后疫情时代,LED植物照明是否会迎来转机?
随着大健康理念的持续深入,新兴利基市场——LED植物照明市场备受关注,DLC加紧制定发布植物灯V2.0标准的第一版草案,昕诺飞、中科三安等龙头企业也积极进行强强联合,加强布局。
尽管当前国内植物照明方兴未艾,植物工厂存在投入产出比率低、输出产品价格昂贵等问题,但仍有不少人看好植物照明的发展潜力,尤其是此次疫情的爆发,粮食供应与安全问题将受到更多关注,这也一定程度上推动了植物照明产业的发展。后疫情时代,LED植物照明是否会突破瓶颈、迎来蓬勃发展?
新规范制定
DLC发布植物灯V2.0标准的第一版草案
2020年5月7日,DLC发布了植物灯V2.0标准的第一版草案,计划将于2020年9月发布最终版标准,并于2021年1月4日开始实施。
植物灯V2.0的更新将继续推动行业从传统照明指标到专门的LED植物照明指标的过渡,以更好地代表LED植物照明的性能。
植物灯V2.0的第一版草案,包含了6个更新要点。
01丨计划提升最低效率要求
DLC计划在V2.0标准中将PPE光合光子效率值提升至≥2.10µmol/J,原有的-5%允差保持不变,即要求产品的PPE至少要达到2.0µmol/J。
新的限值要求是基于分析所有QPL已列出的产品,以保持QPL中排名前85%的产品都可以满足新的要求。
02丨修订术语描述以符合ASABE(S640)
DLC已经更新了一些定义术语,以便与American Society of Agricultural and Biological Engineers (ASABE) ANSI/ASABE S640: Quantities and Units of Electromagnetic Radiation for Plants (Photosynthetic Organisms)的定义保持一致.
03丨修订安全认证需要符合UL 8800
V2.0标准要求植物照明产品需获得由OSHA NRTL或SCC认可机构发布的符合ANSI/UL 8800 (ANSI/CAN/UL/ULC 8800)的安规证书。
04丨修订关于TM-33-18文档格式的PPID和SQD数据要求
在V2.0标准中,DLC将需要TM-33-18文档格式的PPID和SQD数据。
所有的新申请和更新申请,将被要求提供根据ANSI/IES TM-33-18标准导出的PPID和SQD数据,且数据应由认可的实验室提供。
所有在V2.0新标准实施前的申请,需要在2021年12月前提供更新的PPID和SQD数据,否则将会被撤网。
05丨引入Family系列申请
DLC正在收集将Family系列申请加入到植物照明中的意见和建议。
Family系列申请旨在减少测试负担,减少列出所有产品型号的申请费用。如果一个Family中的最差情况可以满足要求,则其他型号可以不用做所有的测试项目。
产品定义为一个Family的要求:
a)所有产品使用的LED必须相同;
b)如果包含有不同的光谱分布,则将会被拆分为多个sub-group来测试和申请;
c)所有产品的SQD数据应相同,否则将会被拆分为不同的Family来测试和申请;
d)所有产品必须是可扩展的或模块化使用相同的LED,并且所有的电子、光学、散热和其他任何结构应该相同或相似,使用的材料应该相同;
e)申请必须列出完整的产品型号,清楚地说明产品的所有配件和可选项;
f)一个型号名只能对应一个商标Brand,如果产品以多个商标名销售,则需要不同的商标分别有不同的型号名。
06丨引入private labeling列名申请
DLC正在收集将Private Label列名申请加入到植物照明中的意见和建议。
Private Label列名申请旨在允许以不同公司名和不同商标名来列出QPL上已有的植物灯产品。基于产品是完全相同的,列名申请将不需要进行额外的测试并且申请费用也将减少,简化整个申请审核的过程。
Private Label列名申请的注意事项:
a)只有原OEM申请已经完成的,才可以递交列名申请。列名申请的产品信息需要与原OEM申请保持一致;
b)Family的列名申请中,至少要有一个型号是对应OEM申请中的parent model。
如果不想申请OEM的parent model,则需要测试family列名型号中的最差情况,并将该型号作为parent model。
企业动态
昕诺飞携手RIAT,利用全人工光种植西红柿和黄瓜
昕诺飞宣布,携手位于俄罗斯的创新型农业企业RIAT,共同开创了在全人工光的植物工厂内种植西红柿和黄瓜的先河。在2019年研究阶段,配备了飞利浦GreenPower LED的RIAT植物工厂产量可与传统温室的产量相媲美。
“我们拥有足够高度的种植设施可供使用,无需再投资建造玻璃温室。由于设施内没有窗户,因此我们需要高质量的照明系统,以满足番茄和黄瓜的高光照需求,”RIAT的代表Vladimir Bukharev说道。“2019年,昕诺飞提供了飞利浦GreenPower LED补光系统,帮助我们实现了与传统温室生产相当的产量。”
RIAT植物工厂位于Ivanovo地区的中心,这使得公司有能力在作物收获后的一小时内,将西红柿、黄瓜及其他19种绿色农产品运输到公司自营的RIAT商店。RIAT植物工厂内对番茄的长茎秆来进行落蔓,因此能够在室内种植3.5米高的植物。
“每周每平方米能收获2.7至3.2公斤黄瓜,及1.7公斤西红柿,我们从运营的第二年开始盈利。”Bukharev补充说。“除此之外,产品品质非常高,几乎不产生任何浪费,生产的农作物99%可以用于销售。”
“为了尽可能模仿自然条件,RIAT选择了飞利浦GreenPower LED顶光模组及植株间照明模组的补光产品组合,光照可以从顶部照射,并到达植物的冠层间,满足光合作用所需的光照条件。在使用不同类型的生长灯时,光配方可以根据作物的不同进行调整,”昕诺飞LED植物照明业务发展经理Sergey Khokhrin说道。
昕诺飞与一些研究伙伴合作,发现光中的红色光谱刺激植物细胞和组织的生长,而蓝色光谱则影响细胞分化的过程(总状花序的形成、茎和根的形成、开花)。在飞利浦LED生长灯中,红蓝组合加上白光和其他必要的光质,营造出尽可能接近自然光的照明条件。此外,RIAT正在使用熊蜂授粉,就像在传统的温室里一样。熊蜂没有因为缺乏自然光而出现授粉困难。
在选择照明供应商前,RIAT测试了全球不同制造商的LED产品。“使用飞利浦LED照明模组,我们达到了最高且稳定的产量,光照利用效率高达18 g/mol。这是我们选择昕诺飞的原因。目前配备飞利浦LED生长灯的种植面积达到了3,800平方米。不久,我们将推出另外700平方米新面积来种植生菜,该区域也将配备飞利浦LED植物照明系统,”Bukharev补充说。
园艺公司CubicFarms获353万美元投资
近日,园艺专家CubicFarm Systems Corp(CubicFarms)宣布从Ospraie Ag Science获得500万加元(约合353万美元)的风险投资,以继续开发旨在优化植物生长的自动化控制环境系统。
据悉,这是Ospraie在过去几个月里进行的第二笔大型投资。今年3月,这家以农业为中心的投资者领投向Freight Farms提供了1500万美元的资金。Freight Farms是一家美国农业科技服务商,主营业务是在集装箱中种植有机蔬菜,组成高效、对环境友好的城市农业系统。Ospraie表示,它可以帮助农民以更少的钱做更多的事,并列出具有技术优势的十几家以农业为中心的公司。
控制照明、营养、湿度等的自动化系统将越来越多地直接影响受控环境农业的产量。
CubicFarms有两种特殊的园艺应用。该公司专注于向室内空间和种植绿叶蔬菜的垂直农场的种植者出售一个名为“CubicFarm-System”的技术平台,同时还拥有一个名为“HydroGreen System”的技术平台,旨在优化以牲畜饲料为重点的种植作业的产量。
CubicFarms首席执行官Dave Dinesen表示:“在过去的一个多月中,全球范围内有关方对我们的技术的咨询急剧增加,想要提高食品产量并改善食品安全性和自给自足。”
“COVID-19大流行暴露了供应链的脆弱性,例如劳动力短缺、包装和运输部门的中断以及国内外市场不确定性的增加。CubicFarms的自动化种植系统已经成为克服这些挑战的一个关键解决方案,它允许种植者实现本地化食品生产,并为他们的市场提供可靠且持续的新鲜农产品和营养丰富的牲畜饲料。”
预计在月中完成融资后,Ospraie将持有CubicFarms 18.7%的股份。Ospraie首席投资官Dwight Anderson表示:“ CubicFarms的系统处于商业规模的可控环境农业技术的前沿,我们很高兴支持Dave和整个CubicFarms团队的为食品和饲料市场提供创新解决方案的愿景。”
Fohse与Curative Cannabis达成协议
据报道,总部位于美国内华达州的园艺照明供应商Fohse宣布与加拿大药用大麻种植商Curative Cannabis达成协议,将为其在安大略省的种植工厂供应植物生长灯。
据悉,Curative Cannabis预计每年生产药用大麻达3000公斤。根据协议,Curative Cannabis 3万平方英尺的种植工厂将安装装置。Curative Cannabis表示,相比传统的高压钠灯照明系统,采用LED生长灯,公司预计提高大麻产量并节省能源约50%。
图片来源: Fohse
据了解,2018年,加拿大大麻种植开始合法化,初创企业纷纷在大麻供应链各个环节抢占市场份额。
中科三安携手厚德农科,将在卡塔尔开设植物工厂
福建省中科生物股份有限公司(以下简称“中科三安”)近日宣布,与广东厚德农业科技发展有限公司(以下简称“厚德农科”)于2020年5月13日上午,在福建中科三安总部成功举办战略合作签约仪式。
本次签约,双方强强联合,将在卡塔尔开设“植物工厂”。通过提供本地化的室内垂直农业技术服务,推进卡塔尔农业的工业化创新,为当地农业产业价值链重构起到积极影响。
作为世界上为数不多的沙漠多、水资源紧缺的国家,阿拉伯国家卡塔尔对蔬菜的进口依赖度超过90%。复杂的环境及政治影响,这个仅有270万人口的国家至今仍把发展农业列为头号国策。
卡塔尔植物工厂项目的签约落地,不仅能有效缓解当地人口、资源、食品安全等国家级重大需求,也将为当地打造一个农业工业化的新兴光生物产业集群,这对推进卡塔尔蔬菜安全问题具有极其重要的战略意义。
卡塔尔植物工厂项目效果图
此次签约,双方也将充分发挥自身在室内农业领域的技术与营销优势,面向卡塔尔国民经济主战场,在农业领域展开深度合作。未来,双方还将在当地开设“室内农业实验室”,进一步推进卡塔尔农业种植实现工业化创新。
据悉,中科三安PCT 专利的植物工厂模组化智能硬件设备及行业应用解决方案等,现已向美、加、日、韩等20多个国家出口,这标志着以中科三安植物工厂为代表的中国高农,将成为继中国高铁之后,成功走出国门向国际化迈进的又一张科技“名片”。厚德农科是一家专注于现代农业科技开发、应用推广以及现代农科项目投资与管理的国际化企业。
英飞特加码植物照明
3月23日晚间,英飞特发布公告称,公司在深耕国际市场的同时,也充分利用各项竞争优势,努力在LED照明的细分应用领域渗透利基市场,以提高公司整体盈利能力。因此公司拟以4,000,000美元认购AGRIFY CORPORATION, INC(以下简称“Agrify公司”)新发行的40,000股A系列可转换优先股。
公告显示,Agrify公司注册地在美国内华达州,主营业务是为高附加值的经济作物提供室内种植解决方案,帮助园艺师生产 高品质、低农残的作物,并有效保持作物在不同批次的一致性,单位产能显著高 于市场同类解决方案。产品类型主要包括垂直种植单元(VFU)、LED植物照明 模组、家用集成种植箱等硬件设备,以及自主研发、源代码受知识产权保护的人 工智能软件控制系统。
据资料显示,Agrify公司的主营业务是为各类高附加值的经济作物,尤其是大麻类植物提供室内种植解决方案,帮助园艺师生产高品质、低农残的作物,并有效保持作物在不同批次的一致性,单位产能显著高于市场同类解决方案。Agrify公司自身不进行植物种植,不从事任何直接处理工业大麻的业务,旨在通过基于人工智能、大数据的种植解决方案帮助客户最大化产量,生产高质量的农作物,并提高盈利能力。
英飞特方面表示,本次对外投资是基于对全球室内种植、特别是工业大麻室内种植市场前景的看好,以及Agrify公司的研发及运营管理能力的认可,期望从本次交易中获取较好的投资回报。同时可充分整合公司在LED驱动电源领域的资源等进一步拓展公司在细分应用领域利基市场布局,增强持续盈利能力。
未来前景
明年全球LED植物照明系统将超20亿美元
从市场规模来看,有数据显示,预计到2021年,全球LED植物照明系统市场规模超过20亿美元,其中LED灯具4.9亿美元。
特种植物市场方面,加拿大、美国各州特种植物合法化,种植市场正在快速发展。加拿大有3000万合法消费者相当于240万磅每年的消费量。加拿大将需要656ft2种植面积来满足需求,现货指数为每头1200美元/磅。通过LED产量可以提高5%,能耗也会下降,LED灯具上的投入,在一年内就可以收回成本,但LED灯具可以用5年。在2020年,加拿大和美国的大麻LED照明市场规模会超过4亿美元。
目前,市场上主要存在四大类植物照明光源:LED灯、荧光灯、高压钠灯、白炽灯及卤灯。相较于传统植物照明灯具,LED植物照明灯具除了节能环保、整体发热小、可靠性能高等特点外,还具有光谱、光量、光质、光方向可调整,允许提高单位面积栽培量等优势。另外LED波长范围广【UVC(约250nm)到红外线(约1000nm)】,并且波长半波峰窄。
目前全球植物灯市场上除中国大陆地区之外,应用最为成熟的地区为:北美、欧洲和日本地区,从数据统计显示美国和日本地区的知名制造厂家分别占比是37%和23%,是植物灯应用市场最为活跃的地区。我国LED植物照明生产企业主要分布区域为珠三角地区占比60%,长三角地区21%,环渤海地区为12%。
LED植物照明将会在提升农业生产效率、提高食品安全、改善蔬果品质方面发挥重要作用。植物照明用的LED光源会随着产业的逐步专业化进一步发展,向更加具有针对性的方向前进。
光效与能效提升是大幅减少植物照明运行费用的关键。在提高产量方面,可以根据植物的发育特征,分阶段、分区域结合光配方进行培育,以提高各阶段的生产效率和产量;在提高品质方面,可以通过营养调控和光调控等手段,提高营养成分含量以及其他保健功能成分含量。
植物照明对光质光量可实时调控这种复杂的需求强烈,随着智能控制技术的提高、物联网的应用,多种单色光谱加智能控制系统实现时控、光控、根据植物的生长状态适时调整的光质光量输出,势必成为植物照明技术未来发展的主趋势。