市政工程照明亮化？植物照明产业研究：行业生长迅速，市场规模不停增进

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植物照明产业研究：行业生长迅速，市场规模不停增进

2022-07-26    

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　　人工光源改变莳植模式，植物照明市场延续扩容

　　(一)提升光能行使率，照明促进植物高效高质量生长

　　植物照明是指行使人工光环境取代阳光来保证植物的康健生长。植物的生长发育离 不开光的作用。光作为环境信号调控植物一系列的生长发育行为，如种子萌发、形 态建成、着花和次生代谢产物的合成。同时，植物光相助用吸收太阳光并将其转化 成化学能以糖的形式储存，然后再行使这些能量举行生长。

　　光谱剖析注释，在七色光中，植物主要吸收红光和蓝光举行光相助用。而绿光、黄 橙光和远红光等微量光则介入植物生长的其它代谢历程。植物可行使的光合有用辐 射位于可见光的局限。而太阳光的波长局限笼罩了从X射线到无线电波的整个电磁波 谱。相较于太阳，植物照明最大的优势是它的可控性，它不会随着日间或是黑夜、 炎天或是冬天、雨天或是晴天而改变强度，能为植物提供稳固一致的光。

　　差异植物对光的“识别”和“喜欢”，为人工光莳植植物提供了理论指导。太阳光 为万物共享，不会偏心任何一莳植物，只能植物去顺应它。而植物照明可以针对每 一莳植物或者每一个发育阶段，精准设计、量身定制植物的光配方，更高效地培育植物，为植物生长提供足够的“光肥”。

　　植物照明为照明产业在农业领域的应用开拓了广漠持久的下游市场。其不仅可以促 进植物的光能行使率，提高产量，还能改善植物的形态色泽、内在身分等，因而在 粮食生产、果蔬培育、花卉莳植、药用植物莳植、食用菌、藻类工厂、驱蚊杀虫等 领域都获得了普遍应用。相宜高效的植物照明灯具，配备上智能优化的光控计谋， 使得作物培育不再受到自然光条件的羁绊，对于增强农业产出、保障农产物平安具 有异常主要的意义。

　　(二)植物照明生长迅速，市场规模不停增进

　　在北美特殊经济作物的正当商用化、疫情促使全球增强粮食危急意识、土地欠缺以 及植物工厂兴起等多重因素推动下，近年来植物照明生长迅速。凭证Frost& Sullivan 的统计数据，全球植物补光装备市场规模从2022的17.6亿美元上升至2022年的37.9 亿美元，年均复合增进率为21.1%。Frost& Sullivan预计2022年至2024年全球植物 补光装备行业市场规模的年复合增进率将维持在25.5%，市场规模将在2024年将达 到115.0亿美元。

　　现在市场上主要存在四大类植物照明灯：LED灯、荧光灯、高压钠灯、白炽灯及卤 灯。凭证OFweek产业研究院展望，到2022年，全球LED植物生长灯的市场占比将 到达60%，预计未来LED光源渗透率将进一步提升，占有植物照明领域的主流。

　　当前全球LED植物照明下游应用市场仍主要集中在日本、美国、荷兰等国。凭证高 工产研LED研究所数据统计，2022年我国LED植物灯具出口金额超5亿美元，比上年 同期增进426.3%。智研咨询的数据注释，2022年我国LED植物照明系统及灯具市场 产量漫衍为为10.83万套和40.90万套，海内需求仅为14,957套和59,846套，外洋市 场需求占比达八分之七。

　　我国的LED植物照明存量需求市场相对较小，未来增进空间伟大。同比于18年，19 年我国LED植物照明系统及灯具市场需求增进较快，同比增进率划分达21.94%及 22.46%。中国农科院展望，凭证我国现有农业产业规模估算，未来5年农用LED照 明灯具及其控制装备的需求量将到达几十亿元。

　　焦点组件驱动创新，植物照明迈向成熟

　　(一)LED 光源

　　由于传统植物灯成本较低，因此在植物照明中仍有使用。但随着人工光源手艺的成 熟，有更多优点的LED光源逐步取代传统光源，逐步成为植物照明的主要光源。

　　LED光源与传统灯具在发光原理上存在本质差异。白炽灯通过对灯丝加热而发光，将会虚耗大部门电能。高压钠灯、金卤灯、荧光灯等气体放电灯，其光谱特征主要 由气体身分自己的特征决议。LED为固态光源，焦点是由半导体制成的PN结，通过 PN结的电子与空穴的迁徙与复合而发光，制造PN结的化合物差异，其发光特征也 差异。

　　LED光源植物灯光更高效、节能。农业照明对灯具的使用密度相对于通用照明来说 是极高的。三安中科的研究注释，高光需的植物每平方米莳植面积的用电功率高达 500-1000W，这对植物灯的电光转换效率提出了严苛的要求。现在，LED植物灯的 电光转换效率是白炽灯的20倍以上、荧光灯的3倍、高压钠灯的近2倍。LED光源灯 光强且发烧少，可以近距离接触植物而不灼烧到植物叶片和操作职员，适用于室内 多层莳植等场景。

　　LED光谱波段笼罩局限广，易获得单色光及全光谱，且光谱可调性强。LED可笼罩 200-950 nm的波长局限，存在数十种单色光LED。这有利于提高植物对红光和蓝光 的行使率，且可实现差异植物的光谱定制。通过单色LED芯片引发荧光粉扩宽单色 光的半波宽，可获得全光谱的白光;对差异光色的LED举行电流巨细的划分控制， 还可调控光谱。

　　LED寿命长，光衰小，可控性强，智能控制潜力大。LED灯的理论寿命高达10万小 时以上。凭证三安中科的数据，高端LED植物灯事情36000小时后的光衰仍然小于 10%，且在每秒钟30000次的快速开关条件下仍能正常事情。

　　不似传统光源灯泡的360度发光，LED封装后一样平常为180度单面发光，更容易形成小 角度发光的投光灯将光线集中照射到植物上，还可被制成近距离照射时光照仍稀奇 平均的面板式植物灯。

　　海内企业纷纷快速结构植物照明营业，2022年我国从事植物照明的企业已经跨越 300家。上游芯片制造商如三安光电、华灿光电、乾照光电等均已结构植物照明LED 光源细分市场，中游封装企业如国星光电、鸿利智汇、亿光电子等龙头企业均纷纷 聚焦植物照明手艺。

　　(二)驱动电源

　　LED驱动电源指将外界一次电能转换为LED所需二次电能的电源供应器。LED驱动 电源的输入电能包罗交流电和直流电，而输出电能一样平常为可随LED正向电压转变而 改变电压的恒定电流。

　　LED驱动电源主要应用于LED照明、LED显示屏和LED背光领域，其中LED照明对于 驱动控制手艺要求最高,是LED驱动电源现在最主要的应用领域，市场远景最为广漠。

　　LED植物照明驱动电源在转化效率、温度控制、精准调光、质保寿命等方面的要求 相对于其他LED驱动电源更为严酷。

　　在转化效率上,LED植物照明驱动电源效率越高,损失的电能以及以热量形式散发的 损失效率就会越低。对于终端莳植而言,不仅可以节约电费支出,还能控制植物工厂内 的温度,不会导致过高的温度影响植物的最佳生长。

　　在精准调光上,LED植物照明驱动电源通过提供光谱可调、智能编程等功效,实现植物 照明系统凭证差异植物的光谱需求最终输出所莳植植物需要的光照。

　　在质保寿命上,植物照明需要电源更长的质保寿命,因此对于驱动电源的可靠性和质 量要求有更高的要求。

　　按产物的功率局限划分，LED驱动电源可以分为大功率、中功率和小功率三种类型。一样平常情形下，在中、大功率LED照明产物的整体成本中占比相对较高。LED驱动电 源在LED照明产物的整体成本中占比约为20%-30%，LED植物照明驱动电源在整体 成本中占比一样平常为30%。

　　中国LED驱动电源产值占有全球首位，未来市场空间广漠。凭证崧盛股份招股书所 引用的高工产研LED研究所(GGII)的统计，2022年中国LED驱动电源产值规模为 280亿元，占全球LED驱动电源产值规模403亿元的69.5%，2022-2022年时代中国 LED驱动电源产值在全球市场占有率提升了快要9.8个百分点。2022年中国LED照明 驱动电源市场规模达389亿元，同比增速10.3%。

　　下游市场需求发作，植物照明进入生长快车道

　　(一)北美大麻正当化

　　大麻的主导成瘾身分是四氢大麻酚(THC)，THC可以让使用者在获得愉悦感的同时吸食成瘾。四氢大麻酚含量是当前界定娱乐大麻、医用大麻和工业大麻的直接标 准。工业大麻四氢大麻酚含量极低，普遍界定为低于0.3%，医用大麻THC含量介于 0.3%-0.5%，娱乐大麻的THC含量则高于0.5%。

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　　大麻的医疗效用，可有用用于多种疾病。现在可正当使用医疗大麻的国家和区域包 括：美国部门州、阿根廷、澳大利亚、加拿大、德国、希腊、以色列、意大利、荷 兰、新西兰、葡萄牙、瑞士和泰国等等国家区域。

　　近十年来，娱乐用大麻产业逐渐最先正当化。大多数国家制止将大麻用于娱乐目的， 执法除了制止莳植、销售和吸食大麻外，还对正当莳植、销售大麻的企业和小我私人施 加重税。但荷兰一直对大麻实行非正式地去犯罪化政策。13年，乌拉圭率先成为全 球首个大麻销售、莳植正当化的国家;18年10月加拿大紧随厥后。现在，娱乐性大 麻正当化的国家有如加拿大、格鲁吉亚和乌拉圭，以及美国的部门州。

　　至2022年，近12%的美国住民正在稳固消费娱乐用大麻。且近年来美国大麻 产物的活性效力显著增强。据Mehmedic et. al.的考察讲述显示:在华盛顿州其 所销售的大麻产物中的THC比例高达20%以上。更高的THC比例意味着更强地 吸食成瘾性和更高增进率的需求市场。预计未来大麻将被普遍用作酒精和烟草的替换品。

　　从政策上来看，美国现在已有38个州和哥伦比亚特区已将大麻的医疗用途正当化，已有18个州实现了娱乐大麻正当化。2022年5月，美国有30个州实现医用大麻合 法化，9个州实现娱乐大麻正当化。今年以来，纽约州、新墨西哥州和弗吉尼亚州通 过了成人用娱乐大麻正当化。该娱乐大麻正当化法案建立了大麻生产商和分销商牌 照制度。凭证展望，阿拉巴马州有望成为美国第39个实现药用大麻正当化的州。未 来康涅狄格州、明尼苏达州和夏威夷州也将可能实现娱乐用大麻正当化。

　　当纽约州最先正当销售成人使用大麻时，它将成为全美最大的娱乐用大麻市场。纽约州大幅扩大了大麻的医疗笼罩局限，且将允许医用大麻公司进入娱乐市场。凭证纽约医用大麻工业协会的一项研究注释，由21岁及以上成年人住民和游客 支持起的纽约大麻市场需求也许为46亿美元，预计到2027年将增进到58亿美 元。此外，新泽西州、纽约州和康涅狄格州将在美国东岸和内陆引起多米诺骨牌效应，缔造出一个天下上最大的成人吸食大麻的区域。

　　仅为知足纽约市大麻莳植的需要，22年大麻莳植面积需扩增至139平方英尺。预计2022年至2027年大麻莳植面积需要翻42倍，至27年增进至600万平方英 尺。绝大部门大麻都需要在室内莳植，这些增需求都将动员植物工厂的增进，从而 动员植物照明市场的需求。

　　美国为全球大麻最主要消费市场。凭证Solar Botanicals公司的数据,2022年全美大麻市场规模约为157-190亿美元，其中医用大麻的市场规模约55-68亿美元，娱乐用102-122美元。预计到2023年美国正当大麻市场可能到达304亿美元。其中成人使用的娱乐大麻有望达220亿美元，医用大麻将占剩下的84亿美 元。

　　北美市场娱乐大麻需求发作将动员植物照明市场延续高增进。据BDSA统计， 2022年全球大麻正当销售市场近213亿美元，相比于2022年的144亿美元，同比增 长48%。预计未来随着美国娱乐用大麻正当化历程的推进，至2026年，全球大麻需 求市场将达559美元。

　　(二)垂直农场

　　垂直农场是一种控制环境农业。是在完全封锁的环境中，通过手艺手段模拟作物所需的水、阳光以及温度等生长环境，行使无土莳植配合生物有机肥，充实行使可再生的资源和温室手艺的一种新型农业生长模式。

　　垂直农场的每亩地相较于传统农业可莳植10-100倍的产物，能在顺应天气转变的粮食系统中施展主要作用。不依赖于天气的室内莳植环境使得作物整年都可生长，且 险些都能被收获。凭证天下粮农组织估量，至2050年为了养活全球90亿人口，需将 全球粮食产量提高70%，资源的削减、耕地的限制、人口的增添迫使人类必须接纳 更高效的粮食莳植方式。80%的耕地都接纳室内控制环境莳植的荷兰只拥有美国 1/270的土地，但农业出口量却只仅次于美国。荷兰一英亩的垂直农场绿叶蔬菜莳植 区可在一年内生产十英亩农田在室外生产的量。

　　垂直农场能够降低运营成本。凭证ARTEMIS室内农业状态考察显示，在智能农场中使用软件系统每年每平方英尺能够降低约0.05-7美元的成本，其中花卉莳植成本下 降的空间较少，而大麻莳植则存在更高的成本压缩空间。垂直农场可在更靠近消费 点的地方莳植农产物。在靠近消费市场的地方莳植农产物不仅可以节约运输用度， 还可以削减运输历程中的食物变质，降低消耗率。

　　美国有跨越40,000个莳植传统农作物的室内农场，这些农场每年能发生约$148亿美元的经济价值。由于垂直农场能够缩短作物的生长时间，一些药物的生产也正在向 垂直农场转移。同时，随着美国大麻正当化的推进，更多的大麻需要在垂直农场中 莳植，这些不停增进的行业都将动员垂直农场的增进。

　　全球各个国家和区域都在推行垂直农场。美国只是一个相对较小的垂直农场生产国， 仅占全球温室蔬菜市场的0.2%左右。凭证Rabbobank的统计数据注释，2022年，全 球也许有500，000公顷的垂直农场。其中，西班牙拥有70,000公顷，中国拥有82,000 公顷并处于不停增进中，荷兰拥有11,500公顷。

　　未来增进空间伟大的垂直农场将延续动员植物照明市场增进。凭证Frost & Sullivan 的统计数据，预计2024年全球植物补光装备应用于植物工厂板块的市场规模将到达 14.7亿美元，20年至24年的年复合增进率将达44.2%。

　　手艺尺度实行，推动行业有序生长

　　2022年2月,中国确立植物照明咨询照料组，首次开启植物照明相关的IEC尺度计划事情。为更好地促进科技功效产业化应用，在国家电光源质量监视磨练中央(北京) 的强力推动下，国际电工委员会照明手艺委员会(IEC TC34)确立了植物照明咨询 照料组(编号AG15)。IEC TC34/AG15的确立对于全球植物照明产业生长具有里程碑 的意义，也标志着我国在植物照明国际尺度制订中施展着举足轻重的作用。

　　2022年11月，中国农业农村部组织制订的《温室植物补光灯质量评价手艺规范》正 式实行，对温室植物补光灯质量评价的性能指标及其检测方式举行了规范。该尺度 明确划定了温室植物补光灯的术语、基本要求、质量要求、检测方式等，适用于植 物生长用的高压钠灯和LED灯的质量评定，其他光源植物补光灯也可参照使用。该 尺度对植物补光产物的三大性能指标——电气特征、光学特征、寿命做出了明确要 求。该尺度的制订有利于指导植物补光灯与设施园艺两大产业的康健生长。

　　2022年9月，美国DLC公布了植物灯V2.0尺度的正式版，并将于2022年3月21日开 始实行。2022年6月，DLC公布了园艺照明手艺要求的更新版本2.1，此更新添加了 其他相符条件的产物类型，将于21年9月生效。使用LED 的园艺照明产物必须相符 V2.1的划定,才有资格列入DLC固态园艺照明及格产物清单QPL。

　　随着更多手艺尺度的公布与实行，全球各地植物照明市场的各个手艺空缺将获得填 补，让更多的用户的在植物照明产物的采购中有据可依，促进全球植物照明产业加倍康健、有序生长。

　　重点公司剖析

　　(一)英飞特

　　英飞特是国际领先的LED驱动电源龙头企业，从事LED驱动电源的研发、生产、销售和手艺服务。现在以提供手艺要求相对较高的中大功率LED驱动电源为主。公司 现在是UL 8800尺度手艺小组(STP)标委会中首家和唯逐一家中国LED驱动电源成 员。公司努力结构植物照明市场，2022年度，英飞特植物照明相关电源营收约1.3 亿元，较往年有大幅增进，在公司LED驱动电源营业总收入约占14%左右。

　　英飞特参股Agrify，提升产业协同效应。Agrify是垂直农业整系一切解决方案提供商，已在美国纳斯达克证券生意所完成IPO并挂牌上市。Agrify的硬件装备垂直莳植单元 (VFU)中可以充实整合英飞特的LED驱动电源，Agrify已经并将延续向英飞特采购电源产物。

　　(二)崧盛股份

　　崧盛股份是现在海内中、大功率LED驱动电源产物的主要供应商之一，自确立以来一直专注于中、大功率LED驱动电源产物的研发、生产和销售营业。公司产物主要 供应下游LED照明生产厂商用于制造中、大功率LED照明产物，终端产物主要应用 于都会路桥、高速公路、隧道、机场等大型户外LED照明设施，以及工业厂房、仓 库等工业LED照明设施，同时正向植物照明等新兴应用领域拓展。

　　崧盛股份于2022年努力结构LED植物照明驱动电源产物的研发，并不停鼎力度重点开发LED植物照明领域市场。2022年Q1，公司实现LED植物照明驱动电源产物收入 1.12亿元，跨越2022年度的3,318.88万元，占营业收入的比重从2022年的12.30%大 幅提升至46.51%，拉动崧盛股份整体营业收入的快速增进。

　　(三)三安光电

　　三安光电是LED外延片和芯片龙头企业。公司主要从事化合物半导体质料的研发与 应用，以砷化镓、氮化镓、碳化硅、磷化铟、氮化铝、蓝宝石等半导体新质料所涉 及的外延片、芯片为焦点主业，产物主要应用于照明、显示、背光、农业、医疗、 微波射频、激光通讯、功率器件、光通讯、感应传感等领域是海内产销规模首位的 全色系超高亮度LED外延片及芯片的生产企业。三安光电规模化LED芯片产能约占 全球芯片产能的19.72%，拥有1400多项专利，其芯片笼罩了植物生长所需的 210-850n波段。

　　三安团体和中科院植物配合提议确立中科三安，是一家面向全球市场的光生物系统 手艺提供商，主要将LED光谱手艺应用在注光生物学应用、室内农业人工智能手艺、 植物生长照明与环境控制等领域。

　　风险提醒

　　大麻娱乐用正当化希望不及预期：美国各州大麻正当化的推进关系到植物照明市场的短期发作，若是美国各州的大麻正当化希望不及预期，则LED植物照明行业增速可能不及预期。

　　行业竞争加剧：现在植物照明占LED的下游应用的市场规模还相对较小，而整个LED 产业链已经对照成熟，全球LED龙头厂商都在重点结构植物照明，市场竞争加剧可能对行业内公司盈利能力发生晦气影响。

　　产物价钱下降：电子产物普遍出现同款产物价钱逐年下降的趋势。耐久来看，随着 市场竞争的加剧、供求关系的影响、生产效率的提高及生产成本的下降，LED光源 及驱动电源公司的产物价钱存在下降趋势，若公司不能通过有用降低产物生产成本 来抵消价钱下降的风险，或无法延续举行产物结构的升级，则公司产物价钱的下降 将导致产物毛利率的下降，并最终影响盈利能力。

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