近两三年，市场对植物工厂项目的投资热度日益增长，最高单体项目投入已经达到十亿元级别，不少媒体报道高呼“植物工厂行业即将爆发”。那么，植物工厂作为新兴行业，在技术设备研发、国家战略指向、市场空间拓展和资本投入体量等方面，到达了哪一阶段，是否已经到达喷薄而出的前夜了呢？
五大核心技术、四项核心装备基本成熟
中国农科院农业环境与可持续发展研究所研究员杨其长在此前的媒体报道中曾指出，我国已掌握了植物工厂的五大核心技术，即“LED节能光源创制、光温耦合节能环境控制、营养液栽培、蔬菜品质调控以及智能化管控”，而且，在LED人工光源技术这一“核心中的核心”技术上，还处于全球领先地位。
而植物工厂的四项核心装备为“立体多层无土栽培技术装备、人工光照明技术装备、智能环境控制技术装备、植物生产空间自动化管控技术装备”，目前在我国也已经达到可投入标准化和商业化应用的阶段。
铁汉生态控股子公司铁汉人居生态研发中心经理钟丽娜在接受笔者采访中指出，目前植物工厂的核心技术难点并非光源、营养液等单项技术，而是光、温、营养、空间等多种环境因素组合的一体化装置，如何根据不同的市场需要进行个性化创设；在基础技术研发已经日渐成熟的情况下，对产品设计的技术化细节的不断优化，还有较大的提升空间。
国家层面的高度重视
2013年国家“十二五”863计划项目“智能化植物工厂生产技术研究”在中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所立项启动，表明了国家层面对植物工厂研发与产业化前景的认可，具有里程碑式的意义。该项目在全国共有20多个优势科教单位和企业的160多位专家参与，项目总经费达4611万元。
2016年6月3日，由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所“设施植物环境工程团队”自主研发的“智能LED植物工厂”成果亮相国家“十二五”科技创新成就展，受到了党和国家领导人的高度关注，这对植物工厂产业化具有积极的推进作用。
2016年6月17日农业照明专业委员会成立，成为以LED植物工厂照明为主导的植物工厂推进的全国性组织平台。
可见，国家层面对植物工厂及其相关技术装备研发是抱着认可和持续支撑的态度，这为植物工厂及其相关技术研发和推广的奠定了基础。
资本集聚势头已成
正如文首所说，近几年资本对植物工厂的关注度持续提高，已经从“临渊羡鱼”进入“退而结网”。
第一类资本为农业行业内巨头，如中粮集团在北京市房山区建设的中粮智慧农场，总规划占地17200亩地，计划投资360亿元，目前占地面积1178亩，固定资产投资3．8亿元。其核心区为智慧农业温室，展示多种领先农业技术，是集高科技农业展示应用、现代农业科普教育、高品质生态田园休闲为一体都市农业示范中心。
第二类资本为技术设备巨头，如光电龙头企业三安集团斥资70亿设立中科三安公司，就是依托自身在LED光源技术设备上的领先优势，跨界转型植物工厂蔬菜种植。类似的还有飞利浦、三菱、东芝等公司，也是基于在灯具设备方面的技术优势，进行植物工厂的跨界投资。这类投资项目多为室内立体水培农业，设施规模较大，功能为技术示范及蔬菜批量生产。
第三类为技术产业化资本投资，如北京农众实业有限公司投建的位于北京市平谷区马坊镇的植物工厂，就是基于中国农业科学院、中国农业大学的科研团队支持。广州绿垠农业科技发展有限公司，是基于华南农业大学相关科研团队支持建设的规模化蔬菜种植基地，其产品主要供应高端超市及作为供港蔬菜。
第四类为创业资本投资，如卒子科技（深圳）有限公司，将智能硬件技术与农业种植技术结合起来，主要提供模块化的蔬菜工厂成套设备和全套技术解决方案，还通过搭建APP优鲜共享平台，为社区合伙人提供统一的蔬菜营销、销售、推广渠道。
市场空间巨大
众多资本瞄准植物工厂行业，看中的就是食品消费升级的战略性机遇，以及叶菜特别是生食鲜叶菜类产品的巨大市场需求。
根据麦肯锡《2016年中国消费者调查报告》，近年来中国消费者正在变得越来越成熟，越来越挑剔，消费形态正在从大众产品到高端商品转变，开始寻求更为均衡的生活方式——健康、家庭和体验。而植物工厂由于对植物生长过程的高度控制，可以使得蔬菜在一定程度上脱离原生自然环境的影响，相较露地蔬菜更少污染、更少农药，更为安全健康。而这与消费升级的方向是一致的。
有研究指出，对于中国的消费者而言，植物工厂种植蔬菜的相对安全性才是吸引他们购买的核心原因，近年来民众对食品安全问题的关注也将利好植物工厂行业。
另外，由于我国既有的食品消费结构，我国对叶菜类的消费市场规模本就巨大，据统计，2016年2——11月蔬菜累计总产量1017．95万吨，与需求量基本相当。按照平均批发价4．14元／公斤计算，这是一个百亿级别的市场。而随着西方饮食习惯和生食方式的流行，中国市场对叶菜类特别是生食鲜叶菜类产品的需求量正在高速增长。
面对这一高昂的投入产出，以及不断高速增长的市场需求。所以，植物工厂挺身而出了，植物工厂减少了蔬菜在生产、流通各个环节中的不可控因素，从而成本降低了。有了植物工厂，老百姓从此再也不用看天吃菜、在自家就可以享受到安全、新鲜、绿色无公害的高品质蔬菜。
那么，既然技术设备成熟、国家重视、资本集聚，市场需求也有较大发展空间，为何植物工厂行业目前仍未爆发呢？
什么阻止了行业爆发？
此前，种植成本过高一直被认为是植物工厂行业难以在短期内爆发的重要原因，对此，目前大多数植物工厂采取产品高端化、品牌化的策略，希望通过高端产品定位和价值溢价，来抵消过高的生产成本。然而，至今尚未有一家取得突破性发展的现实证明，走高端路线并不是解决行业发展瓶颈的好办法，这是为什么呢？
多样化种类需求和单一供给的矛盾
据统计，我国居民最常食用的蔬菜包括以下28类，其中，叶菜类蔬菜包括菠菜、大白菜、甘蓝、小油菜、生菜、芹菜、大葱和韭菜；花菜类蔬菜包括花椰菜和青花菜；根菜类蔬菜包括白萝卜和胡萝卜；茎菜类蔬菜包括洋葱、大蒜、生姜、莲藕、马铃薯和莴笋；果菜类蔬菜包括冬瓜、黄瓜、南瓜、西葫芦、茄子、甜椒、番茄和豇豆；食用菌类包括平菇和香菇。其中，目前适合植物工厂的水培法种植的种类，只包括叶菜类（特别是生菜）、食用菌类和个别果菜类，甚至目前部分植物工厂只适合生产少部分生食叶菜，只能满足消费者的部分需求，很难通过高端定制、包揽消费者蔬菜消费的方式形成品牌忠诚。
但卒子科技的商业模式可以弥补多样化种植需求带来的供给矛盾，卒子科技的APP优鲜共享上有CSA（社区支持农业），用户只要下载优鲜共享，购入设备，就能在社区里面与邻里间共享自家的新鲜高品质蔬菜，以共享经济的模式来辐射带动整个社区的多样化种植需求共享。
分散需求和集中供给的矛盾
植物工厂生产蔬菜多为新鲜生食叶菜类，产品新鲜度是决定其价值和用户体验的核心指标，而面对相对分散的用户分布，集中化生产的植物工厂要负责将蔬菜配送至用户家中，技术难度和成本压力都会成倍提高，而要求专注于蔬菜生产的植物工厂，还要兼长蔬菜物流配送，使得运营难度成倍加大。
针对这一矛盾，卒子科技采用在社区内设立小型生产基地的方式来化解，社区合伙人只要购入几台设备放在家里，用户有需求，合伙人就可以将设备上的蔬菜分发给小区邻里间的用户，从而解决了分散需求和集中供给的矛盾。
常规化需求和高端化供给的矛盾
根据中国农业科学院农业信息研究所对我国蔬菜市场2016年的价格统计，我国蔬菜平均批发价格为4．14元／公斤，而生产成本因各地区的要素禀赋、生产方式不同和蔬菜品类的不同而具有较大差异，以深圳地区为例，生菜的平均生产成本在0．52元／公斤左右（2014年数据）。
而据笔者了解到的植物工厂的生产成本，高的达到8——12元／公斤，最低的也有3元／公斤，不仅生产成本远远高于陆地蔬菜，甚至有些高于批发价格。
植物工厂在日本、荷兰等国出现之初，其原本的目的是为了解决土地资源匮乏导致的蔬菜成本高企问题，为此，这些国家的科学家才采取立体化种植、人工灯光、营养液水培等方式，增加土地、光、营养的利用效率，大大提高生产效率以此降低成本。
可见，植物工厂出现的初衷，是为了降低蔬菜的种植成本的，而由于日本、荷兰等国蔬菜种植成本本来就很高，植物工厂生产的蔬菜成本仅比露地蔬菜成本高50％左右（日本露地生菜价格约为人民币20——39元／公斤），加之其安全性相对高于露地蔬菜，所以是具有竞争力的。饶是如此，这几年还有不少高调进军植物工厂的技术巨头，最后却暗淡退场，如东芝在日本国内建造的最大规模的完全人工光型植物工厂“无尘室农场”，就在今年年初宣布关闭，植物工厂的经营风险可见一斑。
这里应该指出的是，以上指出植物工厂行业在供给和需求之间的根本矛盾，并不是否定这个行业，而是提醒想进入这个行业的大佬们，充分分析市场、了解痛点。而笔者也观察到不少行业从业者，针对以上这些行业瓶颈和痛点，进行了诸多有趣的探索。
植物工厂的消费场景探索
集中供应的大规模植物工厂
随着LED灯具技术的进步，如今的植物工厂中光源产生的成本已经减少到十年前的一成，将植物工厂从实验室走向民用大大推进了一步，但即使成本大幅降低，对目前大部分全人工光源的植物工厂而言，电费成本仍占到90％之多，可见这方面的技术改进空间还有很大。
为此，不少业内公司通过使用部分自然光源的方式来降低成本（但如果完全不使用人工光源，那么也就不成其为“植物工厂”了），同时通过增加种植规模、提高生产自动化水平等方式，来降低人工成本和运营成本。据笔者了解，目前有些植物工厂项目，如广州绿垠，可以将蔬菜种植成本压低至2．4元／公斤左右，和类似品质的绿色、无公害蔬菜相比，已经有相当的价格竞争力。
这种大规模种植模式的风险首先在于单体固定资产投入比较大，占用了较大规模的启动资金，投资的门槛比较高。以全光源植物工厂为例，每平米的设备投入需4000——10000元，这意味着一个1000平方米的植物工厂初期建设投入就要400万——1000万元，而投入运营后，大量人工光源、空调系统带来的电量消耗又是一笔不小的固定支出。
其次，这种模式对销售渠道稳定性的要求较高，绿垠的水培鲜叶菜类每月可收获一茬，每天的产量都有数千斤，如果没有稳定、高效、大额的销售链条支撑，可能出现产能过剩的滞销风险。
另外，由于生产的集中和消费的分散的矛盾，这类项目在选址上颇有门道，要选择接近消费地、交通方便的郊区或农村，才能够兼顾压缩土地成本和保证物流时效，如绿垠选择在广州增城建设基地，就是考虑到产品必须能在数小时内运至香港上市，确保蔬菜的新鲜。
面对这些矛盾问题，卒子提出了社区合伙人，合伙人无需投入多大的资金，只要购入几条设备放在家里，就可以服务整个社区，当然这些问题都可以得到解决。
分散至家庭的阳台生态模式
为了解决蔬菜运输影响新鲜度和一次性投入成本过高的问题，部分企业选择了设计“阳台生态”型产品的商业模式。这种模式将种植设备设置在消费者家中，既可在阳台采用自然光照射，也可在室内进行人工灯光补光，种出的蔬菜，消费者可以现采现吃，最大程度保证了蔬菜的新鲜和对安全性的信任。
这种模式存在的问题是，由于消费者并非专业种植技术人员，虽然种植设备的设计已经尽量考虑到操作简单易行，仍然无法像在大规模商业化植物工厂那样保证种植效果，消费者对植株生长中出现的问题难以及时观察并恰当处置，会加剧蔬菜种植效果的滑坡，从而对用户体验造成负面影响。
如果要提高设备对家庭环境的适应性，就要提高设备的技术投入，也就是提高了设备的研发制造成本，使得模式不得不倾向于高端定制路线。而如前文所述，走高端路线的植物工厂，也无法解决消费者对蔬菜种类多样化的需求、对常规化消费的需求，也就是说，让产品不具备足够的吸引力撬动消费者的购买决策。
另外，这种模式在产品设计路线上，有两个相互平行的思路，一种是直接邮购育成的菜苗，让菜苗在消费者家中通过最后的育繁阶段，这样可以把技术难度最大的出苗、育苗、间苗、移苗等程序放在公司这一端由专业人员设备来做，最大程度地保证蔬菜种植过程受控，确保产成品成活度和质量。但这种技术路线的问题是娇嫩的菜苗对物流的要求高，在运输中出现的损耗，会影响受众体验。
另一种思路则是直接邮寄种子定植盘，由消费者自己进行育苗等工序，这个路线规避了菜苗运输损耗问题，但对消费者的技术要求较高，需要对其进行相当程度的培训，对售后客服的要求也会比较高。
卒子就是的商业模式就是后一种，值得一提的是卒子科技是通过线上平台APP优鲜共享，用户在平台上就可以悉知这些简单的种植技术，不需要对用户再进行复杂繁琐的培训。而社区合伙人就解决了直接给用户邮寄流通过程中的弊端，合伙人在社区邻里间就可以完成这一服务。
公共空间的植物工厂
部分业内企业为了解决消费者技术专业度不足的问题，选择餐饮场所、中央厨房等作为自己的目标受众，这样增加了客单量，减少了培训成本。
如深圳创业项目“妖精的盒子”将咖啡厅作为B端受众的突破口，首先，将植物培养设备作为展示装置，为咖啡厅打造特色景观，吸引更多客流。其次，也能为咖啡厅提供新鲜食材，咖啡厅的餐饮特色（西餐冷食）也可以与水培蔬菜的主要品类形成匹配。最后，放置在咖啡厅的蔬菜培育装置还能为“妖精的盒子”的销售形成成本较低、定位精准的线下流量入口。
同样位于深圳的卒子科技，正在积极开拓针对社区小型基地的技术设备服务业务，他们帮助加盟商在具有消费需求的中高端社区建立小型蔬菜种植基地，使得基地兼具展示引流、蔬菜种植和销售的功能，还通过自主开发的APP优鲜共享平台，帮助社区合伙人解决产品营销、推广和销售等经营问题。
还有的业内企业如都市田园，为办公区和购物区建设楼顶空中菜园，还可为学校、机关食堂的蔬菜供应提供植物工厂式的全套解决方案，这类设施也是集线下引流、展示科普、种植销售等多项功能为一体。有机食材电商网站良食网打造的“天空农庄”更是将水培蔬菜设施作为儿童休闲娱乐设施的一部分，充分发挥了植物工厂技术的科普、娱乐价值。
笔者认为，创业资本的加入无疑为植物工厂的多元市场化之路打开了无数扇门，但同时也存在市场拓展费用高，前期业务增速较慢，有效市场需求尚待探索等方面问题。而归根到底，无论哪一种模式都有其可取之处，关键是要找到自己的核心资源，然后选择、设计一种能将自身优势最大化、模式风险最小化的方式。
植物工厂行业，在技术设备、战略时机、市场需求和资本投入方面都已经蓄势待发，那么谁将成为引爆整个行业的开路先锋？在植物工厂行业领域的创业者们，还会创造出什么样新奇有趣的创新模式？笔者还将继续观察。
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