研究预测电动拖拉机将稳步增长

帝王拖的旗舰MK-V型40-70马力可自动驾驶的全电动拖拉机于2022年12月下线

尽管面临着巨大的挑战，小马力的机器在美国的一些农场找到了自己的家。像帝王拖和Solectrac这样的电动拖拉机初创企业，以及来自久保田、纽荷兰和芬特的电动农机，正在改变美国380亿美元的农业用车行业。

根据Researchandmarkets.com网站的数据，到2021年，美国电动农用拖拉机市场价值为2.2亿美元。目前仍处于行业早期阶段，面临着前期成本高、续航里程焦虑和电力容量等方面的困难。假设这些问题得到解决，市场将走向何方?

CALSTART是一家致力于开发清洁的、高效运输解决方案的非营利组织，它与市场情报公司Interact Analysis合作，对电池电动和混合动力拖拉机的普及率进行了研究。2022年前几个月，美国共售出57台电池电动拖拉机，仅占美国拖拉机总销量的0.02%。然而，预测到2029年，电池电动拖拉机的销量预计将突破3000台，占当年拖拉机总销量的1%。

与此同时，预计到2029年，混合动力电动拖拉机的销量将占拖拉机总销量的8%左右，其中农业部门销售的车辆将达到近2.2万台。这一数据高于2022年的约500台。

按动力系统类型划分的美国拖拉机年度销售预测，资料来源:Hayfield & Zhang, Interact Analysis, 2021

由于专注于特种作物和葡萄园，预计加州将处于领先地位，到2029年，预计约8000台拖拉机的销量中，电池电动机型将占12%，混合动力机型将占8%。

到目前为止，美国电气化农业市场的主要参与者包括推出了e25紧凑型电动拖拉机的Solectrac；正在推销其Mark V可自动驾驶拖拉机的帝王拖；以及推出T4电动拖拉机的纽荷兰。

滩头堡效应

CALSTART认为，电气化技术将逐步过渡到农业设备领域。这一过程被称为滩头堡效应，并设想通过转移进行技术改造。

根据CALSTART和加州空气资源委员会(CARB)构思的Beachhead模型，预测了不同类别的道路和非道路车辆之间兼容的技术可移植性。

这些都取决于技术进步和规模经济。其可预测的结果可能是内燃机市场规模的缩小，因为这些发动机类型将逐步退出道路应用，随之而来的是对非道路市场的连锁反应，因为传统的柴油动力系统和部件变得更少，更昂贵。

虽然这在短期内更有可能主要影响较轻型的农业设备，但需要意识到，农业的行业电气化有望扩展到较重型的设备，无论是纯电动形式还是混合动力形式，除了氢燃料电池之外，氢燃料电池已经是一种经过验证的大型设备的动力来源。

阻碍因素

目前，终端用户面临着几个重大的阻碍。

充电基础设施：农业电气化的主要挑战之一是安装充电站或加氢站。农场可能地处偏远，电力供应有限；此外，氢基础设施，包括其运输和储存，仍处于技术起步阶段。

成本：充电器非常昂贵，每台功能强大的快速充电器的成本高达10万美元。运行大型设备所需的电池目前太大，无法集成到该设备中。

占空比(设备在指定时间段内运行的时间百分比)：当设备在一年中大部分时间处于闲置状态时，昂贵的电气化农业设备(特别是用于管理作物的大型设备)很难实现正投资回报率。设备使用时，长工作周期也阻碍了当前电池技术的使用。恶劣的天气意味着可能需要全天候使用设备时，暂停几个小时去充电是不可取的。

电池尺寸：电池技术是大型农业设备电气化的一个制约因素。无论是在大型的机械所需的电池尺寸方面，还是在农业周期性的密集收获要求方面，电池尺寸的发展似乎还有很长的路要走。还有一个问题是如何避免它们的重量导致土壤压实。

虽然最大型农业设备的电气化不会像紧凑型设备那样迫在眉睫，但CALSTART仍然对电气化的实现充满信心。如果电池技术无法完成任务，那么解决方案将是氢燃料电池或氢内燃机(ICEs)。归根结底，标准的内燃机将被淘汰，如果内燃机的唯一市场是最大型的农业机械，那么维持内燃机生产的经济效益就很难维持下去。

一种进步模式?

基础设施也被认为是农业电气化的重要挑战，相关方认为这只能通过联邦和州的举措来解决；2022年7月，拜登政府宣布了一项耗资9600万美元的项目，旨在推动包括农用车辆在内的非道路机械的技术和充电基础设施。

在加州，北极星能源服务公司的子公司Gridtractor研究现有的农业电力基础设施和使用的设备类型，量化电气化的效益，并根据关税、设备使用情况、可用激励措施和成本节约向农民提出计划，使他们能够决定哪些农业设备需要电气化。

该公司正在进一步开发硬件和远程服务，使农民能够以优化能源消耗和存储的方式部署拖拉机车队和其他设备。Gridtractor计划在美国范围内推广，但最初在加州推出，那里的农场已经受益于广泛的电气化基础设施和州政府提供的激励措施。