头豹：2023年中国垂直农场行业研究报告-高效高产的智慧农业

头豹研究报告| 2023/02 中国：农业系列 观点摘要 联合国预测2050年世界人口将达到98亿人，经测算全球粮食产量必须提高70%才能养活近百亿人，届时城市化率将高达70%左右，剩下不到30%的农村人口将难以支撑全球庞大的粮食需求。蔬菜粮食的供求矛盾已经是全世界后城市化世代急需解决的问题，而高效高产的垂直农场提供了一个绿色可持续的解决方案。 垂直农业对农业、环境及生态系统都有正向影响，各国政府也正在大力扶持这一新兴种植模式发展，提供一系列指导及激励措施。本报告着重分析垂直农场行业的发展现状、技术应用、优劣势、产业链以及代表企业，预计2027年中国垂直农场行业规模可达82.5亿美元。 垂直农场已完成从概念向建筑形式的转变 垂直农场起源于巴比伦空中花园，历史悠久，但由于技术瓶颈限制及高昂的成本投入，垂直农场直至现代才以建筑形式出现。农业发展从传统农耕向设施农场再到如今的垂直农场，科技含量不断提升让农业越来越可控，产量和效率愈来愈高，但成本投入不可避免的显著增加 粮食供需矛盾驱动垂直农场发展 如今全球面临人口激增、粮食消耗量日益增加，现代农业又来到十字路口，以上种种农业需求侧困境都将成为推动高效高产的垂直农场行业的根本驱动力。粮食供需矛盾同时驱动高效高产的垂直农场行业的发展，其经济与社会价值也在日益彰显 行业集中度低，呈区域分布特点 目前垂直农场行业集中度并不高，以初创企业为主，呈现区域化分布的特点，美国市场成熟度较高，中国日本发展速度较快。行业当前以一级市场融资为主，但2020-2021一年多的时间集中上市了至少6家企业，陆续有企业进入二级市场融资，表明垂直农场行业已进入成长阶段。 垂直农场行业综述——行业特征 随着农业科技的不断进步，垂直农场从概念成为现实，行业具有高效高产、智能自动化、成本投入高三大特征 垂直农场行业三大特征 高效高产 不同农业模式耗水量对比，2021年 不同模式单位面积产量对比，2021年 传统农耕 100% 超传统农业 垂直农场凭其先进的农业科技及技术设备从而实现高效高产，但也使得前期成本投入较高 垂直农场的目标就是通过最大化利用垂直空间，从而减少耕地资源使用的同时以最低的水资源、肥料及杀虫剂等等的消耗来实现产量最大化。但由于垂直农场中作物的生长环境完全由人类创造并控制，需要极大的电力能源的消耗，据国外研究人员预测，如果利用垂直农业取代美国全年的小麦生产，仅照明用电需要的电量就是美国所有电站1年生产总电量的8倍。按照中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所环境工程研究室主任杨其长的估算,垂直农场每平方米的成本投入高达5000~10000元，一栋高质量的垂直农场可能需要数十亿美元，成本投入极高远超传统农业 垂直农场行业综述——市场规模 人口水平飙升及耕地资源稀等因素导致粮食供需失衡，从根本上驱动全球垂直农场规模扩张，中国作为全球垂直农场发展最迅速的国家之一，预计2027年市场规模可达560.8亿元 中国垂直农场行业规模2017-2027E 全球垂直农场市场规模，2017-2027E单位：[亿美元] 全球垂直农场市场规模 300 250 200 150 100 50 0 249.9 201.0 161.7 130.1 中国垂直农场市场在全球市场占比 104.7 84.2 65.9 51.6 40.4 31.6 中国垂直农场行业规模 全球垂直农场市场规模 完整版登录www.leadleo.com 搜索《2023年中国垂直农场行业研究报告：高效高产的智慧农业》 中国垂直农场行业近年来发展迅速，在全球市场份额占比不断攀升 垂直农场、LED植物照明、农业科技等领域正受国内资本大力追捧，叠加城市化进程加快、人口激增的同时耕地面积不断下降等因素驱动中国垂直农场行业迅速发展，国家智慧植物工厂联盟主席、中国农业科学院智能植物工厂首席科学家杨其长表示中国已成为世界上植物工厂发展最快的国家。垂直农场的规模和产业化进程已经不亚于外资企业。预计2023-2027年复合增长率可达到33.2% 垂直农场模式——优势分析 如何在人口激增、土地紧缺的情况下，以有限的资源为全人类提供充足的粮食？垂直农场凭其四大优势为后城市化世代提供了一个可靠的解决方案 垂直农场优势分析 农作物产量、质量更高 垂直农场运用前沿栽培技术，人工创造最佳生产环境，全年不间断生产，使得作物无论是单产还是质量都远高于传统农业生产 循环利用有机废物 垂直农场采用生态循环的生产方式，动物粪便可为农作物提供有机肥，农作物生产过程中产生的有机废物又可转化成可利用的清洁能源，全程无需化肥农药 智能农业，自动化程度高 垂直农场将人工智能、机器学习与农业科技结合起来，将建筑内农作物都置于完全受控的生长环境内，通过人工智能自动控制灯光、水分、湿度及营养，使得作物始终处于最佳生长环境下 相较传统农耕更节省水、土地资源 垂直农场通常采用前沿农业科技以及先进的水培或气培种植，可比传统农耕减少95%的水资源，而且作物可在相同面积产出数十倍的产量，极大的节约了日益紧缺的土地资源 垂直农场行业通过前沿农业科技，在作物产量、质量提升的基础上提供了农业可持续的解决方案 垂直农场将传统农业的种植、收获、加工等环节整合在一起，采用智能化、自动化、信息化等技术，实现农业生产的全过程控制。在强大的农业生产能力支持下，垂直农场不仅可增强内部生态系统抵抗灾难的能力，缓解全球生态危机，全年不间断无污染绿色的生产种植农作物，满足未来的粮食需求。还希望实现处理垂直农场内甚至城市产生的有机废物和废水，改变现有城市循环系统，产生可再生能源服务城市。整体而言，垂直农场具有绿色可持续、降低污染、节约土地、节约水资源、提高农产品品质及产量等优势 垂直农场产业链分析——产业链图谱 垂直农场产业链上游包括农业组件生产制造商，中游是大型垂直农场企业和解决方案提供商，下游则是农产品销售渠道 垂直农场行业产业链图谱 完整版登录www.leadleo.com 搜索《2023年中国垂直农场行业研究报告：高效高产的智慧农业》 垂直农场行业竞争格局分析 目前垂直农场行业集中度并不高，以初创企业为主，呈现区域化分布的特点，美国市场成熟度较高，中国日本发展速度较快 垂直农场行业竞争格局情况 完整版登录www.leadleo.com 搜索《2023年中国垂直农场行业研究报告：高效高产的智慧农业》 垂直农场行业公司大多通过一级市场融资，成立时间整体较短 从行业的主要融资方式可以判断该行业所处阶段，垂直农场行业当前以一级市场融资为主，但2020-2021一年多的时间集中上市了至少6家企业，包括AppHarvest、Urban-Gro、Agrify、Hydrofarm等等，说明行业已经陆续有企业进入二级市场融资，表明垂直农场行业已进入成长阶段。 未上市的头部企业AeroFarms、Plenty、Bowery Farming等等也在最近一轮融资中获得超过1亿甚至3亿美元以上的投资，拥有较为雄厚的资金背景和渠道，能够投入大量资金到技术升级及扩大农场规模中，预计未来竞争格局将日趋激烈，行业集中度也将持续上升