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　　加速我国电动农机发展的战略思考（上）

关键词：电动农机 加速发展 政策建议

摘 要：随着我国科学技术的发展和装备制造能力提高，逐渐出现了电动力农业机械。电动农机应用于农业生产更是方兴未艾，呈现出巨大发展潜力。这对农机研发生产与推广应用来说，是新一轮发展机遇。笔者关注这一全新领域多年，对电动农机发展现状、存在问题、发展趋势及建议梳理如下，意在促其科学发展。与同行交流。

Key words: electric agricultural machinery to accelerate the development, policy suggestions。

Abstract: With the development of science and technology in China and the improvement of equipment manufacturing capacity, electric power agricultural machinery has gradually appeared. The application of electric agricultural machinery in agricultural production is on the rise, showing great development potential. This is a new round of development opportunity for agricultural machinery research and development, production and promotion and application. The author has been paying attention to this new field for many years, and the development status quo, existing problems, development trend and。

 一、我国电动农机发展现状

电动力农业机械包括以电力作为驱动力的所有农业机械，这些机械应用范围较广,包括电动碾米机、榨油机、粉碎机和潜水泵等，使用220伏或380伏电源，称有线电动农机，已经有多年的发展历史。田间作业的电动农机具，近几年快速发展，从电动拖拉机到配套的各种作业机具一应俱全。涵盖了所有农业机械领域，尤以轻型机械为主。

使用蓄电池提供能源的由直流电机为主的移动式田间作业机械，也称无线电动农机。以蓄电池提供电力驱动的移动式较大功率的田间农业机械,目前已进入应用阶段。由于近年来直流电机的发展和电池技术的进步，使电动力田间作业机械逐步进入人们的视野。温室用小型多用途电动农机作为一种新型设施农用动力机械，具有效率高、噪音低、污染小、操作方便等优点。是一项集机、电于一体的高新技术装备。其将节能、环保、新能源技术引入到农机装备领域，符合高效绿色设施农业装备发展要求，同时推动农机装备智能化的进程。

电动力农业机械的发展与许多瓶颈技术有关，如新型电池(如太阳能电池、氢能电池、燃料电池）等技术的应用直接决定持续工作时间和作业效率，另外还有一些配套设施的缺乏，如快速充电设备的配套、电池充电时间过长等问题 。这些关键技术的突破有助于加速电动播种机的推广应用。随着近代科学技术的发展，各种蓄电池的技术进步，尤其是动力电池的进步，为无线电动农业机械研发和使用带来了极其广泛的空间。如无人机在农业领域的广泛使用，边远山区道路崎岖之地，可以随时充电的电动农业机械，将给农民带来极大的方便。利用蓄电池作为电源，替代现有燃油动力的田间作业机械，是我国未来若干年田间农业机械的一个发展方向。

随着各种污染问题的凸显，环保理念已深人人心，全国各地对环境保护措施日益增强，电动农机具的使用正逐步替代内燃机为动力的时代。因其无尾气排放受到更多的推崇。从小巧方便的两轮电动运输工具，到颇受低收入人群推崇价格低廉用途广泛的电动生产工具等，再到略显高端价格实惠的汽车外形的电动车辆，以至大型环保理念的四轮新能源电动车、电动拖拉机，电动车辆及工具市场可谓是百花齐放，蒸蒸日上，让人眼花缭乱。轻型电动货车等多为城镇使用，拉货，摆摊，还可安装简易棚，乘坐多人，甚至家人短途游玩，颇为方便，且价格低廉，容易购买，是低收入人群非常好的选择。

纵观电动车的发展，近些年电动车辆凭借低廉的价格，简单灵活的操纵方式，多功能的使用方法，发展趋势迅猛。休闲类小电动车适合现在的生活节奏和安全需求，小巧舒适、操纵便捷、良好的稳定性、环保等特点的工具车或电动工具等得到了广泛的应用。今后方便快捷的轻型电动农机具将会得到快速发展。

轻型电动车在农业生产中已经得到广泛的应用：去田间地头、园林苗圃、鱼塘牧场等进行生产管理以电动车辆为代步工具，即解决了交通问题也解决了运输问题；一些农牧区已经出现了电动田间管理车辆进行喷施杀虫剂、除草剂等工作。甚至出现了配置简易的农机具进行田间除草等工作。不仅满足城乡代步、运输、接送孩子的交通工具，又可作为买菜购物时的电动小货车的运输工具，因其体积小、方便快捷、环保等特点将在农业生产中得到广泛的应用。第一拖拉机股份有限公司研制生产的ET1004-W无人驾驶轮边驱动大马力电动拖拉机，功率达100马力。ET1004-W通过分布式控制技术，实现四轮驱动和四轮转向的组合控制，实现了左右轮的差速行车，将转弯半径控制在3.5米以内，为国内先进水平。此外，由于采取模块化设计，该款农机在理论上可搭载任何能源动力系统。机身装载的5G网联与自动驾驶模块，使其具备遥控驾驶、无人驾驶及网联集群功能，保证拖拉机的高精效智能作业。通过整体式车架结构设计，提高整机刚性，降低整机重心。通过对前后桥轮距的调整，实现轮距6级可调，可适应多种农作物的耕种管收需求，提高了行车灵活性、安全性和稳定性。代表了国内电动拖拉机发展潮流。

早期采用电网动力电的设备主要以农产品加工、仓储等加工设备为主，园艺栽培、养护、反季节瓜果蔬菜等大棚种植设备及一些机具已经成熟的使用电动设备，很多年前一些地区自行将庭院挖掘机、装载机、鱼塘机械等设备改造成为双动力，保留了原有内燃机动力并安装了低成本电网供电的电机动力，因其活动区域较小，采用电网电力拖拽电缆提供动力来满足场地作业，并降低作业成本。

但大功率移动设备因电池储能容量及成本问题的约束无法广泛普及农机生产，小型播种、除草、药剂喷施等自制的小功率电动农机具已经在部分地区进行尝试并得到民间的认可。国外园林机械、庭院养护设备、小型推土机等微小型电动机具已经得到应用，但在我国应用范围依然处于刚刚起步阶段。

移动式充电农机具的应用已初露端倪，并且应用到不同的农机作业。一些省市（如甘肃、山西）农机部门尝试对电动设施农业机械、电动打捆机、电动拖拉机三项农机具进行生产与推广，并由政府适当补贴。这将推动电动农机设备的发展进程，对农业机械起到促进作用。

电动飞行器以其稳定的性能、方便高效、易于操作等优势已经用于植保机械，完成除草、杀虫等作业；小型电动园艺大棚、花卉种植及养护电动机具也已经以其静音、环保、方便快捷等特点得到应用。

甘肃省酒泉市根据能源发展方向、市场需求和技术条件，支持、引导酒泉市铸陇机械制造有限责任公司，围绕粮食安全立足甘肃耕地以山区丘陵为主，地块面积小且分散实际，研制出了电动小麦播种机、电动玉米精量穴播机、电动喷药机、电动铺膜机、电动小籽粒作物穴播机、电动中耕除草机、电动追肥机等粮食生产电动系列机具，并在定西、临夏等市(州)建立试验示范点开展试验示范，经过农田作业试验，机具性能满足农业生产需求，目前，酒泉市铸陇机械制造有限公司在定西、庆阳、天水、临夏等市州销售电动农机2000台，实现销售收入880万元。

酒泉市铸陇机械制造有限公司结合大豆-玉米带状复合种植农艺要求，对电动手扶膜上穴播机进行技术改进，研制生产电动手扶大豆-玉米一体化播种机，有效地解决了大豆、玉米复合种植中的复合种植、错时播种、先铺后种等问题，获得市场认可和用户好评。

针对甘肃丘陵山区农业生产高效专用农机装备短板，研发成功无人驾驶自动导航小四轮电动牵引平台及配套作业机具铺膜播种机、喷药机、除草机等绿色农机，为甘肃省探索发展山地和丘陵机械化开辟了一条新路子。

围绕畜禽粪污综合利用，研发出了适合于在中小型畜禽养殖企业和大场大户中推广应用的电动手推清粪机、电动粪污提升机、电动粪污转运车等机具；围绕畜禽粪污清理、运输、转化利用等重点环节，研发出了自走式电动清粪机、箱式粪污高温发酵成套设备等，并对电动清粪机、四轮多功能电动平台、手扶式电动农机等进行了改进完善。

围绕特色农业发展，研制成功3WP-100电动枸杞喷药植保机，在瓜州县、玉门市开展作业应用效果良好。围绕农村厕所革命，研发出了手扶式电动清粪机、自走式电动清粪机、电动转运车等农村卫生旱厕粪污清理、转运专用机械装备。

二、电动农机的应用优势及存在问题

（一）电动农机的应用优势

电动农机与传统燃油农机具相比，技术优势显而易见：

1、绿色环保。电动农机工作时无排放、无噪音污染，降低碳排放的同时改善作业人员工作环境，保护人员健康，尤其在比较封闭的环境中作业，对作业人员的健康优势更加明显。

2、节能、作业成本低。试验验证表明，电动农机具能耗是燃油农机具的30％，极大的节约了能源消耗和降低了作业成本。

3、操作便捷、结构简单、故障低。电动农机通过简单的按钮能便捷的对机具进行控制。传统拖拉机的变速设备结构复杂，传动效率较低、油耗和排放较高，和传统的燃油农机相比，电动农机传动系统十分简单，降低了传输过程中的能量损失，故障率非常低。

4、电动农机具有发展空间优势，即电动农机更加便于智能化、无人化、远程控制等技术的组合应用，随着我国北斗导航系统和5G技术的成功应用，给农业机械无人化、智能化、仿真控制等插上了腾飞的翅膀。电动农机若要节约人力达到无人驾驶，实现远程操控，无需大量的改造结构、增加如换档、升降、液压控制等机械或液压装置，仅需要对电路的优化控制就可以较为容易的实现无人操作。电动农机的结构简单、低噪音、震动小，搭载精密的测量、监控等设备能更容易实现智能仿真控制。

(二)我国电动农机存在的问题

1、电动农机装备技术研发成果不多。国内而言，在上世纪八十年代开始电动农机的研究，目前在园艺、采茶机械等方面已经采用部分电动机械，电动微耕机、电动割草机以及温室用的小型电动拖拉机均有应用。地区而言，对电动农机推广力度最大的是山西省，十多年以前，华南农业大学罗锡文院士团队曾经推出过电动插秧机，浙江理工大学在果蔬机械方面也研发出电动工作平台。在蔬菜领域，农业农村部南京农机化研究所和富来威、南通省力科技合作研发的电动叶菜收割机也已经有了一些批量性的应用。目前酒泉市铸陇机械制造有限公司等企业主要生产微小型电动农业设备，企业研发方向在结构设计、传动方式和动力性方面，而缺少电控技术，田间应用及作业规律，以及机组田间作业载荷变化规律方面的研发成果较少，可使用的成果更少。

2、配套的蓄电池回收利用。电动农机作为农业生产工具，耗电很快，备用电池的成本高，频繁更换电池也会导致作业效率降低，因此大规模的推广电动农机还需要电池工业的支撑，能够研发性价比高的微型电池，是推广电动农机的重点与前提。现在还没有完善的动力电池回收利用体系，用户对于电池更换成本心存疑虑，很多用户经过核算，更换电池的费用相当于燃油费用，加上环保意识还不强，所以对电动农机的接受程度小。

3、电动农机性能鉴定标准体系尚未建立。电动农机的田间作业要求比较复杂，需要对其动力性能进一步研究。目前，绝大多数电动农机产品性能检测都是参考柴油机或者汽油机为动力的农业装备制定的相关标准，关于电动农机的性能指标，如何进一步科学评定，还有待于进一步的完善。由于电动农机的相关性能指标还没有较为科学的鉴定标准，无法进行推广鉴定，这就影响了电动农机的推广范围，很多电动农机只能在一个小范围内进行推广和使用，影响了生产研发企业的积极性。此外当前电动农机发展还存在电池能量输出控制、电机对复杂作业环境适应性以及经济成本、安全性等方面问题尚未得到解决，电动农机发展仍然处于初步研究阶段，受技术水平制约，因此生产研发企业目前只能先从轻负荷的小型电动农机具的方向上发展。

4、电动农机安全性能指标是一个全新课题，危险路段失电、坡道行驶扭矩不足等等，都会导致人机安全事故发生。