酒泉：電動農(nóng)機(jī)技術(shù)優(yōu)勢分析及未來工作建議

2022-11-15 09:14:50 來源：甘肅省酒泉市農(nóng)機(jī)服務(wù)中心馮正睿趙嵐閱讀量：20191 評論

　　【農(nóng)機(jī)網(wǎng) 地方農(nóng)機(jī)】近年來，甘肅省酒泉市根據(jù)能源發(fā)展方向、市場需求和技術(shù)條件，支持、引導(dǎo)酒泉市鑄隴機(jī)械制造有限責(zé)任公司，圍繞糧食安全立足甘肅耕地以山區(qū)丘陵為主，地塊面積小且分散實(shí)際，研制出了電動小麥播種機(jī)、電動玉米精量穴播機(jī)、電動噴藥機(jī)、電動鋪膜機(jī)、電動小籽粒作物穴播機(jī)、電動中耕除草機(jī)、電動追肥機(jī)等糧食生產(chǎn)電動系列機(jī)具，并在定西、臨夏等市(州)建立試驗(yàn)示范點(diǎn)開展試驗(yàn)示范，經(jīng)過農(nóng)田作業(yè)試驗(yàn)，機(jī)具性能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，目前，酒泉市鑄隴機(jī)械制造有限公司在定西、慶陽、天水、臨夏等市州銷售電動農(nóng)機(jī)2000臺，實(shí)現(xiàn)銷售收入880萬元。

　　2022年，酒泉市鑄隴機(jī)械制造有限公司結(jié)合大豆-玉米帶狀復(fù)合種植農(nóng)藝要求，對電動手扶膜上穴播機(jī)進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，研制生產(chǎn)電動手扶大豆-玉米一體化播種機(jī)，有效地解決了大豆、玉米復(fù)合種植中的復(fù)合種植、錯時(shí)播種、先鋪后種等問題，獲得市場認(rèn)可和用戶好評。

　　針對甘肅丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效專用農(nóng)機(jī)裝備短板，研發(fā)成功無人駕駛自動導(dǎo)航小四輪電動牽引平臺及配套作業(yè)機(jī)具鋪膜播種機(jī)、噴藥機(jī)、除草機(jī)等綠色農(nóng)機(jī)，為甘肅省探索發(fā)展山地和丘陵機(jī)械化開辟了一條新路子。

　　圍繞畜禽糞污綜合利用，研發(fā)出了適合于在中小型畜禽養(yǎng)殖企業(yè)和大場大戶中推廣應(yīng)用的電動手推清糞機(jī)、電動糞污提升機(jī)、電動糞污轉(zhuǎn)運(yùn)車等機(jī)具；圍繞畜禽糞污清理、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化利用等重點(diǎn)環(huán)節(jié)，研發(fā)出了自走式電動清糞機(jī)、箱式糞污高溫發(fā)酵成套設(shè)備等，并對電動清糞機(jī)、四輪多功能電動平臺、手扶式電動農(nóng)機(jī)等進(jìn)行了改進(jìn)完善。

　　圍繞特色農(nóng)業(yè)發(fā)展，研制成功3WP-100電動枸杞噴藥植保機(jī)，在瓜州縣、玉門市開展作業(yè)應(yīng)用效果良好。圍繞農(nóng)村廁所革命，研發(fā)出了手扶式電動清糞機(jī)、自走式電動清糞機(jī)、電動轉(zhuǎn)運(yùn)車等農(nóng)村衛(wèi)生旱廁糞污清理、轉(zhuǎn)運(yùn)專用機(jī)械裝備。

　　電動農(nóng)機(jī)技術(shù)優(yōu)勢

　　電動農(nóng)機(jī)與傳統(tǒng)燃油農(nóng)機(jī)具相比，技術(shù)優(yōu)勢顯而易見：

　　一是綠色環(huán)保。電動農(nóng)機(jī)工作時(shí)無排放、無噪音污染，降低碳排放的同時(shí)改善作業(yè)人員工作環(huán)境，保護(hù)人員健康，尤其在比較封閉的環(huán)境中作業(yè)，對作業(yè)人員的健康優(yōu)勢更加明顯。

　　二是節(jié)能、作業(yè)成本低。試驗(yàn)驗(yàn)證表明，電動農(nóng)機(jī)具能耗是燃油農(nóng)機(jī)具的30%，極大的節(jié)約了能源消耗和降低了作業(yè)成本。

　　三是操作便捷、結(jié)構(gòu)簡單、故障低。電動農(nóng)機(jī)通過簡單的按鈕能便捷的對機(jī)具進(jìn)行控制。傳統(tǒng)拖拉機(jī)的變速設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動效率較低、油耗和排放較高，和傳統(tǒng)的燃油農(nóng)機(jī)相比，電動農(nóng)機(jī)傳動系統(tǒng)十分簡單，降低了傳輸過程中的能量損失，故障率非常低。

　　四是電動農(nóng)機(jī)具有發(fā)展空間優(yōu)勢，即電動農(nóng)機(jī)更加便于智能化、無人化、遠(yuǎn)程控制等技術(shù)的組合應(yīng)用，隨著我國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)和5G技術(shù)的成功應(yīng)用，給農(nóng)業(yè)機(jī)械無人化、智能化、仿真控制等插上了騰飛的翅膀。電動農(nóng)機(jī)若要節(jié)約人力達(dá)到無人駕駛，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，無需大量的改造結(jié)構(gòu)、增加如換檔、升降、液壓控制等機(jī)械或液壓裝置，僅需要對電路的優(yōu)化控制就可以較為容易的實(shí)現(xiàn)無人操作。電動農(nóng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、低噪音、震動小，搭載精密的測量、監(jiān)控等設(shè)備能更容易實(shí)現(xiàn)智能仿真控制。

　　存在的問題

　　一是電動農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)研發(fā)成果不多。酒泉市電動農(nóng)機(jī)起步較晚，國內(nèi)而言，在上世紀(jì)八十年代開始電動農(nóng)機(jī)的研究，目前在園藝、采茶機(jī)械等方面已經(jīng)采用部分電動機(jī)械，電動微耕機(jī)、電動割草機(jī)以及溫室用的小型電動拖拉機(jī)均有應(yīng)用。地區(qū)而言，對電動農(nóng)機(jī)推廣力度最大的是山西省，十多年以前，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)羅錫文院士團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)推出過電動插秧機(jī)，浙江理工大學(xué)在果蔬機(jī)械方面也研發(fā)出電動工作平臺。在蔬菜領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)機(jī)化研究所和富來威、南通省力科技合作研發(fā)的電動葉菜收割機(jī)也已經(jīng)有了一些批量性的應(yīng)用。目前酒泉市鑄隴機(jī)械制造有限公司等企業(yè)主要生產(chǎn)微小型電動農(nóng)業(yè)設(shè)備，企業(yè)研發(fā)方向在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動方式和動力性方面，而缺少電控技術(shù)，田間應(yīng)用及作業(yè)規(guī)律，以及機(jī)組田間作業(yè)載荷變化規(guī)律方面的研發(fā)成果較少，可使用的成果更少。

　　二是配套的蓄電池回收利用。電動農(nóng)機(jī)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具，耗電很快，備用電池的成本高，頻繁更換電池也會導(dǎo)致作業(yè)效率降低，因此大規(guī)模的推廣電動農(nóng)機(jī)還需要電池工業(yè)的支撐，能夠研發(fā)性價(jià)比高的微型電池，是推廣電動農(nóng)機(jī)的重點(diǎn)與前提?，F(xiàn)在還沒有完善的動力電池回收利用體系，用戶對于電池更換成本心存疑慮，很多用戶經(jīng)過核算，更換電池的費(fèi)用相當(dāng)于燃油費(fèi)用，加上環(huán)保意識還不強(qiáng)，所以對電動農(nóng)機(jī)的接受程度小。

　　三是電動農(nóng)機(jī)性能鑒定標(biāo)準(zhǔn)體系尚未建立。電動農(nóng)機(jī)的田間作業(yè)要求比較復(fù)雜，需要對其動力性能進(jìn)一步研究，目前，絕大多數(shù)電動農(nóng)機(jī)產(chǎn)品性能檢測都是參考柴油機(jī)或者汽油機(jī)為動力的農(nóng)業(yè)裝備制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于電動農(nóng)機(jī)的性能指標(biāo)，如何進(jìn)一步科學(xué)評定，還有待于進(jìn)一步的完善。由于電動農(nóng)機(jī)的相關(guān)性能指標(biāo)還沒有較為科學(xué)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)，無法進(jìn)行推廣鑒定，這就影響了電動農(nóng)機(jī)的推廣范圍，很多電動農(nóng)機(jī)只能在一個(gè)小范圍內(nèi)進(jìn)行推廣和使用，影響了生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)的積極性。此外當(dāng)前電動農(nóng)機(jī)發(fā)展還存在電池能量輸出控制、電機(jī)對復(fù)雜作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性以及經(jīng)濟(jì)成本、安全性等方面問題尚未得到解決，電動農(nóng)機(jī)發(fā)展仍然處于初步研究階段，受技術(shù)水平制約，因此生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)目前只能先從輕負(fù)荷的小型電動農(nóng)機(jī)具的方向上發(fā)展。

　　四是電動農(nóng)機(jī)安全性能指標(biāo)是一個(gè)全新課題，危險(xiǎn)路段失電、坡道行駛扭矩不足等等，都會導(dǎo)致人機(jī)安全事故發(fā)生。

　　工作措施建議

　　一是強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研推合作。電動農(nóng)機(jī)需要做大量的田間實(shí)驗(yàn)，采集相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，所以要通過產(chǎn)學(xué)研推結(jié)合，充分發(fā)揮農(nóng)機(jī)鑒定和推廣系統(tǒng)體系、人才和技術(shù)優(yōu)勢，為企業(yè)提供不同地區(qū)的檢測鑒定、田間試驗(yàn)、生產(chǎn)考核驗(yàn)證服務(wù)，讓電動農(nóng)機(jī)在田野里、在作業(yè)中、在機(jī)手手上充分試、充分練，加快熟化。要通過加強(qiáng)與院校合作，廣泛征求農(nóng)機(jī)和農(nóng)技專家對設(shè)計(jì)方案的意見和建議，確保電動農(nóng)機(jī)與現(xiàn)階段技術(shù)水平同步，完善機(jī)具設(shè)計(jì)。相關(guān)科研院校、單位加強(qiáng)研究，為電動農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)提供參數(shù)依據(jù)，解決電動農(nóng)機(jī)動力性能較差，作業(yè)性能偏弱的問題。

　　二是強(qiáng)化與供應(yīng)鏈企業(yè)合作。通過與電驅(qū)、電池、電機(jī)、電路控制、線束等生產(chǎn)企業(yè)合作，實(shí)現(xiàn)信息共享，經(jīng)過提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息給上游供應(yīng)鏈企業(yè)，借助供應(yīng)鏈上游企業(yè)按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求解決技術(shù)瓶頸問題。

　　三是積極爭取國家研發(fā)資金支持。電動農(nóng)機(jī)研發(fā)前期投入非常大，但見效漫長，因此通過積極爭取國家研發(fā)資金支持，重點(diǎn)突破智能、無人化技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位技術(shù)、控制技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、物聯(lián)結(jié)合，發(fā)展智能化、無人化、大功率電動農(nóng)機(jī)。

　　四是建立專業(yè)蓄電池回收渠道。電動農(nóng)機(jī)相比柴油機(jī)排放對環(huán)境的影響小，但是廢舊電池如果不回收，也會造成新的污染。電動農(nóng)機(jī)配套電池如隨意丟棄，其內(nèi)部所含的重金屬物質(zhì)會滲入土壤和地下水資源中，將對環(huán)境和人體產(chǎn)生巨大的危害，因此，建立完善的農(nóng)機(jī)電池回收再生體系，既能有效杜絕電池廢棄產(chǎn)生的污染，又可以降低電池更換的成本。

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