Original Quell: Houcheng Liu. Entwécklungsstatus an Trend vun der LED-Planzebeliichtungindustrie [J]. Journal of Illumination Engineering, 2018, 29 (04): 8-9.
Artikelquell: Material Once Deep

Liicht ass de fundamentale Ëmweltfaktor fir Planzewuesstum a -entwécklung. Liicht liwwert net nëmmen Energie fir Planzewuesstum duerch Fotosynthese, mee ass och e wichtege Reguléierer vum Planzewuesstum a -entwécklung. Kënschtlech Liichtergänzung oder voll kënschtlech Liichtbestrahlung kann de Planzewuesstum förderen, den Ertrag erhéijen, d'Form a Faarf vum Produkt verbesseren, funktionell Komponenten verbesseren an d'Optriede vu Krankheeten a Schädlinge reduzéieren. Haut wäert ech Iech den Entwécklungsstatus an den Trend vun der Planzebeliichtungindustrie weisen.
Kënschtlech Liichtquelltechnologie gëtt ëmmer méi wäit am Beräich vun der Planzebeliichtung benotzt. LED huet vill Virdeeler, wéi héich Liichteffizienz, niddreg Hëtztentwécklung, kleng Gréisst, laang Liewensdauer a vill aner Virdeeler. Et huet offensichtlech Virdeeler am Beräich vun der Kultivatiounsbeliichtung. D'Kultivatiounsbeliichtungsindustrie wäert lues a lues LED-Beliichtungsarmaturen fir de Planzekultivatioun aféieren.

A. Den Entwécklungsstatus vun der LED-Wuessbeliichtungindustrie 

1.LED-Package fir Wuessbeliichtung

Am Beräich vun der LED-Verpackung fir Wuesstemsbeliichtung gëtt et vill verschidden Zorte vu Verpackungsapparater, an et gëtt kee vereenegt Miess- an Evaluatiounsstandardsystem. Dofir konzentréiere sech auslännesch Hiersteller am Verglach mat inlännesche Produkter haaptsächlech op Héichleistungs-, COB- a Modulrichtungen, andeems se d'Wäissliichtserie vun der Wuesstemsbeliichtung berécksiichtegen, d'Charakteristike vun der Planzewuesstum an d'humaniséiert Beliichtungsëmfeld berécksiichtegen, wat méi grouss technesch Virdeeler a punkto Zouverlässegkeet, Liichteffizienz a photosynthetescher Stralungscharakteristike vu verschiddene Planzen a verschiddene Wuesstemszyklen ugeet, dorënner verschidden Aarte vu Produkter mat héijer, mëttlerer a niddreger Leeschtung, fir d'Bedierfnesser vun enger Villfalt vu Planzen a verschiddene Wuesstemsëmfeld ze erfëllen, an d'Zil z'erreechen, de Planzewuesstum ze maximéieren an Energie ze spueren.

Eng grouss Zuel vu Kärpatenter fir Chip-Epitaxialwafere sinn nach ëmmer an den Hänn vu fréiere féierende Firmen wéi dem japanesche Nichia an dem amerikanesche Career. Inlännesche Chip-Hiersteller feelen nach ëmmer patentéiert Produkter mat Maartkonkurrenzfäegkeet. Gläichzäiteg entwéckelen och vill Firmen nei Technologien am Beräich vun der Verpackung vu Chips fir Wuesstemsbeliichtung. Zum Beispill erméiglecht d'Dënnfilm-Chiptechnologie vun Osram, Chips enk beienee verpackt ze ginn, fir eng grouss Beliichtungsfläch ze kreéieren. Op Basis vun dëser Technologie kann en héicheffizient LED-Beliichtungssystem mat enger Wellelängt vu 660 nm den Energieverbrauch am Kultivatiounsberäich ëm 40% reduzéieren.

2. Beliichtungsspektrum an Apparater wuessen
De Spektrum vun der Planzebeliichtung ass méi komplex an divers. Verschidde Planzen hunn grouss Ënnerscheeder an de Spektren, déi a verschiddene Wuesstumszyklen a souguer a verschiddene Wuesstumsëmfeld gebraucht ginn. Fir dës differenzéiert Bedierfnesser ze erfëllen, gëtt et de Moment déi folgend Schemaen an der Industrie: ①Multiple monochromatesch Liichtkombinatiounsschemaen. Déi dräi effektivst Spektren fir d'Planzefotosynthese sinn haaptsächlech de Spektrum mat Spëtzen bei 450nm an 660nm, d'730nm Band fir d'Bléiung vun de Planzen ze induzéieren, plus dat gréngt Liicht vu 525nm an d'Ultraviolettband ënner 380nm. Kombinéiert dës Zorte vu Spektren no den ënnerschiddleche Bedierfnesser vun de Planzen, fir dat passendst Spektrum ze bilden. ②Vollspektrumschema fir eng voll Ofdeckung vum Planzebedarfsspektrum z'erreechen. Dës Zort Spektrum, déi dem SUNLIKE Chip entsprécht, dee vu Seoul Semiconductor a Samsung representéiert gëtt, ass vläicht net déi effizientst, awer si ass fir all Planzen gëeegent, an d'Käschte si vill méi niddreg wéi déi vu monochromatesche Liichtkombinatiounsléisungen. ③Benotzt Vollspektrum wäisst Liicht als Haaptstëtz, plus 660nm rout Liicht als Kombinatiounsschema, fir d'Effektivitéit vum Spektrum ze verbesseren. Dëst Schema ass méi wirtschaftlech a praktesch.

Monochromatesch LED-Chips fir d'Planzebeliichtung (déi wichtegst Wellelängte sinn 450 nm, 660 nm, 730 nm) gi vu ville nationalen an auslännesche Firmen ofgedeckt, während national Produkter méi divers sinn a méi Spezifikatioune hunn, an d'Produkter vun auslännesche Produzenten méi standardiséiert sinn. Gläichzäiteg gëtt et nach ëmmer eng grouss Lück tëscht nationalen an auslännesche Verpackungshersteller wat de photosynthetesche Photonenflux, d'Liichteffizienz asw. ugeet. Fir monochromatesch Liichtverpackungsapparater fir d'Planzebeliichtung entwéckele vill Produzenten, zousätzlech zu Produkter mat den Haaptwellelängtebänner vu 450 nm, 660 nm an 730 nm, och nei Produkter an anere Wellelängtebänner, fir déi komplett Ofdeckung vun der photosynthetesch aktive Stralung (PAR) Wellelängt (450-730 nm) z'erreechen.

Monochromatesch LED-Planzewuesstumsluuchten sinn net fir de Wuesstum vun alle Planzen gëeegent. Dofir ginn d'Virdeeler vu Vollspektrum-LEDs ervirgehuewen. De Vollspektrum muss als éischt eng voll Ofdeckung vum ganze Spektrum vum siichtbare Liicht (400-700nm) erreechen, an d'Leeschtung vun dësen zwou Bänner erhéijen: blo-gréngt Liicht (470-510nm), déifrout Liicht (660-700nm). Benotzt eng normal blo LED oder en ultraviolett LED-Chip mat Phosphor fir e "vollen" Spektrum z'erreechen, an hir Photosynthese-Effizienz huet seng eege Héichpunkten an Déifpunkten. Déi meescht Hiersteller vu wäissen LED-Verpackungsapparater fir Planzebeliichtung benotze Blue-Chip + Phosphor fir e ganze Spektrum z'erreechen. Zousätzlech zum Verpackungsmodus vu monochromateschem Liicht a bloem Liicht oder dem Ultraviolett-Chip plus Phosphor fir wäisst Liicht ze realiséieren, hunn d'Verpackungsapparater fir Planzebeliichtung och e Komposit-Verpackungsmodus, deen zwou oder méi Wellelängtechips benotzt, wéi rout zéng blo/ultraviolett, RGB, RGBW. Dëse Verpackungsmodus huet grouss Virdeeler beim Dimmen.

Wat d'LED-Produkter mat schmuel Wellelängten ugeet, kënnen déi meescht Verpackungslieferanten hire Clienten verschidde Wellelängteprodukter am Band 365-740nm ubidden. Wat de Spektrum fir Planzenbeliichtung ugeet, deen duerch Phosphor ëmgewandelt gëtt, hunn déi meescht Verpackungshersteller eng Vielfalt u Spektre fir d'Clienten zur Auswiel. Am Verglach zu 2016 huet de Verkafswuesstem am Joer 2017 e wesentleche Plus erreecht. Dorënner konzentréiert sech de Wuestum vun der 660nm LED-Liichtquell op 20%-50%, an de Verkafswuesstem vun der Phosphor-ëmgewandelter LED-Liichtquell fir Planzen erreecht 50%-200%, dat heescht, de Verkaf vu Phosphor-ëmgewandelte LED-Liichtquellen fir Planzen wiisst méi séier.

All Verpackungsfirme kënnen allgemeng Verpackungsprodukter mat 0,2-0,9 W an 1-3 W ubidden. Dës Liichtquellen erlaben de Beliichtungshersteller eng gutt Flexibilitéit beim Beliichtungsdesign. Zousätzlech bidden e puer Hiersteller och integréiert Verpackungsprodukter mat méi héijer Leeschtung un. Am Moment sinn iwwer 80% vun de Liwwerunge vun de meeschte Hiersteller 0,2-0,9 W oder 1-3 W. Dorënner sinn d'Liwwerunge vu féierende internationale Verpackungsfirmen op 1-3 W konzentréiert, während d'Liwwerunge vu klenge a mëttelgrousse Verpackungsfirmen op 0,2-0,9 W konzentréiert sinn.

3. Uwendungsberäicher vun der Beliichtung fir Planzenwuesstum

Wat d'Applikatiounsgebitt ugeet, gi Planzewuesstumsluuchten haaptsächlech a Treibhausbeliichtung, vollkünstlechen Beliichtungsplanzefabriken, Planzegewebekultur, Outdoor-Landwirtschaftsbeliichtung, Haushaltsgeméis a Blummenplanzung, a Laborfuerschung benotzt.

①A Solargewächshaiser a Multispan-Gewächshaiser ass den Undeel u kënschtlechem Liicht fir d'Zousätzlech Beliichtung nach ëmmer niddreg, an Metallhalogenidlampen an Natriumhéichdrocklampen sinn déi Haaptaufgaben. D'Penetratiounsquote vun LED-Wuessbeliichtungssysteme ass relativ niddreg, awer d'Wuesstumsquote fänkt un ze beschleunegen, wa d'Käschte falen. Den Haaptgrond ass, datt d'Benotzer laangjäreg Erfahrung mat der Benotzung vu Metallhalogenidlampen an Natriumhéichdrocklampen hunn, an d'Benotzung vu Metallhalogenidlampen an Natriumhéichdrocklampen kann ongeféier 6% bis 8% vun der Hëtztenergie fir d'Gewächshais liwweren, wärend Verbrennunge vu Planzen vermeit ginn. Den LED-Wuessbeliichtungssystem huet keng spezifesch an effektiv Instruktiounen an Datenënnerstëtzung geliwwert, wat seng Uwendung an Dagesliicht- a Multispan-Gewächshaiser verspéit huet. Am Moment sinn Demonstratiounsanwendungen a klenger Skala nach ëmmer den Haaptgrond. Well LED eng kal Liichtquell ass, kann se relativ no beim Planzekroun sinn, wat zu manner Temperaturauswierkunge féiert. An Dagesliicht- a Multispan-Gewächshaiser gëtt LED-Wuessbeliichtung méi dacks am Kultivatioun tëscht Planzen benotzt.

②Uwendung am Fräien am Feld. D'Penetratioun an d'Uwendung vu Planzebeliichtung an der Landwirtschaft ass relativ lues verlaf, während d'Uwendung vun LED-Planzebeliichtungsystemer (Fotoperiodkontroll) fir laangdeeglech Kulturen am Fräien mat héijem wirtschaftleche Wäert (wéi z.B. Draachefruucht) sech séier entwéckelt huet.

③Planzefabriken. Aktuell ass dat séierst a meescht verbreet Planzebeliichtungssystem d'Fabréck fir künstlech Liichtplanzen, déi no Kategorie a zentraliséiert Méischichten- a verdeelt beweeglech Planzefabriken opgedeelt ass. D'Entwécklung vu Fabriken fir künstlech Liichtplanzen a China ass ganz séier. Déi Haaptinvestitioun vun der zentraliséierter Méischichten-Fabréck fir künstlech Liichtplanzen sinn net traditionell landwirtschaftlech Firmen, mä éischter Firmen, déi sech mat Hallefleeder- a Konsumentelektronikprodukter beschäftegen, wéi Zhongke San'an, Foxconn, Panasonic Suzhou, Jingdong, awer och COFCO a Xi Cui an aner nei modern landwirtschaftlech Firmen. A verdeelten a mobile Planzefabriken ginn nach ëmmer Schëffscontainer (nei Container oder Rekonstruktioun vun gebrauchten Container) als Standardträger benotzt. D'Planzebeliichtungssysteme vun all künstleche Planzen benotzen haaptsächlech linear oder Flachbild-Array-Beliichtungssystemer, an d'Zuel vun de gepflanzte Varietéiten wiisst weider. Verschidde experimentell Liichtformelen mat LED-Liichtquellen hunn ugefaang wäit verbreet a wäit verbreet ze ginn. D'Produkter um Maart sinn haaptsächlech gréng Blatgeméis.

④Planzung vu Planzen am Haus. LED kann an Dëschluuchten fir Planzen am Haus, Planzestänner fir Planzen am Haus, Geméiszuchtmaschinnen am Haus, etc. benotzt ginn.

⑤Kultivatioun vu Medizinplanzen. De Kultivatioun vu Medizinplanzen ëmfaasst Planzen wéi Anoectochilus a Lithospermum. Produkter op dëse Mäert hunn en héije wirtschaftleche Wäert a sinn de Moment eng Industrie mat méi Uwendungen fir Planzebeliichtung. Zousätzlech huet d'Legaliséierung vum Cannabis-Ubau an Nordamerika an Deeler vun Europa d'Uwendung vun LED-Wuessbeliichtung am Beräich vum Cannabis-Ubau gefördert.

⑥Blummenluuchten. Als onverzichtbaart Instrument fir d'Blummenzäit vu Blummen an der Blummegaartindustrie unzepassen, waren déi fréist Uwendungen vu Blummeluuchten Glühlampen, gefollegt vun energiespuerenden Leuchtstofflampen. Mat der Entwécklung vun der LED-Industrialiséierung hunn ëmmer méi LED-Blummeluuchten traditionell Luuchten no an no ersat.

⑦Planzegewebekultur. Traditionell Liichtquelle fir Gewebekulturen sinn haaptsächlech wäiss Leuchtstofflampen, déi eng niddreg Liichteffizienz an eng grouss Hëtztentwécklung hunn. LEDs si besser geegent fir effizient, kontrolléierbar a kompakt Planzegewebekulturen wéinst hiren aussergewéinleche Charakteristiken wéi niddrege Stroumverbrauch, niddreger Hëtztentwécklung a laanger Liewensdauer. Am Moment ersetzen wäiss LED-Réier lues a lues wäiss Leuchtstofflampen.

4. Regional Verdeelung vu Wuessbeliichtungsfirmen

Laut Statistike gëtt et de Moment méi wéi 300 Firmen, déi sech op Wuesstemsbeliichtung spezialiséiert hunn, an d'Firmen, déi sech op Wuesstemsbeliichtung spezialiséiert hunn, am Pearl River Delta Beräich maachen iwwer 50 % aus, an dat scho mat enger wichteger Positioun. D'Firmen, déi sech op Wuesstemsbeliichtung spezialiséiert hunn, am Jangtse-Delta maachen ongeféier 30 % aus, an et ass nach ëmmer e wichtegt Produktiounsgebitt fir Wuesstemsbeliichtungsprodukter. Traditionell Firmen, déi sech op Wuesstemsbeliichtung spezialiséiert hunn, si haaptsächlech am Jangtse-Delta, am Pearl River Delta an um Bohai Rand verdeelt, vun deenen de Jangtse-Delta 53 % ausmécht, an de Pearl River Delta an de Bohai Rand 24 % respektiv 22 %. Déi wichtegst Verdeelungsgebidder vun den Hiersteller vun LED-Wuesstemsbeliichtung sinn de Pearl River Delta (62 %), de Jangtse-Delta (20 %) an de Bohai Rand (12 %).

B. Entwécklungstrend vun der LED-Wuessbeliichtungindustrie

1. Spezialiséierung

LED-Wuessbeliichtung huet d'Charakteristike vun engem justierbare Spektrum an enger Liichtintensitéit, enger gerénger Gesamthëtzentwécklung a gudder Waasserdichtheet, sou datt se fir d'Wuessbeliichtung a verschiddene Szenen gëeegent ass. Gläichzäiteg hunn d'Verännerungen an der natierlecher Ëmwelt an d'Sich no Liewensmëttelqualitéit vun de Leit déi kräfteg Entwécklung vun der Landwirtschaft an de Wuessbetriber gefördert an d'LED-Wuessbeliichtungsindustrie an eng Period vu schneller Entwécklung gefouert. An Zukunft wäert d'LED-Wuessbeliichtung eng wichteg Roll spillen fir d'Effizienz vun der landwirtschaftlecher Produktioun ze verbesseren, d'Liewensmëttelsécherheet ze verbesseren an d'Qualitéit vun Uebst a Geméis ze verbesseren. D'LED-Liichtquell fir d'Wuessbeliichtung wäert sech mat der gradueller Spezialiséierung vun der Industrie weiderentwéckelen an an eng méi gezielt Richtung beweegen.

2. Héich Effizienz

D'Verbesserung vun der Liichteffizienz an der Energieeffizienz ass de Schlëssel fir d'Betribskäschte vun der Planzebeliichtung staark ze reduzéieren. D'Benotzung vun LEDs fir traditionell Luuchten z'ersetzen an déi dynamesch Optimiséierung an Upassung vun der Liichtëmfeld no de Liichtformelfuerderunge vun de Planzen vun der Keimlingstadium bis zur Erntestadium sinn déi inévitabel Trends vun der raffinéierter Landwirtschaft an der Zukunft. Wat d'Verbesserung vum Ertrag ugeet, kann et a Stadien a Regiounen ugebaut ginn, andeems d'Liichtformel no den Entwécklungseigenschaften vun de Planzen kombinéiert gëtt, fir d'Produktiounseffizienz an den Ertrag an all Stadium ze verbesseren. Wat d'Verbesserung vun der Qualitéit ugeet, kënnen d'Ernährungsreguléierung an d'Liichtreguléierung benotzt ginn, fir den Inhalt vun Nährstoffer an aner funktionellen Zutaten fir d'Gesondheetsversuergung ze erhéijen.

Schätzungsweis läit déi aktuell national Nofro fir Geméisplanzen bei 680 Milliarden, während d'Produktiounskapazitéit vu Fabrécksplanzen manner wéi 10% ass. D'Planzeplanzenindustrie huet méi héich Ëmweltfuerderungen. D'Produktiounssaison ass meeschtens Wanter a Fréijoer. Natierlecht Liicht ass schwaach an et gëtt künstlecht zousätzlecht Liicht gebraucht. D'Planzebeliichtung huet e relativ héijen Input an Output an e groussen Akzeptanzgrad fir Input. LED huet eenzegaarteg Virdeeler, well Uebst a Geméis (Tomaten, Gurken, Melonen, asw.) musse gepfropft ginn, an dat spezifescht Liichtspektrum ënner héijer Fiichtegkeet d'Heelung vu gepfropfte Planzen förderen kann. Zousätzlecht Liicht fir d'Planzung vu Geméis am Treibhaus kann de Manktem u natierlechem Liicht ausgläichen, d'Fotosyntheseeffizienz vu Planzen verbesseren, d'Blummen an d'Fruuchtbildung förderen, den Ertrag erhéijen an d'Produktqualitéit verbesseren. LED-Wuesstemsbeliichtung huet breet Uwendungsperspektiven am Geméisplanzen an an der Treibhausproduktioun.

3. Intelligent

D'Beliichtung fir Planzewuesstum huet eng staark Nofro fir Echtzäitkontroll vun der Liichtqualitéit a Liichtquantitéit. Mat der Verbesserung vun der intelligenter Kontrolltechnologie an der Uwendung vum Internet vun de Saachen, kënnen eng Vielfalt vu monochromatesche Spektren an intelligent Kontrollsystemer Zäitkontroll a Liichtkontroll realiséieren, an jee no dem Wuesstumsstatus vun de Planzen, ass déi rechtzäiteg Upassung vun der Liichtqualitéit an der Liichtleistung sécherlech den Haapttrend an der zukünfteger Entwécklung vun der Beliichtungstechnologie fir Planzewuesstum.