隨著人口增長(zhǎng)和可用耕地資源的減少,農(nóng)業(yè)面臨了巨大的壓力和挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)模式受到天氣和季節(jié)的制約,無法為未來的居民供應(yīng)充足的健康食物。于是,植物工廠與垂直農(nóng)業(yè)模式逐漸崛起,在這種環(huán)境下,植物照明發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。通過精確控制光照時(shí)間、強(qiáng)度和光譜,植物照明技術(shù)確保了作物在沒有日光的條件下也能健康生長(zhǎng)。植物照明技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可或缺的一部分。
而植物照明已經(jīng)不再局限于其基礎(chǔ)的照明功能,“智能植物照明”開始成為農(nóng)業(yè)技術(shù)革命的一大發(fā)展方向。例如照明與傳感器的結(jié)合,通過將傳感器配置在無人機(jī)上,我們可以準(zhǔn)確地檢測(cè)農(nóng)作物是否受到蟲害,并對(duì)作物生長(zhǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。試想一下,未來我們或許只需通過手機(jī),就可以了解蔬菜和水果的成熟度、酸甜平衡,甚至其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
作為LED照明和傳感器領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)軍者,在這場(chǎng)科技與農(nóng)業(yè)的技術(shù)融合中,艾邁斯歐司朗已經(jīng)走在了前列。
快速增長(zhǎng)的植物照明市場(chǎng)
植物照明領(lǐng)域正經(jīng)歷著一次前所未有的革新與增長(zhǎng)。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2022年至2027年,植物照明市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)17.6%。尤其在溫室、行間照明、室內(nèi)種植和垂直農(nóng)場(chǎng)這些核心應(yīng)用領(lǐng)域,植物照明技術(shù)的推廣和應(yīng)用愈發(fā)深入。
從技術(shù)角度來審視,現(xiàn)代植物照明所要求的照明設(shè)備要具備高光效、高可靠性、長(zhǎng)壽命和低維護(hù)需求,并具備對(duì)濕度、硫等環(huán)境因素的穩(wěn)健抵抗能力。與此同時(shí),行業(yè)正在邁向更高效的照明設(shè)備,期望達(dá)到約3.8μmol/J的效率,并在特定波長(zhǎng)如730nm中,采用3—4通道驅(qū)動(dòng)器以減少能源消耗。
植物照明市場(chǎng)展現(xiàn)出以下幾大明顯的發(fā)展動(dòng)向:第一,SSL LED技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛;第二,為了減輕對(duì)出口的過渡依賴,私有資本與政府部門都在積極注入資金;第三,產(chǎn)業(yè)正在大量引進(jìn)傳感器和自動(dòng)化技術(shù),這不僅可有效減少人工成本,更可提高產(chǎn)出與投資回報(bào);最后,隨著大麻的合法化趨勢(shì),如在泰國(guó)和部分歐洲國(guó)家,新的市場(chǎng)機(jī)會(huì)也逐漸浮現(xiàn)。
艾邁斯歐司朗廣泛的植物照明解決方案
照明業(yè)務(wù)是艾邁斯歐司朗很重要的一塊業(yè)務(wù),2022年艾邁斯歐司朗總收入48.19億歐元,照明業(yè)務(wù)占到17%~18%。
在植物照明領(lǐng)域,艾邁斯歐司朗主要專注兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng):溫室和室內(nèi)種植。溫室照明占據(jù)了市場(chǎng)的50%,涵蓋了頂部照明和行間照明。室內(nèi)種植市場(chǎng)占據(jù)40%,主要包括多層垂直農(nóng)業(yè)和集裝箱垂直農(nóng)業(yè),而消費(fèi)級(jí)的種植產(chǎn)品,如植箱和種植燈泡,僅占10%。
溫室照明目前主要利用頂部和行間照明來補(bǔ)充陽光,并結(jié)合傳統(tǒng)的高壓鈉燈和LED實(shí)現(xiàn)混合光源。由于太陽能夠提供充足的綠光,所以當(dāng)前市場(chǎng)趨勢(shì)偏向于使用窄光譜,進(jìn)一步推高了高功率LED的需求。未來,隨著LED的低滲透率和對(duì)糧食安全的逐步關(guān)注,我們預(yù)期溫室照明技術(shù)將進(jìn)一步發(fā)展。研究已經(jīng)證明,雙紅峰技術(shù)能夠提升產(chǎn)量并防止植物受到尖端灼傷,而對(duì)高均勻性LED的需求,如蝙蝠翼透鏡技術(shù),也將增長(zhǎng)。
對(duì)于室內(nèi)種植,由于無法得到自然陽光,LED成為了唯一的光源。這要求照明系統(tǒng)具有完全的可調(diào)節(jié)性,主要使用低功率的廣譜技術(shù),并將照明裝置放置在植物附近??紤]到企業(yè)對(duì)快速投資回報(bào)的期望,這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)未來將面臨成本方面的壓力,預(yù)計(jì)將會(huì)從3030型號(hào)轉(zhuǎn)向更經(jīng)濟(jì)的2835 LED。同時(shí),隨著“本地種植”理念的興起,這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)的利潤(rùn)空間可能會(huì)受到壓縮,而在光譜選擇上,白光LED的使用會(huì)逐漸減少,偏紅光的比例則會(huì)增加。
艾邁斯歐司朗多年來專注于植物照明器件的開發(fā),為植物照明行業(yè)提供了一個(gè)完整的產(chǎn)品組合,包括紅光、白光LED器件。終端用戶對(duì)植物照明燈具主要關(guān)注四大因素:光譜、可靠性、性能和效率。這些也正是艾邁斯歐司朗所專注的發(fā)展方向。
為滿足不同用戶需求,艾邁斯歐司朗產(chǎn)品細(xì)分為專業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)兩大類:專業(yè)級(jí)以Square、Batwing和Optimal系列為代表,采用陶瓷封裝技術(shù)確保了更高的品質(zhì)與穩(wěn)定性;而消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品更側(cè)重于性價(jià)比,主要使用EMC封裝技術(shù)。
圖片來源:艾邁斯歐司朗
紅光器件參數(shù)遙遙領(lǐng)先
首先是彩光,艾邁斯歐司朗可以提供包括455nm、660nm、730nm等所有關(guān)鍵波長(zhǎng)的彩光LED器件。在彩光LED技術(shù)參數(shù)和性能方面始終領(lǐng)先市場(chǎng),尤其在紅光產(chǎn)品中,展現(xiàn)了卓越的PPF和PPE性能。目前,公司可以用紅光做到整個(gè)系統(tǒng)大于4.0PPE,大幅降低了客戶的運(yùn)營(yíng)成本。
從3.0的PPE產(chǎn)品到4.0,約可以降低25%相應(yīng)的費(fèi)用(圖片來源:艾邁斯歐司朗)
在節(jié)能方面,艾邁斯歐司朗的紅光LED產(chǎn)品也具有明顯優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期使用可以為種植者顯著降低電費(fèi)和運(yùn)營(yíng)成本。與傳統(tǒng)鈉燈相比,在五年使用期內(nèi)節(jié)省高達(dá)65%的系統(tǒng)費(fèi)用。
圖片來源:艾邁斯歐司朗
此外,公司的大功率3030封裝產(chǎn)品相對(duì)于市場(chǎng)上的3535封裝,在成本和光照效能上都展現(xiàn)出了優(yōu)越性,特別是在溫室環(huán)境中能夠讓更多的光照射到植物上,促進(jìn)其生長(zhǎng)。
產(chǎn)品的可靠性是艾邁斯歐司朗紅光LED產(chǎn)品另一大亮點(diǎn)。無論是高溫、高濕度還是硫化氫環(huán)境,我們的產(chǎn)品均展現(xiàn)出了高度的穩(wěn)定性。在高溫條件下,產(chǎn)品壽命超過10萬小時(shí);而在高濕度和硫化氫環(huán)境中,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)試,產(chǎn)品始終保持穩(wěn)定,無任何性能下降。
圖片來源:艾邁斯歐司朗
開創(chuàng)性的Horti White白光解決方案
植物照明有時(shí)也會(huì)需要一定比例的白光,主要原因?yàn)椋阂?,改善工作人員的視覺環(huán)境;二,加入一定的綠光成分有助于植物抗病蟲害。但白光的系統(tǒng)效應(yīng)還有待提高。而且使用白光可能會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)的效率并增加種植者的運(yùn)營(yíng)成本。
在白光照明領(lǐng)域,艾邁斯歐司朗首創(chuàng)的Horti White光譜,為植物照明提供了更為廣闊的應(yīng)用選擇。OSCONIQ? S3030 Horti White是針對(duì)中小功率白光的植物照明解決方案。它采用最先進(jìn)的藍(lán)寶石倒裝芯片技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)234lm/W的亮度和3.15umol/J的光效。與市場(chǎng)上其他3030 SFC封裝的焊盤兼容。有著優(yōu)異的LM-80和可靠性表現(xiàn),出色的硫化腐蝕抵抗性。與競(jìng)品相比,在高溫條件下?lián)碛辛己玫牧髅鞣€(wěn)定性。能提供嚴(yán)格的流量、正向電壓和顏色分選選擇。
可用于照明的傳感器
在智慧農(nóng)業(yè)的大勢(shì)之下,植物照明也在往智能化方向發(fā)展。對(duì)此,除了LED器件之外,艾邁斯歐司朗還推出了能實(shí)現(xiàn)智慧感光、調(diào)控功能的傳感器。
AS73043是一款光譜傳感器,將LED和該款傳感器相結(jié)合,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光線環(huán)境的變化,并相應(yīng)地調(diào)整燈具的光線,確保光線符合植物生長(zhǎng)的需求。
AS7421是一款近紅外傳感器,它的作用是可以判斷植物或水果的成熟度。例如在一些自動(dòng)化采摘的智慧農(nóng)場(chǎng)中,可以用機(jī)器人去識(shí)別這些作物的成熟度,方便后續(xù)采摘。
艾邁斯歐司朗在LED技術(shù)的四大優(yōu)勢(shì)
艾邁斯歐司朗的LED在植物照明應(yīng)用中顯現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),為用戶帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益。
- 味道更好:植物的成分可以用特定的波長(zhǎng)來進(jìn)行引導(dǎo)。有一些終端客戶表示只從使用人工LED照明的溫室購買西紅柿;
- 產(chǎn)量提高:LED能提供植物生長(zhǎng)所需的全光譜,使用LED照明可使生物產(chǎn)量增加25%至40%;
- 靈活的溫室構(gòu)造:LED燈具的熱輻射較低,溫室的建筑高度可以顯著降低,還可以實(shí)現(xiàn)行間照明,簡(jiǎn)化了燈具的安裝過程;
- 節(jié)能效益:LED燈具的能耗比高壓鈉燈低50%,為果蔬生產(chǎn)創(chuàng)造了更加環(huán)保的條件。
圖片來源:艾邁斯歐司朗
結(jié)語
LED植物生長(zhǎng)燈因具有調(diào)的光譜的范圍、節(jié)能、使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用場(chǎng)景多樣化等多種優(yōu)勢(shì),正加速替代傳統(tǒng)的高壓鈉燈(HPS),成為未來植物照明的首選。艾邁斯歐司朗將繼續(xù)深耕LED領(lǐng)域,為行業(yè)帶來更多創(chuàng)新和先進(jìn)的解決方案,讓植物的未來更加“光明”。