編者按：本文來(lái)自微信公眾號(hào) 遠(yuǎn)川出海研究（ID：aotekuaitan），作者：劉珺雅，創(chuàng)業(yè)邦經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載

對(duì)上海人來(lái)說(shuō)，“搶菜”大概率會(huì)成為代表2022的重要關(guān)鍵詞。

當(dāng)下上海已恢復(fù)如常，但過(guò)去幾個(gè)月的蔬菜供應(yīng)緊張，十足為上海留下了些印記。比如那些封鎖期間建立起的迷你家庭水培農(nóng)場(chǎng)，如今仍存續(xù)于一些上海人的陽(yáng)臺(tái)上，在疫情席卷之后的日子里，仍有新的種子不斷被栽培進(jìn)去。

這些年，城市居民的種菜渴望被疫情狠狠喚起了。光深圳南山區(qū)，去年就有10座社區(qū)共建的花園拔地而起，其中一部分被建造在了居民樓的屋頂上，樓內(nèi)居民通過(guò)分包青菜、黃瓜、辣椒、茄子等屋頂責(zé)任田，共同維護(hù)著樓宇之上的小農(nóng)場(chǎng)，這讓他們?cè)谝咔槠陂g遠(yuǎn)離了物價(jià)的不穩(wěn)定。

這類屋頂農(nóng)場(chǎng)近年在東京、曼谷、新加坡、香港、深圳等快節(jié)奏城市如雨后春筍般出現(xiàn)，其設(shè)計(jì)需求來(lái)自城市地皮的緊張，但這并不是現(xiàn)代人的創(chuàng)新。

▲美國(guó)紐約市中心，一座屋頂農(nóng)場(chǎng)建造在了一棟六層倉(cāng)庫(kù)上

從古代世界七大奇跡的古巴比倫空中花園，到近代東亞地區(qū)的水稻梯田，人類始終在尋求著優(yōu)化空間向上耕作的可能。直至今天，最大限度利用城市用地務(wù)農(nóng)，已經(jīng)發(fā)展成為了一項(xiàng)已由科技驅(qū)動(dòng)的新興產(chǎn)業(yè)--垂直農(nóng)業(yè)。

所謂垂直農(nóng)業(yè)，就是在摩天大樓里，人工打造出具備農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的水、陽(yáng)光以及溫度等條件的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在城市高層內(nèi)規(guī)?；N植農(nóng)作物。

當(dāng)下，由于疫情、氣候和消費(fèi)者偏好的改變，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家這十年來(lái)都開(kāi)始布局垂直農(nóng)場(chǎng)。全行業(yè)在2021年共籌集了超過(guò)10億美元的資金，超過(guò)了2018年和2019年產(chǎn)生的資金總額，增速迅猛。

只不過(guò)該產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)目前仍是一片藍(lán)海，但已有萌芽之勢(shì)。比如今年初，騰訊就領(lǐng)投了荷蘭垂直農(nóng)場(chǎng)公司FutureCrops的新一輪融資，這是騰訊首次對(duì)外公開(kāi)披露對(duì)垂直農(nóng)場(chǎng)初創(chuàng)公司的投資。

中國(guó)垂直農(nóng)場(chǎng)尚起步，產(chǎn)業(yè)內(nèi)的許多先發(fā)經(jīng)驗(yàn)或有所借鑒。垂直農(nóng)場(chǎng)為何會(huì)受到全球資本的追捧？在垂直農(nóng)場(chǎng)領(lǐng)域，什么又是最值得關(guān)注的難點(diǎn)呢？

▲美國(guó)頭部垂直農(nóng)場(chǎng)Plenty的室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)

01 | 垂直農(nóng)場(chǎng)為何受到全球追捧？

任何產(chǎn)業(yè)的變革，都對(duì)應(yīng)著現(xiàn)有模式的不可持續(xù)。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)當(dāng)下遇到了三個(gè)瓶頸，分別是肥沃土地縮減、氣候變化影響農(nóng)業(yè)種植穩(wěn)定性、以及全球環(huán)保需求迫在眉睫，垂直農(nóng)場(chǎng)的設(shè)想，為這三個(gè)問(wèn)題提供了完滿的解決方式。

首先是要應(yīng)對(duì)全球肥沃土地的縮減。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的報(bào)告顯示，每年全球因水土流失、不合理耕種、過(guò)度施肥等原因失去的肥沃土壤高達(dá)240億噸。而沃土流失的同時(shí)，人口還在增長(zhǎng)。到2050年，全球人口將突破90億，屆時(shí)單位土壤需要多產(chǎn)出50%的食物，才能滿足人類的需求，這對(duì)未來(lái)農(nóng)場(chǎng)的土地利用率提出了超高要求。

垂直農(nóng)場(chǎng)正合此意。一方面，垂直農(nóng)業(yè)的有效栽培面積在縱深上被擴(kuò)大，另一方面，垂直農(nóng)場(chǎng)里的溫度、光照、二氧化碳濃度等環(huán)境條件都被人工高精度控制，能量的轉(zhuǎn)化率是普通農(nóng)業(yè)的2~3倍，因此目前垂直農(nóng)場(chǎng)作物的產(chǎn)量都是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的數(shù)十倍以上。

以生菜為例，垂直生菜農(nóng)場(chǎng)每平方米的產(chǎn)量可以達(dá)到傳統(tǒng)陸地農(nóng)業(yè)的80多倍，比溫室農(nóng)業(yè)也多12倍以上。像頭部垂直農(nóng)場(chǎng)企業(yè)AeroFarms，目前單位面積產(chǎn)量能達(dá)到普通農(nóng)田的390倍，很好地解決了土地不足的問(wèn)題。

▲AeroFarms的垂直農(nóng)場(chǎng)內(nèi)部

第二個(gè)方面是應(yīng)對(duì)種植穩(wěn)定性弱的威脅。首先，大部分作物的耕種都具有季節(jié)性，反季節(jié)只能通過(guò)高山低溫或大棚保溫來(lái)栽培，而前者有地理與物種限制，后者則多作用于早春搶早或晚秋延后，仍有較大時(shí)間限制。

其次，傳統(tǒng)農(nóng)耕易受異常氣候侵?jǐn)_，聯(lián)合國(guó)糧食計(jì)劃署指出，2020年，極端天氣是導(dǎo)致世界上大多數(shù)糧食危機(jī)的原因，并且是15個(gè)國(guó)家嚴(yán)重糧食匱乏的主要原因，全球氣候變暖對(duì)農(nóng)業(yè)造成很大的挑戰(zhàn)。

而垂直農(nóng)場(chǎng)的人工生態(tài)系統(tǒng)，讓人類徹底擺脫數(shù)千年來(lái)靠天吃飯的局限。垂直農(nóng)場(chǎng)能夠全方位地還原作物所需的自然條件，為農(nóng)作物提供了全年無(wú)休的生長(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)保證其不受季節(jié)限制及干旱、洪水、極端氣溫的侵害，將種植的穩(wěn)定性提升滿格。

▲垂直農(nóng)場(chǎng)的人工水培系統(tǒng)

第三點(diǎn)，是為應(yīng)對(duì)人類日益增長(zhǎng)的環(huán)保需求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年由于病蟲(chóng)草害導(dǎo)致的糧食減產(chǎn)率在 20%～40%之間，為減輕蟲(chóng)害對(duì)糧食的威脅，農(nóng)藥和農(nóng)用化學(xué)品在其中發(fā)揮著重要作用。

不過(guò)當(dāng)下人們對(duì)食品安全的要求越來(lái)越高，有機(jī)農(nóng)業(yè)愈發(fā)被積極倡導(dǎo)。由于垂直農(nóng)場(chǎng)的環(huán)境可控性高，病蟲(chóng)害的發(fā)生率顯著更低，其無(wú)農(nóng)藥或生物物質(zhì)污染的栽培環(huán)境，更符合消費(fèi)者的食品安全、農(nóng)業(yè)環(huán)保理念，市場(chǎng)端潛力無(wú)窮。

除了在應(yīng)對(duì)上述不可回避的三方面現(xiàn)實(shí)問(wèn)題具備優(yōu)勢(shì)，垂直農(nóng)場(chǎng)還能大幅度降低運(yùn)輸成本。由于傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng)多處市郊，一顆在城市銷售的普通蔬菜，其運(yùn)輸和冷鏈成本占據(jù)總成本近5成。垂直農(nóng)場(chǎng)因?yàn)閷?duì)土地使用較少，能更靠近寸土寸金的城市消費(fèi)端，因此運(yùn)輸與包裝成本大幅減少。

▲近市中心的垂直農(nóng)場(chǎng)概念圖

02 | 垂直農(nóng)場(chǎng)領(lǐng)域，什么是最值得關(guān)注的難點(diǎn)？

在垂直農(nóng)場(chǎng)深受追捧的當(dāng)下，上述優(yōu)點(diǎn)的確是其競(jìng)爭(zhēng)力所在，但從近年全球垂直農(nóng)業(yè)的發(fā)展中，我們也不能忽視，許多痛點(diǎn)始終一并存在著，這更值得我們重點(diǎn)關(guān)注。

首先，要關(guān)注能耗。垂重農(nóng)場(chǎng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，無(wú)不立足于水培/氣培、照明、灌溉、溫控等前沿技術(shù)，但想要通過(guò)技術(shù)將傳統(tǒng)農(nóng)耕的自然饋贈(zèng)，完全轉(zhuǎn)化為精準(zhǔn)的機(jī)器配比與調(diào)控，其中會(huì)耗費(fèi)大量能耗。

一個(gè)直觀的例子，是在傳統(tǒng)加熱溫室中種植萵苣，每平方米一年大概需要250千瓦時(shí)的能源，但相比之下，在專門(mén)建造的垂直農(nóng)場(chǎng)中則需要3500千瓦時(shí)。曾有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，如果要用垂直農(nóng)業(yè)來(lái)替代美國(guó)的所有小麥生產(chǎn)，僅照明用電量的消耗就是美國(guó)所有電站總生產(chǎn)電量的8倍。

由于垂直農(nóng)場(chǎng)的98%能耗都來(lái)源于人工照明和氣候控制，過(guò)去被高昂的能耗成本拖垮的垂直農(nóng)場(chǎng)企業(yè)，并不在少數(shù)。比如成立于2010年的Farmedhere，曾是行業(yè)先驅(qū)，一度成為美國(guó)最大的室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)，但后因深受LED燈照明成本的困擾而宣告停業(yè)。

因此對(duì)于新一代垂直農(nóng)業(yè)玩家來(lái)說(shuō)，掌握控制能耗的關(guān)鍵技術(shù)，將是競(jìng)爭(zhēng)力的核心。

▲垂直農(nóng)場(chǎng)中的LED照明系統(tǒng)

目前各大垂直農(nóng)業(yè)企業(yè)與初創(chuàng)公司都在進(jìn)行著能耗控制的技術(shù)戰(zhàn)，以AeroFarms為例，2018年該公司專門(mén)從向美國(guó)海軍提供LED照明產(chǎn)品的EnergyFocus挖來(lái)了首席技術(shù)官，并投入大量資源來(lái)研發(fā)生產(chǎn)一套高效的垂直農(nóng)場(chǎng)LED照明系統(tǒng)解決方案。

除了通過(guò)技術(shù)手段節(jié)流，當(dāng)下許多初創(chuàng)公司還在努力開(kāi)源太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力等可再生能源。

新加坡的ArianeTech原本是一個(gè)為垂直農(nóng)場(chǎng)客戶開(kāi)發(fā)光譜照明的服務(wù)商，后因?yàn)檎莆照彰骱诵募夹g(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)入垂直農(nóng)場(chǎng)賽道。ArianeTech當(dāng)下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%由太陽(yáng)能電池板供電，相較之前實(shí)現(xiàn)了巨大的成本節(jié)約，但目前，其生產(chǎn)一公斤綠葉蔬菜的成本仍比傳統(tǒng)溫室種植高出近25%，原因是從作物監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)維護(hù)，垂直農(nóng)場(chǎng)的運(yùn)行都需要高昂人力成本支持。

▲垂直農(nóng)場(chǎng)的工作人員

ArianeTech公司目前正押注于機(jī)器人自動(dòng)化設(shè)計(jì)以降低成本，畢竟曾和Farmedhere一樣是行業(yè)先驅(qū)的Podponics，就是被人工成本拖累在2016年關(guān)了門(mén)。

因此垂直農(nóng)業(yè)第二個(gè)值得重點(diǎn)關(guān)注的方面，是自動(dòng)化技術(shù)。

所謂垂直農(nóng)場(chǎng)的全自動(dòng)化，是指從把種子種植到起始培養(yǎng)基中開(kāi)始，到幼苗轉(zhuǎn)移、自動(dòng)澆水/照明/施肥、縱深收割、清潔與重載農(nóng)床整個(gè)流程，而期間還需要監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)和健康的視覺(jué)系統(tǒng)全自動(dòng)化工作。

騰訊這次領(lǐng)投的FutureCrops是歐洲最大的垂直農(nóng)場(chǎng)之一，目前已經(jīng)在荷蘭建立了一系列如灌溉、照明、供暖、通風(fēng)等自動(dòng)化設(shè)施，維系著農(nóng)場(chǎng)全年不停歇的種植。而騰訊在人工智能和自動(dòng)化等領(lǐng)域的前沿技術(shù)，或?qū)⑦M(jìn)一步幫助FutureCrops設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)全自動(dòng)化垂直農(nóng)場(chǎng)。

在當(dāng)下的行業(yè)前沿，機(jī)器人和無(wú)人機(jī)等設(shè)備的投入量與日俱增，兩者一方面削減了成本，一方面能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)提升產(chǎn)量。美國(guó)的Plenty作為當(dāng)下自動(dòng)化程度最高的垂直農(nóng)場(chǎng)之一，近年已經(jīng)將部分作物產(chǎn)量提高了700%，Plenty的早期投資者Kukutai就認(rèn)為，對(duì)于垂直農(nóng)業(yè)行業(yè)，提高產(chǎn)量是往后盈利的關(guān)鍵。

綜上，在垂直農(nóng)場(chǎng)領(lǐng)域，最值得關(guān)注的是能耗控制與自動(dòng)化技術(shù)，二者直指當(dāng)下垂直農(nóng)業(yè)降本增效的核心痛點(diǎn)。而無(wú)論是“降本”還是“增效”，過(guò)硬的科技手段，都是重中之重。

▲機(jī)器人正在收割垂直農(nóng)場(chǎng)作物

03 | 尾聲：垂直農(nóng)場(chǎng)的投資新風(fēng)向

從全球范圍來(lái)看，2020年全球的垂直農(nóng)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到55億美元，2026年預(yù)計(jì)增長(zhǎng)至近200億美元，5年復(fù)合年增長(zhǎng)率為24.3%。

全球的市場(chǎng)增長(zhǎng)除了受其LED等技術(shù)進(jìn)步、城鎮(zhèn)化人口增長(zhǎng)、耕地面積縮小等因素的影響，還受垂直農(nóng)場(chǎng)符合當(dāng)前熱門(mén)的ESG（環(huán)境、社會(huì)與公司治理）投資理念所推動(dòng)。相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，垂直農(nóng)業(yè)能減少95%的用水與99%的土地，騰訊首席歐洲代表就曾公開(kāi)表示，垂直農(nóng)場(chǎng)符合騰訊“科技向善”的投資理念，屬于可持續(xù)農(nóng)業(yè)。

在中國(guó)，2020年垂直農(nóng)場(chǎng)市場(chǎng)規(guī)模為42.6億人民幣，預(yù)計(jì)2026年將增長(zhǎng)至128.4億，年復(fù)合增長(zhǎng)率為24.6%，超出全球平均水平。

中國(guó)垂直農(nóng)場(chǎng)雖起步較晚，但發(fā)展空間更大。在這個(gè)高門(mén)檻高投入的行業(yè)，資金、技術(shù)、人才缺一不可。

但能力總是與責(zé)任相當(dāng)，正如Plenty的創(chuàng)始人NateStorey 所說(shuō)：“垂直農(nóng)場(chǎng)得以讓我們把曾經(jīng)從這個(gè)星球上拿走的東西還回去。把土地還給大自然，把雨林還給大猩猩，把廣袤的西部大草原還給水?！?我們?cè)摪验_(kāi)采的一部分土地歸還給它們的主人?！?/p>

【參考資料】：

[1] 屋頂農(nóng)場(chǎng)成新潮流：每戶租1㎡種菜，果蔬不斷，一條

[2] AeroFarmsis trying to cultivate the future of vertical farming, GreenBiz

[3] Foodsecurity: vertical farming sounds fantastic until you consider itsenergy use, The Conversation

[4] VerticalFarming: The Only Way Is Up? Agronomy

[5] 可持續(xù)“向上耕作”的垂直農(nóng)場(chǎng)，能否代表農(nóng)業(yè)的未來(lái)？元?dú)赓Y本

[6] 2022年中國(guó)垂直農(nóng)場(chǎng)行業(yè)洞察，36氪研究院

[7] 沃爾瑪入股Plenty，未來(lái)農(nóng)業(yè)的主角是垂直農(nóng)場(chǎng)？極客公園前沿社

[8] 垂直農(nóng)業(yè)：夢(mèng)想能否照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，中國(guó)科學(xué)報(bào)

[9] 國(guó)際農(nóng)藥管理的現(xiàn)狀及趨勢(shì)，農(nóng)藥科學(xué)與管理

[10] 成本高能耗大垂直農(nóng)業(yè)能否席卷中國(guó)，糧油市場(chǎng)報(bào)

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