现代农业发展升级，一文了解植物工厂高端发展

植物工厂由环境与食品安全问题催生，是设施农业发展的高级阶段

现代农业种植发展趋势和驱动因素

随着现代农业、新型农业的理念关注和呼声日渐高涨，随着城市化发展越来激烈，耕地面积日渐变得稀缺，环境也因经济形态的长期化而日渐变得恶劣，因之食品安全问题也日益突出，露天种植和温室大棚的种植方式已经无法满足人们的饮食需求，植物工厂的理念开始由蓬勃发展进入实质应用阶段。

植物工厂技术的多学科融合

植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统，是利用计算机、电子传感系统、农业设施对植物生育的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。植物工厂是现代生物技术、建筑工程、环境控制、机械传动、材料科学、设施园艺和计算机科学等多学科集成创新、知识与技术高度密集的农业生产方式。

植物工厂从根本上改变农业种植的概念，是农业种植实现工业化的创新，是全新概念的农业技术，是现代农业的重要组成部分，是科学技术发展到一定阶段的必然产物。

植物工厂的分类

按照不同的划分方式，植物工厂可分为以下几类： 

国家层面为植物工厂发展保驾护航，推动中国植物工厂研发与产业化

2004年，中国农业大学开发了利用嵌入网络式环境控制的人工光型密闭式植物工厂。2016年，福建省中科生物股份有限公司（中科三安）建成国际单体面积最大的全人工光植物工厂，实现植物工厂的产业化运营；2017年，中科三安又成功实现了我国首例中药材的全人工光型植物工厂生产，建筑面积仅5000m的金线莲生产车间，其年产量与福建省金线莲年产最高的南靖县产量相当。

近年来，国家层面对植物工厂及相关技术装备研发的认可和持续支持，奠定了植物工厂及相关技术研发的可持续性，从关键技术、产学研平台、公共认知等方面，推动了植物工厂及相关产业的发展。

成本及商业模式分析，新材料替代、节能降耗是走上商业之路的必然选择

植物工厂建设及生产成本

商业化植物工厂的成本分为一次性投资、设备折旧、生产管理三个方面。

植物工厂的投入成本与建设规模有关，根据我国首个商业化大型植物工厂（中科三安）的数据计算，建设1000平米以下的植物工厂(包括内部装修、设备、设施)，每平米的成本在15000元-20000元之间，建设5000-10000平米的植物工厂，每平米的成本在8000元-10000元，建设10000平米以上的大型植物工厂，建设成本会下降至8000元/平米以下。

近几年，随着红光LED和蓝光LED光源的出现，植物工厂能耗进一步下降。但在植物工厂能耗结构中，照明仍然占据了80%的比例，而且能耗在整个植物工厂的成本结构中占比约为25%，因此植物工厂的降低能耗仍然任重道远。

在植物工厂的应用推广方面，降低建设成本、开发新材料、利用新能源、提高产量、用高自动化设备降低人工使用数量都是未来植物工厂提质增效的重要途径。

植物工厂商业模式

从植物工厂的市场机会来看，可分为两大类：一是植物工厂设备销售与建置，二是植物工厂生产的蔬果作物销售产值。包括日本、中国台湾、中国大陆在内的全球企业在商业模式上进行了大量的探索，目前植物工厂在模式上主要有以下几种：

因此，在众多利好条件的推动下，在社会发展迫切需求的促进下，在跨界创新的不断创造中，中国的植物工厂研发与产业化发展必将大放异彩，跻身世界植物工厂产业强国之列。

以上数据来源参考前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国现代农业商业模式与产业链投资战略分析报告》。

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