植物補光設備行業發展驅動因素及機遇挑戰分析（附報告目錄）
1、植物補光設備行業概況
植物補光設備是人造光源，通過發射適合于光合作用的電磁波譜來刺激植物生長。植物燈補光設備一般用于沒有天然發光或需要補光的應用中，并提供類似于太陽的光譜，或提供更適合所栽培植物需要的光譜。
光作為影響植物生長發育的主要因素之一，光譜、光強、光周期等都影響著植物的生長發育。
相關報告：北京普華有策信息咨詢有限公司《2021-2027年國內外植物補光設備行業市場供需格局及前景預測報告》
資料來源：普華有策
植物補光設備通常被應用于溫室大棚、垂直農業、植物工廠和家庭園藝。目前，發達國家的蔬菜、水果和花卉等高附加值農產品主要由溫室大棚種植，采用人工光源進行光環境調控。如歐洲荷蘭等國已把植物補光用于現代農業生產，取得了非常大的經濟效益。
近年來，在技術的快速發展及政府政策的驅動下，眾多照明企業向植物照明領域發展，植物補光設備領域成為發展較快的板塊。
2、全球植物補光設備市場驅動因素
A、全球對果蔬的需求增長以及逐漸減少的人均耕地面積
新興市場國家的人口繼續保持強勁的增長率，世界總人口保持穩定增長的趨勢，這也促進果蔬農產品的市場需求持續上漲。同時，人們生活水平的提高也促進健康科學飲食理念的推廣和膳食結構的改善，人們對蔬菜、水果等農作物的消費比重逐漸上升，從而促進了果蔬產業以及植物補光產業的發展。
全球及中國的蔬菜產量在過去幾年中保持穩定增長，分別從 2015 年的 10.5億噸及 5.3 億噸逐漸增長至 2019 年的 10.9 億噸及 5.6 億噸，年復合增長率分別為 0.9%及 1.2%。未來隨著全球人口的持續增長和居民生活水平的提高，全球及中國的果蔬生產及需求將繼續保持穩定上漲趨勢。然而，全球人均耕地面積呈持續下降趨勢，由 2015 年的 0.188 公頃/人減少到了 2019 年的 0.182 公頃/人，預計未來將以-0.6%的年復合增長率降低至 2024 年的 0.177 公頃/人。
人口增長和耕地減少要求更高的畝產水平，從而對具有促進提速增產作用的植物補光設備的需求產生較強的拉動作用。植物補光設備可以幫助植物在少光或者無光的環境下促進植物光合作用，有效的加快植物的生長，縮短果蔬的種植周期，提高果蔬產品的質量、產量和風味，促進果蔬產業的發展，滿足人們日益增長的消費需求，幫助解決食品供應和食品安全等多方面的問題。
B、家庭園藝種植的需求增長
隨著居民收入的提升和生活水平的提高，家庭園藝逐步興起，綠色生態正成為人們生活的有機組成部分。在園藝愛好者眾多的美國，接近 80%的家庭在家種植食物或者花草，平均每個家庭每年在園藝種植上的花費超過 550 美元，35 歲以下的年輕人在該人群中的占比在逐漸上升，且超過了 30%。除了在院子里種植各類植物以外，越來越多的美國人表示愿意花費更多的錢投資在室內種植設備上。另一方面，2020 年初爆發的新冠疫情也促進了家庭園藝種植市場的發展。
受疫情影響，人們居家時間變長，也將更多的時間花費在家庭園藝等居家活動上，陽臺、后院和樓頂成為了很多人種菜種綠植的地方。在家種植簡單的蔬菜不只可以愉悅身心、享受田園生活樂趣，還可以一定程度上降低外出采購而帶來的感染風險。對于種植愛好者來說，為促進植物更好的生長，往往需要配備合適的植物補光設備。尤其是在光照相對較弱的室內種植環境下，植物補光設備的作用就更加重要。LED 補光燈具憑借功率小、光效高、發熱量低、占空間小的特點在家庭園藝補光中已得到廣泛應用，可應用于家用植物臺燈、家庭植物種植架、家用蔬菜生長機等。隨著全球家庭園藝的興起和園藝消費意識的覺醒，家庭園藝補光應用前景廣闊。
C、現代設施農業的快速發展
隨著科學技術的迅速發展，設施農業的內涵越來越豐富，溫室大棚、植物工廠、垂直農業、無土栽培等各種模式和理念正逐漸成熟。設施農業擁有較高的技術含量，具有集約經營、高效經濟的特點，已成為現代農業的重要標志之一。全球溫室蔬菜種植面積從 2014 年的 41.5 萬公頃增長至 2018 年的 49.7 萬公頃。另外，近幾年植物工廠的快速發展為現代農業帶來了新的動力。植物工廠被認為是未來解決資源緊缺、新生代勞動力不足、食物需求不斷上升、化肥農藥濫用等問題的重要途徑，也是未來航天航空工程探索過程中實現食物自給的重要手段，受到世界各國的廣泛重視。
現代設施農業體系中，光環境是植物生長發育不可缺少的重要物理環境因素之一，通過光質調節，控制植株形態建成是設施栽培領域的一項重要技術。在二氧化碳、水分、養分與溫濕度等環境條件固定之下，特定植物光飽和點與光補償點之間的光合光通量密度大小直接決定植物的相對生長速度。隨著對光譜研究的逐漸深入，研究發現了不同波段的光對植物各個生長階段的作用也不相同。補光設備可以作為補充光照延長有效照明時間，在植物工廠內可完全替代自然光促進植物生長，并徹底解決育苗階段看天吃飯的情況，可根據苗株交貨期來合理安排時間。通過補光設備的運用，可以更好的掌握植物光合作用的速率與光源的效率，從而控制植物生長的速度與質量。因此，現代設施農業的快速發展離不開植物補光技術的支持，不斷豐富的農業種植場景和持續提高的種植要求也促進了植物補光行業進一步發展。
3、行業面臨的機遇
A、植物補光設備應用場景不斷豐富
從應用的領域看，目前植物補光設備主要實現了溫室補光的規模化應用，在全人工光植物工廠、家庭園藝、立體/垂直種植、植物綠墻、戶外大田種植、植物組織培養等領域的應用還處于起步階段。隨著新領域的快速發展和各個領域的照明補光要求不斷提高，植物補光設備在未來將有更加豐富的應用方式和應用場景。
目前溫室大棚是植物補光設備應用最廣的領域。在溫室大棚中，往往利用高功率、高熱量的 HID 燈作為頂燈進行主要光源補充，目前也有越來越多的大棚同時配備屬于冷光源的 LED 燈作為株間補光燈具，以進一步提高植物的增長速度。全人工光植物工廠是植物補光設備應用發展最快速的領域。植物工廠包括集中式多層和分布式可移動等多種類型，其植物照明系統大多采用線性或者平板陣列照明燈具系統，并且一般可以智能調控適宜植物生長的光環境。近幾年，植物工廠項目在全球范圍內快速發展，尤其是日本、荷蘭、中國等國。隨著植物工廠在未來逐漸實現大規模商業應用，植物補光設備在該領域的應用也將進一步滲透。戶外大田種植也逐漸開始增加植物補光燈的應用，比如經濟價值較高的常日照作物（如火龍果），隨著植物補光成本的逐漸下降，預計未來植物補光設備在該領域的應用將進一步滲透。除此之外，立體/垂直種植場景在最大化利用垂直種植空間時，需要配備補光設備進行多層（尤其是低層）補光。隨著立體種植技術的進一步推廣應用，植物補光設備需求前景廣闊。
B、植物補光技術持續發展
近年來，在行業參與者、科研機構和下游市場的協作努力下，植物補光行業的技術水平持續發展。通過技術研發、工藝創新和經驗積累，植物補光企業可以提供從光譜設計到成品的整套植物光環境落地解決方案，可根據不同植物光合需求精準組合不同光質光源形成補光陣列，進行“量體裁衣”式的定制，滿足各種植物在不同生長環境的需求，達到植物成長最大化及節能的目標。根據植物從苗期到收獲期的光配方需求進行光環境的動態優化調節，也是未來精致農業的重要趨勢。在提高產量方面，可以根據植物的發育特征，分階段、分區域結合光配方進行培育，以提高各階段的生產效率和產量；在提高品質方面，可以通過營養調控和光調控等手段，提高營養成分含量以及其他保健功能成分含量。
未來，隨著市場對光質光量可實時調控這類復雜的需求逐漸強烈，得益于智能控制技術的提高、物聯網的廣泛應用，利用多種單色光譜加智能控制系統以實現根據植物的生長狀態和培育需要進行適時即時的光質光量輸出調整，將會成為未來植物補光技術發展的重要趨勢。
C、植物補光設備應用品類進一步拓展
隨著補光技術的逐漸成熟，植物補光設備逐漸運用到更多的生物品類，除了目前應用廣泛的蔬菜瓜果、花卉綠植以外，也逐漸用于藥用植物、菌菇類、微生物的培植和水產、家禽的養殖。藥用植物屬于高端種植領域，蟲草、金線蓮、鐵皮石斛等藥材具有較高的經濟價值，是植物補光應用較多的一個產業，具有廣闊的發展前景。另外，菌菇類的種植在實現工廠化生產后對補光設備的需求與日俱增。在室內工廠化栽培環境下，大部分的食用菌子實體的形成必須有光的刺激，同時光的好壞也會影響出菇的品質和整體產量。隨著食用菌工廠化，食用菌相關補光市場擁有可觀的發展前景。目前補光設備在水產養殖與家禽養殖方面的應用已經具備了一定的規模，技術發展較為成熟，對于動物養殖來說，可以根據不同的養殖目的，采用特定波長的補光設備實施光照促進動物生產率，減少飼料添加劑及激素的使用。未來養殖品類的不斷豐富和養殖市場規模的持續擴大將進一步拉動補光行業的需求增長。在微生物培植領域，可以采用促進有益微生物繁殖增殖的特定波長的補光設備實施光照，實現高效率、密集產量的微生物反應過程，未來隨著微生物研究的升入和市場規模的擴大，補光設備將有更豐富的應用內涵。
隨著光學以及動植物學研究的不斷深入，以及補光技術的不斷發展進步，利用定制化的光環境控制來調控更多生物的生長將成為補光行業的重要趨勢，預計未來補光設備將擁有更加廣闊的應用空間和更加豐富的技術內涵。
4、行業面臨的挑戰
A、行業處于發展初期，市場成熟度低
目前，國內植物補光設備行業尚處于發展初期，市場成熟度低，尤其在小功率植物補光產品領域，行業競爭格局尚不清晰。小功率植物補光產品對生產工藝和技術水平的要求相對較低，部分規模較小的生產企業為了提升市場份額采取低價策略而忽視產品質量標準，可能引發惡性價格競爭，不利于國內相關行業的長遠發展。
B、缺乏統一的行業標準
植物補光行業正處于快速發展時期，尚未形成相對統一的行業標準，因此生產企業必須針對照明燈具廠商不同的產品規格設計針對性的產品方案，導致在市場上出現眾多規格的驅動電源、燈具產品，進而造成研發與生產資源一定程度上的浪費。行業統一標準的缺乏已成為影響行業發展的不利因素。
5、傳統燈具廠商進入植物補光行業的壁壘
（1）技術壁壘
不同于室內照明、公共照明、景觀照明等傳統燈具，植物補光設備為滿足植物光合作用所需的高光合光子通量要求，其驅動電源的功率一般較大。驅動電源的功率越高，電路結構設計、熱學結構設計的難度越高。此外，植物補光設備應用于高溫差、高濕、高腐蝕、雷擊浪涌、電磁干擾、電網電壓波動大等環境，需要滿足高穩定性、高可靠性、特種配光、高光合光子通量等特殊照明需求，同時也需要滿足節能、安全、環保等方面的要求。植物補光燈具的設計與傳統燈具差異較大，因此，傳統燈具廠商如想進入植物補光領域，將面臨著一定的技術壁壘。
（2）客戶資源壁壘
目前，植物補光的主要應用市場集中在歐美等發達國家，下游客戶以大型設施農業產品品牌商為主，業務模式以ODM為主。該等客戶主要看中產品質量、長期穩定的供貨能力、協助下游客戶進行產品升級等多方面的實力。客戶在確定其供應商前一般需要進行充分的評估，除非原來的供應商出現重大質量問題或者由于產量和價格不能滿足供貨需求時，客戶才會新增或變更供應商。下游客戶對供應商的認證需要耗費較多時間和成本，新進入者很難打破多年形成的商業信譽與合作習慣，因此，傳統燈具廠商如想進入植物補光領域，往往面臨著較高的客戶資源壁壘。
（3）產品差異化壁壘
植物補光屬特種照明，其生產應用的技術、產品特征、應用領域、銷售渠道與傳統照明均有較大差異。植物補光更突出應用場景，不同種植區域、不同生長階段的植物應用場景均不同。研發及產品團隊需在植物補光領域有豐富的行業積累、充分了解植物生長的全周期，才能結合下游需求，進行產品研發。傳統燈具廠商對植物補光的應用場景了解有限，需要付出較高的時間與研發成本才能進入該領域。