摘要:相對于傳統燈具的植物照明或自然光照環境條件,LED植物照明具有光譜可調、高效節能、發熱量低、波長類型豐富等突出優勢,能夠更好地匹配植物生長所需的光照強度、光質、光效及光周期,可大幅縮短種植周期,實現單位面積的產量倍增。近幾年,在國家政策的影響下,植物工廠、家庭園藝等設施園藝產業快速發展,使得LED植物照明行業需求不斷增加。從市場規模來看,2015-2022年,中國LED植物照明市場規模保持增長趨勢,估計2023年行業規模達到43.38億元。
一、定義及分類
LED植物照明是在LED照明的基礎上延伸出來的一種特殊照明,是指通過使用LED植物燈給植物提供光合作用,其本質是通過光質的調節,達到促進植物生長,提高產量的目的。目前,LED植物照明可分為兩類,一類是全光譜植物生長照明,一類是紅藍光植物生長照明。全光譜植物生長照明是用LED技術模擬太陽能光照明,從而提高植物的光合作用;紅藍光植物生長照明是利用植物的生長習性,在植物光合作用特別需要的紅光和藍光方面進行著重補光,提高植物的光合作用。
二、行業政策
1、主管部門和監管體制
LED植物照明行業主管部門包括國家發改委、工業和信息化部等。其中國家發改委主要負責擬訂并組織實施國民經濟和社會發展戰略、中長期規劃和年度計劃;提出加快建設現代化經濟體系、推動高質量發展的總體目標、重大任務以及相關政策;統籌提出國民經濟和社會發展主要目標,監測預測預警宏觀經濟和社會發展態勢趨勢,提出宏觀調控政策建議等。工業和信息化部主要負責研究擬訂信息化發展戰略、方針政策和總體規劃;推動產業結構戰略性調整和優化升級;擬訂本行業的法律、法規,發布行政規章,組織制訂行業的技術政策、技術體制和技術標準,并對行業的發展方向進行宏觀調控。
中國照明電器協會是行業的自律性組織,其主要負責提出制定行業規劃、政策、立法等方面的建議,開展對國內外同行業發展狀況的調查研究以及行業調查統計,同時收集和發布行業信息,并參與制定和修訂行業的產品標準等。
2、行業相關政策
近年來,LED植物照明逐漸得到國家政府的高度重視,出臺了一系列政策和措施。如2023年6月,農業農村部等四部門發布《全國現代設施農業建設規劃(2023—2030年)》,其中提出根據作物特點,發展多層立體等栽培模式,建設一批垂直農場,促進空間高效利用,提升不同區域、不同品種植物工廠光效和能效。2023年12月發布的《產業結構調整指導目錄(2024年本)》中,提出鼓勵蔬菜、瓜果、花卉設施栽培(含無土栽培)先進技術開發與應用,優質、高產、高效標準化栽培技術開發與應用,農業生物技術開發與應用,農業生產數字化改造和智慧農業建設。這些政策的出臺將有利于為LED植物照明產品的應用創造條件,同時也有利于推動行業技術不斷進步。
三、發展歷程
從LED植物照明行業的發展歷程來看,20世紀80年代開始,發達國家開始了LED光源作為植物生長光源的可行性研究,重點開展了LED光質對植物組培苗、蔬菜和糧食作物的生長發育,甚至產量影響的相關研究。20世紀90年代中期,NASA開始篩選和發展LED光源用于植物栽培,發展出了許多專門用于航天飛機和國際太空站使用的光照系統。這些研究結果為LED光源在設施園藝各生產領域的應用奠定了植物光質生物學基礎。2000年初,商業化LED植物照明燈具出現。2010年LED紅藍光植物照明裝置發展成主流并在植物工廠等生產領域應用。2013年LED芯片以及封裝工藝越來越成熟,全光譜LED植物生長燈開始在市場上出現。2018年至今,工業大麻種植燈開始變得火熱,國內眾多的照明企業紛紛入場。
四、行業壁壘
1、技術壁壘
LED植物照明是生物學、設施園藝學、蔬菜學、植物生理學、植物營養學、生物環境工程、LED照明、智能控制技術等多學科交叉和有機結合發展的產物。這意味著進入這個行業的企業需要具備強大的研發能力和專業技術知識。而目前行業內優質企業已通過多年的研發經驗,在行業內取得顯著優勢。因此,行業的潛在進入者如對技術創新和產品開發經驗積累不足,在市場競爭中往往會處于劣勢地位。
2、資金壁壘
LED植物照明產品的研發、生產和市場推廣需要大量資金投入。在研發階段,企業需要購置先進的研發設備,并雇用具備相關專業知識和技能的研發人員。這些設備和人員的成本通常較高,且研發過程可能需要較長時間,進一步增加了資金壓力。在生產階段,企業需要采購高質量的原材料,并建設符合生產要求的生產線。這涉及到設備購置、生產線布局、員工培訓等多個方面,都需要大量的資金投入。在市場推廣階段,企業需要投入資金用于品牌建設、渠道拓展、廣告宣傳等方面。可見,行業具有較高的資金壁壘,這對于新進入者和小型企業來說是一個不小的挑戰。
3、品牌壁壘
在LED植物照明行業,品牌知名度和口碑對于企業的市場競爭力具有舉足輕重的作用。知名品牌通常能夠憑借其深厚的市場積淀和廣泛的用戶基礎,輕松獲得消費者的信任和青睞,從而在激烈的市場競爭中脫穎而出。目前行業內領先企業憑借多年的經驗積累,已經具有較強的品牌優勢,而且,品牌的建立在短時間內難以完成。因此,對于新進入者來說,行業具有較高的品牌壁壘。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
從LED植物照明行業產業鏈來看,上游主要包括燈具材料、設備以及人力,燈具材料包括燈具結構件以及電子元器件。電子元器件是LED植物照明的核心組件,是實現高效、穩定光照的關鍵,包括線路板、電容、電阻等。下游是指LED植物照明的應用領域,通常包括溫室大棚、垂直農業、植物工廠、家庭園藝等領域。隨著這些領域的快速發展,將為LED植物照明提供廣闊的發展前景。














2、行業領先企業分析
(1)佛山電器照明股份有限公司
佛山電器照明股份有限公司成立于1958年,一直專注于研發、生產和銷售高品質的節能照明產品,為客戶提供全方位的照明解決方案。目前公司的主營業務主要包括通用照明、電工產品、汽車照明、LED封裝產品等的研發、生產和銷售。其中,通用照明業務主要產品包括LED光源、LED燈具、傳統照明及照明綜合解決方案。近年來,隨著技術的不斷升級及政策的推動,智能照明、健康照明、海洋照明、動植物照明等細分領域面臨新的發展機遇,公司積極抓住機遇,不斷拓寬新賽道,著力構建競爭力強勁的照明產業集群。從企業經營業績來看,2023年前三季度公司營收和利潤同比均實現了穩中有進,進中提質。據統計,前三季度營業收入同比上漲4.17%,達67.97億元;歸母凈利潤同比上漲6.12%,達2.39億元。
(2)佛山市國星光電股份有限公司
佛山市國星光電股份有限公司成立于1969年,是集研發、設計、生產和銷售中高端半導體發光二極管(LED)及其應用產品于一體的國家高新技術企業。公司主要從事電子元器件研發、制造與銷售,主要產品分為LED外延片及芯片產品、LED 封裝及組件產品、集成電路封測產品及第三代化合物半導體封測產品等。2018年公司成立了非視覺光源事業部,致力于研發、生產、銷售紅外、紫外和動植物系列LED特種器件。其中,在植物照明領域,國星光電非視覺光源事業部已推出高光效植物光照LED系列產品。此外,公司還專門成立了植物光生物研究實驗室,目前能夠設計出多套LED植物照明方案,覆蓋了家居種植、大棚溫室種植、植物工廠、戶外綠化種植等多個領域。從企業經營業績來看,2023年前三季度,公司實現營業收入26.52億元,同比增長0.05%;歸母凈利潤0.81億元,同比下降34.40%。
六、行業現狀
相對于傳統燈具的植物照明或自然光照環境條件,LED 植物照明具有光譜可調、高效節能、發熱量低、波長類型豐富等突出優勢,能夠更好地匹配植物生長所需的光照強度、光質、光效及光周期,可大幅縮短種植周期,實現單位面積的產量倍增。近幾年,在國家政策的影響下,植物工廠、家庭園藝等設施園藝產業快速發展,使得LED植物照明行業需求不斷增加。從市場規模來看,2015-2022年,中國LED植物照明市場規模保持增長趨勢,估計2023年行業規模達到43.38億元。
七、發展因素
1、機遇
(1)國家政策的大力支持
國家和地方政府對于LED植物照明的發展給予高度重視,制定并出臺了一系列法律法規和政策支持。如2023年6月,農業農村部發布的《農業農村部關于發展現代設施農業的指導意見》,其中提出支持大中城市周邊因地制宜發展連棟溫室、植物工廠等先進生產設施,強化示范引領,提升蔬菜等鮮活農產品穩產保供水平。由于連棟溫室、植物工廠是LED植物照明的主要應用領域,該政策的發布將有利于推動LED植物照明產品的應用,促進行業規模持續增長。
(2)農業現代化為行業提供發展機遇
隨著農業現代化的推進和智能化技術的應用,傳動農業正在向智慧農業轉型。LED植物照明作為智慧農業的重要組成部分,不僅可以結合其他技術,實現作物生長環境的實時監測和智能調控,還可以為植物提供定制化的光照環境,能夠顯著促進植物的生長和發育,從而提高農作物的產量和品質。未來,隨著農業現代化的持續推進,LED植物照明產品的需求量將不斷增加。
(3)節能環保意識的提高
隨著全球氣候變暖和環境問題日益嚴重,節能環保已經成為各國政府和公眾關注的焦點。在此背景下,LED植物照明作為一種高效、節能的照明方式,正逐漸受到廣泛關注。與傳統照明方式相比,它不僅能夠顯著減少能源消耗和碳排放,還不會產生熱量和紫外線等有害物質。因此,隨著節能環保意識的提高,LED植物照明行業將得到更多的關注和支持,市場需求也將持續增長。
2、挑戰
(1)關鍵技術人才缺乏
LED植物照明是一個融合了LED技術、植物生理學、光譜學等多個學科知識的領域。這就要求從業人員不僅要有深厚的LED技術背景,還需要對植物生長的光照需求有深入的了解。然而,目前市場上這樣的人才相對較少,大多數從業者可能只擅長其中一個領域,而難以將兩者有效地結合起來。加之國內LED植物照明處于起步階段,相關人才的培養和引進機制還不夠完善,導致人才供給不足。
(2)光穿透力不強
LED植物照明在光穿透能力方面存在一定的限制,尤其是在多層植物種植中。LED光源的波長和強度可能無法有效穿透到植物下層,導致植物的光照不足,影響其正常生長。這可能會限制LED植物照明在某些特殊種植環境中的應用。例如,在垂直農業、多層溫室等場景中,植物密集種植且需要高效利用空間。如果LED植物照明無法提供足夠的光穿透能力,那么這些種植系統的效果將大打折扣。
(3)成本問題嚴重
隨著科技的不斷進步,LED植物照明作為一種新型的照明方式,受到了廣泛的關注。然而,在實際應用和推廣中,高成本成為制約LED植物照明行業進一步發展的重要因素。一方面,LED植物照明的一次性投入較高,另一方面,在后期運營中,電費將成為終端種植商支出占比中無法忽視的一環,短期成本的增加與長期效益的釋放之間的矛盾成為擺在終端種植商面前最主要的顧慮。
八、競爭格局
國內植物照明領域發展剛剛開始,植物工廠概念在近幾年才逐漸被人們接受,國內一些大廠雖然均已開發植物照明產品,但由于大部分是“重LED,輕植物”的發展模式,缺少技術人才、投入成本高、核心專利缺失、產品出口難度大等因素制約,進度緩慢。目前,國內相關企業主要包括佛山照明、三安光電、國星光電、華燦光電、乾照光電等。
九、發展趨勢
隨著技術的不斷進步,LED植物照明產品能夠根據不同植物種類和生長階段靈活調整光強度,為室內種植者提供了更為高效、可定制化的照明解決方案。這種技術的創新將進一步提升LED植物照明在多層植物種植等復雜環境中的適用性,從而推動其在更大范圍內的應用。同時,隨著智能控制技術的提高、物聯網的應用,多種單色光譜加智能控制系統實現時控、光控、根據植物的生長狀態適時調整的光質光量輸出,勢必成為LED植物照明技術未來發展的主趨勢。此外,LED植物照明產品憑借功率小、光效高、發熱量低、占空間小的特點在家庭園藝補光中已得到廣泛應用。未來隨著園藝消費意識覺醒,家庭園藝補光應用前景廣闊。
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