農(nóng)業(yè)機(jī)械電動化發(fā)展

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一、我國農(nóng)業(yè)機(jī)械電動化的現(xiàn)狀

我國的電動農(nóng)業(yè)機(jī)械整體起步較晚，但經(jīng)過近幾年的發(fā)展還是收獲了不少研究成果。早期采用電網(wǎng)動力電的設(shè)備主要以農(nóng)產(chǎn)品加工、場地作業(yè)、倉儲等加工設(shè)備為主，采用電網(wǎng)電力拖拽電纜提供動力可以降低作業(yè)成本，但其活動區(qū)域較小、移動性差。而大功率移動設(shè)備因電池儲能容量及成本因素的約束無法廣泛普及農(nóng)機(jī)生產(chǎn)。國外園林機(jī)械、庭院養(yǎng)護(hù)設(shè)備、小型推土機(jī)等微小型電動機(jī)具已經(jīng)得到應(yīng)用，但在我國應(yīng)用范圍依然處于剛剛起步的階段。

二、農(nóng)業(yè)機(jī)械電動化的優(yōu)勢與應(yīng)用

（一）優(yōu)勢。電動力農(nóng)業(yè)機(jī)械具有結(jié)構(gòu)簡潔、緊湊、靈活、低碳高效、無尾氣、噪音小和維護(hù)成本低等特點(diǎn)。隨著社會的發(fā)展、科技的進(jìn)步及社會主義新農(nóng)村建設(shè)步伐的加快，“輕簡化、集成化、模塊化”的小型、移動便捷、拆裝便利的電動力農(nóng)業(yè)機(jī)械，針對丘陵山區(qū)種植分布廣、地域差異大的特點(diǎn)，優(yōu)勢也很明顯，還可以加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，推進(jìn)機(jī)器換人進(jìn)程，同時解決勞動力嚴(yán)重短缺的問題。（二）應(yīng)用。隨著環(huán)境污染問題的不斷突出，環(huán)境保護(hù)的理念不斷深入人心，國家對環(huán)境保護(hù)的措施日益增強(qiáng)，如國內(nèi)農(nóng)用柴油機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)已由“國2”標(biāo)準(zhǔn)提升為“國3”標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)不能再生產(chǎn)或銷售裝配有“國2”標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動機(jī)的整機(jī)。排放標(biāo)準(zhǔn)的升級以及國家一系列相關(guān)能源政策的出臺，勢必會促進(jìn)農(nóng)機(jī)的綠色轉(zhuǎn)型與升級。另外，在國家給予的政策指導(dǎo)和扶植下，隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種蓄電池的技術(shù)進(jìn)步，尤其是動力電池的進(jìn)步，為電動農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用帶來了極其廣泛的空間。目前電動無人機(jī)以其穩(wěn)定的性能、方便高效、易于操作等優(yōu)勢已經(jīng)較為廣泛地用于植保作業(yè)，完成除草、殺蟲等作業(yè)。此外，以下農(nóng)機(jī)具也具有較廣闊的電動化應(yīng)用空間。1.運(yùn)輸型、搬運(yùn)型農(nóng)業(yè)機(jī)械。短距離的運(yùn)輸型農(nóng)業(yè)機(jī)械，能方便充電，目前完全可以實(shí)現(xiàn)電動化。另外，其它短途搬動的農(nóng)機(jī)也可以改裝成電動型的，且極具經(jīng)濟(jì)性。以田間運(yùn)輸?shù)娜嗆嚍槔?，電動車行駛一百公里約耗電7kWh，僅花費(fèi)3元多的電費(fèi)，而柴油車一百公里則要花幾十塊錢的油錢。2.播種、移栽、覆膜等農(nóng)業(yè)機(jī)械。中小型播種、移栽、覆膜的農(nóng)機(jī)具，作業(yè)時需要的動力只有幾個馬力或十幾個馬力，開發(fā)出自帶動力的電動播種機(jī)、電動移栽機(jī)，在技術(shù)上完全可行，并且環(huán)保節(jié)能，降低成本。3.植保、中耕田間管理農(nóng)業(yè)機(jī)械。中耕田間管理農(nóng)機(jī)如割草機(jī)或自走式噴藥機(jī)，其動力消耗主要是在行走上，真正作業(yè)時需要的動力很小。這種類型的農(nóng)機(jī)，是最理想的電動化的對象，完全可以勝任家庭農(nóng)場和小規(guī)模種植。4.果園管理型農(nóng)機(jī)。對于十幾畝或數(shù)十畝的果園，噴藥機(jī)、水肥一體機(jī)、采摘平臺等機(jī)器不需要太大的動力，并且短距離作業(yè)，都具備電動化的條件。5.大棚及設(shè)施農(nóng)業(yè)種植農(nóng)機(jī)。設(shè)施農(nóng)業(yè)所需的農(nóng)機(jī)，需求動力較小，如微耕機(jī)等。且設(shè)施農(nóng)業(yè)大多是封閉式種植，燃油型動力農(nóng)機(jī)噪聲大，并且有污染，對于高品質(zhì)綠色環(huán)保作物反而有害。因此采用電動化農(nóng)機(jī)不但動力完全可以滿足，并且環(huán)保方面更有保障。

三、農(nóng)業(yè)機(jī)械電動化發(fā)展存在的問題

（一）動力消耗大，長時間、長距離作業(yè)的農(nóng)機(jī)不適合電動化，尤其是農(nóng)田用拖拉機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)，電動化條件仍不具備，現(xiàn)有的電動拖拉機(jī)，需要幾十組電池，不但成本高，而且自重很大，續(xù)航能力差。（二）電動力農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展還受到許多相關(guān)瓶頸技術(shù)制約，如新型電池（如太陽能電池、氫能電池、燃料電池）等技術(shù)的應(yīng)用直接決定持續(xù)工作時間和作業(yè)效率。電池問題亟須解決，迫切需要開發(fā)出大容量、小體積、性價比更高的新型電池。另外，電動機(jī)對防塵絕緣的較高要求，使其對農(nóng)機(jī)作業(yè)環(huán)境的適應(yīng)性不足，難以滿足復(fù)雜的田間作業(yè)需求。（三）當(dāng)前對電動農(nóng)業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的研究尚不成熟，迫切需要進(jìn)一步開展研究與完善。（四）高能電池價格目前依然過于昂貴，還有一些電動化配套設(shè)施，如快速充電設(shè)備缺乏的問題，電池充電時間過長等問題，都是現(xiàn)階段農(nóng)機(jī)電動化推廣所面臨的一些困境。總體而言，加快發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械電動化依然是時展對農(nóng)機(jī)行業(yè)的召喚，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械新舊動能轉(zhuǎn)換的途徑。無論是出于緩解能源危機(jī)的需要，還是為了保護(hù)環(huán)境方面的考慮，大力開展對農(nóng)業(yè)機(jī)械的電動化研究都是十分必要的。電動農(nóng)業(yè)機(jī)械的零排放、零污染，整機(jī)性價比高，輕便且便于維護(hù)，符合我國的整體發(fā)展戰(zhàn)略，也是我國美麗新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的需要。

作者：尚忠 錢棟偉 王小凱 于俊萍 李春燕 孫奎軍 單位：