De ontwikkelingsstatus en trend van de LED-industrie voor plantenverlichting

Licht is de basisfactor voor de groei en ontwikkeling van planten. Light levert niet alleen energie voor de plantengroei door middel van fotosynthese, maar is ook een belangrijke regulator van plantengroei en -ontwikkeling. Door kunstlicht of bestralingsplanten met volledig kunstlicht aan te vullen, kan het plantengroei bevorderen, de opbrengst verhogen, de productvorm, kleur en functionele ingrediënten verbeteren, en kan het ook het optreden van plagen en ziekten verminderen. Vandaag zal ik de ontwikkelingsstatus en trends van de plantenverlichtingsindustrie met u delen.

De toepassing van kunstmatige lichtbrontechnologie op het gebied van plantenverlichting wordt steeds uitgebreider. LED heeft veel voordelen zoals hoge lichtopbrengst, lage warmteopwekking, kleine maat, lange levensduur, enz., en heeft duidelijke voordelen op het gebied van plantenverlichting. Voornamelijk verlichting.

Ten eerste de ontwikkelingsstatus van de LED-installatieverlichtingsindustrie

1. Plant verlichtingspakket

Op het gebied van verpakkingsverpakkingen zijn er vele soorten verpakkingsapparatuur zonder een uniform meet- en evaluatiestandaardsysteem. De grote buitenlandse fabrikanten zijn voornamelijk in de richting van hoog vermogen, COB en modules, rekening houdend met de witlichtreeks van plantenverlichting, gecombineerd met plantengroeikenmerken en gehumaniseerde verlichtingsomgeving. De producten hebben grote technische voordelen in betrouwbaarheid, lichtefficiëntie, fotosynthetische bestralingseigenschappen van verschillende planten in verschillende groeiperiodes, enz., waaronder verschillende krachtige, medium-kracht- en energiezuinige producten van verschillende afmetingen, volgens de behoeften van verschillende groeiomgevingen, het wordt verwacht dat het het doel zal bereiken om de groei van de planten en energiebesparing te maximaliseren. De afgelopen jaren hebben binnenlandse bedrijven echter ook het ontwikkelingspotentieel en het arbeidsprijsvoordeel.

Een groot aantal kernpatenten voor chip-epitaxiale wafers is nog steeds in handen van vroege toonaangevende bedrijven zoals de Japanse Nichia en de Amerikaanse CREE, en binnenlandse chipfabrikanten hebben nog steeds geen marktconforme gepatenteerde producten. Tegelijkertijd ontwikkelen veel bedrijven ook nieuwe technologieën op het gebied van tuinbouwverlichtingschips. Zo zorgt de OSRAM-thinfilmchiptechnologie ervoor dat de chips strak aan elkaar worden verpakt om een lichtoppervlak met groot oppervlak te creëren. Het hoogrendements-LED-verlichtingssysteem met een golflengte van 660 nm op basis van deze technologie kan de 40% van het energieverbruik in het teeltgebied verminderen.

2. Plantverlichtingsspectrum en apparaten

Het spectrum van plantenverlichting is complex en divers. Verschillende planten hebben verschillende groeicycli en zelfs verschillende groeiomgevingen, en het vereiste spectrum is heel anders. Om aan deze gedifferentieerde behoeften te voldoen, zijn er momenteel de volgende schema's in de industrie: ① een verscheidenheid aan monochromatische lichtcombinaties, met de meest effectieve pieken voor plantfotosynthese bij 450 nm en 660 nm spectrum en de 730 nm band voor inductie van planten. Er zijn drie hoofdspectrums, plus het groene licht van 525nm en de ultraviolette band onder 380 nm. Deze spectrums worden gecombineerd om het meest geschikte spectrum te vormen volgens de verschillende behoeften van planten. ②Full-spectrumschema, om een volledige dekking van het vraagspectrum van de planten te bereiken, zonachtig weergegeven door Seoul Semiconductor en Samsung, is dit soort spectrum misschien niet het meest efficiënt, maar het is geschikt voor alle planten, en de kosten zijn veel lager dan het monochrome lichtcombinatieschema. ③Voornamelijk volledig spectrum wit licht, plus 660 nm rood licht combinatieschema, om de effectiviteit van het spectrum te verbeteren. Dit schema is zuiniger en praktischer.

Monochromatische lampen voor planten (voornamelijk 450 nm, 660 nm, 730 nm) verpakte apparaten worden gedekt door veel binnenlandse en buitenlandse bedrijven, terwijl binnenlandse producten complexer zijn in variëteit en specificaties, en producten van buitenlandse fabrikanten meer gestandaardiseerd zijn. Er is nog steeds een grote kloof tussen fabrikanten van binnenlandse en buitenlandse verpakkingen, zoals lichtefficiëntie. Naast de producten met de belangrijkste golflengtebanden van 450 nm, 660 nm en 730 nm, ontwikkelen veel fabrikanten ook nieuwe producten in andere golflengtebanden om volledige fotosynthetisch actieve straling (PAR) golflengtedekking (450 nm) monochromatisch lichtverpakkingsapparatuur te bereiken voor plantverlichting -730nm).

Monochromatische lichte LED-plantengroeilampen zijn niet geschikt voor de groei van planten. De voordelen van full-spectrum LED's worden daarom gemarkeerd. Het volledige spectrum moet eerst een volledige dekking van het volledige spectrum van zichtbaar licht (400-700 nm) bereiken en het blauwgroene licht (470-510 nm) verbeteren.) en diep rood licht (660-700 nm). Met behulp van gewone blauwe LED of ultraviolette LED-chip met fosfor om het “volledige” spectrum te bereiken, is de fotosynthetische efficiëntie anders. De meeste fabrikanten van plantenverlichting witte LED-verpakkingsapparaten gebruiken Blue Chip + Fosfors om volledig spectrum te bereiken. Naast de verpakkingsmodus van monochromatische licht- en blauwlicht- of ultraviolette chip plus fosfor om wit licht te realiseren, heeft het apparaat voor het vervaardigen van de planten ook een composietverpakkingsmodus met behulp van twee of meer golflengtechips, zoals Red Ten Blue/Ultraviolet, RGB, RGBW. Deze pakketmodus heeft grote voordelen bij het dimmen.

Wat betreft smalle-golflengte-LED-producten, kunnen de meeste verpakkingsleveranciers klanten verschillende golflengten bieden in de 365-740nm-band. Wat betreft het spectrum van plantenverlichting die door fosfor wordt geconverteerd, hebben de meeste verpakkingsfabrikanten een verscheidenheid aan spectrums waaruit klanten kunnen kiezen. In vergelijking met 2016 heeft de omzetgroei in 2017 een relatief grote stijging doorgemaakt. De groeisnelheid van 660 nm LED-lichtbronnen is geconcentreerd op 20%-50%, terwijl de omzetgroei van fosforomgevormde fabrieks-LED-lichtbronnen 50%-200%. % bereikt, dat wil zeggen dat de verkoop van fosforconverteerde fabrieks-LED-lichtbronnen sneller groeit.

Alle verpakkingsbedrijven kunnen voor algemene verpakkingsproducten van 0,2-0,9 W en 1-3 W leveren. Deze lichtbronnen zorgen ervoor dat armatuurfabrikanten een goede flexibiliteit hebben in het ontwerp van de armaturen. Bovendien bieden sommige fabrikanten ook geïntegreerde pakketproducten met een hoger vermogen. Op dit moment zijn meer dan 80% van de zendingen van de meeste fabrikanten 0,2-0,9 W of 1-3 W. Onder hen zijn de zendingen van internationale toonaangevende verpakkingsbedrijven geconcentreerd in 1-3 W, terwijl de verzendingen van kleine en middelgrote verpakkingsbedrijven zich concentreren in 0,2-0,9 W.

3. Velden van toepassingen voor plantenverlichting

Vanuit het toepassingsgebied worden plantverlichtingslampen vooral gebruikt in de kas, vol kunstmatige lichtplantenfabriek, plantenweefselcultuur, veld (kas) vullen licht, huishoudelijke groente- en bloemplanting en laboratoriumonderzoek.

① In zonnekassen en kassen met meerdere overspanningen is het aandeel kunstmatig licht voor extra licht nog steeds laag, en metaalhalogenidelampen en hogedruknatriumlampen zijn de belangrijkste. De penetratiesnelheid van LED-installatieverlichtingssystemen is laag, maar de groeisnelheid neemt toe met de kosten. De daling begon te versnellen, vooral omdat gebruikers een lange ervaring hebben gehad met het gebruik van metaalhalogenidelampen en natriumarme hogedruklampen, en het gebruik van metaalhalogenidelampen en hogedruknatriumlampen niet alleen het verbranden van planten vermijdt, maar biedt ook ongeveer 6% tot 8% van de kas. t van thermische energie. Het LED-installatieverlichtingssysteem biedt echter geen specifieke en effectieve instructies en gegevensondersteuning, wat de toepassing ervan in zonlicht en kassen met meerdere overspanningen vertraagt. Momenteel wordt het nog steeds gedomineerd door kleinschalige demonstratietoepassingen. Omdat LED een koude lichtbron is, kan deze relatief dicht bij de luifel van de plant zijn, wat resulteert in minder temperatuursinvloeden. In zonlicht en kassen met meerdere overspanningen wordt LED-plantverlichting meestal gebruikt voor lichtverlichtingslampen voor interplants.

② Veld (broeikas) toepassing. De penetratie en toepassing van plantverlichting in de landbouw van de faciliteit is relatief traag, terwijl de toepassing van LED-plantverlichtingssystemen (fotoperioderegulering) voor langedagsgewassen met een hoge economische waarde (zoals drakenfruit) een snelle ontwikkeling heeft bereikt.

③ Plantfabriek. Op dit moment is het snelste en meest gebruikte plantenverlichtingssysteem de volledig kunstmatige lichtfabriek, die is onderverdeeld in gecentraliseerde meerlagen en gedistribueerde mobiele fabrieken volgens categorieën. De ontwikkeling van alle kunstmatige fabrieken voor kunstmatige lichtplanten in China is zeer snel. De belangrijkste investeerders van de gecentraliseerde meerlaagse kunstmatige lichtfabrieken zijn geen traditionele landbouwbedrijven, maar meer bedrijven die zich bezighouden met halfgeleider- en consumentenelektronica, zoals Zhongke Sanan, Foxconn, Panasonic Suzhou, JD.com, en ook COFCO, Xixi CUI en andere nieuwe moderne landbouwbedrijven. In gedistribueerde mobiele fabrieken zijn zeecontainers (nieuwe of herbouwde tweedehands containers) nog steeds de standaarddragers. De meeste installatieverlichtingssystemen in kunstmatige fabrieken gebruiken lineaire of flatpanel array-verlichtingssystemen. Het aantal plantsoorten blijft groeien. LED-lichtbronnen met verschillende experimentele lichtformuleringen zijn op grote schaal gebruikt en op grote schaal gebruikt. De producten op de markt zijn voornamelijk groene bladgroenten.

④ Huishoudelijke plantenteelt. LED kan worden gebruikt in huishoudelijke plantentafellampen, plantenplanten voor huishoudelijke planten, groenteteeltmachines voor huishoudelijke planten, enz.

⑤ Teelt van geneeskrachtige planten. Teelt van medicinale planten zoals clematis, canker sore, enz., De producten in deze markten hebben een hogere economische waarde en zijn momenteel een industrie met meer plantenverlichtingstoepassingen. Daarnaast heeft de legalisering van de cannabisteelt in Noord-Amerika en delen van Europa de toepassing van LED-plantverlichting op het gebied van cannabisteelt bevorderd.

⑥ Bloeiende lichten. Als essentieel hulpmiddel voor het aanpassen van de bloeitijd van bloemen in de bloem- en tuinbouwindustrie, waren de vroegst toegepaste bloeiende lampen gloeilampen, gevolgd door energiebesparende fluorescentielampen. Met de voortgang van de LED-industrialisatie hebben meer LED-type bloeiende lampen geleidelijk de traditionele lampen vervangen.

Plantaardige weefselkweek. Traditionele weefselkweeklichtbronnen zijn voornamelijk witte fluorescerende lampen, die een lage lichtrendement en een hoge calorische waarde hebben. LED's zijn meer geschikt voor plantenweefselkweek met een hoog rendement, beheersbaarheid en compacte ruimte vanwege hun opmerkelijke kenmerken zoals een laag stroomverbruik, lage warmteontwikkeling en een lange levensduur. Op dit moment vervangen witte LED-lampen geleidelijk witte fluorescerende lampen.

Ten tweede, de ontwikkelingstrend van de LED-industrie voor plantenverlichting

1. Specialisatie

LED-plantverlichting heeft goede waterdichte prestaties vanwege het instelbare spectrum en de lichthoeveelheid en een lage totale warmtegeneratie. Het is geschikt voor plantverlichting in verschillende scenario's. Tegelijkertijd heeft het, als gevolg van veranderingen in de natuurlijke omgeving en het streven naar voedselkwaliteit, de krachtige ontwikkeling van facilitaire landbouw- en fabriekenfabrieken bevorderd, en heeft het ook de LED-plantverlichtingsindustrie in een periode van snelle ontwikkeling gebracht. In de toekomst zal LED-plantverlichting de efficiëntie van de landbouwproductie verbeteren en deze verbeteren, speelt een belangrijke rol in de voedselveiligheid en het verbeteren van de kwaliteit van fruit en groenten. LED-lichtbronnen voor plantverlichting zullen zich verder ontwikkelen met de geleidelijke specialisatie van de industrie en zich in een meer gerichte richting bewegen.

2. Efficiëntie

De verbetering van de lichtefficiëntie en energie-efficiëntie is de sleutel tot het sterk verlagen van de bedrijfskosten van de verlichting van de installatie. Het gebruik van LED's om traditionele lampen te vervangen en de dynamische optimalisatie en aanpassing van de lichtomgeving volgens de lichtformule-eisen van planten, van zaailingen tot oogstperiode, is een onvermijdelijke trend van fijne landbouw in de toekomst. Wat de opbrengst verbetert, kan volgens de ontwikkelingskenmerken van planten in fasen en subregio's worden uitgevoerd om de productie-efficiëntie en opbrengst in elke fase te verbeteren; in termen van verbetering van de kwaliteit kunnen voedingsstoffen worden gecontroleerd door middel van nutriëntenregulatie en lichtregulatie. inhoud en andere gezondheidsfunctionele ingrediënten.

Naar schatting is de huidige nationale vraag naar groentezaailingen 680 miljard, terwijl de productiecapaciteit van fabriekszaailingen minder dan 101 TP3T is. De zaailingenindustrie heeft hoge milieuvereisten, het productieseizoen is meestal winter en lente, het natuurlijke licht is zwak en kunstlicht is vereist. De output van de plantenverlichting is relatief hoog en de acceptatie van investeringen is hoog; ) moet worden geënt. Onder hoge vochtigheidsomstandigheden kan specifiek spectraal supplementair licht de genezing van geënte zaailingen bevorderen. LED heeft unieke voordelen. Het aanvullende licht voor het planten van kasgroenten kan het gebrek aan natuurlijk licht goedmaken, de fotosynthetische efficiëntie van planten verbeteren, bloei en vruchtvorming bevorderen, de opbrengst verhogen en de productkwaliteit verbeteren. LED-plantverlichting heeft brede toepassingsmogelijkheden in groentezaailingen en kasproductie.

3. Intelligent

Plantverlichting heeft een sterke vraag naar realtime controle van lichtkwaliteit en lichthoeveelheid. Met de verbetering van intelligente besturingstechnologie en de toepassing van het Internet of Things, kan een verscheidenheid aan monochromatische spectrum plus intelligente besturingssystemen tijdregeling, lichtregeling en volgens de groeitoestand van planten realiseren. De tijdige aanpassing van de lichtkwaliteit en lichtopbrengst zal ongetwijfeld de belangrijkste trend worden in de toekomstige ontwikkeling van de plantenverlichtingstechnologie.