植物工厂基础与概要
植物工厂的课题与问题,建造之前就基本已经决定了
为什么这么多植物工厂,会像盖了同一个章一样,卡在同样的问题上?如果每家工厂遇到的麻烦各不相同,那不过是各自的不走运。但现实是,课题清单重叠得出奇。当巧合如此整齐,第一个应该怀疑的,不是现场本身,而是在那之前做出的设计选择。
电费和人工成本,大多属于症状那一侧
一排排皱叶生菜,越看越漂亮。我走访过不少人工光型植物工厂,绿意的渐变层次分明,技术本身确实让人由衷折服。但每当我心想「这批菜,到底卖到哪里去了」,话题往往就开始含糊起来。摆在超市货架上,紧挨着普通生菜,售价贵上那么一点点。听那些经营困难的工厂诉说——在我见过的人工光型现场里,最后几乎都会归结到电费和人工成本。但仔细想想,总觉得哪里不对劲。早在决定「种生菜」「批发给超市」的那一刻,是不是就已经有什么被决定了?那些走得艰难的工厂,是不是从一开始,所种之物与销售渠道的组合就过于紧绷?我越来越觉得,很可能如此。
电费和人工成本,确实让人痛苦。但它们大多是症状那一侧。就像看到发烧就去找退烧药——成本沉重的根源,早在更上游就已经决定了。在哪里决定的?就在你拍板「种什么、卖到哪里」的那一刻。从那一刻起,那家工厂能够承受的成本上限,已悄悄被锁定。与露地土耕相比,植物工厂的结构决定了它必须在最初就背负「固定成本大包袱」——以厂房、设备、电力的形式压上来。因此,如果没有选好一种「即便承担这份沉重成本仍能留下利润」的销售方式,无论现场再怎么努力,都会有一道削不掉的成本底线横亘在那里。
在这里,我先把本文的整体框架放出来。上游的「种什么、卖到哪里」,决定了这家工厂一年所能触达的利润天花板——换句话说,就是成本的底线。而日常运营(用电方式、人员调配、良品率),则决定实际业绩能在多大程度上接近那个既定天花板——也就是到达率。上游决定天花板,现场的人决定到达天花板的比率。两者都牵动着收益。因此,按顺序来说:建造前要在上游把天花板本身拉高,建造后要靠运营吃干榨尽。带着这个视角,后面的内容才会更容易理解。
常见的情况是,上游的选择方向完全走反了。采用成本最高的种植方式,却把产品送上价格最透明、最容易被拿来比价的货架。生菜正是如此——旁边摆着普通生菜的货架,在买家眼里就是「同一样东西贵一点的那个」。把产品摆到那里,就等于主动宣告「我要打价格战」。但要打价格战,固定成本高的一方根本赢不了。也就是说,走得艰难的工厂,有相当一部分并不是在现场失败的,而是在最初的组合上,就自己选了一个以价格来比较的难赢擂台。在我见过的人工光型范围内,这样的案例不在少数。最终落到电费话题上,是在那个擂台上拼命奔跑的结果,并非问题的全部。反过来说,这里也恰恰是最有希望的地方。更换设备固然费力,但「卖给谁、如何让对方感受到价值」,往往还有重新考量的余地。
文献指向同一个方向。以商业化规模运转的植物工厂,产品几乎全部集中于叶菜、香草与浆果类,而这些作物在全球卡路里供给中只占几个百分点的份额。一旦涉及大米、小麦等主食谷物,以现有技术和成本结构根本无法实现盈亏平衡。综述2与评论文章1都指向同一结论。因此,「种什么」这个问题,在谈口感或工艺之前,就已经先决定了你所在的赛道,到底有没有盈利的可能。
「打价格战,固定成本高的一方赢不了」——这一点在某篇论文中也有直白的指摘:植物工厂背负着高额初始投资和高能源成本,却要在利润微薄的食品流通中厮杀。能否在经济上存活下来,才是普及最大的壁垒(3)。技术上或许有提升效率的空间,但这并不直接转化为消费者愿意支付的价格,也不直接转化为利润。
为什么这么多工厂聚集在同一个擂台
那么,从一开始就选择不被比价的销售渠道不就行了——你可能会这么想。其实,那些经营不善的工厂,大概也都明白这个道理。可不知为何,很多人还是走向了种生菜、批发给超市那条路。即便隐约感到那是个难赢的擂台,还是选了它,自有其理由。

原因之一,是起步门槛低。生菜卖给超市,种法和销售渠道都已经「存在」于那里,看得见,摸得着,因此开始时的不安感很小。而「不被比价的销售渠道」,起初连轮廓都看不到,贸然踏入,就像把脚伸进浓雾里,内心没有底气。于是,选择时的判断标准,从「能赢吗」转向了「能开始吗」。按起步难度来选,所有人都被吸引到同一个入口。
而且,「生菜批发给大型零售商」这条路,本身也有相当合理的逻辑支撑。在叶菜中,生菜的栽培技术最为成熟,启动期的失败率低。与大型零售商合作,订单量集中,能支撑启动期的资金周转。补贴政策的设计,也往往倾向扶持这类易种易卖的模式。所以,与其说这是「因为没做功课」,不如说是理性选择的结果——大家汇聚到同一个入口。同一个入口,直通同一个擂台。于是,最拥挤、价格厮杀最激烈的地方,自然而然地积聚了最多的人。
麻烦在于,这个选择并不带着「失败」的面孔。种出来有形有样,货架上也摆得起来,表面上看,一切都在向前推进。真正的压力显露出来,是在固定成本发威之后的很久。所以连创业者本人,也很难察觉到底在哪个环节选错了擂台。起步越容易的路,有时越通向难赢的地方。如果是这样,真正被考验的,不是「你是否知道」,而是「你是否有决心,从一开始就花时间去找那条看不见的销路」。这个如何找到并设计出那条看不见的销路,本身就是一个值得单独展开的大课题,这里就不深入了。
「人们聚集在价格厮杀的地方」,这一点从消费者调查那一侧也得到了印证。调查植物工厂出产的蔬菜时,消费者购买与否,价格起着决定性作用。而且,表示担忧「是不是人工的」「安不安全」的人占了相当大的比例,某项调查中超过六成的受访者都提出了某种不安(台湾调查,390名受访者,4)。也就是说,直接摆上普通货架,买家就容易把它定性为「贵一点、还有点让人不安的生菜」,置于价格比较的擂台。但同一项调查也显示,当「谁种的」变得清晰可见——比如大学或企业联名品牌——人们表示愿意为此多付一点钱。这与「销售渠道的选择决定擂台」的说法,不正好吻合吗?
将课题分为决定天花板的层面与追求到达率的层面
我一直在说,「种什么」制约着销售渠道。这不仅仅作用于销售渠道,同样作用于所需的规模。选定作物,不只是选「种什么」,而是同时选定了这种作物能够成立的「最小体量」。叶菜这类作物,周转周期短、可多层叠架;而需要较长时间才能结果、植株高大无法多层叠架、单位面积产量又低的作物,两者要达到同等销售额所需的建筑面积,从一开始就是两个完全不同的世界。因此,选定作物的那一刻,所需厂房的大小和所承担固定成本的重量,也悄悄地一并带来了。

这里需要注意的是,规模事后无法顺滑地追加。厂房和设备是以一定单位整体导入的,很难做到「稍微不够,就稍微扩大一点」这样的微调。这也是我亲历人工光型工厂启动过程的切实感受。因此,作物的选择,与制约销售渠道一样,也通过规模决定了成本的底线。两者其实根出同源。
「作物连所需规模都一并决定」这一特性,在模型估算中体现得相当极端。某植物工厂设施群的估算显示,生菜在商业上实现盈亏平衡的最小栽培面积,大约是数十平方米量级;而以相同设施条件(人工光型密闭式估算)种植草莓,盈亏平衡所需的面积则据估算跃升至数万乃至十万平方米以上。仅仅因为作物不同,所需面积的数量级就完全变了。而且,所需规模并非只由作物决定。即便是同一作物,预设的售价不同,盈亏平衡所需的面积也会大相径庭(5)。「种什么、预设以什么价格出售」,悄悄决定着所需规模。
在此基础上,将课题按决定它的层面来区分,大致分三层来看会更清晰。这并非「主要原因就这三个」的穷举,而是一个便于区分「事后可以改动的层」和「不可改动的层」的整理框架。
最底层是厂房与作物的组合。这一层决定了那家工厂一年所能触达的利润天花板——总量本身。它是最坚硬的一层,一旦建造完成,无论现场多么努力都无法改变。那些非得倒回到设计阶段才能解决的问题,通常就出在这一层。
其上是「销售渠道与销售方式」这一层。这一层决定了你能以多大力度向既定天花板发起冲锋。看似固化,实则仍有可为。即便是同一作物,卖给谁、以何种价值呈现,往往还有重新斟酌的余地。前面提到的「寻找不被比价的销售渠道」,就是在撬动这一层。
最顶层是「日常运营」这一层。用电方式、人员调配、良品率等都属于这里。作为困扰浮现到台面上的,正是这一层,但它的使命是:将实际业绩尽可能贴近下方两层所决定的天花板——也就是追求到达率。因此,若要划一条线:「厂房与作物」是决定总量、不可移动的前提层;「销售渠道与销售方式」是向天花板发起冲锋的层;「日常运营」是追求到达既定天花板的到达率的层。按顺序来说:建造前要在下两层把天花板本身拉高,建造后要靠运营吃干榨尽。把这个顺序搞错,在天花板还很低的时候只想靠运营来弥补,能削减的空间很快就会到顶。
现场的到达率,由人决定
关于「日常运营」这一层,再深入说一点。即便是将同样的作物送上同样的货架,盈利与亏损的工厂依然并存。最新实态调查也显示,按财务状况分类时,亏损越深的运营方,人工成本、电费、折旧费的成本占比越高(令和7年度实态调查,7)。面对同样的天花板,各家工厂的到达率各不相同。而实际上左右这个到达率的,是现场的人。

为何良品率会因人而异?植物工厂的管理,要求一个人同时具备跨越植物生理、设备、卫生、生产管理、成本管控的综合能力。要能读懂各生长阶段的光照、温度、湿度、CO2、营养液的变化,能应对空调系统和供液系统的故障,能从传感器数据中提炼改善方向,能做好卫生管理,还要有成本意识。这样的综合型人才,本来就难招,培养也需要时间。既系统学过植物生理又懂工程的人寥寥无几,实际上更多的是招募无经验者在现场摸爬滚打地培养。因此,每家工厂现场那种「综合整合力」的厚度各不相同,并最终体现为良品率和稼动率的差异。
而且,这并非植物工厂独有的问题。制造业整体都面临人手不足。2017年经济产业省的调查显示,制造业中94%以上的企业表示人手不足(8)。厚生劳动省2023年的调查也显示,制造业的有效求人倍率约为1.74倍,远高于全行业平均的1.27倍(9)。植物工厂同样不例外,在此之上还叠加了「需要跨领域技能」这一特有难题。
大规模工厂还有一个结构性因素。规模越大,所需资金越多,因此很多都以大企业旗下部门或关联公司的形式起步,现场运营管理者中也常有从总部或母公司派来的出向人员。出向本是按固定年限轮换的企业机制,如果好不容易在现场积累的知识,在交接时没能顺利传递下去,就容易在换人时一次次归零。这不是谁努力不够的问题,而是定期轮换人员的机制,与需要长时间积累才能熟练的现场之间的适配问题。我在 Farmship 参与过人工光型工厂的运营支持,无论是不是出向人员,「如何将积累的知识留存于现场」,在每家工厂都是同样关键的课题。
因此,「打磨运营没有意义」这个说法完全是错的。恰恰相反——到达既定天花板的比率,实实在在地由现场的人和运营的巧思来推动。问题接二连三地冒出来,一压电费,良品率就下降;一减人手,别处就跟不上——这种打地鼠的感觉确实存在。但这并不意味着「总量已定,做什么都没用」。单在症状层面应对,看起来像是拆东墙补西墙,这是事实;但一旦以上游决定的天花板为前提,把运营整顿好,到达率就能真正提升。感到「敲掉一个又冒出一个」的时候,通常是在没有考虑上游制约的情况下,只想靠运营来挽回局面。所以,动手之前,先去看看「这个症状是上游的哪个选择引发的」。在此基础上再打磨运营。这是顺序问题。
如果良品率怎么也提不上来,就把「选了那种作物和那个规模的必然结果」与「靠现场到达率可以弥补的部分」分开来看。如果电费怎么削都还是沉重,就把「选了被比价货架的必然结果」与「靠运营可以压缩的部分」分开来看。试图靠运营去挽回根因在下层的问题,只会消耗自己;但把明明在运营层有余地的事情也归咎于「上游的问题」而停手,同样是浪费。先看清楚地鼠的窝到底在哪儿,再伸手。这样反而更快。运营层能做什么、怎么深挖,本身就有一整本书的学问。我们整理为提升植物工厂收益性的172个实用技巧,正是这些提升到达率的具体措施的集合。
从整个行业的宏观视角来看,这一判断也站得住脚。日本大规模设施园艺与植物工厂的最新实态调查(令和7年度)显示,整体超过六成的运营方实现盈利或收支平衡。但分类型来看差异悬殊:太阳光型和并用型均有七成以上实现非亏损(太阳光型仅盈利一项就超过半数),而人工光型至今仍有约半数处于亏损(7)。即便技术和资金都已到位,人工光型依然停留在这个水准。类型不同,天花板高度不同;同一类型内部,又因到达率不同而分化出盈亏——这一格局就这样直接呈现出来。此外,一项汇聚三十年研究数据、考察植物工厂能源消耗的元分析指出,能源效率在行业平均值上并未随年份推移而显著改善,所谓的学习曲线并不存在(6)。但这篇论文本身也列举了确实有效的做法——比如通过根域冷却大幅降低能耗的案例。不是说结构上做不到,只是尚未普及。换言之,这是一个「有效措施存在但尚未推广——即普及壁垒」的问题,与宏观数据也相互吻合。顺便一提,如何解读行业亏损率这个话题本身,也是一个容易产生误解的主题。
规模放大盈利,但救不了亏损
迄今为止,我一直在探讨「回溯上游」这一视角。但这并不是说改善运营层毫无意义,而是一个顺序问题——上游决定天花板,运营决定到达率。在此基础上,「已经建好」的人与「即将入场」的人,能做的事情是不同的。尤其是对即将入场的人来说,最上游的「厂房与作物」一旦决定,现场就无法回头。既然如此,就不能凭直觉拍板,建造之前有些事情必须提前确认。
这时经常出现的期待是「做大了单价就能降下来,就能实现盈利」。规模大、事后难以更改,这样的判断往往容易被想得太简单。「做大了单价就能降」,这话有一半是对的。但究竟是哪个单价降了,还是有必要分开来看。
扩大规模后真正起效的,通常是「建造厂房和设备时的单价」。一次性建好之后,承载其上的产量越多,每株植物所分摊的设备成本就越薄。这一点,确实是规模越大越有利的地方。而每日持续发生的成本,受规模的影响则远不如建设费那么明显。电费和人工成本,产量增加多少,成本就跟着涨多少。当然,运营并非完全没有规模效益,比如培养能一人看管大面积的多能工、或者争取到更有利的合同电力——这些空间确实存在。但成本不会像建设费单价那样薄下来。把两者混为一谈,认为「做大了什么都便宜」,预期就会变得过于乐观。
那么,会发生什么?如果上游的销售渠道与作物组合依然薄弱,这份薄弱也会随着规模等比例放大。在每株微亏的擂台上,只是单纯增加株数,亏损总量也会同步膨胀。规模,是在那个擂台本就能盈利的前提下才能发挥作用的事情,它不是能把亏损翻转为盈利的魔法。它是放大好擂台的装置,而不是拯救烂擂台的装置。就是这样。
这与实际调查数据也相吻合。最新实态调查(令和7年度)按栽培面积对人工光型进行分类,1000平方米以上盈利或收支平衡的比例为50%,反而低于1000平方米以下的65%(7)。规模越大不等于越接近盈利。实测数据印证了「单纯扩大规模,亏损不会转为盈利」这一判断。
「降低的是建设时的单价」这一区分,与使用设施数据进行的估算也相吻合。植物工厂的建设成本具有明显的规模经济效应,某估算显示,规模扩大百倍,单位建设成本可降低五成以上(约五成五左右)(5)。但同一研究也指出:这种规模效应严格来说只是「建造时的成本」,光热费等日常运营成本是否同样具备规模经济效应,目前尚无确认。因此,并非「做大了什么都便宜」——变薄的是初始投资那一侧,日常成本是否具备同等规模经济效应,尚无确认。这一判断有明确的出处。
因此,正在考量入场的人,首先应该确认的是规模话题之前的那个问题。在扩张之前,那个作物与销售渠道的组合,在小规模下真的能实现盈利吗?如果小规模时就有盈利的手感,规模化会把它进一步放大。但把一个小规模跑不通的东西做大来试图让它跑通,通常是把顺序搞反了。先确认小规模下能否实现盈利,再谈规模的问题。这是不在最难回头的判断上犯错的正确顺序。植物工厂的课题,不是一张待消灭的症状清单——上游决定天花板,现场的人决定到达天花板的比率;建造前在上游精打细算,建造后靠运营做到极致。可以把它重新读作一条关于顺序的线索。