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浅谈农机电动化的影响和发展前景
摘要：电动农机的使用，既保护了环境，又对能源做到了节约，所以农机电动化现成了未来农机发展的方向。但电动农机因动力电池自身因素问题也受到一些限制，现今主要是在中小型农机上使用电动动力。我国和山西省等部分地区出台了有关的政策鼓励来带动电动农机的发展，并随着新能源汽车技术的进步，使农机电动化的发展前景更好。
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农机是指在农业生产及其相关产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。常见的农机动力以燃油动力为主。随着我国新能源汽车产业的发展和推广使用力度的加强，也带动了新能源农机的发展，尤其电动农机的发展已初具规模。
1、农机电动化的意义
1.1 有利于保护生态环境
电动农机无污染物排放，是绿色环保的农机。农机电动化有利于生态环境保护，保障人类健康。燃油动力农机在工作时产生的尾气污染物排放给环境带来了严重的污染，种植在相对封闭空间的棚下作物通过呼吸作用吸入这些废气后，再通过食物链对人类的健康造成损害。同时，燃油动力农机尾气排放中的硫化物会给作物生长带来危害，降低作物的产量。
1.2 有利于节约资源
石油资源是不可再生资源，是关系到一个国家经济发展、国防安全和人民生活幸福的主要资源之一。我国石油资源储量有限，人均占有量是世界人均值的1/10，而且战略储备量非常低，我国每年都要进口大量的石油。我国石油资源的不足，满足不了经济快速发展的需要。我国是农业生产大国，燃油动力的农机数量庞大，2018年1—7月，我国大型拖拉机产量为2.5万台，中型拖拉机产量为14.97万台，小型拖拉机产量为28.2万台121。数量庞大的农机每年消耗石油资源的量也很巨大。
1.3 有利于绿色农业的发展
绿色农业是指将农业生产和环境保护协调起来，在促进农业发展、增加农户收入的同时保护环境、保证农产品绿色无污染的农业发展类型131。要产出绿色农产品，不仅是限制农药和化肥的使用，还需要从生产机械的使用方面加以限制。传统的农机采用的燃油动力，其尾气排放污染物会对土壤、大气的等带来危害，使得农作物在生长过程就受到了污染。电动农机无尾气排放，对农业绿色生产几乎无害。
1.4 有利于降低农业生产成本
电动农机使用市电充电，电价相对燃油要便宜不少。国家给与电动农机有较大的购置补贴，降低了农民的购置成本。如山西某原价近2000元/台的电动果园除草机在政府奖补之后，只需花500多元/台就能购得。
1.5 有利于操作
电动农机结构紧凑，控制灵活，体积小，质量轻，工作回转半径小，适合丘陵与山地等小面积地块作业和温室大棚环境工作。
1.6 有利于维护保养
采用燃油动力的传统农机，其发动机的保养维护作业内容复杂，对从业人员技术要求较高，而且维护保养服务点比较缺乏，因此维护保养成本也比较高。电动农机采用电动机为动力，电机的维护保养相对燃油发动机，其技术难度较低，维护保养作业内容简单，具备初中以上文化知识的农民就可以完成。电动农机不用到加油站去加油，使用正常的市电充电，农户在自己家中就可以实现。
1.7 有利于智慧农业的发展
智慧农业的发展离不开自动化农机。自动化的农机装备除了自动驾驶和车联网以外，农机作业更像是一个机器人，除了行走移动以外，还需要有不同场景和环境作业。农机自动化必有电源动力，所以农机电动化有利于智慧农业的发展。
2、农机电动，动力化现状
我国以发展中小型燃油农机为主，市场规模庞大，生产企业众多。但电动农机处于起步阶段，在一些地区和企业已开始进行试点。2011年，海博瑞德(北京)汽车技术有限公司研发出了电动拖拉机的样车，该机充满电后可以跑3h，犁0.13hm2(2亩)地。2016年，山西省率先安排5000万元专项资金开展电动农机奖补试点，省内企业新研发生产的以电池或电力为主要动力的丘陵山区小型电动农机、电动拖拉机、电动农用运输机械、设施农业电动农机、果园电动机械、电动收获机械、电动农用植保机械、电动农产品加工和贮藏机械等均属奖补产品范围。截至2017年6月底，共使用资金4237.3万元，奖补电动农机新产品1.1万台件，有力推动了农民增收、农业增效。2018年4月，甘肃省酒泉市农机局在瓜州县沙河乡举办电动农机试验现场会，演示了由酒泉市一家农机企业研发的电动喷药机、电动小麦播种机、电动铺膜机和电动撒肥机等绿色电动多功能系列农机[4]。电动农机的发展与电动汽车技术的发展密不可分。但由于电动汽车的动力电池能量密度低、电池寿命短、充电时间长、初期投入高和后期成本增加等因素，在影响电动汽车的发展和使用性能，也将影响电动农机的发展。
3、农机电动化发展趋势
农机的发展状况与国民经济条件息息相关。在经济发达国家，特别是欧美等从事农业人口较少的国家和地区，农机继续向大型、宽幅、高速和高生产率的方向发展，同时也在向电动化方向发展。随着生态环境保护的加强和绿色农业的兴起，我国也在加强农业生产机械化，也在推动电动农机的研发。
3.1 政策支持
国家“十三五”重点研发计划“智能农机装备”专项中，设立了“智能电动拖拉机开发”项目，针对电动拖拉机能量管理、智能电动拖拉机的研究给予专项支持。2016年，农业农村部、工业和信息化部及国家发展改革委联合印发了《农机装备发展行动方案(2016—2025)》(以下简称《行动方案》)，已将“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阿。
3.2 可采用电动化的农机类型
农机的种类繁多，因动力电池等原因，能够采用电力为动力的农机主要集中在小型农机。
(1)运输型、搬运型农机。电动三轮车是农机的代表，也是农机电动化开始的标志。每年时风、五征等企业都要销售几十万辆电动三轮车。运输专用的小型拖拉机，如果运输区域相对固定，并且能方便充电，完全可以电动化。另外其他短途搬动的农机也可以改装成电动型的。
(2)播种、移栽和覆膜等农机。大多中小型播种、移栽、腹膜等农机其白重轻，行走速度慢，作业时的动力只要几个千瓦，在技术上完全可以实现电动化。
(3)植保、中耕田间管理农机。中耕拖拉机或自走式喷药机主要动力消耗在保持其运动方面，作业需要的动力较小，在小规模种植区域可以电动化。
(4)园艺养护、果园管理型农机。现有的割草机、割灌机等使用燃油发动机其噪声非常大，对居民的生活有很大的影响。采用电动机械就会避免噪声影响，而且电动化以后，这些机械的自重能降低，便于操作。果园种植与大田作物相比，经营规模不大，对于十几亩或数十亩的果园，喷药机、水肥一体机和采摘平台等机器不需要大功率的动力，并且短距离作业，都具备电动化的条件。
(5)大棚、设施农业种植。设施农业大多是封闭式种植，燃油型动力农机噪声大，并且有污染，对于高品质绿色环保作物反而有害，如果使用电动，动力完全可以满足，并且环保方面也有保障。
(6)表层、浅层作业农机。旋耕、平地、耙地、除草、杀秧、粉碎和回收等表层作业，动力消耗小，可以电动化。
(7)有线电动农机。如有轨电车、有线公交车，如果在固定区域内工作，农机也可以用有线电动化，比如粮食晾晒设备、果园有轨运输设备，大棚采摘车等。
4、结语
动力消耗小和作业距离短的农机都具备电动化的条件，从这个意义上看，电动农机在国内的发展潜力和空间都非常大。未来的农业必然向绿色农业和智慧农业发展，电动农机的发展空间将更为巨大。电动农机是对传动农机的改良，也是在逐渐完善的新产品，农户的接受需要一个认识过程。可以通过网络和电视等媒体、现场体验、发放宣传资料等方式和途径，宣传电动农机在农业生产中的重要意义和国家及地方的各种购置优惠措施，提高农户对电动农机的认知度和接受度啕。同时，相关企业要抓住国家政策机遇，加大对电动农机的研发投入，使产品能满足农业生产的需要。
参考文献：
[1]张松泓,徐碧赢.电动农业机械研究现状及发展趋势[J]河北农机,2017(2):54—56.
[2]搜狐网.2018年1—7月全国大中小型突来及产量数据分析[DB/OL].2018—08-21.
[3]胡雨婷.开创“互联网+”绿色生态农业新模式[J]山西农经,2018(5):7-8.
[4]甘肃省科技厅网.酒泉:新型绿色新能源电动农机走进了移民乡[DB/OL].2018—04—23.
[5]机经网.农业农村部支持电动农机发展吗答案在这里[DB/OL].
[6]席尚明.促进山西省电动农机发展的对策和建议[J]当代农机,2017(1):74—76.
李树金.农机电动化的意义与发展趋势[J].农业机械(上半月),2019,(5):72-74.
基金项目:甘肃林业职业技术学院“中小城市绿色交通发展”科研团队建设支持项目;甘肃林业职业技术学院“李树金名师工作室”建设支持项目.
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期刊名称：农业机械
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主管单位：中国机械工业联合会
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出版地方：北京
专业分类：农业
国际刊号：1000-9868
国内刊号：11-1875/S
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2020-04-09
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