一、植物照明发展现状
在自然界中，光环境是植物生长和发育必须的物理环境因子之一，它不仅是植物生长发育过程中的能量源，而且是植物生长发育的重要信号源。传统农业主要依靠太阳光，导致植物生长易受自然环境影响；而植物照明生产的植物不受限于自然环境，并可以接受更适宜的光照、温度等，即使在恶劣条件下仍可正常连续生产，且能精确调控植物的生长周期。近年来反季节蔬菜和温室大棚种植、无土栽培等种植模式快速推广，国内的农业照明市场需求明显增加，据测算2020年国内LED植物照明市场规模有望达到20亿元大关，目前LED在现代农业领域的应用已引起国内外广泛关注，被应用于人工补光领域达到增产、高效、优质的目的。
2014-2020年我国LED植物照明市场规模变化
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植物照明作为新兴市场，在我国渗透率较低，近些年，在植物工厂和温室补光等农业创新领域的带动下，LED植物照明成为农业半导体照明产业发展的重点，并在设施园艺、畜禽养殖、渔业植保等方面迅速推广。而在海外，例如美国早在上个世纪60年代就提出植物工厂的相关概念，各国农业用地占土地面积比重已非常平稳，部分国家不升反降。随城市建设进程不断推进，发达国家农业用地占比缩减等问题涌现，美国、英国、法国、德国、韩国等当前农业用地占比均有所下降。然而垂直农业可在空间上纵向延展，打开单位面积耕作量的天花板，海外室内种植已经高度产业化，成为植物照明市场发展的源动力。2020年全球LED应用植物照明产业产值有望达到123亿元。
2014-2020年全球LED应用植物照明行业产值
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二、植物照明应用领域
从应用的领域看，植物照明灯具主要应用在温室补光、全人工光植物工厂、植物组织培养、大田补光、家庭蔬菜及花卉种植以及实验室研究。在日光温室和连栋温室中，采用人工光进行补光的比例仍旧较低，而且以金卤灯和高压钠灯为主，LED植物照明系统的渗透率较低，但是增长速度随着成本的下降开始加速，主要原因是使用者对金卤灯和高压钠灯已经具有较长时间的使用经验，而且采用金卤灯和高压钠灯在避免灼伤植物的同时，也为温室提供了约6%-8%的热能。由于LED属于冷光源，可以比较靠近植物冠面，产生较小的温度影响，在日光和连栋温室中LED植物照明的应用比较多的是株间补光灯具。目前，在我国的农业发展中，主要采用密闭式植物生长系统，在该系统中，其分支植物组培、植物工厂、食用菌工厂等普遍使用了传统荧光灯作为照明光源。
植物照明的主要应用场景
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三、LED植物照明的优势
传统植物照明的光源一般是荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯，但这些光源具有光谱不可调控、能耗大、运行费用高等突出缺点。与传统光源相比，新型光源LED具有电光转换效率高、光强光谱可调、体积小寿命长等优势，还是低发热的冷光源，可近距离照射，为现代设施农业植物光照的理想光源，在农业与生物领域具有良好的应用前景。LED作为单色光光源，可以根据植物生长需求对光环境进行调控，形成适宜植物生长的最优环境，另外LED属于冷光源，发热量小，从而可以实现对植物进行近距离的照射而不被灼伤。最值得关注的是与传统的高压钠灯和金属卤素灯等相比，LED可节能50～80%；采用LED光源替代传统的照明光源可以大大减少农业生产中的电能损耗。
2020年植物生长灯照明类型结构
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相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国LED植物照明行业市场调查研究及投资战略咨询报告》；
在植物的生长过程中，为满足其生长发育所需的氧气、能量，促使其生成叶绿素，光源是不可缺少的物理环境因素之一。通过对光源的综合分析，得出对植物产生重要作用的光线光谱主要是红光和蓝光。可见光光谱范围是380~720nm，而波长在400~700nm的光能够被植物利用进行光合作用，成为植物光合有效辐射。对于波长小于400nm的紫外光以及波长为700~800nm的红外光，尽管无法直接对光合作用产生驱动，但是能够作为一种环境信号对植物生长发育进程及代谢产生影响。LED光源具备红光与蓝光两种光线，其不仅可以促进植物的生长，还可以延长花期，提高生长品质。通过计算机系统的综合控制，无论黄昏或夜晚，LED光源都可以有效延长和科学控制植物生长所需的光照时间。在温室种植中，LED植物灯是代替日照的最佳光源。
不同光质下植物的生物学效应
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四、植物照明发展趋势
目前我国是全球照明用品出口第一大国，国内企业也快速布局植物照明业务，2020 年我国从事植物照明的企业已经超过 300 家，比 2015 年 增长了近一倍。珠三角地区的植物照明企业占比超过50%，已处于主要位置，根据出口数据显示2019年LED照明产品占到我国出口光源比重的61.3%，未来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。
2019年我国出口光源占比统计情况
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