專訪:歐司朗優越晶片與封裝技術穩居植物照明第一供應商寶座

根據LEDinside分析,2019年全球LED植物照明市場成長率為25%-30%達到3.69億美金,同比增長31%。LEDinside有幸專訪到其中全球植物照明的領先者歐司朗,由ILLumination部門高級應用工程師遲光偉分享其如何看待植物照明市場未來發展空間以及如歐司朗LED技術如何助力植物照明不同的應用領域。

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植物照明市場需求迎來快速增長。從全球區域市場來看,歐美市場仍然是植物照明需求占比最大的市場,尤其是北美市場因特殊經濟作物的解禁,成為該區域植物照明市場增長主要推動力。遲光偉認為,此次疫情對歐美及全球植物照明市場短期內都有很大影響,但相信疫情過後,未來該市場需求將會得到逐步恢復。

亞洲地區,特別是中國,因疫情控制較好,企業正在全面復工複產。在政府的支持下,對現代設施農業發展的投入可能不僅不會減少,反而會助推該領域發展,因為這次疫情會讓政府更加重視糧食及食物的安全問題。根據LEDinside觀察,自2020年以來地方政府和企業大力培育和建設設施果蔬生產基地,推動傳統農業向現代農業轉型升級,透過植物工廠模式服務都市農業。

領先LED技術助力新型現代設施農業發展進程

眾所周知,歐司朗自始至終是LED植物照明領域的先行者,開發了多種植物照明用LED元件,包括OSLON Square和SSL(屬於陶瓷級別),OSCONIC P3030和P2226(屬於EMC封裝),Duris S5(用於紫色和全光譜)。

下圖是OSRAM 彩光/植物燈用LED系列產品線一覽表。


圖1 歐司朗植物照明產品系列

此外,歐司朗在紅光與紅外光技術相當領先,提供世界級最好的PPF功效的超紅光(Hyper Red)LED器件(660nm),其性能非常優越。在2019年,歐司朗推出了功能最強大的OSLSON Square GEN4,用於超紅光產品,當以1035mW的功率運行時,LED光電轉換效率達到73%。


圖2 歐司朗OSLON Square第四代紅光新品

相比其他競爭對手,Osram的產品優勢主要展現在以下2個方面:第一,晶片採用的是自己的獨特技術且擁有全球專利,而其他部分廠商則需採用協力廠商的IP產品。第二,光電器件轉換效率高, 深紅光光電轉換效率達73%(@1035mW)。根據遲光偉介紹,人工光源應用於植物照明領域主要在以下3個方面:

(1)溫室補光(Greenhouse),其中LED屬於補充類光源,由其專案屬性對LED可靠性及封裝的穩定性,Q90維持率要求很高
(2)植物工廠/垂直農場(Vertical Farming)主要種植蔬菜類作物,不用太陽光、不用土壤,而是採用營養液栽培,突破了傳統農業的限制
(3)消費類種植,主要是面向普通消費者市場


針對不同的應用,歐司朗推薦使用的LED也不同,以下是應用的說明:


圖3 溫室應用適用LED


圖4 Vertical farming 及Consumer 應用適用LED

歐司朗領先的LED技術助力新型現代設施農業發展進程。一般來說,植物照明市場應用級別主要分為2大類,一類為專業級包括溫室大棚和垂直農場或植物工廠,另一類為消費級主要服務于終端普通消費者。專業級別的植物照明市場是一個需要LED企業與客戶一起合作開發的市場,歐司朗在該應用方面有很多成功的案例。

遲經理介紹到,在丹麥溫室專案中,歐司朗與Fionia公司合作開發了一種用於數百平方米花卉種植的植物照明系統。在該項目中,歐司朗提供了專業的OSLON LED,波長範圍為450nm,660nm和730nm。借助歐司朗LED的優勢,與使用HPS燈相比,客戶可以節省40%的能源,並且通過適當的光譜控制,花朵可以更快地生長。


圖5 Denmark Project, Green house, provided by OSRAM

垂直農場方面,歐司朗與位於San Francisco的農場生態公司Farm Ecology合作開發OLSON SSL LED 產品,波長為450nm和660nm,長期使用來看,歐司朗LED產品未出任何故障,具備高可靠性。就光效而言,歐司朗LED光源有效地將蘿蔔和蔬菜的生長週期縮短至7至9天,蔬菜發芽為15天。此外,蔬菜的口味同樣得到廚師以及消費者的認可和好評。


另外,歐司朗OSLON SSL LED應用在義大利第一個功能性垂直農場,採用450nm、660nm和730nm的LED器件,將每平方米的羅勒作物的產量提升了3倍,並且加快了豐收時間。

圖6 Farm Ecology (US), Vertical Farming, provided by OSRAM

圖7 Bio Extra Solum farm(Italy), Vertical Farming, provided by OSRAM

除了在丹麥、美國舊金山和義大利外,歐司朗在日本和中國也有相當多的成功案例。

歐司朗未來植物照明市場發展策略

緊追植物照明市場需求,歐司朗積極開發新的產品策略,除了專業級植物照明LED器件外,還積極佈局消費級市場。2020年,歐司朗剛剛發佈了一系列新的2835 Color LED,涵蓋植物照明用DB,HR和FR,其典型功率為0.5W,額定電流為150mA @ 25℃。 對於關注消費性植物生長燈的客戶而言,該新系列是非常好的選擇。根據LEDinside訪查,2019年,歐司朗植物照明LED器件營收排名第一。展望2020年,在全球新冠疫情逐步退潮後,歐司朗依然看好植物照明的市場後勁。

(文/Christine Liu, Assistant Analyst of LEDinside, TrendForce)

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