拖拉机智能化的三个方向

大家都知道，目前国内拖拉机行业最热的两个点是新能源和智能化，最近两年的行业活动中，几乎都离不开这两个话题。

但从本质上讲，无论是电动化、油电混动，抑或氢能、氨气、甲醇、甲烷，都是实现智能化的基本条件，或者说让拖拉机更容易实现智能化，智能化不仅提升了农机产品附加值，还创造了新的商业模式和服务机会，成为产业投资的重要价值增长点，所以从根本上讲，智能化是比新能源更重要的技术。

大家也都知道，拖拉机是智能化最理想的载体，因为智能拖拉机会提高或解决无数农机具的智能化难题，或者说有了智能化的拖拉机，才能实现农机具的智能化。

据专家讲，未来拖拉机的智能化有三个方向：一是自动驾驶技术，二是精准作业系统，三是物联网与大数据。下面我们就用通俗易懂的方式来讲一讲。

一、自动驾驶技术

笔者本人亲眼见证了国内拖拉机自动驾驶的发展历程，且亲自参与并推动了这一过程。

其实很多人一说到智能拖拉机，潜意识里想到的就是自动驾驶拖拉机，在国内推动自动驾驶远远早于新能源。

早在2010年左右，随着约翰迪尔、凯斯纽荷兰、克拉斯等欧美大型高端拖拉机进口到中国市场，拓普康、天宝、壁虎等欧美自动驾驶系统和相关的技术也传到中国市场，后来的上海华测、上海联适、丰疆智能化、司南导航等都与这几家欧美导航公司有或多或少的关联。

大约在2015年，在联适、丰疆智能、华测等公司的努力下，北斗自动导航实现了量的突破，并从示范推广进入了大规模的应用，到了2020年，行业销量在45000套，有至少25家企业参与市场竞争，欧美品牌被排挤出中国市场。

目前在中国市场上，国产北斗自动驾驶系统占了绝对的市场份额，拓普康、迪尔的导航在一些进口机器上前装，但在后装市场几乎无法销售。

可见拖拉机的自动导航发展速度早于电动化10年，在自动导航实现普及的过程中，无人驾驶让企业趋之若鹜，但由于曲高和寡，一直没能推广起来，无人驾驶的未来在于电动化。

从本质上讲，自动驾驶技术可分为自动导航和无人驾驶，但这其中还可以进行细分：

辅助驾驶（L2级）。通过北斗卫星导航（精度±2.5cm）和电控转向系统，实现自动直线行走、地头转向等基本功能，减轻驾驶员疲劳。这类系统价格约2万-5万元，可使作业直线度偏差小于5cm，重叠漏耕率降低至3%以下，特别适合播种、开沟等对精度要求高的作业。

有条件自动驾驶（L3-L4级）。基于多传感器融合（北斗+视觉+雷达）和AI决策算法，实现复杂场景下的自主作业。如悍沃354ET纯电拖拉机搭载L4级自动驾驶系统，可自动识别田间障碍（树木、电线杆等），规划避障路径，完成"耕种管收"全流程无人化操作。中科原动力万途系列配备"云大脑"，支持多机协同调度，一个操作员可同时管理3～5台拖拉机作业，人力成本降低40%以上。这类系统价格较高（8万-15万元），但投资回收期通常在2～3年。

完全自动驾驶（L5级）。在封闭环境（如果园、标准化大田）已实现，但在开放农田还需技术突破。挑战主要来自复杂多变的田间环境（作物生长状态、土壤湿度、突发障碍等）和法律法规限制。中国一拖在河南洛阳建立的无人农场示范区，已实现5台拖拉机编队作业，通过5G网络实时共享环境信息，系统反应延迟小于50毫秒。

二、精准作业

目前自动驾驶技术应用于拖拉机上，主要的作用还是让拖拉机走直线，或按照规划好的路径去行走，而真正的重头戏在精准作业。

精准作业在国内仍然处于走直线和变量施肥阶段，但通过国内的各种会议获得的信息看，欧美市场，尤其是国家农场里的精准作业技术已经实现了普及，美国农场的作业效率提高和产量提升中，精准、变量技术起到了决定作用。

精准作业技术包含以上的几种重要技术：

一是变量作业控制技术。实现"按需供给"。根据实时感知数据，自动调整施肥量、播种密度、灌溉水量等参数。潍柴雷沃P7000配备的变量施肥系统，通过处方图和实时反馈，使氮肥利用率从30%提升至50%以上，每亩节约成本30-50元。这类技术在大规模农场尤其有价值，投资回收期通常不超过两个作业季。

二是作业监测。使拖拉机具备"眼睛"，通过摄像头、近红外传感器等，实时监测作物长势、病虫害、土壤墒情等信息。中联重科智能拖拉机搭载的多光谱成像系统，可识别小麦条锈病早期症状，准确率达85%以上，比人眼观察提前7～10天。这类系统价格约3万-8万元，但通过精准施药可节约农药20%～30%，经济效益显著。

三是数字孪生与云端。据说是通过将物理拖拉机映射为数字模型，在云端进行作业仿真和优化，但笔者认为可能还处于概念阶段，至少笔者本人对这一技术理解得很有限。据说中科原动力开发的"农机元宇宙"平台，可提前模拟不同作业方案的效果，选择最优路径和参数设置，使整体作业效率提升15%～20%3。

三、物联网与大数据

拖拉机可以说是行走的数据收集器，通过安排在农机具上的各种传感器，就可以实现收集到土壤、水分、营养比例、病虫害等信息，通过后台或云端对这些数据进行处理，以生成供机器或人参考的更高质量的数据，这些数据足够多，就会成为大数据。

这些数据的价值在于应用，目前国内有数亿兆的农业大数据要么没有被收集，要么在沉睡，国人亟待唤醒这个未来的金矿。

对种粮大户、农业合作社等用户来讲，物联网能提供作物长势监测、产量预测、投入品管理等决策支持，提高生产效率。例如，通过分析拖拉机采集的土壤压实度数据，指导深松作业时机和深度，改善根系生长环境。

对生产厂家和农机经销商，物联网可实现设备远程监控、预防性维护、作业质量追溯等服务延伸，未来可能会打造出差异化的软实力。如潍柴雷沃的智能服务平台可实时监测5000多台联网设备状态，故障预警准确率达90%以上，服务响应速度提高50%。

对农业管理部门、地方政府，可提供耕地质量监测、种植结构调查、农业补贴核查等监管工具。某省农业厅基于智能农机回传的作业数据，建立了耕地利用效率评价体系，为高标准农田建设提供科学依据。

对江苏金租、哈银租赁、四季为农等金融机构，可形成农机融资租赁、农业保险等创新产品的风险管控基础。某银行根据拖拉机作业数据（时长、面积、轨迹等），开发了"农机贷"风控模型，不良率低于1%。

二、面向未来，拖拉机的智能化发展方向？

目前国内的拖拉机企业面临着多种技术路线选择的困惑：同步器换挡、动力换挡、CVT、纯电动、混合动力等，但不管是哪种技术，智能化技术已成为各技术路线的共性发展方向，具体到最热的电动化上，拖拉机的智能化水平与电动化程度有正相关的关系。

面向未来，拖拉机的智能化有三大趋势：

一是从单机智能向群体智能发展。当前智能化主要集中于单台设备，未来将通过5G/6G网络实现多机协同。某公司正在测试的"无人农场"系统，可同时调度拖拉机、无人机、收获机等20多台设备，根据作物生长阶段和天气变化自主规划作业流程，整体效率比单机操作提升30%以上。这种"云-边-端"协同的群体智能，将大幅降低规模化农业的人力需求。

二是从作业自动化向农业全流程数字化延伸。智能拖拉机采集的数据将与种植决策、供应链管理、市场营销推广等环节深度融合。中联重科规划的"智慧农业大脑"，将整合拖拉机、无人机、物联网设备采集的全程数据，构建从播种到销售的数字化闭环，帮助农场主优化经营决策。这种"数据驱动农业"模式，可能改变传统的农机销售模式，转向"服务订阅"或"按亩收费"。

三是从功能配置向生态开放转变。新能源拖拉机将作为开放平台，接入第三方应用和服务。中科原动力推出的"万途开发者计划"，允许农业科技公司在统一的API接口上开发专业应用（如病虫害识别算法、精准灌溉模型等），丰富智能拖拉机的功能生态。这种"硬件+软件+服务"的开放模式，将加速农业创新应用涌现，形成良性循环的开发者社区。

总之，智能化技术已成为各技术路线的共性发展方向，随着电动化和新能源时代的到来，拖拉机迎来了智能化的黄金时代，相信用不了多长时间，国内田间驰骋的将全是有着智慧大脑的智能拖拉机。