不同颜色 LED 去混光或补强植物需要波长的 LED 照明。关于这点，目前业界仍有不同看法，由于花卉作物行光合作用时吸收的光以可见光和紫外光线为主，也就是说，植物行光合作用时仅需要红蓝光，特别是红光波长分布在650-655nm，以及蓝光波长在 450-470nm，能达到的效果最佳，这种植物照明的应用，就适合采用混光形式的 LED 光源，而不是用萤光粉混合出仿真太阳光的白光 LED 光源。因此，部分业者推出的植物工厂产品以搭配红蓝光 LED 为主。不过，LEDinsie 观察，业界目前较多以植物工厂搭配白光LED 光源的支持者，以萤光粉混出白光更趋近于太阳光日照模式，市场专家指出，白光的优势在于观察植物耕作时更为便利，加上白光可以搭配不同情境做出光源的转换，也是业者在打造植物工厂时采用白光照明的一大优点。以下是繁体版内容: LED 照明技術在芯片端、封裝端的成熟，以及與隨之而來的市場價格下滑，使得 LED 照明應用范圍更加多元，采用 LED 照明優勢的植物工廠也成為國內外大廠近年來積極耕耘市場。回朔植物工廠的概念，其實人類早在 1950 年代就已經提出，1970 年代進入商業化階段，采用當時的傳統光源。人類打造植物工廠的目標，就在於一年四季都可產出高品質作物，同時可減少農藥等化學藥劑的使用，並且有效利用水資源。隨著 LED 照明應用成熟度的提升，LED 照明已成為植物工廠不可或缺的一環，相較於傳統的鹵素燈與螢光燈管，LED 光源不僅環保，也同時兼具省電優點，對使用者而言，LED 光源的可調控性更是為農業栽植帶來更多優勢。LEDinside 觀察，LED光源的光質與光量皆可控制，可以針對不同品種與種植種類搭配不同波長的 LED 光源，光量的部分也可以隨著日照長短進行補充。另外不能小看這個強化特定波長的效果，與傳統光源比起來，LED 更能夠發揮不同植物需要不同特定波長來補充能量的優勢。但是和太陽光相比，LED 能量自然還是略遜一籌，但由於夜間沒有太陽光，LED 光源的補充與強化，正是可縮短植物生產期的原因之一。LED 光源 vs 整廠輸出目前市場上 LED 業者的制造能量為植物工廠 LED 光源的品質與價格帶來一定程度的保障，各傢業者多以兩種模式切進植物工廠市場，其一是以單獨販售 LED 光源方式打入植物工廠供應體系，銷售 LED 光源的商業模式較為單純。LEDinside 指出，業者若是將各種光源的使用方式、搭配種植種類與情境等說明清楚標示，將有助使用者采用。另一方面，市場上也有越來越多業者走向整廠輸出模式，依據使用者需求調配出不同 LED 光源與環境控制系統，以客制化方式進行整廠輸出，以完整解決方案的方式因應客戶需求，不僅販售 LED 光源，也同步提升整體產品的技術含量與附加價值。簡易溫室 vs 全環控LEDinside 指出，植物工廠大致分成簡易溫室與整體環境控制(全環控)兩種，相較於自然環境，植物工廠初期的建置成本仍是業者采用時的最大考量因素。如果以臺灣雨中國大陸東南一代的農業環境為例，業界專傢指出，由於氣候與土壤環境不差，適合以簡易溫室方式推行植物工廠，LED 光源的補充就能有效提升產能，若以全環控方式推廣植物工廠，其實反而會面臨到成本過高削弱競爭力的狀況。而全環控的植物工廠，則全面性的進行日照、溫度、濕度、養分、水分、二氧化碳等生產環境的整體調控，透過每分鐘緊密調節，全天候地量產。全環控植物工廠的建置成本相對高昂，適合用做高附加價值作物與高單價觀賞用植物的栽植上。白光 LED vs 紅藍光 LED另一方面，植物工廠的 LED 光源主流形式也有兩種。其一是采用以螢光粉方式混出的白光光源，其二是采用紅光 LED、藍光 LED 與紫外光 LED 等不同顏色 LED 去混光或補強植物需要波長的 LED 照明。關於這點，目前業界仍有不同看法，由於花卉作物行光合作用時吸收的光以可見光和紫外光線為主，也就是說，植物行光合作用時僅需要紅藍光，特別是紅光波長分佈在650-655nm，以及藍光波長在 450-470nm，能達到的效果最佳，這種植物照明的應用，就適合采用混光形式的 LED 光源，而不是用螢光粉混合出仿真太陽光的白光 LED 光源。因此，部分業者推出的植物工廠產品以搭配紅藍光 LED 為主。不過，LEDinsie 觀察，業界目前較多以植物工廠搭配白光LED 光源的支持者，以螢光粉混出白光更趨近於太陽光日照模式，市場專傢指出，白光的優勢在於觀察植物耕作時更為便利，加上白光可以搭配不同情境做出光源的轉換，也是業者在打造植物工廠時采用白光照明的一大優點。商场： LED 照明下一“战场”商场，作为一个在照明方面定位相对高端的应用场所，对于灯光应用的要求也相对较高。但随着半导体照明技术的不断提升，很多商场已被 LED 照明企业锁定并成功攻破。如新世界百货已对多家商场的公共区域照明进行改造，苏宁、红星美凯龙、华联、华堂、万达广场、天虹等品牌商场旗下的部分照明已采用LED 照明。但不可否认，绝大多数商场的应用都处于替换阶段，未能完全发挥 LED 照明光源的优势和特点。商场照明作为一个起步相对较晚的细分市场，由于其具有良好的经济性，已成为国内 LED 照明渗透率增长最快的细分市场之一，众多实力企业将其锁定为必争市场之一。在 2012 年广州国际照明展上，飞利浦、众明等很多企业的展台就已经主打商业照明，显示了其在商场照明方面的布局。企业提早布局固然重要，但对于 LED 照明在大型商业场所的推广应用来说，商业模式的建立、产品线的丰富、智能控制等配套技术的发展，以及设计师引导推进的作用都不容忽视。打造舒适光环境照明对于商场定位的实现、促进消费者购买欲等方面起着至关重要的作用。尽管 LED 照明目前应用于商场基本还处于替换阶段，但随着时间的发展，在中国新一轮的城镇化过程中，大批商场建设必将引发新一轮的商场 LED 照明设计应用风潮。有业内专家预测，随着半导体照明产品的日益成熟，LED 照明应用在商场照明会比走入普通家庭快得多，未来 3-5 年的时间内达到一个很高的普及率。针对商场如何才能塑造出完美舒适的光，有业内专家在接受记者采访时表示，在商场照明中，打造光的舒适性主要包括色温、显色指数、眩光限制等。一般来说，对于不同档次的商场，对灯具色温需求不同。低端商场主要是突出亮度，一般采用6500K 左右冷色温的灯具; 高档商场一般采用 3000K 左右的低色温，主要是突出品质。但无论是采用何种色温的灯具，都需要符合人的生理和心理的舒适度需求。在显色指数方面，则需要更好地凸显商品的档次与价值。一般来说，商场照明的 Ra 需在 80 以上，而且 R9 应该大于 0。由于直接影响到顾客的视觉感受，对眩光的限制也至关重要。当然，做为现阶段的 LED 产品，可靠性和光效是必须条件，涉及到产品的质量和节能比，也是用户最关心的问题。产品集中在替换类由于目前商场照明对 LED 照明产品的应用主要是替换类。据调查，现阶段商场照明采用的 LED 产品应用量较大的种类相对集中，主要有筒灯、灯管和射灯。大部分中档或者普通的百货超市，照明设计相对简单，多用筒灯、灯管或者两者结合来进行商场照明布局。而高档的商场则会用多种不同的产品，按照基础照明、重点照明和装饰照明多个层次进行立体照明设计，营造一个舒适的购物环境，满足高端消费者的购物体验。从功能及价格上说，LED 筒灯主要是用来做基础照明，目前市面上常见的筒灯主要以 4 寸、6 寸和 8 寸的嵌入式筒灯为主，暖光、自然光和冷光等三种色温比较常见，功率覆盖 530W 左右。当前，LED 筒灯与传统光源灯具的价格几乎相当，具竞争力。LED 灯管一般主要是替换传统 T8、T5 的荧光灯，功率在1418W 左右居多。T8 灯管多用来做基础照明，而 T5 灯管则更多用来做灯槽的泛光装饰照明。LED 灯管与传统荧光灯管相比，价格一般会高出 45 倍左右，但节能效果显著。LED 射灯包括斗胆射灯、轨道射灯和天花射灯等，主要有MR16 灯杯、 PAR20、PAR30 和 PAR38 射灯，以 4000K、2700K左右的色温居多，主要用来做重点照明，突出商品的特性，是LED 应用技术相对成熟的一类产品。LED 天花灯具有较高的亮度，主要用于层高超过 4 米的场所，如珠宝首饰专卖店等。推广困难重重商业照明作为 LED 照明产品走入通用照明阶段前的重要市场环节，是所有 LED 照明企业都很关注的，但要在激烈的市场竞争获得市场的青是每个企业最困惑的事情。为了保证商场照明的达到高品质、舒适度和可靠性，能够成功进军商场照明的产品一般定位相对高端。“但目前有企业为了分得一杯羹，不少劣质产品采用低价恶意竞争的手段充斥市场。市场上也有很多不负责任的小型企业和没有品牌保障的产品在以劣质低价的产品影响消费者，使消费者盲目选择了价格低廉的无保障产品，这类产品虽然短期内吸引了部分客户，但是却给用户带来了负面的产品体验，以至于很多用户对 LED 产生不信任甚至排斥心理。 ”一位企业代表在接受记者采访时表示，这种“自杀式”的销售手段严重扰乱市场，使得一批真正做品质的企业很受伤。另一方面，不负责任的厂商虚标产品参数，误导用户对 LED产品的性能要求高于行业发展水平，也最终使得一些正规厂商的真实参数产品在市场上被误认为性能不够好。此外，现阶段较好品牌的 LED 产品价格还是偏高，性价比还无法和传统照明产品相比，也成为阻碍 LED 在商场推广的主要因素。再者，由于 LED 产品还没有完全定型，不同厂家的产品互换性差，客户对后期的维护问题存在担忧，也是影响 LED 照明产品在商场推广的主要因素。针对客户的这些疑虑，四川新力光源有限公司总工程师罗文正建议，企业应多和客户进行技术交流和沟通，让客户了解LED 照明产品的技术优势和特点; 采用适当的商业模式，降低客户的初次投入;充分利用产品取得的国家权威机关的认证证书、检测报告和成功案例让用户相信品牌产品的质量保证;通过展现公司良好的售后服务体系，打消用户的后顾之忧。此外企业还需逐步提高产品品质，培养商照的优势品牌;行业也需要提高标准和门槛，淘汰一批无技术、无质量保证、靠低价充斥市场的企业，商场照明市场才能快速健康发展。设计师的价值商场照明设计的目的是创造一个理想的光环境和空间感。设计师在商场业主与厂家之间起到了桥梁的作用，通过与客户沟通，引导需求，让客户了解 LED 应用的特性; 提供满足商场需求的照明解决方案，充分发挥 LED 照明的优势。设计师通过选择专业的 LED 照明产品，优化照明效果设计，营造一个舒适的购物环境，提高顾客的购物体验，提升商场的销售额。“对于目前的 LED 照明产品推广阶段而言，设计师还有一个不可忽视的作用，就是利用他们的专业度，建立客户的信心，引导 LED 产品在商场照明应用中推广应用” 。一位企业代表接受记者采访时表示，但据记者调查了解，目前照明设计师普遍对LED 这类新兴照明产品的技术和特点没有完全掌握，仍然使用传统照明产品的设计经验来设计，这就束缚了 LED 照明产品向多元化发展的空间，也导致目前市场上 LED 产品同质化严重的问题。“如目前 LED 产品的色温可以覆盖 2700K6500K 之间的任何色温段，而传统产品只有 1 个或 2 到 3 个色温可选，如果设计师仍然依据传统经验选者 1、2 个色温进行设计，一方面束缚了设计师的创造力，一方面也无形的将 LED 放到必须与传统照明产品相竞争的位置。 ”同方股份有限公司产品经理吕智威表示。未来设计师如能和厂商进行深入的合作，在深入了解 LED 照明产品特质的同时，将设计理念和产品研发进行一定结合，将会使 LED 产品朝更多样化、灵活化方向发展，使 LED 照明产品的优势发挥更为充分。商场照明未来趋势目前 LED 照明是整个照明发展的趋势，其在商场照明中的应用也会不断进步和创新。如何降低施工和后期维护的人工成本，使产品的光衰值符合国家标准，如何艺术化地设计在商业空间内，做到“见光不见灯” ，更好地突出商场照明的档次和氛围成为很多企业和设计师关注的要点。同时促进 LED 照明产品在商场这一细分领域的应用，目前在LED 企业在商业模式上也在不断的探索。几种主流的销售方式主要包括直接销售、设备租赁和合同能源管理模式(EMC)。但从企业项目实施的情况来看，在商场照明中，EMC 模式客户更容易接受。项目成功几率高，而且综合收益较高。可是对企业来讲压力较大，需要有雄厚的资金实力或者良好的项目融资能力。在系统技术方面，高效的 LED 照明系统，能满足商家和业主不同的照度和节能要求。在商场半导体照明应用中，引入数字化概念，将单一照明需求变成满足商场不同照明需求，并进行智能化管理，从而开启商场照明数字化时代。最终通过光效高、光通维持率高、光学设计精准、动态数据监测、维护体系完善规范，实现节能减排战略目标、开创照明应用及管理体系，为用户创造更大的经济及社会效益，同时极大提升顾客在商场中的购物体验。中国作为全球 LED 照明应用产品最大的应用市场，未来的 3-5 年是中国 LED 照明市场竞争最为激烈的市场。最后能生存下来的是少数品牌大厂。 支持(0)回复以下是繁体版内容: 商場，作為一個在照明方面定位相對高端的應用場所，對於燈光應用的要求也相對較高。但隨著半導體照明技術的不斷提升，很多商場已被 LED 照明企業鎖定並成功攻破。如新世界百貨已對多傢商場的公共區域照明進行改造，蘇寧、紅星美凱龍、華聯、華堂、萬達廣場、天虹等品牌商場旗下的部分照明已采用 LED 照明。但不可否認，絕大多數商場的應用都處於替換階段，未能完全發揮 LED 照明光源的優勢和特點。商場照明作為一個起步相對較晚的細分市場，由於其具有良好的經濟性，已成為國內 LED 照明滲透率增長最快的細分市場之一，眾多實力企業將其鎖定為必爭市場之一。在 2012 年廣州國際照明展上，飛利浦、眾明等很多企業的展臺就已經主打商業照明，顯示瞭其在商場照明方面的佈局。企業提早佈局固然重要，但對於 LED 照明在大型商業場所的推廣應用來說，商業模式的建立、產品線的豐富、智能控制等配套技術的發展，以及設計師引導推進的作用都不容忽視。打造舒適光環境照明對於商場定位的實現、促進消費者購買欲等方面起著至關重要的作用。盡管 LED 照明目前應用於商場基本還處於替換階段，但隨著時間的發展，在中國新一輪的城鎮化過程中，大批商場建設必將引發新一輪的商場 LED 照明設計應用風潮。有業內專傢預測，隨著半導體照明產品的日益成熟，LED 照明應用在商場照明會比走入普通傢庭快得多，未來 3-5 年的時間內達到一個很高的普及率。針對商場如何才能塑造出完美舒適的光，有業內專傢在接受記者采訪時表示，在商場照明中，打造光的舒適性主要包括色溫、顯色指數、眩光限制等。一般來說，對於不同檔次的商場，對燈具色溫需求不同。低端商場主要是突出亮度，一般采用6500K 左右冷色溫的燈具; 高檔商場一般采用 3000K 左右的低色溫，主要是突出品質。但無論是采用何種色溫的燈具，都需要符合人的生理和心理的舒適度需求。在顯色指數方面，則需要更好地凸顯商品的檔次與價值。一般來說，商場照明的 Ra 需在 80 以上，而且 R9 應該大於 0。由於直接影響到顧客的視覺感受，對眩光的限制也至關重要。當然，做為現階段的 LED 產品，可靠性和光效是必須條件，涉及到產品的質量和節能比，也是用戶最關心的問題。產品集中在替換類由於目前商場照明對 LED 照明產品的應用主要是替換類。據調查，現階段商場照明采用的 LED 產品應用量較大的種類相對集中，主要有筒燈、燈管和射燈。大部分中檔或者普通的百貨超市，照明設計相對簡單，多用筒燈、燈管或者兩者結合來進行商場照明佈局。而高檔的商場則會用多種不同的產品，按照基礎照明、重點照明和裝飾照明多個層次進行立體照明設計，營造一個舒適的購物環境，滿足高端消費者的購物體驗。從功能及價格上說，LED 筒燈主要是用來做基礎照明，目前市面上常見的筒燈主要以 4 寸、6 寸和 8 寸的嵌入式筒燈為主，暖光、自然光和冷光等三種色溫比較常見，功率覆蓋 530W 左右。當前，LED 筒燈與傳統光源燈具的價格幾乎相當，具競爭力。LED 燈管一般主要是替換傳統 T8、T5 的熒光燈，功率在1418W 左右居多。T8 燈管多用來做基礎照明，而 T5 燈管則更多用來做燈槽的泛光裝飾照明。LED 燈管與傳統熒光燈管相比，價格一般會高出 45 倍左右，但節能效果顯著。LED 射燈包括鬥膽射燈、軌道射燈和天花射燈等，主要有MR16 燈杯、 PAR20、PAR30 和 PAR38 射燈，以 4000K、2700K左右的色溫居多，主要用來做重點照明，突出商品的特性，是LED 應用技術相對成熟的一類產品。LED 天花燈具有較高的亮度，主要用於層高超過 4 米的場所，如珠寶首飾專賣店等。推廣困難重重商業照明作為 LED 照明產品走入通用照明階段前的重要市場環節，是所有 LED 照明企業都很關註的，但要在激烈的市場競爭獲得市場的青是每個企業最困惑的事情。為瞭保證商場照明的達到高品質、舒適度和可靠性，能夠成功進軍商場照明的產品一般定位相對高端。“但目前有企業為瞭分得一杯羹，不少劣質產品采用低價惡意競爭的手段充斥市場。市場上也有很多不負責任的小型企業和沒有品牌保障的產品在以劣質低價的產品影響消費者，使消費者盲目選擇瞭價格低廉的無保障產品，這類產品雖然短期內吸引瞭部分客戶，但是卻給用戶帶來瞭負面的產品體驗，以至於很多用戶對 LED 產生不信任甚至排斥心理。 ”一位企業代表在接受記者采訪時表示，這種“自殺式”的銷售手段嚴重擾亂市場，使得一批真正做品質的企業很受傷。 另一方面，不負責任的廠商虛標產品參數，誤導用戶對 LED產品的性能要求高於行業發展水平，也最終使得一些正規廠商的真實參數產品在市場上被誤認為性能不夠好。此外，現階段較好品牌的 LED 產品價格還是偏高，性價比還無法和傳統照明產品相比，也成為阻礙 LED 在商場推廣的主要因素。再者，由於 LED 產品還沒有完全定型，不同廠傢的產品互換性差，客戶對後期的維護問題存在擔憂，也是影響 LED 照明產品在商場推廣的主要因素。針對客戶的這些疑慮，四川新力光源有限公司總工程師羅文正建議，企業應多和客戶進行技術交流和溝通，讓客戶瞭解LED 照明產品的技術優勢和特點; 采用適當的商業模式，降低客戶的初次投入;充分利用產品取得的國傢權威機關的認證證書、檢測報告和成功案例讓用戶相信品牌產品的質量保證;通過展現公司良好的售後服務體系，打消用戶的後顧之憂。此外企業還需逐步提高產品品質，培養商照的優勢品牌;行業也需要提高標準和門檻，淘汰一批無技術、無質量保證、靠低價充斥市場的企業，商場照明市場才能快速健康發展。設計師的價值商場照明設計的目的是創造一個理想的光環境和空間感。設計師在商場業主與廠傢之間起到瞭橋梁的作用，通過與客戶溝通，引導需求，讓客戶瞭解 LED 應用的特性; 提供滿足商場需求的照明解決方案，充分發揮 LED 照明的優勢。設計師通過選擇專業的 LED 照明產品，優化照明效果設計，營造一個舒適的購物環境，提高顧客的購物體驗，提升商場的銷售額。“對於目前的 LED 照明產品推廣階段而言，設計師還有一個不