深瞳丨技术有了 样机造了 智能农机为何还“下不了地”

2026-05-21 07:57:25 来源: 科技日报 点击数:

深瞳工作室出品

科技日报记者 张晔 朱虹 策划 赵英淑 滕继濮

农机,与种子、耕地并称为国家粮食安全战略的“三大支撑”。

如今,这个千亿级产业正站在转型的十字路口。记者调研发现,一边是高校院所加速攻关智能技术,头部企业纷纷布局新能源赛道;另一边,我国智能农机大多仍停留在小范围试用阶段,距离大规模下田作业,还有明显的“梗阻”。

近日发布的《中国农机企业创新能力研究报告(2026)》给出了一组耐人寻味的数据:仅有16%的农机企业拥有突破性原创成果。大量中小企业面临创新平台缺失、专利积累不足、国际化程度低等多重挑战。

技术有了,样机造了,为什么就是“下不了地”?从“样机”到“真机”、从“示范”到“普及”,这道坎该怎么迈?受访专家与企业一致认为:答案不在实验室里。真正的突破口,在于完善学科体系、培养跨界人才、打通产学研用的“最后一公里”。

规模全球第一,但“大而不强”

在江苏大学农业装备产业发展研究院,研究员张宗毅正对着一组数据发愁。2025年全国2327家规模以上农机企业,业务收入总额2661.89亿元,同比仅增长0.47%。更让人揪心的是,利润总额133亿元,同比下降3.40%。

“这已经是连续第三年下降了。”张宗毅指着屏幕上的曲线图说,“自2022年以来,农机销售数量和价格双双下跌。”

潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司的车间里,机器轰鸣,拖拉机研究院副院长张鹏正在调试一台新款拖拉机。

“国产农机解决了‘便宜、能用’的问题。”张鹏停下手里的活,直起身说,“但在高端智能和中小型丘陵农机方面,短板还很明显。”

他举了个例子:“同样是水稻,东北和江南的生长环境、作业要求完全不一样。套用一种收割机,行不通。”

中国工程院院士、华南农业大学教授罗锡文在接受采访时说得更直接:“农机产业发展仍然不平衡、不充分。”

据江苏大学统计,2025年农机购置补贴系统中,销售额达2000万元且至少有一个品目排名行业前8的内资企业共148家,它们的年销售额中位数仅为5400万元。其中,54%的企业出口为零,84%的企业没有开发首台(套)重大技术装备。

“这意味着绝大多数农机企业规模偏小、创新力弱。”张鹏直言。

黑龙江省农机化技术推广总站研究员陈实拿出一份对比报告。他在上面写下一个数字:340。

“这是国产农机目前的平均故障间隔时间,单位是小时。”他抬起头,“你知道意大利菲亚特40年前的平均故障间隔时间是多少吗?350小时。”

“我们追了40年,刚追平人家起步的水平。”陈实放下笔,“还不是全面追平。”

他翻开报告说:“国外大型联合收割机普遍配备了测产系统和反馈调控系统,可根据作物长势自动调整作业参数。而我国市售主流联合收割机,还没有实现智能化。驾驭收割机,仍然是一门高度依赖经验的‘手艺活’。”

农业农村部设施园艺工程专家组原组长、江苏大学教授毛罕平从另一个角度解释了困境:“农业属于非结构化场景。作物种类多、长势动态变化、田块碎片化、机耕道不配套等现实条件,导致农机适配性严重不足。”

一款成熟可靠的农机,定型往往需要3到5年。农机型号多、批量少,间接推高了生产成本,压低了企业利润率。

“这就是我们面临的现实。”张鹏说,“我国农机产业规模全球第一,但大而不强。”

“AI+新能源”很美好,但现实很“骨感”

记者来到江苏超达智能科技有限公司时,其研发生产总监闫济宇正在调试一台混动植保机的电控系统。

这是一家从汽车跨界农机的企业。闫济宇曾经是新能源汽车行业的技术骨干,三年前转行做农机。

“你看这电机、电池、电控——就是我们说的‘三电’。”闫济宇指着工作台上的设备说,“这些设备在汽车上已经很成熟了,直接拿过来用,可以让农机研发周期缩短一半,成本降40%。”

“这算不算‘降维打击’?”记者问。

闫济宇笑了:“可以这么理解。传统农机的液压系统,专利全在外国人手里。换成电驱动,就等于换了条赛道,我们有机会。”

江苏沃得公司的技术负责人蒋伟俊算了笔账:“混动比传统燃油节油20%到30%,可靠性还好。更重要的是,绕开了国外的专利壁垒。”

新能源之外,人工智能是农机进化的另一大引擎。

在技术层面,人工智能正在赋予农机“自主思考”的能力。江苏大学教授沈跃解释:“传统农机是按程序作业。但农田不是流水线,作物高矮不一、杂草稀疏不定,固定程序根本不够用。”

那怎么办?

“给农机装‘大脑’。”沈跃说,“大模型、机器视觉、深度学习——让农机自己看、自己想、自己调。看到草多就多喷药,看到苗稀就少施肥。从‘按程序作业’到‘看长势决策’,这是质的变化。”

这听起来很美好,但张鹏向记者坦陈:“我们在售的农机都配备了行车电脑,也在跟踪研发大模型,但国产混动智能农机还没有真正实现量产和规模应用。”

类似的困境也出现在更复杂的农业机器人领域。中国工程院院士赵春江指出:“农业采摘机器人在复杂环境下感知不精准,‘手—眼—脚—脑’协调难。背后是算法和机械臂性能的制约。”

罗锡文院士直言:“国产机器人能上春晚翻跟头,能跑马拉松,但下地干农活——还差得远。”

“各家企业都在观望。”他补充道,“农机和汽车不一样。汽车是改善生活,消费者有钱自然会买;农机是干活挣钱的工具,用户对价格非常敏感。”

一台混动农机比传统农机贵出几十万,如果加上智能模块,成本还要涨。

疑虑未消,验证已先行。

2025年秋,新疆棉田里,6台国产混动采棉机同场“比武”。测试结果显示采净率、含杂率等指标均达国标。不仅如此,一位采棉机手还向记者表示:“混动安静,一天十几个小时在车上,稳定比啥都重要。”

但参与测试的蒋伟俊并不兴奋:“测试归测试,让老百姓掏钱买,还得再等等。”他透露,目前混动拖拉机已实现小规模生产,今年已下线30多台,但混动采棉机仍在测试中。

“新能源汽车上的电池、电机没法拿来就用,可靠性和耐久性必须在农田里反复验证,测试三年五年是常事。”蒋伟俊说。而未来智能模块的加入,会让验证周期变得更长。

加速国产化,但突围受限

陈实的那份对比报告,还有更多让人揪心的内容。“你看这个。”他指着报告上的一行数据,“智能农机控制器的核心元器件,国产化率不到10%。”

“高压比例阀呢?”记者问。

“全部依赖进口。”陈实合上报告,语气沉重。

他解释说,高压比例阀好比智能农机的“神经中枢”,可以精准控制液压油流量、压力和方向。拖拉机自动换挡、犁具深浅调节、采棉头升降转速,都靠它来精确“发令”。

很多高端装备,如300匹马力以上的CVT无级变速拖拉机、每秒喂入量15千克的大型高效谷物联合收获机,国产化仍是空白。

“问题出在基础材料、工艺、电子元器件上。”陈实一一列举,“设计也有差距,材料不过关,工艺跟不上,核心元器件造不出来。一环扣一环。”

江苏大学教授毛罕平听到这个数据,眉头紧锁:“这些‘卡脖子’的部件,体积不大,能量不小。没有它们,智能农机就是‘瘸腿’。”

他建议:“设立国家级研发专项,一个一个攻关。农业芯片、传感器、控制器、高压比例阀,哪个都不能少。”

中国工程院院士陈学庚认为,上述问题的根子在学科建设。“农机学科长期边缘化。”陈学庚在接受采访时说,“全国只有35所高校开设农业机械化本科专业,28个单位招收农机方向研究生。人才缺口44万。”

沈跃接过这个话题:“学科要交叉,要将农业工程、电气、AI、控制糅在一起。培养机制也要改,学校+企业+农场,课堂搬到车间,实验室建在田间。”

张鹏对此深有感触。“我们招一个懂农机又懂电控的工程师,太难了。”他说,“搞机械的不懂软件,写代码的不了解农田。跨界人才,稀缺。”

沈跃告诉记者,一些设立农业工程学科的高校,农机专业逐渐弱化,实践环节缺失,学生缺少下田实操、拆机装配的真实训练。这导致培养出来的人才“不懂农、不爱农、不会农”,再加上农机行业的薪资不及预期,大量毕业生流向汽车制造、智能装备等行业。

蒋伟俊也有同感,他告诉记者,在新疆测试那6台采棉机的时候,他们派了十几个工程师跟车。工程师们顶着高温,强忍晕车,持续工作。“干农机,确实很累很苦。能坚持下来的人,都对这行有真感情。”蒋伟俊感慨。

强化“五位一体”,筑牢技术底座

在农业农村部南京农机化所,智能农机装备中心副主任夏先飞正在和团队开会。白板上写满了字:技术攻关、场景适配、数据安全、产业生态、人才支撑。

“五个方面,缺一不可。”他对团队成员说,“智能农机的核心价值是什么?解决人工干不了、干不好、干不快、不愿干的问题。只有让老百姓实实在在受益,技术才有意义。”

罗锡文院士认为:“丘陵山区、经济作物、设施农业——这些薄弱环节,需要小型化、轻量化、多功能的智能装备。”

江苏大学教授吴春笃从另一个角度切入:“农艺要跟着农机走,品种要跟着宜机化走。”他告诉记者,种植模式、株行距南北不一样,要让农机通用,统一主要作物的种植模式,加快高标准农田建设是前提。

数据安全是另一个容易被忽视的问题。“农田数据不是小事。”罗锡文说,AI、物联网、大数据要和耕、种、管、收、储全链条融合,但数据归谁?怎么用?谁来管?得有一套规则。

毛罕平建议建设国家级农业大数据平台,统一采集、标注、共享、使用的规范,同时严禁境外设备非法采集核心农业数据。夏先飞强调:“加强数据安全监管,这条底线不能破。”

在产业生态方面,企业期待更细致的支持政策。张鹏说:“补贴要分档,同一种类的农机技术水平不一样,补贴也应该不一样。还要支持以旧换新,鼓励农民尝试新能源智能化产品。”陈实建议培育专精特新企业,打造高端装备产业集群,给研发投入大的企业税收优惠。相关企业还建议加大优质农机企业融资力度,配合知识产权质押、设备融资租赁、供应链金融等政策,缓解融资难题。

镇江经济技术开发区永兴农机合作社理事长魏巧算了笔账:“一台混动拖拉机价格比燃油贵太多。如果能‘以租代购’或‘按亩收费’,我们愿意试,否则只能观望。”

人才是一切的基础。“44万的缺口不是小数目。”沈跃说,“要有‘农机英才计划’,让年轻人愿意来、留得住、干得好。”他建议提高一线人才待遇与职业认同:“搞农机的不比搞IT的贡献小。饭碗问题,是天大的事。”

2026年中央一号文件明确提出“拓展无人机、物联网、机器人等应用场景”。无人机和机器人首次被写入中央一号文件。

新疆的棉田里,棉苗正在生长;南通的实验室中,闫济宇和工程师们还在调试混动植保机的电控参数;南京的会议室内,夏先飞在笔记本上写下了下周的攻关计划……

“大家都在等。”陈实说,“等技术再成熟一点,等成本再降一点,等市场再热一点。但谁会是第一个冲出去的?”

夕阳下,镇江的测试场上,蒋伟俊的混动采棉机还在跑圈。跑圈本身,就是在蓄力。

(科技日报记者姜靖、实习生赵林芳对此文亦有贡献)

责任编辑:陈可轩
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