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来源 | 思瀚产业研究院

01

行业未来发展趋势

农机自动驾驶系统要与农机具作业控制功能相融合，这是发展趋势；同时，它也要与北斗作业监测等功能相融合，并且农机智能化水平在不断提高。

农机自动驾驶系统融合了农机具作业控制、北斗作业监测等功能。通过多机物联和协同作业，智能农机既可以独立完成耕作、播种、施肥和收获等作业，又能提高种子、化肥、农药的利用率，减少环境污染，实现节本增效，其未来增长潜力较大。中共中央和国务院在《中共中央、国务院关于做好 2023 年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中明确提出支持北斗智能监测终端及辅助驾驶系统集成应用。

未来我国农机自动驾驶系统产品会朝着功能集成化以及减少人为干预的方向发展。目前，我国农机自动驾驶行业中大规模应用的产品处于第二等级，也就是辅助驾驶阶段。只有公司等少数企业实现了第三等级的产品投入市场，第三等级为自动驾驶和农艺优化。

农业机械传统作业方式是利用动力设备来带动播种、喷药、耕地、收获等农具设备进行作业活动。其连接方式较为单一，配合协调性也较差。尽管农机智能驾驶系统解决了动力设备的智能化问题，但要实现智能作业，还需要对农具进行智能化改造并进行集成。通过数据采集处理技术、传感技术、控制技术等手段，对作业环境以及农机的工作状态进行监测，然后依据控制模型做出最佳决策。企业如果已经有技术积累并且有产品应用，那么就有希望在农机进一步智能化的市场里占据先发优势。

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农田进行集约化和标准化建设，农业机械化水平不断提高，这是农机装备智能化产品发展的基础。农机装备智能化产品的发展动力在于其降本增效的效果以及售价。目前，市场已逐步从新疆、黑龙江等传统的大规模农田集中区域，向河北、甘肃、内蒙古、江苏、陕西、山东、湖北、湖南、广西等区域渗透，并且逐渐从中大型农机向小型农机渗透。

我国小麦、玉米、棉花的产区大多在东北、西北等以平原地形为主的区域。这些区域大型农机的适用性较强。同时，高标准农田建设起步较早。所以，农场主和农户使用农业机械的动力比较强。而在复杂地形区域，种植作物的种类较为多样，人均亩数较低。目前，这里以小型农机居多。总体来看，整体农业机械化率还有较大的提升空间。农业农村部印发了《“十四五”全国农业机械化发展规划》。该规划明确提出，全国农作物耕种收的综合机械化率需在 2020 年 71%的基础上，提高到 2025 年的 75%。同时，丘陵山区县（市、区）的农作物耕种收综合机械化率要从 2020 年的 49%提升至超过 2025 年的 55%。

此外，农户在复杂地形区域对产品的性价比和使用效果更为敏感。随着产业链不断发展完善，上游成本下降，头部企业规模得以提高，并且主动提升了成本控制能力。在此情况下，农机装备智能化产品的售价持续降低。同时，头部企业针对复杂地形进行了大量的储备和优化工作，这推动了农机装备智能化产品加快向复杂地形区域和小型农机渗透。

小型农机的差异性比较大，并且分布也更为分散。然而，它的保有量远远超过了中大型农机，这为农机装备智能化产品奠定了广阔的增量市场空间。以拖拉机为例，中大型拖拉机的保有量虽然有提高的趋势，但是到 2021 年末，全国小型拖拉机的保有量达到了 1674.99 万台，是中大型拖拉机保有量的 3.36 倍。

智慧农场是未来农业的新景象。无人农场的落地项目会逐年增多，其市场空间较为广阔。

现代信息技术和智能装备等与农业深度跨界融合，未来能够实现农业生产全过程的信息感知等诸多方面，进而发展为智慧农业。农机智能化在不断提高，同时，无人化迅速发展以及对农业数据的利用程度不断提高也是智慧农业的发展趋势。

①无人化农场成为未来农业新图景

智慧农场也被称作无人化农场，其本质在于实现机器换人。中国工程院院士罗锡文用五句话高度概括了无人化农场：一是耕作、管理、收获等生产环节实现了全覆盖；二是机库与田间的转移作业是全自动的；三是能够自动避障和在异常状况下停车以保证安全；四是对作物的生产进程实施了全监控；五是进行智能决策并实现精准作业且全程无人。

无人化农场中，劳动力无需进入农场。它采用物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等新一代信息技术，借助远程控制、全程自动控制或机器人自主控制的方式，能够完成所有农场生产作业，这是一种生产模式。传统农场经过机械化、自动化两个发展阶段后，无人化农场成为其最终形态。其发展目标是机器人逐步替代人力，并且深度参与农业生产的全过程。无人化农场可根据参与深度的不同划分为三个进阶形态。其一为远程控制无人化农场。其二为无人值守无人化农场。其三为自主作业无人化农场。

第一阶段远程控制无人化农场的形态能够做到让机器替代劳力，而人只需进行远程操作、参与决策以及控制。在这一阶段，需要将智能化、自动化的农业机械装备与自动驾驶技术相融合，并且具备无人化操作的能力，所以对农机驾驶系统的智能控制能力提出了更为严格的要求。当下，由于受到农业生产作业场景标准化以及农机之间协同不够等问题的限制，无人化农场还处在示范阶段。

第二阶段无人值守无人化农场形态下，人不再需全天进行远程监控，而只需参与决策管理。此阶段，农机之间的协同协作变得更加紧密，各类农业生产模型也逐渐成熟，进而能够实现农业生产作业的全程自动控制。农业物联网技术在这一过程中起到了必要的支撑作用。网络远程控制系统通过与多台农机进行物联，实现了多台农机的信息交互，以此用于多机的协同作业控制。

无人农场的终极形态是第三阶段自主作业无人化农场，此阶段完全无需人的参与，机器人能够实现自主控制以及智能决策。从第二阶段到最终阶段主要是依靠超级人工智能技术，该技术会在持续的实践中自主学习，最终形成比人类更强大的思考能力，从而在农业生产经营过程中进行自主判断、决策和技能操作。利用人工智能技术实现机器对人的替换是无人农场的关键所在。

②十四五期间我国无人化农场逐步从示范区走向商业化

十三五期间，我国的智慧农场建设处在早期研究示范阶段。农业农村部发布了《全国农垦经济和社会发展第十三个五年规划》。在十三五时期，于北京、上海、黑龙江、广东、江苏、安徽、湖北、海南、重庆、云南等垦区，创建了 20 个智慧农场。这些智慧农场开展了农业物联网等信息技术的集成应用以及试验示范。同时，还发展了电子商务。并且打造了农场社会管理综合服务平台。积极推进了生产、经营、管理的全程信息化。

图源：思瀚产业研究院

我国高标准农田在建设，智能农机不断渗透且集成化程度提升，在十四五期间，国家出台了相关政策，以推进无人农场从示范区迈向商业化。

以实现生产全程的机械化、投入品施用的精准化、田间管理的在线化。加快发展多种技术，包括遥感监测技术、物联网测控技术、大数据分析技术等。提升对墒情的监测能力，提升对苗情的监测能力，提升对虫情的监测能力，提升对灾情的监测能力。同时提升气象预测预报能力。

2022 年 5 月 18 日，在工业和信息化部的指导下，中国发布了首个智能农机技术路线图。工业和信息化部相关负责人指出，到“十四五”末期，中国平原地区主要粮食作物将全面推广智能农机装备。这种智能农机装备以导航技术为主，具备自动行走能力。在集中连片的大型平原地区农场，具备高度自主行走能力的智能农机以及完全自主行走能力的农机将成为作业的主要力量。并且，会在这些地区形成一批商业化的无人农场。

2022 年 9 月，农业农村部办公厅印发了《农业现代化示范区数字化建设指南》。此指南提出了发展目标，即要用 3 至 5 年的时间，促使示范区的农业生产智能化水平得以明显提高，经营网络化水平得以明显提高，管理高效化水平得以明显提高，农业服务便捷化水平得以明显提高。同时，要让示范区的数字化发展取得显著成效，大数据的应用场景得以丰富拓展，并且建成一批智慧农业的先行样板。

要加快现代信息技术在农业生产领域的深度应用，这些信息技术包括物联网、大数据、人工智能、区块链、5G 等。要建设一批智慧农场、智慧牧场、智慧渔场。核心在于形成一批数字化解决方案，并且要加快推动智慧农业从“盆景”发展到“风景”。

中国农业机械流通协会发布的数据显示，2020 年到 2022 年这段时间里，全国无人农场建设的数量在不断增长且增长倍数较大。无人农场的发展建设速度逐年加快。到 2022 年底，全国无人农场项目的数量有百余个。2022 年无人农场的建设数量超过了 40 个。这些无人农场涉及北京、上海、广东、江苏等 22 个省市自治区，建设面积超过 30 万亩。其中，建设面积超过万亩的大型无人农场有十余个。全国有多个省市，还有 100 多个县市区都出台了政策。这些政策规划了在十四五期间进行无人农场或智慧农场项目的建设。可以看出，未来的市场空间是非常巨大的。

02

产业链上下游情况

我国农业自动驾驶系统行业依靠国家北斗大产业的发展与完善。2017 年北斗三号全球卫星导航系统不断部署且全面完成。北斗三号在定位精度、授时精度等方面的性能比北斗二号有显著提升。这将直接提升农业用北斗终端的工作效率。还会进一步拓宽其作业范围和应用领域。从而促进农业用北斗终端行业的发展。

农业自动驾驶系统等农机装备智能化产品的上下游产业链在不断发展壮大。它已经形成了一个从底层的算法技术开始，延伸到芯片、板卡，接着到天线、处理器、电机、电动方向盘、液压系统，再到成套产品，最后到分散渠道的全产业链。

我国农机装备智能化产品行业的产业链由上游的硬件和软件供应商组成。其中一类供应商是为北斗产业相关技术在农业领域的应用提供产品的，像生产北斗定位芯片、板卡、GNSS 天线等与北斗定位相关硬件的企业；另一类供应商则是为电子产业在农业领域的特殊应用提供产品的，比如生产电机、工业平板、传感器等电子硬件的企业。

农机装备智能化产品市场规模扩大了，带动了上游产业链蓬勃发展。相关上游组件产品因专业化、规模化、国产化效应，价格下降。农机装备智能化产品成本不断降低，这进一步促进了其推广应用和市场快速发展，渗透率也在不断提高。

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