文|35斗 柳琪
在全球范圍內(nèi)電動汽車正以嶊枯拉朽之勢取代著燃油汽車,高效率取代低效率,低成本取代高成本,這是技術(shù)發(fā)展的方向也是宿命。
但本文說的不是電動汽車而是電動拖拉機。與化石燃料為動力的傳統(tǒng)農(nóng)機相比,電動農(nóng)機具有低排放、高效節(jié)能的優(yōu)勢,顯然,拖拉機向電力化發(fā)展也是大勢所趨。
當(dāng)然在國內(nèi)發(fā)展電動農(nóng)機還有另一層面的價值,這就是有效地規(guī)避開化石燃料農(nóng)機周期不斷縮短的排放標(biāo)準(zhǔn)升級。
在國內(nèi)農(nóng)機行業(yè),從國1升級到國2用了15年時間,國2升級到國3差不多是10年時間,而國3升級到國4不到5年時間。
如果不是有疫情的影響,早在2020年國內(nèi)農(nóng)機就升級到國4排放標(biāo)準(zhǔn)了,不出所料的話,國4實施三五年之后又要升級國5、國6了,要徹底地擺脫這個枷鎖,農(nóng)機的電動化是個不二法門。
然而。據(jù)說124年前在歐洲就已經(jīng)有人研發(fā)出了電動拖拉機,但在一百年后的智能化時代,拖拉機還沒有進(jìn)入電動化時代,那么問題出在哪里呢?是技術(shù)沒有準(zhǔn)備好還是方向錯了?
本文力圖從商業(yè)的角度來問答這些問題。
閱讀本文,筆者將先帶你到國外看看,重點領(lǐng)略歐美企業(yè)的電動拖拉機,然后再回到國內(nèi),看看在身邊發(fā)生了什么鼓舞人心的事,最后再品評一下筆者本人對國內(nèi)農(nóng)機企業(yè)發(fā)展電動拖拉機的觀點。
花開兩招,各表一枝。讓我們先看看幾個知名的跨國公司在農(nóng)機電動化方面的努力。
一、歐美日等發(fā)達(dá)國家跨國公司的電動拖拉機
歐洲、美國、日本、韓國早就完成了農(nóng)機市場的整合,目前這些國家和地區(qū)只有少數(shù)的處于壟斷地位的大型農(nóng)機企業(yè),格局相當(dāng)僵化,近幾年幾乎沒有再出現(xiàn)過新的生產(chǎn)拖拉機、聯(lián)合收獲機、插秧機等農(nóng)機的企業(yè)。
但是在電動農(nóng)機、智能化農(nóng)機上則呈現(xiàn)百花齊放、星火燎原之勢,看來歐美日韓的企業(yè)也在想著在智能化、新能源的賽道上實現(xiàn)換道超車。
但可惜的是,格局固化的市場上,給這些新勢力騰挪的空間并不大,這些嶄露頭角的新創(chuàng)公司大多被迪爾、凱斯等傳統(tǒng)大公司收購了。為了簡單起見,我們只說說幾個大公司的電動拖拉機。
1、約翰迪爾的起手式是電池、控制系統(tǒng)自制
約翰迪爾是全球最大農(nóng)業(yè)裝備制造商,2021年銷售規(guī)模超過2800億元人民幣,身為農(nóng)機行業(yè)的帶頭大哥,在電氣化、智能化時代迪爾當(dāng)然也不想放棄老大的地位。
目前迪爾是全球最大的拖拉機生產(chǎn)企業(yè),在電動拖拉機的探索上迪爾一直走在同行的前面,早在2015年法國SIMA農(nóng)機展上迪爾就推出了自主研發(fā)的純電動拖拉機,近期有人爆料了迪爾680馬力的純電動無人駕駛拖拉機,應(yīng)該是全球功率最大的電動農(nóng)機了。
約翰迪爾基業(yè)長青的一個關(guān)鍵秘密是內(nèi)部強大的自制能力,如美國滑鐵盧工廠生產(chǎn)的8R系列高端拖拉機發(fā)動機、變速箱、車橋、駕駛室總成等核心部件都是迪爾內(nèi)部自制的,自制是為了保證質(zhì)量的一致性和可靠性。
在電動拖拉機上,約翰迪爾似乎也在走深度自制路線,這在全球范圍內(nèi)都是個特例。
有報道2022年2年約翰迪爾控股收購了奧地利電池制造商KreiseI Electric,這家歐洲公司開發(fā)高密度、高耐久性的電池模塊和電池組及快速充電技術(shù),據(jù)說迪爾有意將KreiseI技術(shù)應(yīng)用于其草坪設(shè)備、緊湊型多功能拖拉機、小型拖拉機、緊湊型工程等產(chǎn)品上。
在收購KreiseI Electric之前,2021年迪爾以2.5億美元收購了美國一家名為Bear Flag Robotics該公司,該公司是創(chuàng)立于硅谷的一家高科技企業(yè),成立于2017年,致力開發(fā)與現(xiàn)有的機器兼容的自動駕駛技術(shù),電動化和自動化是孿生兄弟,收購后者也是為了電動農(nóng)機做準(zhǔn)備。
迪爾很有可能會是歐美國家第一個量產(chǎn)電動拖拉機的企業(yè),有報道表明約翰迪爾計劃將新產(chǎn)品項目,包括電動拖拉機產(chǎn)品放到艾奧瓦州滑鐵盧工廠生產(chǎn),為此約翰迪爾對北美農(nóng)機制造資源布局進(jìn)行了調(diào)整,把原來在滑鐵盧工廠生產(chǎn)的駕駛室制造裝配業(yè)務(wù)挪遷到墨西哥的拉莫斯零部件工廠生產(chǎn)。
2、凱斯紐荷蘭公司善于整合資源和聯(lián)盟
凱斯紐荷蘭是規(guī)模和體量僅次于約翰迪爾的巨無霸農(nóng)機制造商,旗下?lián)碛袆P斯、紐荷蘭和斯太爾三大知名拖拉機品牌。
電氣化和自動化是凱斯紐荷蘭工業(yè)集團戰(zhàn)略的兩大支柱,凱斯紐荷蘭曾推出Magnum無人駕駛概念拖拉機,影響了幾乎后來所有的無人駕駛拖拉機的設(shè)計理念,在后來一拖東方紅、魯中等國產(chǎn)無人駕駛拖拉機上都能看到Magnum的影子。
圖:凱斯Magnum 3404拖拉機;圖片來源:公司官網(wǎng)
凱斯紐荷蘭在電動拖拉機產(chǎn)品上有過種種的嘗試,早在2009年推出了燃料電池氫電動拖拉機概念機,并于2019年推出了斯太爾柴電混合動力拖拉機。
在2021年6月該公司以每股58美元總計21億美元收購美國農(nóng)業(yè)自動駕駛技術(shù)Raven公司100%股權(quán),及當(dāng)年11月與美國全電動無人駕駛拖拉機的生產(chǎn)制造企業(yè)Monarch簽訂了合作協(xié)議,有消息爾凱斯極有可能會收購了這家公司。
另外值得關(guān)注的是凱斯紐荷蘭和美國加州專業(yè)研發(fā)電動無人駕駛拖拉機的帝王拖拉機(Monarch tractor)公司的合作,2020年開始紐荷蘭公司110000家經(jīng)銷商絕給帝王的70馬力MK-V電動拖拉機開放。
3、愛科偏愛純電動
全球頂級的拖拉機只有兩個品牌,其一是約翰迪爾,其二是美國愛科公司旗下的芬特。
芬特拖拉機是全球高端拖拉機中的高檔貨,而愛科打算用芬特作為電動拖拉機品牌,說明愛科對電動拖拉機寄予很高的希望。
從愛科發(fā)布的2020年可持續(xù)發(fā)展報告中,愛科集團承諾該公司到2025年將生產(chǎn)純電動芬特拖拉機。
目前已知的消息是愛科正在打磨一款名為芬特e100 Vario的緊湊型全電動拖拉機,目前e100 Vario在中輕負(fù)荷作業(yè)時可以工作5小時。據(jù)愛科內(nèi)部人士透露,在芬特e100 Vario的基礎(chǔ)上,受科將推出更大功率效率更高的電動拖拉機。
圖:愛科芬特拖拉機;圖片來源:公司官網(wǎng)
4、日本久保田公司的電動拖拉機
以上三家巨無霸都是歐美系公司,下面說說同為亞洲企業(yè)的日本久保田的電動拖拉機。
久保田是一家相當(dāng)保守的日本企業(yè),但在電動化方面頗為激進(jìn)。
早在2020年,久保田就發(fā)布了一款名為Dream Tractor的概念型電動拖拉機,與迪爾、凱斯、愛科不同的是這款機器是履帶行走裝置,開發(fā)的初衷是服務(wù)于水田作業(yè),據(jù)說這臺拖拉機是一款太陽能充電的鋰離子電池的機器。
一個企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)受國家政策、相關(guān)行業(yè)的影響很大,美國有特斯拉,約翰迪爾、愛科、凱斯紐荷蘭自然而然地選擇了電池能源拖拉機(EC)。
而在由豐田、本田的主導(dǎo)的日本市場,久保田受這兩家企業(yè)影響很大,2022年久保田宣布要制造氫為燃料的燃料電池拖拉機(FCV),且承諾在2025年要商用化。
FCV是不是應(yīng)該稱為氣電混動?FCV是氫氣燃燒帶動發(fā)電機給電池充電,使用時間和續(xù)航能力要比純電動更有優(yōu)勢。
圖:久保田Dream Tractor;圖片來源:公司官網(wǎng)
總結(jié)一下的話,在創(chuàng)新大本營的北美和歐洲地區(qū),電動拖拉機也仍處于概念炒作、技術(shù)路線選型、樣機試驗階段,目前仍沒有一款產(chǎn)品被量產(chǎn)或?qū)崿F(xiàn)商用化,也沒有一個技術(shù)路線是被公認(rèn)可行的,在基礎(chǔ)研發(fā)領(lǐng)域歐美國家處于領(lǐng)先的位置,但在應(yīng)用層面則都顯得頗為保守。
二、國產(chǎn)電動拖拉機沒有歷史包袱,更具進(jìn)取精神
在工業(yè)時代落后的國產(chǎn)農(nóng)機,在電氣化、智能化時代沒有任何歷史包袱,所以國產(chǎn)農(nóng)機在電動化、智能化方面與歐洲、北美的企業(yè)相比并不落后,甚至在應(yīng)用技術(shù)上更具進(jìn)取精神。
說到電動農(nóng)機,真正實現(xiàn)了普及的似乎只有中國的農(nóng)機企業(yè)。
比如電動無人植保飛機,目前大疆公司的農(nóng)業(yè)植保無人機在全球的市場占有率超過60%,電動無人機的成功不但給中國造電動農(nóng)機的發(fā)展趟平了一條道路,且更重要的是提供了一個成功的標(biāo)桿。
與歐美國家一樣,國內(nèi)的電動農(nóng)機也呈現(xiàn)出百家齊放、百家爭鳴之勢,但中國企業(yè)在電動農(nóng)機上更注重于應(yīng)用級別的開發(fā),參與的企業(yè)也是更具草根性的特點。
另外中國的電動汽車走在全球的前列,中國具有全球最有實力最完整的電動汽車配套體系,中國農(nóng)機可以就近得到“三電”(電池、電機、電控)資源以及技術(shù)、人才方面的支持,所以筆者認(rèn)為中國的電動農(nóng)機在應(yīng)用級別會領(lǐng)先于全球。
下面就讓我們看看國內(nèi)廠商的積極表現(xiàn)。
1、國家隊的表現(xiàn)
在國內(nèi),說到電動拖拉機、無人駕駛拖拉機,行業(yè)內(nèi)最關(guān)注的是國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心,近幾年該機構(gòu)不斷推出代表著中國最領(lǐng)先技術(shù)水平的智能化農(nóng)機,早在2020年該中心就推出了無人駕駛電動拖拉機(ET1004-W)和氫能源電動拖拉機ET504-H。
國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心設(shè)立在洛陽,其背后最大的技術(shù)力量是中國一拖集團,某種程度上講國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心的實力就是一拖的實力。
一拖主導(dǎo)著國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心,但一拖在電動拖拉機上也有自己的獨立的規(guī)劃。
東方紅HB2204是一拖在學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的CVT技術(shù)、電驅(qū)動技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出來的混合動力驅(qū)動的拖拉機,該機與純電動相比,具有更好的實用性和經(jīng)濟性,預(yù)示很快將進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。
國家農(nóng)機裝備創(chuàng)新中心、中國一拖集團都是國家隊,讓我們期待他們將中國農(nóng)機帶入電動化時代。
2、悅達(dá)公司應(yīng)用級別的電動拖拉機
悅達(dá)起亞汽車大家應(yīng)該是比較熟悉的,悅達(dá)集團旗下還有一家叫黃海金馬的拖拉機工廠,這家工廠是國內(nèi)老牌的拖拉機企業(yè)之一,但在與印度馬恒達(dá)公司合資的十年時間里迷失了自我。
2018年和馬恒達(dá)分手之后,黃海金馬想追回失去的十年,傳統(tǒng)農(nóng)機上顯然機會已經(jīng)寥若晨星,所以金馬把希望放在了智能化、新能源技術(shù)上。
2021年黃海金馬連續(xù)推出了YL254ET和YU1004兩款電動拖拉機。前者是在大棚、果園里使用的輕負(fù)荷作業(yè),后者是專門為水田旋耕、播種、田間管理開發(fā)的水田拖拉機。
這兩款電動拖拉機可以說是國內(nèi)真正的小批量生產(chǎn)且投入到實際使用的電動拖拉機,YL254ET和YU1004并沒有打目前炙手可熱的智能化、無人化概念,而是注重于拖拉機本身的作業(yè)性能、經(jīng)濟性和駕乘舒適性,可以說是國內(nèi)最接地氣的拖拉機,所經(jīng)給予特別的介紹。
3、農(nóng)機新勢力超星智能的電動拖拉機
超星智能公司是一家落戶于農(nóng)機制造大省山東濟南的初創(chuàng)高科技企業(yè),其核心技術(shù)團隊來自清華大學(xué)。
該公司有過在汽車自動導(dǎo)航和自動駕駛領(lǐng)域的技術(shù)積累和實踐經(jīng)驗,該公司在深入考察國內(nèi)農(nóng)業(yè)耕作環(huán)境的基礎(chǔ)上,參考現(xiàn)有的機械傳動的拖拉機,研發(fā)出了全自動無人駕駛電動拖拉機。
該公司的創(chuàng)始人認(rèn)為在工業(yè)時代里的國內(nèi)農(nóng)機行業(yè),曾經(jīng)也想用市場換技術(shù),但其結(jié)果是與虎謀皮,市場被拿走了,但動力換擋變速、液力傳動等核心技術(shù)并沒有學(xué)到。
特斯拉、蔚小理能快速成長并超過傳統(tǒng)百年車企,得益于全球能源結(jié)構(gòu)的變革,通過電動化實現(xiàn)換道超車,中國農(nóng)機圈也需要造車新勢力、也需要換道超車、也需要科技公司來推動徹底的變革,鄉(xiāng)村振興給國內(nèi)科技企業(yè)千載難逢的機遇,超星智能進(jìn)入的正是時機。
在國內(nèi)電動拖拉機領(lǐng)域,超星智能并非唯一從外行業(yè)進(jìn)入的農(nóng)機新勢力,據(jù)筆者所知豐疆智能、比亞迪、微星科技等知名或不知名的有數(shù)十家公司或機構(gòu)已經(jīng)進(jìn)入了智能、電動農(nóng)機領(lǐng)域。
圖:超星智能新能源無人駕駛拖拉機;圖片來源:公司官方微信號
4、眾多“草根”企業(yè)的電動拖拉機
創(chuàng)新往往最先由小企業(yè)發(fā)起,看到機會后更多的小企業(yè)加入,眾多的企業(yè)分擔(dān)市場培育、開發(fā)、產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建等的成本,等到產(chǎn)品成熟和產(chǎn)業(yè)化之后,大企業(yè)大公司會進(jìn)入摘果子。
農(nóng)機行業(yè)這種現(xiàn)象很普遍,比如聯(lián)合收獲機、植保無人機、履帶式旋耕機、打捆機、青貯聯(lián)合收獲機等,這些品類最先都是由名不見經(jīng)傳的小企業(yè)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明,但最終取得市場領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的是大企業(yè)。
在電動拖拉機領(lǐng)域,也活躍著一大批極具開拓和創(chuàng)新精神的草根企業(yè),它們往往起點很低,專注于某個細(xì)分的市場需求,但是產(chǎn)品非常接地氣,性價比很高,對于大企業(yè)來講很有借鑒意義。
比如甘肅鑄隴農(nóng)機,這是一家偏安于西北一隅的小公司,但在十年前就開始研發(fā)電動農(nóng)機,該公司一開始就定位于輕負(fù)荷、經(jīng)濟型電動農(nóng)機,目前產(chǎn)品已迭代到五代。
今年國家開始推廣大豆玉米帶狀復(fù)合種植模式之后,該公司的自帶動力的大豆玉米兩用播種機賣出去了上千臺,該公司也從幕后走向聚光燈下。
圖片來源:作者拍攝
該公司除了生產(chǎn)自帶動力的電動農(nóng)機具之后,還開發(fā)出了通用型的電動農(nóng)機底盤。
如上圖這款電動拖拉機,純電動,功率約4馬力,可以帶鋪膜機、播種機、噴藥機、旋耕機等機具作業(yè),價格非常低廉,且使用成本極低,操作非常簡單。
還可以加上自動導(dǎo)航、無人駕駛等智能化部件,即使加上智能化部件,價格也就幾萬元,具有很高的推廣價值。
此外,山東、河南等拖拉機產(chǎn)業(yè)集群,一些二線、三線品牌的拖拉機企業(yè)也在開發(fā)電動拖拉機。
“八仙過海,各顯神通”,不同的企業(yè)有不同的技術(shù)路線,如并聯(lián)、串聯(lián)、增程,電動、油電混動等,有一些企業(yè)還拿到了國家和地方上的高科技項目,未來最有可能最先商業(yè)化的將是這些更具革命精神的“草根”企業(yè)。
三、對國內(nèi)電動拖拉機的建議,實用、部件化、模塊化
1、建立在實用基礎(chǔ)上的開發(fā)
關(guān)于電動拖拉機,我想很多人有一個誤解,那就是電動拖拉機一定是高度智能化、自動化、高端化的。
假如陷入這個誤區(qū)的話,即使開發(fā)出了好用的機器,也很難推廣開來,因為電動拖拉機說到底還是拖拉機,電動拖拉機的出現(xiàn)自然是要革化石燃料拖拉機的命的。
電動拖拉機要取代化石燃料拖拉機,憑筆者的經(jīng)驗,至少要具備兩大優(yōu)勢:一是效率更高,二是綜合購買、使用成本更低。
所以如果一開始我們就奔著高端化的,開發(fā)出來的產(chǎn)品一定是高成本高價格的,這樣的農(nóng)機只是設(shè)計師大腦中的農(nóng)機,用戶根本不會接受。
所以電動拖拉機不要脫離于國內(nèi)的使用環(huán)境和購買力水平,要把產(chǎn)品的開發(fā)建立在實用的基礎(chǔ)上,新產(chǎn)品取代老產(chǎn)品,往往是用低價格切入,用高效率來建立優(yōu)勢的。
2、優(yōu)先開發(fā)兩頭產(chǎn)品:40馬力以下和200馬力以上
這是我和行業(yè)內(nèi)開發(fā)電動拖拉機的技術(shù)專家、企業(yè)負(fù)責(zé)人大量溝通的基礎(chǔ)上總結(jié)出的觀點。
據(jù)專家介紹,40馬力以下輕負(fù)荷作業(yè)的拖拉機,由機械式發(fā)動機變成“三電”傳動,換的東西不多,硬件成本很低,使用起來也不會有太多的問題,所以最容易實現(xiàn)電動化。
往上走則是200馬力及以上的重型高端電動拖拉機。200馬力及以上動力換向、動力換擋拖拉機改成純電動或油電混動,最大的好處是極大的簡化結(jié)構(gòu),比如復(fù)雜而精密的變速器、液壓傳動裝置等由機電傳動和電腦控制系統(tǒng)替代。
軟件復(fù)雜了,但硬件變得非常簡單,對于國內(nèi)的農(nóng)機企業(yè),機械加工是短板,但數(shù)控可以借用國內(nèi)成熟的配套資源,開發(fā)和迭代并不難。
專家認(rèn)為,國內(nèi)可先開發(fā)40馬力以下和200馬力以上的兩頭產(chǎn)品,等到這兩端產(chǎn)業(yè)化之后,一方面是積累開發(fā)經(jīng)驗,另一方面會建立起配套體系,等到這兩個東西成熟了之后,中間50-180馬力的段的電動拖拉機的開發(fā)就水到渠成了。
3、走折中路線也不錯
兩點之間直線距離最短,但在現(xiàn)實生產(chǎn)中,直線距離往往是最遠(yuǎn)的,很多情況下,迂回路線反而能最先到達(dá)目的地。
電動拖拉機的開發(fā)中,純電動當(dāng)然是最理想了,但受制于電池續(xù)航能力、電力管理技術(shù)等因素,純電動拖拉機的確有很明顯的短板和劣勢,這將會讓電動拖拉機的推廣舉步維艱。
如果我們不是一條路走到黑,而是采取折中辦法,讓我們頭疼的問題可能會迎刃而解。
電動拖拉機的開發(fā)中,油電混動可能是當(dāng)下最優(yōu)的一個解決方案。純電動的短板在電池續(xù)航時間短和不能進(jìn)行重負(fù)荷作業(yè),而純機械式的短板在于結(jié)構(gòu)太復(fù)雜,生產(chǎn)和制造難度大成本高。
如果改成油電混動方案的話,可以規(guī)避兩者的短板而充分發(fā)揮其優(yōu)勢,能同時兼顧“兩利相權(quán)取其重”和“兩害相權(quán)取其輕”,既然好處多多,這種拖拉機就有推廣的價值和前景。
4、將電動拖拉機部件化、模塊化
真正的技術(shù)顛覆是設(shè)計理念上的顛覆。
一個產(chǎn)品成熟之后就會形成固化的技術(shù)路線,后人只能在前人的基礎(chǔ)上修修補補,一百多年前發(fā)明的拖拉機,目前的形狀和結(jié)構(gòu)基本上沒有變化,變化的主要是動力方式,如從第一代蒸汽機變成汽油機、柴油機,現(xiàn)在我們要換成電機了。
能不能有顛覆性的設(shè)計理念出現(xiàn)呢?答案是肯定的。
筆者最認(rèn)可的是將拖拉機部件化、模塊化,也就是把拖拉機當(dāng)作動力總成或動力部件,而不是一個獨立的產(chǎn)品。
這樣拖拉機雖然失去了獨立性,但是卻找到了更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和使用場景。
由于電動化的拖拉機結(jié)構(gòu)得到很大程度上的簡化,所以拖拉機的體積可以做得很小,這樣拖拉機就可以像發(fā)動機一樣成為一個動力、傳動總成,可以嵌入到其他的農(nóng)機具內(nèi)部去。
如自動動力的電動自走式播種機、自走式旋耕機、自走式打捆機等,這類產(chǎn)品前文提到了鑄隴公司已經(jīng)有一些應(yīng)用級的電動農(nóng)機。
總 結(jié)
農(nóng)機的綠色、智能、新能源化是個大趨勢,筆者也看好農(nóng)機的電動化。所有的農(nóng)機里,企業(yè)和科技機構(gòu)幾乎都把電動化的希望寄托在電動拖拉機上,電動拖拉機也被看作是電動農(nóng)機里最有投資價值的品類。
目前國內(nèi)外都搞電動農(nóng)機,無論頭部企業(yè),抑或是創(chuàng)新企業(yè),都把電動農(nóng)機作為建立新的競爭優(yōu)勢、換道超車的希望。
筆者認(rèn)為國內(nèi)企業(yè)會在應(yīng)用層面做得更好,也最有可能率先實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,但在產(chǎn)品開發(fā)方向和產(chǎn)品設(shè)計理念上還需要更大膽的探索。