農業用LEDメーカー比較と選び方！植物工場導入の価格と効果

農業用LEDメーカー

記事の要約

💡

コストと性能のバランス

初期費用だけでなく、寿命や電気代を含めた長期的なROI（投資対効果）でメーカーを比較することが重要です。

🌿

波長と生育への影響

赤色は光合成促進、青色は形態形成、そして意外な緑色光の効果など、目的に応じた波長選びが収量を左右します。

🏭

植物工場での実績

信頼できる国産メーカーや世界シェアを持つ企業の導入事例を参考に、メンテナンス体制も確認しましょう。

このページの目次

農業用LEDメーカー

農業用LEDメーカーの価格とコストパフォーマンス比較

農業用LEDメーカーを選定する際、多くの農業従事者や植物工場運営者が最初に直面するのが「価格」と「コストパフォーマンス」の壁です。一般的に、農業用LEDの導入には高額なイニシャルコスト（初期投資）が必要となりますが、単に安価な製品を選ぶだけでは、長期的な運営において大きな損失を招く可能性があります。

まず、イニシャルコストについて詳しく見ていきましょう。海外製の安価なLEDチップを採用した製品は、導入時のハードルを低く抑えることができます。しかし、農業の現場は高温多湿な環境であることが多く、防水・防塵性能（IP規格）が不十分な安価な製品は、短期間で故障するリスクが高まります。故障による交換頻度が高くなれば、再購入の費用だけでなく、交換作業にかかる人件費や、照明が停止している間の生育遅延による機会損失が発生します。

一方、国内大手メーカーや実績のある専業メーカーの製品は、価格帯が高めに設定されていますが、放熱設計や電源ユニットの耐久性が優れており、長寿命であることが特徴です。ここで重要になるのが「ランニングコスト」とのバランスです。最新の高効率LEDチップを搭載したモデルは、同じ明るさ（光量子束密度）をより少ない電力で出力できるため、電気代を大幅に削減可能です。植物工場のように24時間、あるいは長時間点灯が必要な施設では、1灯あたりの消費電力が数ワット違うだけで、年間数百万単位のコスト差につながることも珍しくありません。

コストパフォーマンスを正確に判断するためには、以下の指標を用いて計算することをおすすめします。

ROI（投資対効果）の算出： （導入による電気代削減額＋収量増加による利益） ÷ 導入コスト × 100
PPE（Photon Efficacy）： 1ジュールあたりの光子放出量（µmol/J）。この数値が高いほど、電力効率が良いことを示します。
L90寿命： 光束が初期の90%に低下するまでの時間。L70（70%）で表記されることもありますが、光量が3割減ると作物の生育に明確な差が出るため、L90での寿命確認が推奨されます。

また、導入に際しては、農林水産省や自治体が提供している「産地生産基盤パワーアップ事業」などの補助金制度を活用できるかどうかも、実質的な価格を下げるための重要なポイントです。メーカーによっては、こうした補助金申請のサポートを行っている場合もあるため、問い合わせ段階で確認しておくとスムーズです。

植物工場における照明コストの考え方や、光源の違いによるコスト構造については、以下の資料が参考になります。

【参考リンク】AGRI JOURNAL：植物工場ビジネスの光源の種類やコスト構造についての詳細解説

農業用LEDメーカーごとの波長と光合成効果の違い

農業用LEDメーカー各社は、植物の成長を最大化するために独自の「波長レシピ（スペクトル）」を開発・競い合っています。植物は人間の目に見える明るさ（ルクス）ではなく、光合成に有効な光の粒の量（PPFD：光合成有効光量子束密度）と、その波長バランスによって成長速度や形態が大きく変化します。

主要なメーカーが提供する波長の特性と、それがもたらす効果は以下の通りです。

赤色光（ピーク波長 660nm付近）：
光合成反応の中心となるクロロフィルaおよびbに最も効率よく吸収される波長です。光合成速度を最大化し、葉の展開やバイオマス（生物量）の増加を促進します。昭和電工（現・レゾナック）などのメーカーは、この赤色光の効率を高めたチップ開発で知られています。
青色光（ピーク波長 450nm付近）：
クリプトクロムやフォトトロピンといった光受容体に作用し、植物の「形態形成」に影響を与えます。具体的には、茎の徒長（ひょろ長く伸びること）を抑制し、葉を厚くし、ガッチリとした株を作る効果があります。また、抗酸化物質であるアントシアニンやポリフェノールの生成を促すため、レタスの赤色発色や栄養価向上にも寄与します。
遠赤色光（Far Red / 波長 730nm付近）：
エマーソン効果（赤色光と遠赤色光を同時に照射することで光合成効率が上がる現象）を狙ったり、日長反応（開花調整）に利用されたりします。イチゴや花き類の栽培において、開花時期をコントロールするために重要な波長です。フィリップス（Signify）などの欧州メーカーは、この遠赤色光の制御技術に長けています。

近年では、これらの単色光を組み合わせた「白色LED（フルスペクトル）」も人気があります。作業者にとって作物の色が自然に見え、病気や害虫の発見が容易になるというメリットがあるためです。ただし、白色LEDの中身は「青色LED＋黄色蛍光体」であることが多く、赤色成分が不足しがちでしたが、最新の農業用白色LEDは赤色の成分を強化し、作業性と生育効率を両立させたモデルが登場しています。

メーカーを選定する際は、栽培する品目（葉物野菜、果菜類、花き）に合わせて、最適なスペクトルを提案できる技術力があるかどうかが鍵となります。例えば、レタス工場向けには「赤8：青2」の比率を推奨するメーカーもあれば、品質重視で「赤・青・緑・白」を複雑にブレンドしたレシピを提案するメーカーもあります。

光の波長と植物の反応についての基礎知識や、最新の研究動向については、以下の大学の研究結果が非常に有用です。

【参考リンク】東京大学大学院農学生命科学研究科：赤色レーザーダイオードなど特定の波長が植物に与える影響に関する研究

農業用LEDメーカー選び方と植物工場への導入事例

数ある農業用LEDメーカーの中から自社に最適なパートナーを選ぶためには、カタログスペックの比較だけでなく、実際の「導入事例」と「サポート体制」を深く掘り下げて調査する必要があります。特に植物工場のような大規模施設では、LED照明は単なる「電球」ではなく、空調や養液システムと密接に関わる「生産設備の一部」として捉える必要があります。

メーカー選びで失敗しないためのチェックリストを作成しました。以下の項目を基準に選定を行ってください。

栽培レシピの提供有無：
単に照明器具を販売するだけでなく、「どの波長を、いつ、どれくらいの強さで、何時間照射すればよいか」という栽培ノウハウ（レシピ）を提供してくれるメーカーを選びましょう。パナソニックやウシオ電機などの大手は、自社で実証実験施設を持っており、豊富なデータに基づいたコンサルティングが可能です。
カスタム対応力：
棚の間隔や栽培ベッドの幅に合わせて、照明器具の長さや配光角度をカスタマイズできるかも重要です。既製品を無理に設置すると、光が当たらない場所（光ムラ）ができ、生育の不揃いにつながります。
国内在庫と保守体制：
万が一のトラブル時に、代替品が即座に納品される体制があるか。海外ベンチャー企業の製品は高性能でも、部品調達に数週間かかるといったリスクがあります。国内に物流拠点を持つメーカー、あるいは代理店のサポートが手厚いメーカーが安心です。
調光機能（ディミング）の柔軟性：
生育ステージに合わせて光量を調整できる機能は必須です。幼苗期には弱光、収穫前には強光と調整することで、電気代を節約しつつ、チップバーン（葉先枯れ）などの生理障害を防ぐことができます。0-100%の無段階調光が可能か、制御システムとの連携が容易かを確認してください。

具体的な導入事例として、国内の植物工場では以下のような傾向が見られます。

完全人工光型植物工場（レタスなど）：
蛍光灯からの置き換えが進んでおり、薄型で棚間を狭くできるバータイプのLEDが主流。昭和電工（レゾナック）の「Shigyo法」を用いた高速栽培メソッドを採用する事例が多く見られます。
太陽光利用型ハウス（トマト、イチゴなど）：
日照不足を補う補光用として、影になりにくいインターライティング（株間照明）や、上部からのハイパワー照明が導入されています。ここでは、湿度の高い環境に耐えうる高い防水性能を持つメーカー（Signifyなど）が選ばれています。

メーカーの実績やシェアについては、専門的な市場調査レポートを確認することで、業界のトレンドを把握することができます。

【参考リンク】グローバルインフォメーション：LED農業市場の主要企業シェアと動向分析

農業用LEDメーカーの寿命とメンテナンス性の確認

農業用LEDメーカーを比較する際、カタログの「寿命」欄に記載された「40,000時間」や「60,000時間」という数字だけを鵜呑みにしてはいけません。農業現場という過酷な環境下における「実質的な寿命」と、日々の運用に関わる「メンテナンス性」こそが、現場の負担を左右する要素です。

まず、LEDの寿命に最も悪影響を与えるのは「熱」です。LEDチップ自体は熱を持ちませんが、基板部分は発熱します。この熱を効率よく逃がせないと、チップの劣化が加速し、光量が早期に低下します。メーカー選びでは、放熱フィン（ヒートシンク）の形状や材質（アルミ製が望ましい）を確認してください。最近では、空冷ファンを持たない「ファンレス設計」が主流です。ファンは湿度や埃で故障しやすく、そこからLED本体の故障につながるため、農業用としてはファンレスかつ自然空冷で十分な放熱ができる設計のものが推奨されます。

次に重要なのが「防水・防塵性能」です。IP65以上、できればIP67（一時的な水没にも耐えられるレベル）の性能を持つメーカーを選びましょう。植物工場やハウス内では、養液の跳ね返り、農薬散布時のミスト、結露など、水分との接触が避けられません。コネクタ部分の防水処理が甘いメーカーの製品は、漏電やショートの原因となり、火災リスクすらあります。

メンテナンス性の観点からは、以下のポイントも確認が必要です。

清掃のしやすさ：
レンズカバーや本体表面に汚れが付着すると、光透過率が落ちてしまいます。表面がフラットで拭き取りやすい形状か、ガラス製や特殊樹脂製で傷がつきにくいカバーが採用されているかを確認しましょう。凹凸の多い複雑な形状は、埃やカビの温床になりやすいです。
電源ユニットの分離・一体型：
LEDチップよりも先に、電源ユニット（ドライバー）が寿命を迎えるケースが多々あります。照明器具と電源が分離しているタイプであれば、故障時に電源交換だけで済むため、コストと作業時間を削減できます。一体型の場合は器具ごとの交換となるため、高所作業が必要になりメンテナンスコストが跳ね上がります。

長期間安定して稼働させるためには、メーカーが提示する保証期間の内容（代替品の先出し対応など）も契約前に細かく詰めておく必要があります。

農業用LEDメーカーが注目する緑色光の意外な効果

最後に、多くの人が見落としがちですが、実は最先端の農業用LEDメーカーが注力している「独自視点」の技術について解説します。それは「緑色光」の活用です。「植物は緑色をしているから、緑色の光は反射してしまい、光合成には役に立たない」という通説を聞いたことがあるかもしれません。しかし、近年の研究でその常識は覆されつつあります。

一部の先進的なメーカー（クボタや四国総合研究所など）は、この緑色光の持つ特殊な効果に着目し、製品開発を行っています。緑色光には以下のような、他の波長にはないメリットがあります。

群落内部への深達性：
赤や青の光は葉の表面でほとんど吸収されてしまいますが、緑色の光は葉を透過したり、反射しながら散乱したりして、株の内側や下草（群落の下層）まで届きます。これにより、植物全体の光合成効率が底上げされ、結果として収量が増加することが分かっています。
病害抵抗性の誘導：
これが最も注目されている効果ですが、夜間に特定の強度の緑色光を照射することで、植物の病害抵抗性が高まり、「うどんこ病」や「灰色かび病」の発症を抑制する効果が確認されています。農薬の使用量を減らし、減農薬栽培やオーガニック栽培を実現するための切り札として期待されています。
ハダニなどの害虫防除：
さらに、ハダニ類が緑色光を嫌う、あるいは産卵数が減少するといった忌避効果も報告されています。