（報告出品方/作者：廣發證券，許興軍、王亮、彭霧）

一、人工光源改變種植模式，植物照明市場持續擴容

（一）提升光能利用率，照明促進植物高效高質量成長

植物照明是指利用人工光環境代替陽光來保證植物的健康生長。植物的生長發育離 不開光的作用。光作為環境信號調控植物一系列的生長發育行為，如種子萌發、形 態建成、開花和次生代謝產物的合成。同時，植物光合作用吸收太陽光并將其轉化 成化學能以糖的形式儲存，然后再利用這些能量進行生長。

光譜分析表明，在七色光中，植物主要吸收紅光和藍光進行光合作用。而綠光、黃 橙光和遠紅光等微量光則參與植物生長的其她代謝過程。植物可利用的光合有效輻 射位于可見光的范圍。而太陽光的波長范圍覆蓋了從X射線到無線電波的整個電磁波 譜。相較于太陽，植物照明最大的優勢是她的可控性，她不會隨著白天或是黑夜、 夏天或是冬天、雨天或是晴天而改變強度，能為植物提供穩定一致的光。

不同植物對光的“識別”和“喜好”，為人工光栽培植物提供了理論指導。太陽光 為萬物共享，不會偏愛任何一種植物，只能植物去適應她。而植物照明可以針對每 一種植物或者每一個發育階段，精準設計、量身定制植物的光配方，更高效地培育植物，為植物生長提供足夠的“光肥”。

植物照明為照明產業在農業領域的應用開拓了廣闊持久的下游市場。其不僅可以促 進植物的光能利用率，提高產量，還能改善植物的形態色澤、內在成分等，因而在 糧食生產、果蔬培育、花卉種植、藥用植物栽培、食用菌、藻類工廠、驅蚊殺蟲等 領域都得到了廣泛應用。適宜高效的植物照明燈具，配備上智能優化的光控策略， 使得作物培育不再受到自然光條件的拘束，對于增強農業產出、保障農產品安全具 有非常重要的意義。

（二）植物照明發展迅速，市場規模不斷增長

在北美特殊經濟作物的合法商用化、疫情促使全球增強糧食危機意識、土地短缺以 及植物工廠興起等多重因素推動下，近年來植物照明發展迅速。根據Frost& Sullivan 的統計數據，全球植物補光設備市場規模從2015的17.6億美元上升至2019年的37.9 億美元，年均復合增長率為21.1%。Frost& Sullivan預計2021年至2024年全球植物 補光設備行業市場規模的年復合增長率將維持在25.5%，市場規模將在2024年將達 到115.0億美元。

目前市場上主要存在四大類植物照明燈：LED燈、熒光燈、高壓鈉燈、白熾燈及鹵 燈。根據OFweek產業研究院預測，到2021年，全球LED植物生長燈的市場占比將 達到60％，預計未來LED光源滲透率將進一步提升，占據植物照明領域的主流。

當前全球LED植物照明下游應用市場仍主要集中在日本、外國、荷蘭等國。根據高 工產研LED研究所數據統計，2021年我國LED植物燈具出口金額超5億美元，比上年 同期增長426.3%。智研咨詢的數據表明，2019年我國LED植物照明系統及燈具市場 產量分布為為10.83萬套和40.90萬套，國內需求僅為14,957套和59,846套，海外市 場需求占比達八分之七。

我國的LED植物照明存量需求市場相對較小，未來增長空間巨大。同比于18年，19 年我國LED植物照明系統及燈具市場需求增長較快，同比增長率分別達21.94%及 22.46%。我國農科院預測，根據我國現有農業產業規模估算，未來5年農用LED照 明燈具及其控制裝備的需求量將達到幾十億元。

二、核心組件驅動創新，植物照明邁向成熟

（一）LED 光源

由于傳統植物燈成本較低，因此在植物照明中仍有使用。但隨著人工光源技術的成 熟，有更多優點的LED光源逐步取代傳統光源，逐步成為植物照明的主要光源。

LED光源與傳統燈具在發光原理上存在本質差別。白熾燈通過對燈絲加熱而發光，將會浪費大部分電能。高壓鈉燈、金鹵燈、熒光燈等氣體放電燈，其光譜特性主要 由氣體成分本身的特性決定。LED為固態光源，核心是由半導體制成的PN結，通過 PN結的電子與空穴的遷移與復合而發光，制造PN結的化合物不同，其發光特性也 不同。

LED光源植物燈光更高效、節能。農業照明對燈具的使用密度相對于通用照明來說 是極高的。三安中科的研究表明，高光需的植物每平方米種植面積的用電功率高達 500-1000W，這對植物燈的電光轉換效率提出了嚴苛的要求。目前，LED植物燈的 電光轉換效率是白熾燈的20倍以上、熒光燈的3倍、高壓鈉燈的近2倍。LED光源燈 光強且發熱少，可以近距離接觸植物而不灼燒到植物葉片和操作人員，適用于室內 多層種植等場景。

LED光譜波段覆蓋范圍廣，易獲得單色光及全光譜，且光譜可調性強。LED可覆蓋 200-950 nm的波長范圍，存在數十種單色光LED。這有利于提高植物對紅光和藍光 的利用率，且可實現不同植物的光譜定制。通過單色LED芯片激發熒光粉擴寬單色 光的半波寬，可獲得全光譜的白光；對不同光色的LED進行電流大小的分別控制， 還可調控光譜。

LED壽命長，光衰小，可控性強，智能控制潛力大。LED燈的理論壽命高達10萬小 時以上。根據三安中科的數據，高端LED植物燈工作36000小時后的光衰仍然小于 10%，且在每秒鐘30000次的快速開關條件下仍能正常工作。

不似傳統光源燈泡的360度發光，LED封裝后一般為180度單面發光，更容易形成小 角度發光的投光燈將光線集中照射到植物上，還可被制成近距離照射時光照仍特別 均勻的面板式植物燈。

國內企業紛紛快速布局植物照明業務，2021年我國從事植物照明的企業已經超過 300家。上游芯片制造商如三安光電、華燦光電、乾照光電等均已布局植物照明LED 光源細分市場，中游封裝企業如國星光電、鴻利智匯、億光電子等龍頭企業均紛紛 聚焦植物照明技術。

（二）驅動電源

LED驅動電源指將外界一次電能轉換為LED所需二次電能的電源供應器。LED驅動 電源的輸入電能包括交流電和直流電，而輸出電能一般為可隨LED正向電壓變化而 改變電壓的恒定電流。

LED驅動電源主要應用于LED照明、LED顯示屏和LED背光領域，其中LED照明對于 驅動控制技術要求最高,是LED驅動電源目前最主要的應用領域，市場前景最為廣闊。

LED植物照明驅動電源在轉化效率、溫度控制、精準調光、質保壽命等方面的要求 相對于其他LED驅動電源更為嚴格。

在轉化效率上,LED植物照明驅動電源效率越高,損失的電能以及以熱量形式散發的 損失效率就會越低。對于終端種植而言,不僅可以節省電費支出,還能控制植物工廠內 的溫度,不會導致過高的溫度影響植物的最佳生長。

在精準調光上,LED植物照明驅動電源通過提供光譜可調、智能編程等功能,實現植物 照明系統根據不同植物的光譜需求最終輸出所種植植物需要的光照。

在質保壽命上,植物照明需要電源更長的質保壽命,因此對于驅動電源的可靠性和質 量要求有更高的要求。

按產品的功率范圍劃分，LED驅動電源可以分為大功率、中功率和小功率三種類型。 一般情況下，在中、大功率LED照明產品的整體成本中占比相對較高。LED驅動電 源在LED照明產品的整體成本中占比約為20%-30%，LED植物照明驅動電源在整體 成本中占比一般為30%。

我國LED驅動電源產值占據全球首位，未來市場空間廣闊。根據崧盛股份招股書所 引用的高工產研LED研究所（GGII）的統計，2018年我國LED驅動電源產值規模為 280億元，占全球LED驅動電源產值規模403億元的69.5%，2015-2018年期間我國 LED驅動電源產值在全球市場占有率提升了將近9.8個百分點。2021年我國LED照明 驅動電源市場規模達389億元，同比增速10.3%。

三、下游市場需求爆發，植物照明進入發展快車道

（一）北美大麻合法化

大麻的主導成癮成分是四氫大麻酚（THC），THC可以讓使用者在獲得愉悅感的同時吸食成癮。四氫大麻酚含量是當前界定娛樂大麻、醫用大麻和工業大麻的直接標 準。工業大麻四氫大麻酚含量極低，普遍界定為低于0.3%，醫用大麻THC含量介于 0.3%-0.5%，娛樂大麻的THC含量則高于0.5%。

大麻的醫療效用，可有效用于多種疾病。目前可合法使用醫療大麻的國家和地區包 括：外國部分州、阿根廷、澳大利亞、加拿大、德國、希臘、以色列、意大利、荷 蘭、新西蘭、葡萄牙、瑞士和泰國等等國家地區。

近十年來，娛樂用大麻產業逐漸開始合法化。大多數國家禁止將大麻用于娛樂目的， 法律除了禁止種植、銷售和吸食大麻外，還對合法種植、銷售大麻的企業和個人施 加重稅。但荷蘭一直對大麻實施非正式地去犯罪化政策。13年，烏拉圭率先成為全 球首個大麻銷售、種植合法化的國家；18年10月加拿大緊隨其后。目前，娛樂性大 麻合法化的國家有如加拿大、格魯吉亞和烏拉圭，以及外國的部分州。

至2019年，近12%的外國居民正在穩定消費娛樂用大麻。且近年來外國大麻 產品的活性效力顯著增強。據Mehmedic et. al.的調查報告顯示:在華盛頓州其 所銷售的大麻產品中的THC比例高達20%以上。更高的THC比例意味著更強地 吸食成癮性和更高增長率的需求市場。預計未來大麻將被廣泛用作酒精和煙草的 替代品。

從政策上來看，外國目前已有38個州和哥倫比亞特區已將大麻的醫療用途合法化，已有18個州實現了娛樂大麻合法化。2018年5月，外國有30個州實現醫用大麻合 法化，9個州實現娛樂大麻合法化。今年以來，紐約州、新墨西哥州和弗吉尼亞州通 過了成人用娛樂大麻合法化。該娛樂大麻合法化法案創立了大麻生產商和分銷商牌 照制度。根據預測，阿拉巴馬州有望成為外國第39個實現藥用大麻合法化的州。未 來康涅狄格州、明尼蘇達州和夏威夷州也將可能實現娛樂用大麻合法化。

當紐約州開始合法銷售成人使用大麻時，她將成為全美最大的娛樂用大麻市場。 紐約州大幅擴大了大麻的醫療覆蓋范圍，且將允許醫用大麻公司進入娛樂市場。 根據紐約醫用大麻工業協會的一項研究表明，由21歲及以上成年人居民和游客 支撐起的紐約大麻市場需求大概為46億美元，預計到2027年將增長到58億美 元。此外，新澤西州、紐約州和康涅狄格州將在外國東岸和內陸引起多米諾骨牌效應，創造出一個世界上最大的成人吸食大麻的地區。

僅為滿足紐約市大麻種植的需要，22年大麻種植面積需擴增至139平方英尺。 預計2022年至2027年大麻種植面積需要翻42倍，至27年增長至600萬平方英 尺。絕大部分大麻都需要在室內種植，這些增需求都將帶動植物工廠的增長，從而 帶動植物照明市場的需求。

外國為全球大麻最主要消費市場。根據Solar Botanicals公司的數據,2021年全美大麻市場規模約為157-190億美元，其中醫用大麻的市場規模約55-68億美 元，娛樂用102-122美元。預計到2023年外國合法大麻市場可能達到304億美 元。其中成人使用的娛樂大麻有望達220億美元，醫用大麻將占剩下的84億美 元。

北美市場娛樂大麻需求爆發將帶動植物照明市場持續高增長。據BDSA統計， 2021年全球大麻合法銷售市場近213億美元，相比于2019年的144億美元，同比增 長48%。預計未來隨著外國娛樂用大麻合法化進程的推進，至2026年，全球大麻需 求市場將達559美元。

（二）垂直農場

垂直農場是一種控制環境農業。是在完全封閉的環境中，通過技術手段模擬作物所需的水、陽光以及溫度等生長環境，利用無土栽培配合生物有機肥，充分利用可再生的資源和溫室技術的一種新型農業發展模式。

垂直農場的每畝地相較于傳統農業可種植10-100倍的產品，能在適應氣候變化的糧食系統中發揮重要作用。不依賴于氣候的室內栽培環境使得作物全年都可生長，且 幾乎都能被收獲。根據世界糧農組織估計，至2050年為了養活全球90億人口，需將 全球糧食產量提高70%，資源的減少、耕地的限制、人口的增加迫使人類必須采用 更高效的糧食種植方式。80%的耕地都采用室內控制環境種植的荷蘭只擁有外國 1/270的土地，但農業出口量卻只僅次于外國。荷蘭一英畝的垂直農場綠葉蔬菜種植 區可在一年內生產十英畝農田在室外生產的量。

垂直農場能夠降低運營成本。根據ARTEMIS室內農業狀況調查顯示，在智能農場中使用軟件系統每年每平方英尺能夠降低約0.05-7美元的成本，其中花卉種植成本下 降的空間較少，而大麻種植則存在更高的成本壓縮空間。垂直農場可在更接近消費 點的地方種植農產品。在靠近消費市場的地方種植農產品不僅可以節約運輸費用， 還可以減少運輸過程中的食物變質，降低損耗率。

外國有超過40,000個種植傳統農作物的室內農場，這些農場每年能產生約$148億美元的經濟價值。由于垂直農場能夠縮短作物的成長時間，一些藥物的生產也正在向 垂直農場轉移。同時，隨著外國大麻合法化的推進，更多的大麻需要在垂直農場中 種植，這些不斷增長的行業都將帶動垂直農場的增長。

全球各個國家和地區都在推行垂直農場。外國只是一個相對較小的垂直農場生產國， 僅占全球溫室蔬菜市場的0.2%左右。根據Rabbobank的統計數據表明，2018年，全 球大概有500，000公頃的垂直農場。其中，西班牙擁有70,000公頃，我國擁有82,000 公頃并處于不斷增長中，荷蘭擁有11,500公頃。

未來增長空間巨大的垂直農場將持續帶動植物照明市場增長。根據Frost & Sullivan 的統計數據，預計2024年全球植物補光設備應用于植物工廠板塊的市場規模將達到 14.7億美元，20年至24年的年復合增長率將達44.2%。

四、技術標準實施，推動行業有序發展

2019年2月,我國成立植物照明咨詢顧問組，首次開啟植物照明相關的IEC標準規劃工作。為更好地促進科技成果產業化應用，在國家電光源質量監督檢驗中心（北京） 的強力推動下，國際電工委員會照明技術委員會（IEC TC34）成立了植物照明咨詢 顧問組(編號AG15)。IEC TC34/AG15的成立對于全球植物照明產業發展具有里程碑 的意義，也標志著我國在植物照明國際標準制定中發揮著舉足輕重的作用。

2021年11月，我國農業農村部組織制定的《溫室植物補光燈質量評價技術規范》正 式實施，對溫室植物補光燈質量評價的性能指標及其檢測方法進行了規范。該標準 明確規定了溫室植物補光燈的術語、基本要求、質量要求、檢測方法等，適用于植 物生長用的高壓鈉燈和LED燈的質量評定，其他光源植物補光燈也可參照使用。該 標準對植物補光產品的三大性能指標——電氣特征、光學特征、壽命做出了明確要 求。該標準的制定有利于引導植物補光燈與設施園藝兩大產業的健康發展。

2021年9月，外國DLC發布了植物燈V2.0標準的正式版，并將于2021年3月21日開 始實施。2021年6月，DLC發布了園藝照明技術要求的更新版本2.1，此更新添加了 其他符合條件的產品類型，將于21年9月生效。使用LED 的園藝照明產品必須符合 V2.1的規定,才有資格列入DLC固態園藝照明合格產品清單QPL。

隨著更多技術標準的發布與實施，全球各地植物照明市場的各個技術空白將得到填 補，讓更多的用戶的在植物照明產品的采購中有據可依，促進全球植物照明產業更加健康、有序發展。

五、重點公司分析

（一）英飛特

英飛特是國際領先的LED驅動電源龍頭企業，從事LED驅動電源的研發、生產、銷售和技術服務。目前以提供技術要求相對較高的中大功率LED驅動電源為主。公司 目前是UL 8800標準技術小組（STP）標委會中首家和唯一一家我國LED驅動電源成 員。公司積極布局植物照明市場，2021年度，英飛特植物照明相關電源營收約1.3 億元，較往年有大幅增長，在公司LED驅動電源業務總收入約占14%左右。

英飛特參股Agrify，提升產業協同效應。Agrify是垂直農業整體系統解決方案提供商，已在外國納斯達克證券交易所完成IPO并掛牌上市。Agrify的硬件設備垂直種植單元 (VFU)中可以充分整合英飛特的LED驅動電源，Agrify已經并將持續向英飛特采購電 源產品。

（二）崧盛股份

崧盛股份是目前國內中、大功率LED驅動電源產品的主要供應商之一，自成立以來一直專注于中、大功率LED驅動電源產品的研發、生產和銷售業務。公司產品主要 供應下游LED照明生產廠商用于制造中、大功率LED照明產品，終端產品主要應用 于城市路橋、高速公路、隧道、機場等大型戶外LED照明設施，以及工業廠房、倉 庫等工業LED照明設施，同時正向植物照明等新興應用領域拓展。

崧盛股份于2018年積極布局LED植物照明驅動電源產品的研發，并不斷大力度重點開發LED植物照明領域市場。2021年Q1，公司實現LED植物照明驅動電源產品收入 1.12億元，超過2021年度的3,318.88萬元，占營業收入的比重從2021年的12.30%大 幅提升至46.51%，拉動崧盛股份整體業務收入的快速增長。

（三）三安光電

三安光電是LED外延片和芯片龍頭企業。公司主要從事化合物半導體材料的研發與 應用，以砷化鎵、氮化鎵、碳化硅、磷化銦、氮化鋁、藍寶石等半導體新材料所涉 及的外延片、芯片為核心主業，產品主要應用于照明、顯示、背光、農業、醫療、 微波射頻、激光通訊、功率器件、光通訊、感應傳感等領域是國內產銷規模首位的 全色系超高亮度LED外延片及芯片的生產企業。三安光電規模化LED芯片產能約占 全球芯片產能的19.72%，擁有1400多項專利，其芯片覆蓋了植物生長所需的 210-850n波段。

三安集團和中科院植物共同發起成立中科三安，是一家面向全球市場的光生物系統 技術提供商，主要將LED光譜技術應用在注光生物學應用、室內農業人工智能技術、 植物生長照明與環境控制等領域。

六、風險提示

大麻娛樂用合法化進展不及預期：外國各州大麻合法化的推進關系到植物照明市場的短期爆發，如果外國各州的大麻合法化進展不及預期，則LED植物照明行業增速可能不及預期。

行業競爭加劇：目前植物照明占LED的下游應用的市場規模還相對較小，而整個LED 產業鏈已經比較成熟，全球LED龍頭廠商都在重點布局植物照明，市場競爭加劇可能對行業內公司盈利能力產生不利影響。

產品價格下降：電子產品普遍呈現同款產品價格逐年下降的趨勢。長期來看，隨著 市場競爭的加劇、供求關系的影響、生產效率的提高及生產成本的下降，LED光源 及驅動電源公司的產品價格存在下降趨勢，若公司不能通過有效降低產品生產成本 來抵消價格下降的風險，或無法持續進行產品結構的升級，則公司產品價格的下降 將導致產品毛利率的下降，并最終影響盈利能力。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫官網】。「鏈接」