歐司朗布局背后的LED植物照明發展圖譜解析
發布時間：2016-03-25 點擊數：3782
自金沙江集團收購Lumileds敗北后，歐司朗照明事業與德豪潤達、佛山照明、木林森等多家企業間的緋聞一度成為全球LED行業關注焦點。更多的人關心，誰會抱得美人歸？智庫君當然也很好奇。但比起這個，智庫君更想關注，作為全球兩大照明巨頭之一的歐司朗分拆照明事業部后，做什么？
答案似乎顯而易見——盡管緋聞纏身，歐司朗仍進退有度，保留LED零部件（OptoSemiconductors,OS）、特殊照明（SpecialtyLighting,SP）、燈具與解決方案業務（Luminaires&Solutions,LS），未來其核心業務將會在車用照明、智能照明與解決方案以及先進光源如LED與激光，聚焦鎖定高毛利、高技術門檻的B2B市場。
早在去年年底，歐司朗就在其官方微信上大勢招兵買馬，并宣稱：照明市場向基于半導體的技術方向的轉變催生了眾多新的增長機遇，而歐司朗將牢牢抓住這些機遇。為此，歐司朗照明公司將于2020之前投資約30億歐元用于新技術和應用方面。其中將計劃投資10億歐元用于歐司朗光電半導體照明擴張，及在馬來西亞建造一間新的LED芯片工廠。
這其中，號稱“2017年產值可達5億美元”的全球LED應用植物照明市場，自然少不了歐司朗的身影（見下表）。
表：世界企業及科研機構發展植物工廠的案例
當然，歐司朗在植物照明領域的發展遠不止上表我們所看到的那樣。2016年3月20日，在第一屆兩岸農業照明論壇上，歐司朗半導體（中國）有限公司高級工程師遲光偉詳細解讀了“LED植物照明歐司朗解決方案”，從這其中，偶們除了能夠了解植物照明發展方向外，還能從中讀到歐司朗LED植物照明的最新進展。
先普及下知識：
一、為什么植物需要人造光源？
1.在天氣，光強度不足，需要補強光線；
2.保障外來植物生長條件；
3.多層照明/內部照明新應用；
4.室內/地下無太陽光環境下種植；
5.創造條件加速植物生長與增加產量。
二、光輻射在植物生長中的作用是什么？
與植物生長有關的光輻射可分為：
1.有光能作用的光合成，光合成是在有葉綠素存在的條件下，利用光能從二氧化碳和水中合成有機物；
2.有信號（刺激）作用的光形態形成，光形態形成是將光的信息（光譜特性、日照條件、有無光等）變成信號，用以控制莖的生長、花朵的形成、種子的發芽等。
三、不同光源的輻射效率和光量子效率比較
四、傳統光源及LED燈光譜對比
五、植物照明到底需要哪些光譜（波長）？
經過研究，我們得出：LED波長應該在主要深藍色450nm、紅光660nm、遠紅光730nm，通過這幾個光譜不同的組合來幫助植物快速生長。
六、如何選擇植物照明用LED光源？
七、LED植物照明的應用方式：
A 天棚照明：適用于大面積的照明，是對日光的補充，類似于通用照明中的筒燈，對燈具的要求主要是長壽命使用降低后期的維護成本，并要求增加調光功能，更好地節省能源；
B 內部照明：燈具布置在植物中間，陽光正常情況下不能照射到植物中間，高強度的照射能夠提高生長的速率，但由于靠近植物太近，需要保證植物不被燈產生的熱量燙傷。它免受氣候的影響，同時相對于高棚安裝更加容易布置和后期維護；
C 多層照明：能夠有效使用種植面積，對于環境需要完全的控制，一般沒有日光的參與，但對燈具的節能要求高，而且由于空間有限，所使用的LED尺寸越小越好。
歐司朗產品布局：深藍光、超紅光、遠紅光、EQ白光
再看一下，歐司朗在植物照明的LED產品布局。基于植物照明所需要的波長，歐司朗主要推出了深藍色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。
據遲光偉介紹，730nm遠紅光在園藝照明應用中的重要作用是可以通過660nm和730nm的照明來控制開花的周期，而不需要僅僅依賴于季節的變化，這對于觀賞性花卉有著重要的價值。此外，它對于在植物的最主要影響之一是遮蔭作用，即如果植物主要被730nm的遠紅光所照射，植物會感覺像是被另外一棵更高的植物遮擋住了太陽的直射光，因而該植物就會更加努力地生長以突破遮擋。
那么，與同類產品相比，歐司朗植物照明專用LED系列的優勢是什么？遲光偉總結了以下幾點：
1.深藍光（450nm)和超紅光（660nm）版本可提供光合作用所需光線；
2.遠紅光（730nm)版本可控制植物從發芽到營養生長再到開花的整個過程；
3.EQ白光可增添綠意，并可實現人性化的工作環境，且有超高光效大于160lm/W；
4.緊湊的封裝尺寸，完全兼容所有可選顏色和輻射角（80度和120度）；
5.高效能LH(660nm)大于3umol/J，高性價比（可驅動至700mA）；
6.可以實現靈活的光譜配比：R/B，FR/R
7.陶瓷大功率封裝，超高可靠性，耐高溫和高濕。
應用案例：丹麥、芬蘭、德國、日本
據悉，LED植物照明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。這些國家和地區也是歐司朗植物照明的主要應用案例區。
早在2010年，歐司朗就與丹麥Fionia照明公司共同完成了試點計劃，Fionia照明公司特意開發了一套溫室專用的LED燈具系統，共配備了約5萬顆歐司朗大功率LED，證實了LED在園藝應用中的具有巨大的節能潛力。
而在芬蘭洪卡約基，Netled公司將數百萬顆歐司朗光電半導體系列LED應用到園藝照明系統中，這些LED被設計和安裝在10條25米長的光帶組成的簾幕式結構中，用以取代溫室中一貫采用的高壓鈉燈，節能效果明顯。
此外，德國圣保利足球場草坪生長照明也采用LED照明，一方面降低了50%能耗，另一方面實現了LED燈具輻射波長與光合作用所需理想波長的精準匹配，顯著加快了草皮的生長速度。
在日本號稱“全球規模最大”的全部采用LED照明的植物工廠——日本Mirai公司全部采用LED的人工光型植物工廠，每天可生產1萬棵生菜。
隨著完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內正逐步成為半導體產業的新顯學，結合傳統農業的技術優勢、半導體產業的照明與自動化技術，加上網絡信息的深厚產業基礎，植物工廠將成為全球半導體產業發展的重要應用與發展方向。在不遠的將來，隨著植物工廠的不斷發展，LED植物照明的市場滲透率將逐漸提升，中國市場進入爆發期，并有望成為以歐司朗、飛利浦、GE等照明巨頭角逐植物照明的主戰場。
答案似乎顯而易見——盡管緋聞纏身，歐司朗仍進退有度，保留LED零部件（OptoSemiconductors,OS）、特殊照明（SpecialtyLighting,SP）、燈具與解決方案業務（Luminaires&Solutions,LS），未來其核心業務將會在車用照明、智能照明與解決方案以及先進光源如LED與激光，聚焦鎖定高毛利、高技術門檻的B2B市場。
早在去年年底，歐司朗就在其官方微信上大勢招兵買馬，并宣稱：照明市場向基于半導體的技術方向的轉變催生了眾多新的增長機遇，而歐司朗將牢牢抓住這些機遇。為此，歐司朗照明公司將于2020之前投資約30億歐元用于新技術和應用方面。其中將計劃投資10億歐元用于歐司朗光電半導體照明擴張，及在馬來西亞建造一間新的LED芯片工廠。
這其中，號稱“2017年產值可達5億美元”的全球LED應用植物照明市場，自然少不了歐司朗的身影（見下表）。
表：世界企業及科研機構發展植物工廠的案例
當然，歐司朗在植物照明領域的發展遠不止上表我們所看到的那樣。2016年3月20日，在第一屆兩岸農業照明論壇上，歐司朗半導體（中國）有限公司高級工程師遲光偉詳細解讀了“LED植物照明歐司朗解決方案”，從這其中，偶們除了能夠了解植物照明發展方向外，還能從中讀到歐司朗LED植物照明的最新進展。
先普及下知識：
一、為什么植物需要人造光源？
1.在天氣，光強度不足，需要補強光線；
2.保障外來植物生長條件；
3.多層照明/內部照明新應用；
4.室內/地下無太陽光環境下種植；
5.創造條件加速植物生長與增加產量。
二、光輻射在植物生長中的作用是什么？
與植物生長有關的光輻射可分為：
1.有光能作用的光合成，光合成是在有葉綠素存在的條件下，利用光能從二氧化碳和水中合成有機物；
2.有信號（刺激）作用的光形態形成，光形態形成是將光的信息（光譜特性、日照條件、有無光等）變成信號，用以控制莖的生長、花朵的形成、種子的發芽等。
三、不同光源的輻射效率和光量子效率比較
四、傳統光源及LED燈光譜對比
五、植物照明到底需要哪些光譜（波長）？
經過研究，我們得出：LED波長應該在主要深藍色450nm、紅光660nm、遠紅光730nm，通過這幾個光譜不同的組合來幫助植物快速生長。
六、如何選擇植物照明用LED光源？
七、LED植物照明的應用方式：
A 天棚照明：適用于大面積的照明，是對日光的補充，類似于通用照明中的筒燈，對燈具的要求主要是長壽命使用降低后期的維護成本，并要求增加調光功能，更好地節省能源；
B 內部照明：燈具布置在植物中間，陽光正常情況下不能照射到植物中間，高強度的照射能夠提高生長的速率，但由于靠近植物太近，需要保證植物不被燈產生的熱量燙傷。它免受氣候的影響，同時相對于高棚安裝更加容易布置和后期維護；
C 多層照明：能夠有效使用種植面積，對于環境需要完全的控制，一般沒有日光的參與，但對燈具的節能要求高，而且由于空間有限，所使用的LED尺寸越小越好。
歐司朗產品布局：深藍光、超紅光、遠紅光、EQ白光
再看一下，歐司朗在植物照明的LED產品布局。基于植物照明所需要的波長，歐司朗主要推出了深藍色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。
據遲光偉介紹，730nm遠紅光在園藝照明應用中的重要作用是可以通過660nm和730nm的照明來控制開花的周期，而不需要僅僅依賴于季節的變化，這對于觀賞性花卉有著重要的價值。此外，它對于在植物的最主要影響之一是遮蔭作用，即如果植物主要被730nm的遠紅光所照射，植物會感覺像是被另外一棵更高的植物遮擋住了太陽的直射光，因而該植物就會更加努力地生長以突破遮擋。
那么，與同類產品相比，歐司朗植物照明專用LED系列的優勢是什么？遲光偉總結了以下幾點：
1.深藍光（450nm)和超紅光（660nm）版本可提供光合作用所需光線；
2.遠紅光（730nm)版本可控制植物從發芽到營養生長再到開花的整個過程；
3.EQ白光可增添綠意，并可實現人性化的工作環境，且有超高光效大于160lm/W；
4.緊湊的封裝尺寸，完全兼容所有可選顏色和輻射角（80度和120度）；
5.高效能LH(660nm)大于3umol/J，高性價比（可驅動至700mA）；
6.可以實現靈活的光譜配比：R/B，FR/R
7.陶瓷大功率封裝，超高可靠性，耐高溫和高濕。
應用案例：丹麥、芬蘭、德國、日本
據悉，LED植物照明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。這些國家和地區也是歐司朗植物照明的主要應用案例區。
早在2010年，歐司朗就與丹麥Fionia照明公司共同完成了試點計劃，Fionia照明公司特意開發了一套溫室專用的LED燈具系統，共配備了約5萬顆歐司朗大功率LED，證實了LED在園藝應用中的具有巨大的節能潛力。
而在芬蘭洪卡約基，Netled公司將數百萬顆歐司朗光電半導體系列LED應用到園藝照明系統中，這些LED被設計和安裝在10條25米長的光帶組成的簾幕式結構中，用以取代溫室中一貫采用的高壓鈉燈，節能效果明顯。
此外，德國圣保利足球場草坪生長照明也采用LED照明，一方面降低了50%能耗，另一方面實現了LED燈具輻射波長與光合作用所需理想波長的精準匹配，顯著加快了草皮的生長速度。
在日本號稱“全球規模最大”的全部采用LED照明的植物工廠——日本Mirai公司全部采用LED的人工光型植物工廠，每天可生產1萬棵生菜。
隨著完全人工光控制型植物工廠在全球范圍內正逐步成為半導體產業的新顯學，結合傳統農業的技術優勢、半導體產業的照明與自動化技術，加上網絡信息的深厚產業基礎，植物工廠將成為全球半導體產業發展的重要應用與發展方向。在不遠的將來，隨著植物工廠的不斷發展，LED植物照明的市場滲透率將逐漸提升，中國市場進入爆發期，并有望成為以歐司朗、飛利浦、GE等照明巨頭角逐植物照明的主戰場。
