CEA的盈亏,在设施之外决定——植物工厂的黑字流向何处

营养液罐。CEA的盈利流向设施之外——流向掌控种苗、基质、维护的资材层

谈到植物工厂的盈亏,我们往往会习惯性地翻开设施的损益表。有收入、有成本、有折旧——凭这一张表就能判断黑字还是赤字,理应如此。然而,海外将CEA(环境控制型农业)作为一个经济圈加以梳理的讨论,并不把那张表视为盈亏的起点。他们眼中,产生收益的地方在设施之外。明明都在谈「植物工厂」,衡量盈亏的基准点,从一开始就错位了。

农场的盈利如何流向上游

栽培线运转顺畅,良品率也不差。可一翻账本,始终差那么一口气迈不进黑字。做过人工光型植物工厂的人,对这种使不上劲的感觉,恐怕都不陌生。削减人工成本,重新审视电费,最后那一格就是填不满。

就说更换设备的时候吧。某家生菜工厂,栽培线趋于理想状态,良品率也上来了,可收支几乎纹丝未动。仔细一看,利润根本没留在农场里。使用费流向了掌握种苗、专用基质以及环境控制维护合同的资材厂商,农场则是持续支付的一方。再看投资候选,呈现的也是同样的形态。农场损益在赤字边缘徘徊,流向上游的费目却整整齐齐地堆着——这是我在人工光型叶菜现场反复目睹的景象。

利润容易留在上游,与其说是偶然,不如说接近于一种结构——这是我的判断。种苗、基质、环境控制维护。这三项,是农场只要持续运营就得每月支付的费目,而且难以切换。一旦组好生产线,换用不同种苗或基质,就意味着要从头重建栽培条件;替换控制系统,则连维护合同方都得整套更换。从资材厂商的角度看,这几乎等同于难以解约的定期收入——可以这样推断。我并没有直接看过资材厂商内部的损益,但从农场一侧的支付形态来看,取分容易留在上游的结构已隐约可见。

农场损益在赤字边缘徘徊,未必是因为良品率差。也可以这样读:是因为挣到的钱以使用费的形式,每月流向了上游。生菜与其在市场上直接销售,更多时候是以直接合同的形式交给超市或餐饮,单价由双方谈判决定。但掌握那份合同条件与续约主动权的是销售渠道一方,农场往往处于被动跟随的位置。合同一旦中断,或被要求降价,取分立刻缩水。栽培层容易薄利,与其说是价格本身的问题,不如说是「没有掌握销售渠道」的另一面。而资材一方,恰恰处在农场开工率越高、取分越多的位置。改善良品率所付出的努力,反而把流向上游的支付整整齐齐地堆了起来——甚至可以这样解读。要改善收支,比起提升线内效率,更应先质疑「在哪个层级掌握取分」。

为了避免误解,数字的一面也如实摆出来。栽培层本身容易薄利,这一点在研究中已被反复证实。有综述指出,垂直农业与CEA在技术层面完全成立,但高额初始投资、运营成本、监管以及专业知识的不足,被列为普及的壁垒(参考: 1)。不过需要注意的是,目前并没有哪篇论文证明了前述「利润被上游吸走」的机制本身。那终究是我从人工光型叶菜现场所见的支付形态中建立起来的判断,文献所支撑的,只到「栽培层容易薄利、高成本」这一层。请将两者分开接收。

在此基础上,农场是价格接受方这一点,从研究角度也得到了印证。一项从规模角度考察生菜工厂盈亏的单一模型测算,也可以读出:栽培层的盈亏脆弱到市场价格稍有波动就会大幅崩塌(参考: 3)。这意味着,只要规模到位,栽培层本身确实可以实现黑字(这一点在后面的章节详细讨论),但那个黑字对价格波动极为脆弱。

夺回取分的入口,因出身而异

注意到种苗、基质、维护这三项费目之后,现实中真的存在「不依附上游」的其他出路吗?接下来浮现的正是这个疑问。想要自行内制种苗或基质,无论技术还是成本都是沉重的选择。从农场立场出发,夺回取分的现实入口,究竟在哪里?

数据记录的种类。制造业出身的企业,可以从环境控制数据与设备层切入,作为掌握取分的入口

自持种苗固然是负担沉重的选择。但若一开始就认定只有一个入口,就会在那里陷入僵局。能够掌握取分的层级有多个,而且因自身出身不同,容易抓住的位置也各不相同。

来看从制造业进入的企业。有些例子是自持环境控制装置与传感器,向设备和运营数据层靠拢。将植物工厂的运营知识以数据形式向外输出,转而成为向其他农场连同装置一起供应的一方——这样的路径也是可以构想的。从餐饮或食品行业进入的企业,画面则不同。即便栽培本身外包,自有店铺和加工线——也就是销售渠道——从一开始就已掌握在手。能够以固定规格收购生菜这样的叶菜,在一定程度上具备消化市场价格波动的立场。

将种苗与基质内制化,不过是众多入口之一。资材、环境控制数据与运营知识、销售渠道、设备——从哪个层级是自身原本的强项出发倒推,才是现实的做法。并非每个层级人人都能握住;与自身出身相连的层级,才是最容易夺回的入口。

比较各层级时,并排几把尺子会让判断更清晰——可以这样梳理。进入该层级需要多少资本与技术;拿到的取分会受经济形势和价格波动多大冲击;以及与自身出身的距离有多近。例如,资材与设备层进入门槛高、投入重,但容易形成定期收入;销售渠道层若没有既有渠道这一资产就难以进入,但消化价格波动的能力相对强——可以如此并排估量。用同一把尺子比较,自身从哪里夺回才现实,便会浮现出来。

一项梳理国内植物工厂商业模式的案例研究也报告,有效的战略方向因出身而异(参考: 4, 5)。从制造业进入的企业,带入环境控制技术,进攻新的高附加值市场;从餐饮或食品服务进入的企业,则以锁定向自有既有渠道的稳定供应为目标。同样是「做植物工厂」,不能用降本这一条单一轴线来描述其多样性。不过,这些是从有限的国内案例中浮现的倾向,并不能断言在任何地方都同样适用。

还有一点。掌握上游层级并不意味着必然有回报。有调查指出,将装置和数据作为服务对外销售的模式,运营者是否能稳定盈利,目前尚不明朗(参考: 2)。与后面会提到的农场单体成功案例一样,运转良好的层级的故事容易浮出水面,而相反的一面则难以看见。无论选择哪个层级,那个层级中取分是否真的能留下来,都需要另行确认。

CEA指的不是植物工厂,而是一个经济圈

前面从农场实务的角度谈了层级的问题,这个视角真正发挥作用的地方,是解读海外的讨论时。在此先触及一个用词的问题。阅读海外资料,「CEA」这个词频繁出现。这是环境控制型农业的缩写,在中文语境中常被对应为「植物工厂」,但CEA实际所指的范围,远比这个对应词所暗示的宽广得多。本文将CEA理解为不只是单栋农场,而是涵盖资材、数据、销售渠道的一个经济圈。海外IR和投资报告在谈论CEA经济圈时,也可以读作是在讨论不是单栋农场的收支,而是在这个经济圈的哪个层级掌握取分。

沿工厂通道行走的管理者。CEA指的不是单栋农场,而是涵盖资材、数据、销售渠道的经济圈

将海外资料引入自身讨论时,事先对几个词做好对应,就不会迷失方向。对方说「CEA」,指的不是自身语境下的单栋「植物工厂」,而是涵盖资材、数据、销售渠道的整个经济圈。其讨论中出现的栽培本身那一段,对应自身语境下的「栽培层(农场层)」,其前后还有资材层、数据与控制层、销售渠道层、设备层依次相连。对方作为投资尺度使用的内部收益率(IRR)和净现值(NPV),用自身的话来说,就是衡量盈亏效率与规模的指标:投入资金每年以多少比率增长(内部收益率),以及将未来回收换算成今日价值后是多少收益(净现值)。只要建立好这套对应,就能在阅读海外IR和投资报告时,边将其翻译为自身层级的话题,边判断对方在谈哪个层级的事。

抱着「CEA = 植物工厂的英文」的想法去读海外资料,根本无从解读。因为那是将种苗、基质到环境控制装置与数据、设备,再到销售渠道,全部捆绑在一起的一个经济圈的名称。以装置和数据掌握取分的一方、以销售渠道掌握取分的一方、以资材掌握取分的一方,各自立着「我在哪里挣钱」的不同策略。若将此简单等号为「CEA = 植物工厂」,原本有多个层级的讨论就被压缩成一张平面,一切都变成「工厂收支的问题」。只盯着农场损益去读,海外资料作者真正在论述的核心——「去争哪个层级」——就会整个从视野中消失。

「在哪个层级掌握取分」作为结构性问题加以审视的视角,也与经济学中最优规模的研究相契合。植物工厂的经济性,由建设成本中的规模经济与客户开拓、劳动管理等运营交易成本之间的平衡决定,并非越大越好。存在最优规模,大规模化并不总是有利(参考: 3, 6)。因此,盈亏浮现为一个「配置」的问题——「在哪个层级、以什么样的结构放置取分」——而不是「削减多少」的问题。

农场单体盈亏与成功案例数字的解读方式

单看栽培本身,也就是农场层,能期待多大程度的盈亏?即便对「在层级中掌握取分」有了认识,农场层本身还有多少余地实现黑字,这个疑问依然存在。在海外投资报告中,也能见到内部收益率高、短期回收等成功案例,那些数字该如何接收?

从上方俯瞰整齐排列的生菜。确保规模后叶菜农场可实现黑字,但对价格波动极为脆弱

结论先说:农场层并非无法实现黑字。恰恰相反,有测算可以读作——只要规模到位,栽培层本身就能实现黑字。前述单一模型的测算显示,像生菜这样周转快、以规格定价的叶菜,已进入商业上可成立的阶段,超过平均规模(该模型为3,000m2)后,在不设补贴也不计税的前提下,可预期年利润率达28~37%(参考: 3)。问题在于,这个黑字对价格波动极为脆弱。同一测算显示,若生菜市场价格下跌两成,实现黑字所需的最低面积从38m2暴增至1,700m2。盈利本身固然可以成立,但那条盈亏线会因价格小幅波动而偏移数十倍——这是它所携带的脆弱性。因此,不是「叶菜农场不赚钱」,而应读作「规模到位可实现黑字,但盈亏对价格波动极端脆弱」——这才是忠实于原典的接收方式。

在此需要划定类型的界线。前述盈亏讨论,针对的是在室内用电力培育的封闭型(人工光型)。封闭型能商业运转的,几乎只有生菜、香草等叶菜。另一方面,番茄这类果菜,在利用太阳光的温室型中已作为核心商业作物成立。海外综述也报告,温室培育的番茄每公顷产量可超过500吨(参考: 7),这是在封闭型叶菜之外另一套体系中成立盈利的领域。若一概而论为「CEA中只有叶菜能实现黑字」,就跳过了太阳光型果菜的存在。将讨论限定在封闭型,准确的接收方式是加上类型注解:「商业上能运转的几乎只有叶菜」。

谈到主食谷物,又是另一回事。在室内用电力培育水稻、小麦这类谷物,生产成本高企,以当前市场价格为前提根本无法盈利。有测算指出,在垂直农场种植小麦,其生产成本可能是露天栽培的约50倍(参考: 8)。这是带有「可能」这一hedge修饰的数字,并非确定值,但就数量级的感知而言,说明了在当前价格与当前技术条件下,主食谷物在封闭型中结构性地难以成立(参考: 7)。顺带一提,谷物不成立或「没有补贴就无法成立」的论点,来自针对包含露天栽培在内的谷物整体的研究。将其直接套用到叶菜的人工光型工厂上、读作「叶菜也依赖补贴」,则是过度延伸——正如前面所见,叶菜(生菜)恰恰是在不设补贴也不计税的前提下实现了黑字。谷物的话题与叶菜的话题,需要分清归属分开持有。

在海外看到的内部收益率高、短期回收的数字,不应一概否定。但直接照单全收,并不明智。那些案例,往往是在特定农场、特定地区或合同条件下恰好咬合的例子,而且运转不佳的农场不会浮出水面。因此,进入视野的只有成功案例。越是亮眼的数字,越可能只是针对单一农场的案例,或刊载于同行评审可信度称不上高的媒体,不是可以直接依赖的东西。这类案例分析,本就不会把亏损农场纳入分析对象。因此,「在特定条件下成立」是能知道的,但整体母数中成功概率有多高,实际上至今无从知晓。把个别成功数字直接作为自身前提来用,最终会落空——原因正在于此。

话虽如此,这并不是「所以不要做农场」的故事。叶菜农场规模到位可实现黑字,但对价格波动脆弱。将这种脆弱作为既定条件接受,再重新设计成与其他层级组合、分散取分的结构。那才是出发点。

将层级划分与个别案件的精查分开

最后,划定一条界线。前面所述「从层级看取分」的思维方式,作为重新整理自身定位的出发点是有用的。但这终究只是指明出发点,并不持有超出此处的答案——个别案件是否真的能盈利。这个农场、这套设备究竟值不值得投,是要逐一核实选址、电力合同、销售渠道把握程度的精查领域,那已经是专业尽职调查(due diligence)的工作了。

决定在哪个层级参与竞争,与在该层级中逐一核实个别案件能否盈利——这两件事,最好分开作为不同的任务来持有。跳过前者只精细推敲后者,若自身参与竞争的层级本来就选错了,不过是徒劳;反之,只决定了层级却省掉精查,则不过是纸上画饼。

本文所能交付的,是位于那之前的「层级划分」的部分。请先从自身出发,倒推写出:在CEA这个经济圈中,自己究竟置于哪个层级——农场、资材、数据、销售,还是设备。盈利流向了哪里这个最初的问题,只有到那时,才能真正用自己的双手解开。

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参考文献

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  3. Yunfei Zhuang, Na Lü, Shigeharu Shimamura, Atsushi Maruyama, Masao Kikuchi, Michiko Takagaki(2022) Economies of scale in constructing plant factories with artificial lighting and the economic viability of crop production. Frontiers in Plant Science. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.992194
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  1. 伊藤 宏比古, 妹尾 堅一郎, 久保 恵美(2016) 植物工場に関するビジネスモデルの多様性. 研究 技術 計画. https://doi.org/10.20801/jsrpim.31.3-4_269
  2. Sumika Kashiwagi(2019) The Significance of Vegetable Production and Its Diversity in Plant Factories: Case Studies of Completely-controlled Plant Factories in the Kanto Region. Keizai chirigaku nenpo/Keizai chirigaku nempō. https://doi.org/10.20592/jaeg.65.2_177
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