垂直农业，一个可持续的未来？

农业是经济支柱产业，关乎国计民生。尤其是当下，可持续发展和经济发展是各地政府关注的问题。这一趋势下，我们通过与璞跃中国的行业领头企业客户的交流沟通、食品农业领域的专家采访等方式，特别推出璞跃中国食品农业系列「洞见」报告。系列报告将关注农业科技、食品科技、新零售/新消费、食品农业供应链等各细分领域开展研究，并把所观察到的产业链各环节的进步与升级分享给对农业与食品领域有兴趣的各位同仁，希望能吸引更多伙伴加强对这个行业的关注。

核心观点

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运营效率提升资本利用率

垂直农业是一个重投入和运营的领域，前期的设备成本、建造成本投入较大，实际运营过程中也需要支付大量能源、管理成本；作为初创公司，找到一个相对轻资产模式和廉价稳定的电源是达到ROI目标的关键。

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作物选择决定议价能力

种子的选择、作物的选择（中药、工业大麻）会很大程度影响利润率。其中，种植高价值作物会是现阶段比较能获得议价权和盈利的选择。未来，市场可能会催生出专门适用于垂直农业种植方式的育种技术。

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市场渠道和供应链管理能力将会是竞争优势

在蔬果品质和口感上没有太大缺陷的情况下，找准客户，从而发挥公司的渠道能力、市场拓展能力和供应链管理能力是未来垂直农业公司竞争的重点。例如Plenty就选择将农场建在Wholefoods旁边，走订单农业模式。

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数据积累将会是未来的发展动力

未来，育种数据、植物生长的算法、光照控制等数据将会是一个公司有价值的无形资产，二次利用作物模型是垂直农业在未来的延伸发展方向。

预计到2050年，全球人口将达到98亿，2/3的人口将居住于城市，有限的农村耕地面积能否满足城市的需求是待需解决的重要议题。自然灾害和环境变化持续扩大了农业损失、作物产量受气温变化影响显著。垂直农业作为可控环境农业的最新分支，不受气候和季节的影响，以它可观的未来成长空间，强势进入人们的视野。

垂直农业（Vertical Farming）属于可控环境农业(Controlled Environment Agriculture, CEA)的一种，其区别于传统的户外种植，在室内种植蔬菜。特点在于其立体式的种植方法，通过多个种植层垂直地叠在一起组成生长支架。利用LED等其他光源提供光照，用水雾或自动滴灌系统进行营养液的滴灌，通过高精度环境控制实现农作物全年连续生产。

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应运而生？—— “种子选手”的前世今生

// 垂直农业的产生与发展

垂直农业的发展可以分为3个阶段，从1970年代开始的概念萌芽期；2000-2015年的商业化探索期；2015年到现今的高速发展期。

// 和传统农业形式相比，垂直农业优势如何

和大田农业、设施农业进行对比，垂直农业的主要优点在于：

• 周年生产，不受气候、区域、季节的影响；
• 选址自由，可在有限的土地上进行立体式种植；
• 极大程度上节约水资源，避免了传统灌溉水蒸发的问题，循环使用效率提高。

主要的缺点在于：

• 垂直农业的初期设备成本和能源成本较高；
• 其运营需要专业人员进行精细化操作调试。

// 常见的垂直农业形态及栽培方式

垂直农业的主流形态大致为以下3类：

• 应用最广泛使用专利模块化的设计
• 灵活的集装箱式结构

• 适合室内的立柜式结构
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秀外慧中——垂直农业深度剖析

// 科技内核（内部设备）

垂直农业除了充满“未来感”的外观，其内部系统主要由以下不同的硬件设备和软件设备组成，硬件是来自集成，软件通常都为自研，科技含量更高。

// 价值链

• 垂直农业的上游价值链非常成熟，是由各硬件、软件以及消耗品的制造商组成。大部分的设备提供商都在自己的领域有着比较成熟的技术，价格相对稳定可控，也能够根据下游不同种植细节的要求提供软件/硬件。目前在上游冒出的初创公司较少。
• 中游可以看出垂直农场自身是一个集成商。在这个阶段有非常多的创业公司出现。我们发现商业模式有更靠近零售端的、以产品售卖为目标的公司和以售卖解决方案和整体架构的公司两种。

• 下游包括零售渠道、餐厅以及特殊用途（科研&军队需求），因为终端蔬菜价格高，垂直农场大多会和高端餐厅和餐饮服务合作，也有垂直农产推出自有品牌售卖蔬菜。在中国，我们还发现许多科研机构以及军队部门也是购买者。
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// 成本结构与盈利模式

成本结构与盈利模式，是决定一个产业发展的因素之一。垂直农业的成本结构可以分为前期投入和运营支出：

• 前期投入包括机器设备成本、工厂及场地使用成本。
  
• 运营支出包括电费、人工费用、耗材费用、运营维护费用等。
  
• 目前垂直农业的两项主要成本是能源和劳动力。能源通常占总成本30% - 50%，人员成本占每公斤作物的10%-40%。目前能源的费用是垂直农场最大的成本压力来源，若能获取廉价的、稳定的电源，垂直农业的成本问题将得到缓解。此外，针对特定植物品种的生产工艺标准与规模化生产技术（生产自动化）成熟也能带来单位成本的下降。

• 其收入来源主要为3种

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用武之地？——垂直农业前景如何

// 垂直农业的驱动力

全球垂直农业的市场呈现出集中度不高、区域化分布的特点。全球范围内来看，美国、欧洲、亚太以及中东皆有初创垂直农业公司，市场成熟度有所不同，各地区有其相应的市场驱动力和发展进度，垂直农业呈现出地域特点。其中美国是目前垂直农业最大的市场，其品种丰富、销售渠道成熟，消费者接受度强。日本在植物工厂领域钻研已久，呈现多功能和技术出口的趋势。

// 新上市公司概览

• 从企业的融资方式可以观察一个产业的发展阶段。如果全部企业都是通过一级市场融资，说明产业处于导入期；如果开始有企业陆续上市，在二级市场融资，说明产业进入成长期；如果大量企业上市层出不穷，说明产业进入快速成长期。
• 据不完全统计，2020-2021 近一年内集中上市 6家公司，分别是AppHarvest, Urban-gro, Hydrofarm, Agrify, Local Bounti, Sprout AI。我们认为，垂直农业领域多家公司集中上市代表这一领域已进入成长期。

// 初创公司融资图谱

数据截止日期2022年1月

• 从初创公司的融资情况来看，头部公司规模较大，行业梯队分级明显：infarm、Plenty、AeroFarms和Bright Farms在最新的一轮相继融资超1亿美元，相比较于其他公司，他们拥有较多的资金背景以及较强的渠道合作能力，商业模式都是走B2B2C。
• 第二梯队公司在商业模式上更加多元化：有很大一部分公司是以设备销售为主要收入来源，还有一些公司选择切入细分赛道，种植特定品类提高利润，例如中草药、工业大麻等。

// 竞争分析

• 从栽培模式可以看出，水培为其中最受欢迎的方法，原因可能是目前水培技术都比较成熟，前期设备搭建和后期的人员维护都更加经济；相比之下气培的渗透率非常低，原因可能是因为其性价比不高，作为初创公司投入资金不经济。
• 从商业模式的角度说，初创头部公司选择走零售产品获得收入，创建自有零售品牌抢占市场，从而最大化收入。第二梯队公司因此选择差异化路线避免直接竞争；大企业会利用现有业务资源赋能垂直农业。
• 从农场结构来看，大部分的公司使用模块化设计的植物工厂，这样的设计对于初创公司来说产出可以达到规模经济产出更加经济化，产能也能跟上市场的需求。
• 从资本投资的角度来看，知名的投资机构相继入场，融资频率也很高，大部分初创公司进入快速成长期阶段，未来市场集中度将进一步提高。

璞跃中国也在持续关注垂直农业在中国的发展过程，请期待后续食品农业系列「洞见」相关报告。

企业合作请联系：

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初创企业投资及合作请联系：

林淑敏 shumin.lin@pnpchina.com

参考资料：

1. D. Desponmmier,“The Rise of Vertical Farming”

2. S.Hughes, “Vertical Farming: does the economic model work?”

3. Cropbox官网数据

4. Researchandmarkets数据

5. Agfounder数据

6. 35斗，AgFunder报告：798起事件，88亿美元，2020年上半年全球农业食品融资概览，https://mp.weixin.qq.com/s/mL8LCuJRtDZm0Gbb9CqFIg

7. 35斗，垂直农业代表了农业的未来吗？，https://mp.weixin.qq.com/s/hgvrq57Nb6sAODHoyR5s2Q

8. 35斗，垂直农场被推向风口前，经历了这些你所不知道的前尘往事，https://mp.weixin.qq.com/s/bB1t4_5xLaAABCtBHy6AQw

9. HIS Markit数据

10. 植保中国协会数据

11. MarketsandMarkets数据

12. Techcrunch数据

13. Wikipedia

14. PNP初创公司和专家访谈

15. Crunchbase数据

16. Agfunder数据

17. 35斗，垂直农业十问十答：2024年行业规模至140亿美元，如何实现产业化，谁在中国布局？，https://mp.weixin.qq.com/s/-aQpwfjYpqFrjOL6aNMG8Q

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