乘二十大东风,国产电动农机加速度发展

2022
10/28
14:43
仇半农

一、引言

党的十八大以来这十年,是国内农机化普及的黄金期,在国家强农惠农政策的正确引领和农机购置补贴的大力配合之下,国产农机装备产业也得到了长足的发展,其中特别值得关注的是以电动农机为主的智能化农机的发展。国产电动农机驶上了产业发展的快车道,成为绿色、环保、智能化农机产业的排头兵。

二十大报告中,总书记提出全面推进乡村振兴,坚持农业农村优先发展,加快建设农业强国,扎实推动乡村产业、人才、文化、生态、组织振兴。全方位夯实粮食安全根基,确保中国人的饭碗要牢牢端在自己手中,推动绿色发展,促进人与自然和谐共生,发展绿色低碳产,深入推进能源革命。

乡村振兴,农业强国,保障粮食安全,推动绿色发展,新能源农机,特别是电动农机不可或缺。“农业现代化关键是科技现代化”,乘着二十大的东风,在国家乡村振兴战略的指引下,国产电动农机将开启加速度模式。



二、十八大以来电动农机打下了坚实基础

绿色、生态、环保等新型农机的健康有序发展,最关键的是得到国家产业政策的支持。

电动农机属于清洁能源,国家相关部委和地方政府大力支持。2016年农业农村部、工业和信息化部、国家发展改革委联合印发的《农机装备发展行动方案(2016—2025)》中旗帜鲜明地指出将清洁燃料与新能源农用动力、电控喷射与新能源拖拉机列为重点发展主机产品。

2018年农业部办公厅、财政部办公厅《关于做好2018—2020年农机新产品购置补贴试点工作的通知》中提出要积极引导和促进电动农机的推广应用。

2021年《“十四五”全国农业机械化发展规划》提出要推动农机装备创新发展,机械化与信息化、智能化进一步融合,加快推进绿色智能农机装备和节本增效农业机械化技术推广应用,因地制宜发展复式、高效农机和电动农机装备,减少废气排放。

地方上也将国家的相关产业政策落实到了具体的行动上。如山西省在2016年出台《关于推进电动农机发展的实施意见》,当年投入5000万元;甘肃省2018年出台了《电动农机试验示范项目工作方案》。

在国家引导支持和地方产业政策的配合下,十八大以来,尤其是十九大期间,国产电动农机得到了飞速发展,特别是电动植保无人飞机和电动拖拉机。

植保无人飞机是典型的电动农机,与电动汽车一样都是由电机、电池、电控“三电”组成。国内电动农机从2010年开始发展,在2015年之后 ,大疆、极飞等企业进入后,飞机载荷量从3L、5L,快速发展到2020年的20L,到2022年的已经有企业推出了70L的电动植保无人飞机,目前国产电动植保会无人飞机年产销量约10万台,出口全球50多个国家和地区,且占领了小型植保无人飞机的发源地日本及挤占了美国、英国、德国等大型植保无人飞机市场,全球市场占有率超过70%,目前正在全面取代地面植保机械。

近几年,最值得关注的应该是国产电动拖拉机。在传统的农机电动化的转型中,很多有实力的企业不约而同地选择了从拖拉机出发。

2018年国家农机求装备创新中心牵头,中国一拖、中国科学院计算技术研究所、清华高端装备洛阳基地等联合打造的“超级拖拉机1号”,这是国内首款无驾驶室的纯电动拖拉机。

国家农机装备创新中心设立在洛阳,其背后最大的技术力量是中国一拖集团,某种程度上讲国家农机装备创新中心的实力就是一拖的实力。

2022年东方红HB2204是一拖在学习借鉴国内外先进的CVT技术、电驱动技术基础上开发出来的混合动力驱动的拖拉机,该机与纯电动相比,具有更好的实用性和经济性,预示着很快将进入商业化应用。

2021年黄海金马连续推出了YL254ET和YU1004两款电动拖拉机。前者是在大棚、果园里使用的轻负荷作业,后者是专门为水田旋耕、播种、田间管理开发的水田拖拉机。

此外超星智能、丰疆智能、比亚迪、微星科技等知名或不知名的有数十家公司或机构已经进入了智能、电动农机领域,不同的公司选择了不同的技术路线,纯电动、增程式、轮边电动机、履带电动农机等。


三、乘二十大东风,国产电动农机加速度发展

(一)电动农机发展的有利条件

1、电动农机站在电动汽车“巨人肩膀”上出发

中国在全球电动汽车产业上处于领跑者位置,不但产销量和全球出货量位居全球第一,更重要的是中国建立起了全球唯一的电动汽车产业体系,拥有全球最齐全、最高效、性价比最高的产业链和配套体系,国产电动汽车产业的发展壮大必将带动电动农机产业的发展壮大,汽车产业提供的基础设施和公共资源,将缩短电动农机的发展周期。

道路和非道路设备的电动化时代一起到来了。农机的电动化的生态圈和产业链基础是汽车电动化,电动汽车产业是电动农机的基础设施,农机会直接借用电动汽车的产业链而没有必要自建产业链,就像植保无人飞机直接借用消费级无人飞机的产业链一样。

从某种程度上讲,电动农机之于电动汽车产业链是一种宿主与寄生的关系,电动农机必将站在电动汽车这个巨人的肩膀上以高起点、高质量、高速度的发育。

2、不断加快的排放标准倒逼电动农机产业加速度发展

2022年国内非道路机械,包括农业机械要从国Ⅲ排放标准切换到国Ⅳ。此次切换不但是动力总成的颠覆性变化,而且需要对整机进行全新设计,更重要的是制造成本增加、购买成本增加、使用成本的增加和售后难度的增加。

国4机的使用成本要增加,尤其是尾气后处理,不但要定期添加尿素,而且增加额外的一块添加剂成本,约是燃油成本的五分之一,也就是加1000块钱的油还得加200元的尿素,对于用户来讲,这多出来的成本是不会产生任何价值的,只是单纯的成本 ,如果顺着化石能源这条道走到黑,在可预见的二三年后将是国Ⅳ升国Ⅴ、国Ⅴ升国Ⅵ……,可谓是子子孙孙,无穷无尽。

技术的发展的方向一定是高效率替代低效率,低成本替代高成本,简单替代复杂。以内燃机技术为基础的农业机械应该是到了穷途末路了,革命性的技术和革命性的产品要替代落后、高成本的化石能源技术和产品,这种技术就是电动技术,产品就是电动农机。

电动农机的结构得到极大的简化,带来制造成本、使用成本、维修成本的降低,虽然电动农机仍然存在技术上、配套产业上、使用上等一系列问题,但是农机的电动化是不可阻挡的趋势。

排放增值的不断提高,让化石燃料农机的经济性大大降低,而电动农机能完美地解决排放问题,所以不断提高的环保要求,不断提高的排放标准将倒逼电动农机产业加速度发展。

3、电动农机或许是国产农机换道超车的最佳路线

有一些优势可能将成为终极优势,后来者极有可能永远赶不上,因为领先者在更高起点上也在奋力保持优势,或即使能赶上但付出的成本会很高,其中也包括机会性成本,这种追赶者并不划算。

国产农机在机械传动和以化石能源为动力的时代远远落后于欧美国家的农业企业,如20世纪 50年代欧美几个农机企业的拖拉机已经使用成熟的动力换挡、CVT技术,但国产农机目前还没有一家真正攻克动力换挡变速箱。

燃油拖拉机、联合收获机、高速插秧机等是典型的制造管理密集型产业,生产制造本身就非常复杂,有显性的核心竞争力和隐性的核心竞争力,一般企业需要几十年建立竞争优势,且一旦建立就会成为护城河,另外大型农机制造不只是内部的管理,而且是全球的产业链的管理,所以高端制造不只是规模的门槛,而且是管理的门槛。

电动农机供应链和管理都相对简单。电动农机将从制造密集型、管理密集型向技术密集型产业转化,大量的电子元器件、软件的使用,不是提高了制造难度而是降低了制造难度。

中国的电子技术应用产业独冠全球,利用电动汽车的产业基础和供应链,国产电动农机的制造难度将极大地降低,在应用技术层面,国产企业更善于和市场结合以及提供性价比更有优势的产品,所以电动时代到来,国产农机极有可能会用电动技术换道超车。

(二)国产电动农机发展建议

1、定位在实用级别的开发

关于电动农机,我想很多人有一个误解,那就是电动拖拉机一定是高度智能化、自动化、高端化的。

假如陷入这个误区的话,即使开发出了好用的机器,也很难推广开来,因为电动农机说到底还是农机,电动农机的出现自然是要革化石燃料拖拉机的命的。

电动农机机要取代化石燃料拖拉机,凭笔者的经验,至少要具备两大优势:一是效率更高,二是购买、使用成本更低。

如果一开始我们就奔着高端化的,开发出来的产品一定是高成本高价格的,这样的农机只是设计师大脑中的农机,用户根本不会接受。

电动农机要充分利用电动汽车的产业链资源,结合农民的购买力水平,要把产品的开发建立在实用的基础上,新产品取代老产品,往往是用低价格切入,用高效率来建立优势的。

2、优先开发轻负荷农机

提到电动农机,很多人第一时间想到的是大功率、高效率的电动拖拉机,但笔者认为这可能是错误的发展方向,因为拖拉机主要用于农田作业,以重载荷、长时间作业为主,近几年拖拉机功率越来越大,而现有的电池技术决定了电动了续航能力和作业功率无法满足基本的作业需要。

所以笔者建议国内企业发展电动农机,首先不要考虑在拖拉机、联合收获机等重载荷、长时间作业的机器上使用,而是要有在轻载荷、短距离、短时间作业的农机上,而国内这类农机品种非常多。

笔者提供了以下几个发展方向:100马力以下中小功率拖拉机、播种型电动农机、田间管理类电动农机、运输型、搬运型电动农机、园艺、设施农业用电动农机等。

3、走增程式的折中路线

电动农机的开发中,纯电动当然是最理想了,但受制于电池续航能力、电力管理技术等因素,纯电动拖拉机的确有很明显的短板和劣势,这将会让电动拖拉机的推广举步维艰。

电动拖拉机的开发中,油电混动可能是当下最优的一个解决方案。纯电动的短板在电池续航时间短和不能进行重负荷作业,而纯机械式的短板在于结构太复杂,生产和制造难度大成本高,如果改成油电混动方案的话,可以规避两者的短板而充分发挥其优势。

4、部件化、模块化设计

真正的技术颠覆是设计理念上的颠覆。

一个产品成熟之后就会形成固化的技术路线,后人只能在前人的基础上修修补补,一百多年前发明的拖拉机,目前的形状和结构基本上没有变化,变化的主要是动力方式,如从第一代蒸汽机变成汽油机、柴油机,现在我们要换成电机了。

能不能有颠覆性的设计理念出现呢?答案是肯定的。

笔者最认可的是将电动农机部件化、模块化,如把拖拉机当作动力总成或动力部件,而不是一个独立的产品。

这样拖拉机虽然失去了独立性,但是却找到了更广阔的应用领域和使用场景。

由于电动化的拖拉机结构得到很大程度上的简化,所以拖拉机的体积可以做得很小,这样拖拉机就可以像发动机一样成为一个动力、传动总成,可以嵌入其他的农机具内部去,如自动动力的电动自走式播种机、自走式旋耕机、自走式打捆机等。


四、电动化时代,谁将拔得电动农机头筹?

未来已到,只是尚未流行!那么谁将挑起国产电动农机产业的大梁,成就自己的同时也成就产业?

1、找准最佳品类的公司。

笔者敢说电动农机技术已经成熟,电动技术本身不是问题,因为汽车的“三电”电池、电机、电控技术可以直接拿来使用,但是优先发展什么电动农机,用什么样的电动农机让企业脱颖而出才是问题。

电机农机不缺乏风口,因为很多公司已经在风口上,但是缺乏引爆风口的产品,尤其是产品选型,是用拖拉机?联合收获机?插秧机还是其他的什么农机?这才是全球电动农机的最大问题。

其实答案就是身边,农机行业有一个现成的安全应该可以给大家提供借鉴,这就是电动植保无人飞机。

植保无人飞机就是最具典型意义的电动农机,也是截至目前在全球发展最成功的电动农机。

有了植保无人飞机作为标杆,再发展电动农机不应该是什么棘手的问题了,接下来就是企业 自己要找到一款能引爆需求的爆品。

笔者认为这样的爆品要具备以下的特征:一是作业效率要明显高于内燃机农机,二是制造成本和使用成本要极大地降低,三是操作更简单方便。

从全球农机发展史上可以找到农机产品发展的一个规律:高效率取代低效率、低成本替代高成本,如果某种电动农机能兼顾高效率和低成本的优势,这种农机就一定会流行起来,如果现在不流行,不是这种产品不好,而是时间和政策的原因而已。

2、有电控开发技术的公司。

电动农机属于技术密集型的产品,而传统内燃机作为动力的农机是制造管理密集型的产品。

电动农机的技术密集不是表现在硬件制造上,而是表现在电控集成技术上和自动化、无人化的智能化技术上。

电动农机考验的是一个工厂的供应链控制能力,传统内燃机农机考验的是工厂内部核心部件自制能力,一个是内部能力的培养,一个是外部资源的管理和组织,是完全不同的两种能力。

某种程度上讲,电动农机不属于农机而是电子产品,电子产品对电控技术的要求要远远高于硬件制造技术。

所以在电动农机时代,有电控开发技术的公司会占优势,而传统的农机公司原来形成的核心竞争力在电动时代将基本上没有用处,想要建立电动时代的优势,就得从无到有地去努力,用旧地图找不到新大陆。

3、有技术集成能力的公司。

电动农机和电动汽车的核心部件都将是电池、电机、电控“三电”,但是电动汽车主要功能是行驶,而电动农机主要功能是作业,所以电动农机要比电动汽车结构复杂得多,“三电”最多是提供动力和行走,但要真正的作业,还需要集中机电液一体化技术,以及要机电互相转换,为了满足不 同的作业或在过渡期,还要提供油电混动等技术混合的产品或过滤产品,所以就需要有很强大的技术集成能力。

就是要把机械传动、液压传动、自动化控制、电动技术等不同的技术集成起来,这对传统农机企业提出了新的要求,也要求只掌握了电子技术的电子企业要恶补机加工、机械传动、液力传动等技术。

4、营销能力超强的公司。

农机行业有两类公司,一类是技术导向型的,如日本井关,号称为“技术的井关”,另一类是以营销见长的,如日本久保田、潍柴雷沃、沃得农机等,一个行业在有很多竞争性品牌时,营销能力往往决定着一个企业在行业的地位,井关的插秧机、拖拉机技术含量和品质不比久保田差,但是井关在中国市场上的市场表现远逊色于久保田,其中一个主要原因就是市场营销能力,好技术和好产品,如果没有好营销的话也是枉然。

在国内市场上,任何好卖的东西都会出现“一哄而上,一哄而散”的扎堆现象,产品固然重要,但能把产品卖好的营销能力更重要,这个卖好指的是能比竞争对手卖得多,且能卖出价钱和价值出来,绝对的销量创造绝对的品牌,只要能卖好产品就不愁打造不出好品牌。

国内的电动拖拉机极有可能会出现像电动汽车一样数十家企业江湖混战的格局,除了有核心技术和卓越的品质外,营销能力将是决定谁脱颖而出的关键。


“好风凭借力,送我上青云”,二十大后,国家乡村振兴产业将会快速推进,农业机械要为国家粮食安全保驾护航,中国人的饭碗里要端中国人自己的粮食,中国的粮食生产主要依靠中国人自己造的农机,响应低碳、绿色、生态、环保、高效的号召,国产新能源农机也将进入驶入快车道,电动化时代应当由国产农机去引领。

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