中国报告大厅网讯,当前,全球科技革命与产业变革深度演进,智能农机装备作为农业现代化的核心支撑,正迎来高端化、绿色化、智能化、网联化、机器人化的全面升级浪潮。2022年全球智慧农业市场规模已达262亿美元,未来年增长率将保持在10%以上,预计到2026年农业传感器产业规模将达到25.6亿美元,复合年增长率超过11%,2025年年底全球农业机器人市场总量约为93亿台,到2030年将达到360亿台、产值预计超800亿美元。在国内,“推进农机装备全程全面升级”“促进数字技术与现代农业全面融合”的战略导向下,智能农机装备产业布局持续深化,核心技术加速突破,应用场景不断拓展,但同时也面临核心技术受制于人、产业规模不足等挑战。梳理全球与国内智能农机装备产业发展态势,明确未来布局重点,对培育农业新质生产力、保障粮食安全、推进乡村振兴具有重大战略意义。以下是2025年智能农机装备产业布局分析。
全球农业科技创新正朝着极宏观拓展、极微观深入、极端条件迈进、极综合交叉的方向发展,新一代生物、低碳生态、人工智能等技术的突破,持续推动智能农机装备产业迭代升级。各国纷纷将智能农机装备相关领域列为战略重点,无人化、新能源化成为发展主流,新兴产业形态加速孕育,构建起多元化的产业发展格局。
发达国家率先强化智能农机装备行业前沿领域战略布局,将农业传感器、农业人工智能、新能源农机、农业机器人、智慧农业等列为重点发展方向。跨国农机企业积极推进战略转型,通过并购机器人、人工智能、新能源等领域企业,加速从传统装备制造向智能工业企业跨越;农业领域龙头企业则借助人工智能技术开发农艺大模型、数字农业平台,推出与智能农机装备结合的解决方案,助力智慧农业落地。
无人化、机器人化成为智能农机装备技术发展核心重点。人工智能、具身智能与机器人技术已进入与农业生产、智能农机装备深度融合的应用阶段,智能驾驶拖拉机、插秧机、植保机、收获机等已实现有人监督下的智能无人驾驶作业,特定场景下可完成全程无人自主作业。目前已有200多种大田、果蔬、养殖等生产作业机器人进入商业化应用,具身智能技术在智能农机装备中的应用逐步拓展,引领下一代智能农机装备变革。依托机器学习、人工智能、大模型等技术,智能农机装备可实现耕作、播种、植保、采收等环节基于感知与决策的可调可控,针对单株单体需求开展定量精准作业,能减少60%以上的肥料用量,以及67%以上的除草剂和农药使用量,同时推动植物工厂、畜禽水产养殖工厂等可控环境农业生产模式落地。
新能源智能农机装备成为产业竞争新赛道。在传统动力农机装备向大型化、高效化升级的同时,电动、混合动力、甲烷动力等新能源技术在智能农机装备中的应用不断深化。目前,200马力级以上的混合动力拖拉机以及100马力级的纯电动、甲烷动力等拖拉机已实现商业化应用,持续作业时间可达4~7小时,作业效率与同级别传统拖拉机相当。新能源技术还广泛应用于植保机械、收获机械以及农业机器人等自走式智能农机装备,绿色低碳技术及产品体系逐步完善,为农业可持续发展提供有力支撑。
智能农机装备相关新兴与未来产业加速孕育。随着智能农机装备新技术、新产品的持续突破,无人农场、无人牧场、植物工厂、“机器人+”等新模式新业态不断涌现,推动农业传感器、农业机器人、智慧农业等新兴产业快速发展。全球智慧农业及相关细分领域市场规模的持续扩大,为智能农机装备产业提供了广阔的市场空间,形成技术创新与产业发展相互促进的良性循环。
“十四五”以来,国内持续加大对智能农机装备产业的布局支持力度,通过国家重点研发计划、国家农业科技重大项目等设立专项,重点支持农业传感器与芯片、算法与模型、农业机器人、智慧农业、智能农机装备等新兴前沿领域,推动核心技术自主化、作业装备智能化、生产管控智慧化,助力农业机械化、智能化水平提升,加速产业转型升级,培育新产业、新业态、新动能。
智能农机装备关键核心技术加速突破。在农业动植物生理生态信息实时感知、土壤理化性状原位探测、水气环境信息精确测量、农机作业参数在线获取等关键技术领域取得阶段性进展,为农业生产全程信息实时感知和智能决策奠定基础;高精度北斗定位导航技术在农业复杂环境工况下的应用不断推进,有效支撑耕种管收作业质量监测、智能农机远程运维管理;农业机器人关键技术攻关持续发力,作业对象识别定位、环境自主构建、选择性高效作业等技术不断突破,大田巡检、大田除草、设施番茄采摘、多臂苹果采摘、养殖巡检消杀、疫苗注射等多种作业机器人已从试验阶段进入现场验证阶段。
智能农机装备产业应用试验持续拓展。目前已构建起“实时感知、智能控制、精准作业、智慧服务”的智能生产技术及装备体系和模式,建立31个无人农业作业试验区,在水稻、小麦、玉米、棉花、露地蔬菜、果园等14种主要农作物生产中实现集成应用,达成无人化、少人化、高效化生产目标。截至目前,全国安装北斗终端的智能农机已达200多万台,植保无人机总量近20万台,为智能农机装备相关新产业、新模式、新业态发展奠定了坚实基础。
智能农机装备关键核心技术受制于人问题突出。高端农业环境传感和生命信息感知设备被少数发达国家垄断;动植物知识模型和核心算法依赖进口,智能控制和精准作业装备主要依靠国外进口,整体技术产品对外依存度较高,核心技术自主可控能力不足。
智能农机装备原创性、引领性技术突破不足。产业发展整体处于跟随式研发阶段,主要对标国际先进水平开展技术攻关,基础研究和应用研究积累薄弱,技术原创能力不足,基础研究的源头支撑作用未充分发挥。从研发、制造到应用的全链条创新能力不足,关键技术、核心零部件到整机的体系化创新存在短板,呈现“全、散、小”的发展格局,难以攻克“卡脖子”核心难题。
智能农机装备产业整体规模偏小。除农业无人机企业具备一定规模和优势外,其他智能农机装备新兴领域尚未形成具有核心竞争力的龙头企业,大部分农业机器人企业由工业机器人业务拓展而来;智慧农业相关企业多为初创企业,产业带动作用不显著;传统农机企业智能业务占比偏低,转型升级仍处于起步阶段。在全球市场中,我国农业机器人、农业传感器等智能农机装备相关产业占比不足5%,国际竞争力较弱。
智能农机装备应用水平和效益有待提升。发达国家智能农机装备已实现普遍应用,农业生产主要环节完成数字化、信息化覆盖,依托大规模农业生产优势,智能农机装备应用可实现增产、节肥节药等效益提升50%以上。我国目前农业生产数字化水平(信息化率)仅为27%,智能农机装备应用普及率约10%,综合应用效益不突出,纯市场化应用推广面临投入产出比不高的难题,制约了产业规模化发展。
《2025-2030年中国智能农机装备行业市场调查研究及投资前景分析报告》指出,立足全球产业发展趋势和国内发展需求,未来应围绕“产业基础高级化、关键核心技术自主化、主导装备产品智能化、创新链产业链现代化”主线,以前沿性、原创性、引领性技术突破为牵引,推动科技创新与产业创新深度融合,推进智能农机装备全程全面升级,培育战略新兴和未来农机装备产业,构建新一代智能农机装备现代化产业体系,支撑实现“2030年进入、2035年成为、2045年引领”的“三步走”农机装备强国战略目标。
一是强化智能农机装备前沿基础技术攻关。围绕农业生产管控从群体向个体、变量向精量、单一向全链升级的需求,重点突破土壤及环境智能感知与构建、动植物与农业微生物智能感知与生长调控、动植物与机器智能对话等前沿基础技术,加强专业模型研发,推进专用传感器、控制器、驱动器等产业基础部件自主化攻关,破解核心技术受制于人难题,大幅降低关键核心零部件对外依存度。
二是推进智能农机装备智能化融合升级。紧扣增产、减损、农业绿色发展等核心需求,推动人工智能、具身智能、数字农艺等信息化、智能化技术与智能农机装备深度融合,重点攻关种苗精细生产、高速栽植、精量播种、精准施肥施药灌溉、智能收获、高质加工等智能作业装备,满足农业生产对高效率、高智能、高品质的发展需求,提升智能农机装备的适配性和应用价值。
三是加快新能源智能农机装备攻关与产业应用。围绕低碳绿色发展要求,深化混合动力、纯电动、氢能、甲烷、太阳能等动力系统技术在智能农机装备中的应用研究,突破智能农机作业复杂工况下新能源动力安全稳定设计、动力高效传递与控制、多模式作业能量智能管理等关键技术。结合大田、设施种植、设施养殖等不同农业生产场景需求,以及各类新能源智能农机装备应用特点,推进大中小型新能源智能农机装备产业化和推广应用,构建覆盖农业动力装备到耕种管收智能与机器人化装备的新能源技术及产品体系。
四是培育智能农机装备战略新兴和未来产业。以前沿技术为驱动,加快孕育智能农机装备相关战略新兴和未来产业,推动与未来信息、未来材料、未来能源、未来制造、未来健康等未来产业跨界融合。重点培育农业大数据、农业人工智能、农业机器人、智慧农业、农业生物制造装备等产业,加快智慧农业建设进程,打造新产业、新业态、新模式,为未来农业发展提供有力支撑,培育农业新质生产力。
五是强化智能农机装备智能前沿科技力量布局。统筹规划智能农机装备领域国家级创新平台布局,支持全国重点实验室、国家技术创新中心等平台聚焦智能前沿技术方向,构建变革性、颠覆性技术形成机制和培育环境,提升原创技术创新能力。加大骨干企业和专精特新企业培育力度,支持企业牵头承担重大科技创新任务,推进企业智能转型。组建任务型攻关联合体、产业技术创新战略联盟,强化科研院所和高校有组织的基础共性技术创新,提升技术供给水平。加强国际前沿技术跟踪和发展趋势研判,深化国际科技合作与交流,助力智能农机装备产业高质量发展。
智能农机装备产业是农业现代化的核心支撑,也是全球产业竞争的焦点领域。当前,全球智能农机装备产业正处于加速升级的关键阶段,我国在政策支持、技术突破、应用拓展等方面已奠定一定基础,但仍面临核心技术受制于人、产业规模不足、应用效益不高等挑战。未来,通过聚焦前沿基础技术攻关、推进智能化融合升级、加快新能源装备产业化、培育新兴未来产业、强化科技力量布局等重点任务,可推动智能农机装备产业实现高质量发展,构建现代化产业体系。随着各项布局措施的落地实施,智能农机装备将全面赋能农业生产各环节,大幅提升农业生产效率与质量,为保障粮食安全、推进乡村振兴、实现农业农村现代化提供坚实支撑,助力达成农机装备强国战略目标。