自 2019 年首次发布我们的室内农业科技景观以来,由于在受控室内环境中种植食物的显着优势,室内农业继续获得巨大的关注和投资。 在这里,您可以找到2021年更新的Indoor AgTech Landscape(在此处下载)。 连同有关此不断发展的生产系统在应对整个食品行业所面临挑战方面的作用的评论。
室内银*是*我们的食物系统
室内农业的一个有趣方面是它是我们食物系统的缩影。 无论是在温室内还是在无阳光(垂直农场)环境中,这种耕作方法跨越生产到消费,许多室内经营者将他们的产品作为品牌产品销售给消费者。 正如我们在下面探讨的那样,室内农业价值链反映了当今我们整个食品系统面临的许多挑战和机遇:供应链、安全、可持续性和劳动力。 当然,1 COVID-19 大流行波及并影响了该系统的各个方面,有时会放大挑战,有时会加速变化和增长。
这份 2021 年室内农业科技景观概述了室内食品生产价值链的技术和创新生态系统。 从组件技术公司到完整生长系统的供应商,再到实际的技术领先的室内农场运营商。 和以前一样,风景并不意味着是详尽无遗的。 虽然我们跟踪了该行业的 1,300 多家公司,但这一格局只是一个子集,旨在突出利用数字和信息技术来大规模增强和优化室内食品生产的创新参与者。
我的食物从哪里来?
流行病突出了现有供应链的缺点,并提高了消费者的愿望,他们希望知道食物的来源,食品的加工和包装安全性以及到达食品的距离。 室内农业的一个关键方面是其内在潜力,可以应对当前食品系统的这些挑战和其他挑战。
室内农户可以将他们的运营地点分布在配送中心和消费者附近,从而减少食品里程和接触点,潜在地提供始终如一的新鲜农产品并减少食品浪费,并声称拥有令人垂涎的“本地”特色。 分散的系统还可以为过度依赖专有来源和进口的供应链增加弹性。
不断增长的本地化有多种形式。 温室种植者倾向于将他们的农场安置在大都市区之外,而无日照种植者则可能在城市中心开展业务,例如新加坡的Sustenir农业和伦敦的Growing Underground。 像Square Roots这样的种植者将其室内农场与合作伙伴的区域配送中心一起安置,而巴比伦则在医疗保健,高级生活设施和大学现场部署其微型农场解决方案。 最近,Infarm宣布,它正在扩展其在杂货店中增长的模式,以包括在多个城市中分散部署高容量的“种植中心”。 此外,如果贵国从其他国家进口大部分农产品,那么“本地种植”的价值可能具有更大的含义。 海湾地区的许多国家已经宣布了与AeroFarms,Pure Harvest和&ever合作的重大室内种植计划和项目,以解决该地区对其他国家的粮食依赖。
随着消费者越来越关注食品的健康,有机农产品销售额在 2020 年跃升至两位数增长。 大流行引起的额外安全问题只会加速这一趋势。 虽然通常不是有机的,但为保护室内农场而生产的农作物与外界污染源隔离开来,通常在种植时很少或没有农药。 随着供应链的缩短和生产设备的高度自动化,人类的接触点减少了。 通过 CEA 食品安全联盟,该行业最近采取措施建立生产标准,目标是保护消费者免受食源性疾病的侵害。
室内农民以本地,新鲜,一致和清洁的方式销售他们的产品。 这个故事引起了消费者的共鸣,因为种植者似乎正在出售他们能生产的所有产品,其中许多报告称到2020年销售将显着增长。与消费者关注的直接联系也是他们高价出售品牌产品的能力的关键组成部分,对于某些种植者而言,这对于财务可行性至关重要。 这种联系还可以使他们通过直接销售和创造性的商业模式,至少在较小的规模上进一步破坏供应链,例如,无阳光的种植者Willo允许订户拥有自己的“个人垂直农场地块”并观看他们的植物在线生长。
可持续性:我的食物是问题的一部分还是解决方案的一部分?
与大多数行业一样,农业面临着越来越大的可持续经营压力,而室内种植者通过有效利用资源,理所当然地将可持续发展纳入了他们的叙述中。
我们深知气候变化的影响,包括天气模式和生长季节的更大变化。 联合国粮食及农业组织预测,在未来几十年中,气候变化将通过传统耕作方式导致全球农作物减产,从而加剧粮食不安全状况。 室内种植可提供保护,使其免受元素侵害,单位土地面积始终保持高产,并且能够在不同地点(包括不适合传统农业的地点)全年生产粮食,这有助于缓解这一趋势。
预计全球水资源短缺将加剧,这将带来国家安全问题和严重的生活质量问题。 根据世界银行的数据,全球70%的淡水用于农业。 室内农业对水的有效利用使当前正在生产的农作物的用水量减少了90%以上。 与荷兰最大的温室番茄种植者Agro Care一样,温室收集雨水并再利用排水也是常见的做法。
另一方面,能源使用,尤其是在无阳光设施中,是室内种植的可持续性挑战。 效率将继续提高,但是正如世界自然基金会市场研究所对室内无土耕作的最新分析表明,在整个行业范围内都存在整合替代能源的机会。 种植者认识到 3 这是减少影响和提高底线的机会,并且已经在利用替代方法,例如热电联产、地热源和废热网络。 H2Orto 西红柿在温室中种植,温室中用沼气产生的热水加热。 Gotham Greens 的产品是在 100% 可再生电力驱动的温室中种植的,丹麦的 Nordic Harvest 将运营欧洲最大的仅依靠风力发电的室内农场。
人工:我们还在招聘!
整个食品系统价值链中都存在劳动挑战和机遇,这比在农场上更为严峻。 农场经营者(无论是在田间还是在室内)都发现很难吸引劳动力从事对身体有要求的工作。 甚至在大流行之前,欧洲和美国边界的硬化造成了田间和温室生产的农场工人短缺。 此外,由于劳动力老龄化和迅速增加新的室内设施,种植者和农场管理者一级的专业知识供不应求。 尽管运营商希望看到来自大学课程的更多受过训练的候选人,但他们也希望借助技术和自动化来缓解他们的劳动力挑战。
对于室内种植中的大多数农作物,幼苗生产和收获后活动的自动化已经非常成熟。 此外,生长周期短和绿叶蔬菜的惯用习惯使它们得以机械化。 例如,来自Green Automation和Viscon的全自动采收多叶绿色系统已经部署在主要的温室运营中,例如Pure Green Farms和Mucci。 在无阳光的一面,Urban Crop Solutions已在货运集装箱中实现了独特的自动化,而芬兰的Netled已开发了一套完全自动化的完整种植系统。 请注意,许多大型的无日照种植者已经开发了自己的技术栈,并在其系统中设计了节省劳力的自动化系统。 例如,第五季在整个生产过程中都部署了机器人技术。
尽管采取了多项举措,但具有挑战性的日常作物护理任务和某些作物(西红柿、辣椒、黄瓜和浆果)的收获尚未实现大规模自动化。 然而,有计划的、近期商业部署的除叶和收割机器人有望显着改变劳动力挑战。 软件技术,如 Nitea 和 Hortikey 的软件技术,解决了室内部门的劳动力管理、作物登记、产量预测和工作流程/流程管理问题,并努力提高较小劳动力的运营效率。 4提供、监测和控制气候、光、水和养分的技术已经部署在当今复杂的室内种植设施中,并且是在这些复杂环境中保持最佳条件的基础。
它们还构成了下一个创新层的基础,即基于成像和传感器平台(例如来自 Ecoation、iUNU 和 30MHz)、数据分析、机器学习、数字孪生和人工智能的作物优化甚至生长环境的自主控制。 最近的自动温室挑战等活动成功地探索了人工智能“在降低资源使用和管理复杂性的同时提高园艺生产力”的潜力。 新兴的商业化自主种植创新,例如 Blue Radix Crop Controller 和 Priva 的 Plantonomy,有望扩展和增强可用种植者专业知识的范围,特别是在大型和多地点运营中。
我们在哪里何去何从?
自从我们创建了最初的室内AgTech景观以来,发生了积极的变化,并且有理由对未来保持乐观。 但是,与任何不断发展的市场和创新领域一样,这可能是一个坎bump的旅程。 一些人认为,CEA不能解决我们的食物问题,因为当今并非所有事物都能经济地在室内种植。 我们认为室内农业只是可以帮助修复我们的食物系统的方法之一,应该在有意义的情况下应用。 例如,通过零售销售的西红柿已经很可能在温室中种植。 期望随着进一步的发展,更多的农作物将在室内更经济地种植。
我们先前景观的一方面是要提高人们的认识,尽管围绕新颖的无日照农业进行了热烈的尝试,但温室栽培已经很成熟。 荷兰温室种植者已经证明了室内种植的可行性,已有50多年的经验,“玻璃下的面积超过了曼哈顿的面积”。 最近位于肯塔基州的温室种植商AppHarvest的公开募股和3亿美元的市值也明显提高了人们的认识! 其他知名且不断扩大的温室种植者,包括BrightFarms和Gotham Greens,也吸引了大笔投资。
经常有人问这个问题,“哪种种植方法更好,无阳光还是温室?”。 室内农业没有众所周知的“银弹”。 答案取决于位置和您要解决的问题。 新加坡、香港和孟买城市中心的解决方案可能与部署在芝加哥郊区的解决方案不同。 5无论采用哪种方法,启动任何类型的具有技术支持的大型室内农场都需要大量资金。 Agritecture 最近的一项分析表明,建造一个占地 5 英亩的自动化农场的成本在 11 到 100 万美元之间。 今天正在建造的一些大型、先进的温室项目可能超过 600 亿美元。 考虑到这些室内农场的资金需求,有人质疑该行业获得风险水平回报的机会,并建议该投资机会更适合于有形资产的投资者。 尽管如此,10 年排名前 2020 的融资仍筹集了超过 XNUMX 亿美元,因为现有参与者争夺领导地位并扩展到服务不足的地区,同时似乎源源不断的新公司继续进入市场。
展望未来,室内农业需要解决能源和劳动力方面的挑战。 特别是,无阳光方法需要努力使其运营成本保持一致并实现广泛的盈利能力。 此外,为了在温室和无阳光环境中进一步加速增长和新技术的采用,该行业需要实现系统之间的数据共享。 WayBeyond 是推动开放系统和 API 以实现这一目标的公司之一。 正如我们在本文开头所述,室内农业价值链反映了当今我们整个食品系统面临的一些挑战和机遇:供应链、安全性、可持续性和劳动力。 室内农业有着巨大的机遇。 虽然总体上这个市场领域还为时过早,但它可以为粮食的种植和分配地点和方式带来更高的精确度和灵活性。
履历
克里斯·泰勒(Chris Taylor)是搅拌碗团队的高级顾问,在制造,设计和医疗保健领域的全球IT战略和开发创新上花费了20多年,最近主要致力于AgTech。
Michael Rose是The Mixing Bowl和Better Food Ventures的合伙人,他在食品技术,农业科技,餐厅,互联网和移动领域担任运营执行官和投资者,从事新风险投资和创新领域已有25年以上。
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克里斯·泰勒
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