Faits :
A.
A.a. Par contrat de bail à loyer du 23 décembre 1999, A._ s'est fait céder l'usage d'une surface commerciale de 130 m2 au rez-de-chaussée d'un immeuble situé à X._ (GE). Le loyer mensuel était de 1'311 fr., charges comprises. Les locaux étaient destinés à la manutention et transformation de produits carnés; dans les faits, ils ont été exploités par la société C._ Sàrl.
A.b. En décembre 2006, l'immeuble a été racheté par B._, actionnaire et administratrice, aux côtés de membres de sa famille, de D._ SA et E._ Sàrl. Ces deux entités sont actives dans la commercialisation et le conditionnement de denrées alimentaires. A l'époque, D._ SA, dont B._ est aussi l'employée, louait des locaux à proximité de l'immeuble précité; en octobre 2006, ladite société a résilié son bail pour le 30 juin 2007.
A.c. Par avis officiels distincts notifiés le 12 mars 2007, la nouvelle bailleresse a signifié deux résiliations au locataire A._, soit un congé ordinaire pour l'échéance contractuelle du 31 décembre 2009 et un congé anticipé pour le 30 septembre 2007, en raison d'un besoin urgent des locaux (<ref-law>).
B.
B.a. Le 16 avril 2007, le locataire et C._ Sàrl ont contesté les deux congés auprès de l'autorité de conciliation; ils ont pris une conclusion très subsidiaire en paiement de 800'000 fr., sans donner d'explication à ce sujet. La commission de conciliation a annulé le congé anticipé, mais déclaré valable le congé ordinaire; elle a octroyé une première prolongation de deux ans au locataire.
Le 9 juin 2008, la bailleresse a saisi le Tribunal des baux et loyers du canton de Genève de deux requêtes visant à faire constater la validité des congés, en précisant que le congé ordinaire avait été donné pour le cas où le congé anticipé ne serait pas valable. Elle expliquait avoir acheté l'immeuble pour y implanter sa société D._ SA en pleine expansion et pour y relocaliser E._ Sàrl.
Dans leurs réponses du 8 septembre 2008, le locataire et C._ Sàrl ont conclu à l'annulation des congés, subsidiairement à l'octroi d'une prolongation de trois ans. Il était allégué que C._ Sàrl avait investi 300'000 fr. dans des travaux d'aménagement, consistant notamment dans l'installation de deux chambres froides. La réponse ne contenait cependant aucune conclusion en paiement d'une somme d'argent.
Le Tribunal des baux a joint les procédures afférentes aux deux congés. Par jugement incident, il a dénié la légitimation passive à C._ Sàrl.
Après la clôture de l'instruction, le locataire a pris une conclusion additionnelle visant à faire condamner la partie adverse au paiement de 94'050 fr. à titre d'indemnisation pour les travaux à plus-value réalisés dans les locaux.
Par jugement du 2 novembre 2012, le Tribunal a constaté l'inefficacité du congé anticipé au motif qu'il n'avait pas été donné pour l'échéance la plus proche. En revanche, il a déclaré valable le congé ordinaire notifié pour le 31 décembre 2009. Il a refusé toute prolongation de bail et déclaré irrecevable la conclusion du locataire en paiement de 94'050 fr.
B.b. Le locataire a déféré cette décision à la Chambre des baux et loyers de la Cour de justice, laquelle a rejeté l'appel par arrêt du 7 avril 2014.
C.
Le locataire saisit le Tribunal fédéral d'un recours en matière civile, dans lequel il requiert principalement l'annulation du congé ordinaire, subsidiairement une première prolongation de bail pour une durée de trois ans, plus subsidiairement une prolongation de deux ans et cinq mois, et encore plus subsidiairement, la condamnation de la bailleresse au paiement de 94'050 fr. L'intimée conclut au rejet du recours et au prononcé d'une amende pour témérité. L'autorité précédente se réfère à son arrêt.
Par ordonnance du 21 juillet 2014, la Présidente de la cour de céans a octroyé l'effet suspensif au recours.

Considérant en droit :
1.
1.1. Dans une argumentation qui mêle des griefs de fait et de droit, le recourant reproche à l'autorité précédente d'avoir émis des constatations arbitraires quant au motif du congé, respectivement d'avoir violé l'<ref-law> en considérant que le congé ne contrevenait pas aux règles de la bonne foi.
1.2. L'inefficacité du congé anticipé n'est pas discutée. Est donc seule litigieuse la validité du congé ordinaire donné pour l'échéance contractuelle du 31 décembre 2009.
1.3.
1.3.1. Selon l'<ref-law>, le congé est annulable lorsqu'il contrevient aux règles de la bonne foi. Tel est notamment le cas, selon la jurisprudence, lorsque la résiliation ne répond à aucun intérêt objectif, sérieux et digne de protection, procède d'un pur esprit de chicane, est fondée sur un motif qui n'est manifestement qu'un prétexte, ou consacre une disproportion grossière des intérêts en présence (<ref-ruling> consid. 2.1 p. 62; <ref-ruling> consid. 2 p. 192; <ref-ruling> consid. 4.1. p. 119). Déterminer le motif réel du congé est une question de fait (ATF <ref-ruling> consid. 2 p. 192). Dire si le congé contrevient aux règles de la bonne foi relève du droit.
1.3.2. Le Tribunal fédéral est lié par les faits retenus dans l'arrêt attaqué (cf. <ref-law>). Il ne peut s'en écarter que si ceux-ci ont été établis en violation du droit ou de façon manifestement inexacte - c'est-à-dire arbitraire (<ref-ruling> consid. 4.1.2), ce qu'il incombe en principe au recourant de dénoncer (cf. <ref-law>; <ref-ruling> consid. 6.2). Dans la mesure où il invoque l'arbitraire au sens de l'art. 9 Cst., le recourant doit satisfaire aux exigences de motivation plus strictes de l'<ref-law>; il doit alors exposer de manière claire et circonstanciée, si possible documentée, en quoi consiste la violation du droit constitutionnel invoqué (<ref-ruling> consid. 2.2; <ref-ruling> consid. 1.4.2 et 1.4.3). Des critiques purement appellatoires ne sont pas admissibles. Le grief doit être développé dans le recours même, un renvoi à d'autres écritures ou à des pièces n'étant pas suffisant (<ref-ruling> consid. 3.1 i.f. ).
1.4. La Cour de justice a retenu en substance ce qui suit: le congé était motivé par le besoin qu'avait la bailleresse de transférer son activité commerciale dans l'immeuble nouvellement acquis, respectivement par la volonté de répondre aux besoins de développement des sociétés D._ SA et E._ Sàrl, dont elle était actionnaire et administratrice, aux côtés de membres de sa famille. D._ SA avait résilié son bail et progressivement occupé toutes les surfaces vacantes de l'immeuble acheté par la bailleresse, y compris les surfaces libérées en avril 2012, ce que la partie adverse ne contestait pas; malgré cela, l'étroitesse des locaux empêchait cette société d'employer du personnel supplémentaire et la contraignait à louer 300 m2 de locaux à Y._, où les marchandises congelées étaient stockées dans des cellules frigorifiques. La bailleresse projetait d'aménager de telles cellules dans son immeuble pour éviter des trajets entre les deux sites. Elle prévoyait en outre de rapatrier E._ Sàrl dans le même immeuble afin de rationaliser les déplacements entre les deux entités. Le regroupement de ces deux sociétés sur un site unique, dans les locaux de la bailleresse, le stockage de produits congelés à cet endroit plutôt que dans des locaux loués à Y._ (GE), et la rationalisation des déplacements constituaient un but légitime et digne de protection. Le locataire congédié reprochait à tort à la bailleresse de poursuivre un but abusif en voulant récupérer sans bourse délier les chambres froides aménagées dans les locaux.
1.5. Le recourant ne cherche pas à démontrer par une argumentation circonstanciée en quoi la cour cantonale aurait versé dans l'arbitraire en retenant un tel motif de congé. Il se contente d'alléguer de façon appellatoire que la bailleresse n'a pas occupé la surface qui s'est libérée dans son immeuble en avril 2012, alors qu'il n'avait pas contesté ce fait auparavant. La cour de céans est liée par cette constatation, faute de grief étayé. La même remarque prévaut à propos de la simple allégation selon laquelle E._ Sàrl viendrait de déménager à Z._ (F), ce qui suffirait à mettre en doute sa prochaine relocalisation à Genève. Il n'est en tout cas pas arbitraire de retenir une telle volonté nonobstant le fait que des démarches administratives sont nécessaires pour transférer le siège de France en Suisse. Le recourant reproche aussi à la bailleresse de ne pas avoir prouvé que la récupération des locaux loués lui permettrait de diminuer ses charges; toutefois, l'arrêt attaqué ne retient pas un tel fait. Le recourant ne dénie à juste titre pas l'intérêt à regrouper des activités sur un seul site.
Le recourant insiste sur le fait que la bailleresse chercherait en réalité à tirer profit gratuitement des équipements frigorifiques déjà présents dans les locaux loués. L'autorité précédente a relevé à juste titre que la validité du congé et le droit à une indemnité pour plus-value (<ref-law>) sont deux questions indépendantes. En l'occurrence, l'on ne saurait reprocher à la bailleresse de vouloir récupérer des locaux dont les aménagements apportés pourraient éventuellement servir à ses propres besoins, sachant qu'elle a déjà repris toutes les surfaces libres de l'immeuble et a besoin de locaux supplémentaires pour les sociétés dans lesquelles elle a des intérêts financiers, et par l'intermédiaire desquelles elle exerce son activité commerciale. Au demeurant, l'autorité précédente a estimé, sans être critiquée par le recourant, que l'investissement avait pu suffisamment être amorti pendant les dix ans qu'avait duré le bail.
Le recourant plaide en outre que le congé méconnaît les intérêts en présence. Le congé peut certes être abusif lorsqu'il consacre une disproportion grossière des intérêts en présence (ATF <ref-ruling> consid. 2; pour un exemple concret, cf. arrêt 4A_300/2010 du 2 septembre 2010). Mais une telle disproportion ne découle pas des faits retenus dans l'arrêt attaqué, qui lient la cour de céans. Le recourant assoit son argumentation sur une version divergente qui ne saurait être prise en compte, affirmant notamment que les intentions de la bailleresse ne se concrétiseront jamais, que le bail constitue son apport à la société simple qu'il forme avec C._ Sàrl, et que la fin du bail mettrait un terme au développement de ses affaires, et même à la distribution de produits carnés dans de nombreux points de vente en Suisse romande.
1.6. En bref, sur la base des faits de l'arrêt attaqué, qui lient la cour de céans, l'on ne saurait retenir une violation de l'<ref-law>.
2.
2.1. Le locataire reproche ensuite à l'autorité précédente d'avoir établi arbitrairement les faits pertinents pour juger d'une prolongation de bail, et d'avoir enfreint les <ref-law> en refusant une telle mesure.
2.2. Le locataire peut demander la prolongation du bail lorsque la fin du contrat aurait pour lui ou sa famille des conséquences pénibles sans que les intérêts du bailleur le justifient. La prolongation est de six ans au maximum s'agissant de locaux commerciaux (art. 272 al. 1 et art. 272b al. 1 CO). Selon la jurisprudence, la prolongation du contrat n'a de sens que si le report du congé permet d'espérer une atténuation des conséquences pénibles qu'entraînerait ce congé et laisse prévoir qu'un déménagement ultérieur présenterait moins d'inconvénients pour le locataire, lequel ne saurait, en revanche, invoquer les conséquences nécessairement liées à la résiliation du bail en tant que telle (<ref-ruling> consid. 3b; <ref-ruling> consid. 3a). Le locataire ne peut en principe pas se prévaloir des conséquences pénibles qu'endure son sous-locataire (arrêt 4A_366/2012 du 3 septembre 2012 consid. 2.1 et 3; David Lachat, Le bail à loyer, 2008, p. 773 et les réf. citées; critique, Roger Weber, in Basler Kommentar, 5e éd. 2011, n° 4a ad <ref-law>).
Le juge procède à une pesée d'intérêts tenant compte des circonstances du cas concret, en particulier la situation sur le marché local, la situation des parties et leur comportement (<ref-law>), notamment les recherches effectuées par le locataire pour trouver une solution de remplacement (<ref-ruling> consid. 4c p. 230). Le juge statue selon les règles du droit et de l'équité (<ref-law>). Le Tribunal fédéral ne revoit qu'avec réserve une telle décision (<ref-ruling> consid. 2).
2.3. Du point de vue du recourant, son intérêt à rester dans les locaux, en raison notamment des travaux réalisés, l'emporterait sur celui de la bailleresse à récupérer la chose louée. Il aurait un intérêt personnel, du fait de la société simple qu'il formerait avec C._ Sàrl. Il serait impossible de trouver sur le marché genevois des locaux équivalents.
2.4. Ici encore, le recourant s'écarte de la version retenue dans l'arrêt attaqué, sans expliquer par une argumentation suffisante en quoi l'autorité précédente aurait établi les faits de façon arbitraire. Il en est ainsi de l'affirmation selon laquelle le recourant formerait une société simple avec la personne morale exploitant effectivement les locaux, alors que les décisions cantonales soulignent qu'il a allégué tardivement un tel rapport sans l'établir; point n'est besoin, dès lors, d'examiner dans quelle mesure le recourant, en raison de ce lien, pourrait être personnellement touché par un refus de prolongation. Par ailleurs, l'arrêt attaqué retient que sous réserve d'une recherche de locaux qui semble remonter au mois de février 2010, aucun document n'atteste de démarches sérieuses avant le courant de l'année 2012 et ce, alors que le congé a été donné en mars 2007 pour décembre 2009; à cela s'ajoute qu'il n'existe pas notoirement une situation de pénurie sur le marché des locaux commerciaux, qui vouerait à l'échec des recherches plus intenses. Le recourant se contente d'objecter de façon appellatoire qu'il a débuté ses recherches en 2007 et qu'aucuns locaux ne sont disponibles sur le marché; la simple référence à des pièces du dossier, sans autres explications, n'est pas admissible. Enfin, la cour cantonale retient que de son propre aveu, le locataire a été remboursé par l'exploitante et ne peut donc invoquer aucun dommage lié aux investissements; qu'au demeurant, les travaux entrepris dans l'arcade l'ont été aux risques et périls du locataire, qui n'établit pas avoir obtenu des assurances quant à une durée minimale du bail. En tout état de cause, les dix ans de bail ont permis au locataire (respectivement à l'exploitante) d'amortir l'investissement effectué. Le recourant ne remet pas en cause ce pan du jugement. En particulier, il ne conteste pas que les investissements ont pu être amortis.
Sur la base des faits retenus dans l'arrêt attaqué, force est de constater que le locataire n'a pas démontré quelles conséquences pénibles la fin du bail entraînerait pour lui. La cour cantonale n'a pas enfreint le droit fédéral en refusant d'accorder une prolongation.
3.
3.1. Le recourant reproche à l'autorité précédente d'avoir appliqué arbitrairement le droit de procédure cantonal en écartant sa conclusion en paiement d'une indemnité pour plus-value.
3.2. La phase de première instance était régie par l'ancienne loi de procédure civile genevoise (aLPC/GE). L'art. 133 al. 1 aLPC/GE disposait en substance que lorsque l'instruction préalable a eu lieu, les conclusions ne peuvent diverger de celles prises initialement que si elles se fondent sur des faits nouveaux. La Cour de justice, après s'être référée à la doctrine et la jurisprudence relatives à cette disposition, a considéré que le locataire avait formulé sa conclusion après la clôture de l'instruction et qu'elle était irrecevable dès lors qu'elle se fondait sur un fait qui n'était pas nouveau, soit les travaux d'aménagement effectués au début du bail.
3.3. Le recourant n'explique pas en quoi cette lecture de l'art. 133 aLPC/GE serait arbitraire; il ne plaide pas non plus que les travaux d'aménagement constituaient un fait nouveau. Il se borne à affirmer que l'instruction était incomplète et qu'il serait contraire à l'économie de procédure d'exiger l'ouverture d'une nouvelle procédure pour obtenir une indemnité pour plus-value.
L'on ne discerne aucun arbitraire dans l'application du droit cantonal. Les juges ayant écarté la conclusion pour un motif procédural, il n'y avait en soi pas à instruire sur l'étendue et le montant des travaux prétendument effectués.
Il est vrai que la question des travaux était aussi évoquée dans le cadre du litige sur la validité du congé, subsidiairement sur la prolongation de bail. L'autorité cantonale a toutefois pris en compte les arguments topiques du recourant et les a rejetés sans violer le droit fédéral; il n'était dès lors pas nécessaire d'ordonner des mesures probatoires pour déterminer le bien-fondé des montants allégués par le recourant. Il s'ensuit que l'on ne saurait reprocher une violation du droit à la preuve, celui-ci n'existant qu'à l'égard des faits pertinents pour l'issue de la cause (cf. par ex. <ref-ruling> consid. 2.6 p. 24).
4.
4.1. En bref, le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
4.2. L'intimée requiert qu'une amende soit infligée au recourant en raison de sa témérité.
Lorsqu'une partie ou son mandataire use de mauvaise foi ou de procédés téméraires, le Tribunal fédéral peut lui infliger une amende d'ordre de 2'000 fr. au plus, voire de 5'000 fr. au plus en cas de récidive (<ref-law>). Cette disposition doit être appliquée de façon restrictive, à l'encontre de comportements abusifs. Une telle situation n'est manifestement pas réalisée, quand bien même l'issue défavorable du recours était prévisible, et la motivation à certains égards insuffisante.
4.3. Le recourant, qui succombe, supportera les frais et dépens de la présente procédure (art. 66 al. 1 et art. 68 al. 1 et 2 LTF).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 4'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le recourant versera à l'intimée une indemnité de 5'000 fr. à titre de dépens.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux mandataires des parties et à la Chambre des baux et loyers de la Cour de justice du canton de Genève.
Lausanne, le 24 novembre 2014
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente : Klett
La Greffière : Monti