3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網: ．植物照明燈具生產企業技術需求剖析與客戶分布研究

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來源：阿拉丁商城作者：冼钰伦

LED植物照明燈具生產企業技術需求剖析

植物照明燈具，是以應用對象為劃分依據的一類燈具，它的照射對象是植物，並期望被照射的植物，能產生預期生理響應效果。

光照對於植物，既是能量源又是信號源。作為能量源，光照為植物光合作用提供能量，並給植物提供熱量；作為信號源，光照影響植物的向光性、光形態建成、生理週期、次級代謝物產生、影響氣孔開張等。

透過人工光補充，或全人工光照射植物，可以讓植物更快生長，可以使苗更健壯，可以控制植物花期，可以使植物花更多、花色更漂亮，結更多果實，可以提升植物的有效利用成分，可以減少病蟲害的發生，以及其它我們期望達到的目標。

以目標為導向，營造出恰當的植物光環境，參數包括：光質、光子密度、光方向和光週期。光質即光譜。植物所需要的光譜，由一種或多種LED元件發射的光譜組合而成。

LED元件分為兩類，一類為螢光粉轉換LED，它由藍光或紫光晶片，激發一種或多種螢光粉獲得，另一類是LED晶片，直接發射窄波長光譜。

目前大部分植物LED封裝企業，可以為植物燈具企業，提供螢光光譜燈具客製化服務，也可以提供從365nm到740nm的窄光譜LED。燈具廠家透過將多種LED組合，而獲得所需要的植物照明光質，下圖是植物照明廠家，給客戶提供的光質訂制服務。

光子密度和光方向，可以透過將燈具設計為「點、線、面」為元素，進行空間排布，並附加專業設計的光學反射器或透鏡，達到目標照射範圍的光子密度，光子密度均勻性和所需要的光方向。

例如，火龍果花期控制，採用球泡這種「點」光源方式，懸掛在火龍果莖枝上；番茄株間補光採用雙側發光燈條，這種「線」光源方式實現株間補光；全人工光蔬菜植物工廠，採用光源面板這種「面」方式，置於每層層架頂部；

光週期（包括頻率、時序和強度無極調節），主要透過電源設計，和軟硬體系統控制實現。

植物照明燈具一般需要連續長期使用，由於燈具的應用環境多樣，應結合應用場合的特點綜合設計防護等級，至少需要考慮以下因素：

A．每天使用時長；

B．環境紫外線強度；

c．環境溫度；

D．環境濕度及潛在液態分布；

E．電力環境；

F．變溫速率；

G．生物環境；

H．空氣鹽霧；

I．環境震動情況；

需要特別注意的是，在漸變性失效標準上，壽命推算對應的光維持率的標準應大於 90％，才可以保證種植系統穩定使用。

植物照明企業、產品及客戶分布研究

筆者向20家主流LED封裝企業，和主營植物照明封裝企業進行採訪，瞭解他們目前在植物照明市場業務情況，以及他們對植物照明的看法。

在初步採訪後，筆者優選了其中10傢具有代表性的光源封裝企業，進行了再次重點採訪。

這 10 家企業是：歐司朗OSRAM、亮銳LUMILEDS、三星SAMSUNG、朗明納斯LUMINUS、艾笛森EDISION、易美芯光SHINEON、鴻利智匯HONGLI、瑞豐REFOND、升譜光電SUNPU、立德達LEDSTAR。

（一）LED植物照明燈珠封裝企業的市場參與度

大部分主流封裝廠商都知道，並正在密切關注植物照明市場進展。筆者在對20家封裝企業採訪之後瞭解到，由於目前植物照明的市場體量還很小，對於植物照明市場的策略有三種：

1．繼續觀望，目前尚未發佈植物照明燈珠產品；

2．雖然已經發佈植物照明產品，但未實際花精力進行推廣；

3．不但已經發佈植物照明產品，並且正在努力爭取更大的市場佔有率。

除了主流的封裝企業之外，目前參與植物燈珠供應的，還包括多家中小型封裝廠，或專業植物照明燈具廠商的封裝部門，這些公司主要分布在對岸中國的廣東的深圳、東莞和中山。

筆者對重點採訪的10家植物燈珠封裝企業，進入市場的時間進行了統計。歐司朗是最早為植物照明供應專用燈珠的公司，在2014年及之前，這10家封裝公司中有4 家企業，已經發佈了植物照明燈珠，涉足植物照明市場。

隨著人們開始在家庭園藝應用植物照明燈，以及更多的人認識到日本和美國，全人工光植物工廠，特別是美國在多個州，通過大麻種植合法化，在2016年，更多的龍頭封裝企業，陸續發佈了植物照明的燈珠封裝產品。

（二）LED植物照明燈珠的產品技術情況

A．光譜情況分析

LED植物照明光源光譜分為兩類，一類是源於晶片自身發射的窄光譜，另一類是用藍紫光晶片，激發螢光粉的螢光轉換光譜。以下是對封裝企業所能提供的晶片窄光譜，以及封裝廠家為客戶開發的螢光，轉換LED光譜數量統計。

可以看到，在窄波長LED產品方面，大部分封裝供應商能夠為客戶提供，從 365nm－740nm段的各種波長產品。在螢光粉轉換的植物照明光譜方面，絕大多數封裝廠家，都有多種光譜供客戶選擇。雖然各家公司都有不少種類的螢光轉換光譜，供客戶選擇，但實際出貨的光譜款式是十分集中的。

B．功率情況分析

LED植物照明光源的封裝形式，沿用傳統照明形式，封裝形式可以分為四類：

1． 0.2－0.9W中小功率的2835和5730封裝；

2． 1－3W大功率EMc支架封裝、仿流明封裝或陶瓷襯底透鏡封裝；

3． 3－10W的COB封裝或大型陶瓷SMD封裝；

4．＞10W的COB封裝。

以下是筆者對各封裝企業，可以供應的植物照明LED光源功率的統計。

從上圖可以看到，所有封裝公司都可以提供0.2－0.9W和1－3W的通用型封裝產品，這些光源讓燈具廠商，在燈具設計時有很好的靈活性。

此外部分廠商還提供，更高功率整合封裝產品。目前10家廠商的出貨超過80％都是0.2－0.9W或1－3W。其中，國際領先封裝企業，出貨集中在1－3W，而中小型封裝企業的出貨集中在 0.2－0.9W

（三）植物照明燈具企業地區分布、燈具應用地區分布

從10家被採訪植物照明封裝企業瞭解到，目前全球植物照明燈具，生產客戶主要分布在台灣、中國（含港澳）、北美、歐洲、日本及亞洲其他地區，其中最重要的生產區域是中國大陸，其次是歐洲和北美，少數封裝公司的客戶以歐洲或北美為主。

植物燈具的應用地區，包括台灣、中（含港澳）、北美、歐洲、日本、中東、南美、澳洲、新加坡。各家封裝廠家客戶群體很不一樣，應用地區佔比差異很大，綜合而言，應用在北美、中國大陸和歐洲這三地的燈具分別約佔20－40％。

（四）植物照明燈具應用領域

從應用的領域看，植物照明燈具主要應用在全人工光大麻種植、日光溫室補光、全人工光植物工廠種植、植物組織培養、火龍果補光、家庭蔬菜，及花卉種植，以及實驗室研究。封裝廠商客戶終端用於應用領域佔比見下圖。

其中，人工光大麻種植應用佔大約20％，日光溫室應用佔20－40％，全人工光植物工廠應用佔大約20－30％，其中一家光源封裝公司的光源有超過80％，被應用於人工光植物工廠。我們也從植物封裝光源功率情況，印證的市場應用情況。

（五）植物照明的市場成長情況及未來預測

從10家植物燈珠封裝企業瞭解到，無論660nm LED光源，還是螢光粉轉換植物LED光源，他們的2017年相比2016年銷售成長率，都錄得較大幅度成長，其中660nmLED光源的增長率集中在20－50％，而螢光粉轉換植物LED光源的銷售成長率達到50％－200％，螢光粉轉換植物LED光源的銷售成長更快。