2023年中国农机装备智能化行业发展分析：未来随着农机行业整体提升及政策的推动市场空间巨大
1、农业机械化和智能化行业发展背景：农业作为国民经济发展的重要组成部分，随着时代发展不断与时俱进。其中，城镇化率不断上升导致我国农业劳动人口不断下降，单位农作物用工成本不断上升，加剧了农业劳动力短缺的程度，从而推动了农机的机械化和智能化的发展。此外，随着我国土地集约化程度不断提高，农业生产呈现规模化发展，对农业机械化和智能化提出了更高的要求，同时直接促进对公司产品需求的增长。
（1）城镇化和老龄化导致农村劳动力短缺，农业科技要解决“谁来种地”的问题：随着工业化和城镇化的快速推进，大量农村劳动力流向城市和城镇，导致务农人口占总人口比重降低，务农工作缺乏吸引力。同时，人口老龄化程度加深，65岁及以上人口占比呈增加趋势，进一步影响了务农人口数量。面对我国农业劳动力缺口逐渐加剧的现状，农业生产利用机器以及智能装备减轻劳动强度、降低生产成本、提升作业效率和作业质量的需求日趋强烈。2010年至2022年，中国的城镇化率从49.95%上升至65.22%，同时65岁及以上人口的占比从8.90%上升至14.90%，在城镇化和人口老龄化的双重作用影响下，农业就业人口呈下降趋势。
土地流转加速，农业集约化发展明显：近年来国家出台了一系列法律法规政策，强调赋予农民更加充分而有保障的土地承包经营权，允许并鼓励土地承包经营权有序流转，家庭经营要向采用先进科技和先进生产手段的方向转变，着力提高集约化水平，允许发展多种形式的适度规模经营。2021年3月新版《农村土地经营权流转管理办法》的出台进一步保障农民权益，规范经营权流转制度，延续土地集约化趋势。
根据农业农村部发布的数据，在土地流转政策的持续实施下，我国土地流转面积从2012年的2.7亿亩增长到2021年超5.55亿亩。在土地流转政策持续实施下，农业生产规模化与集中化程度提高。具有大规模生产面积的农业生产经营者倾向于选用自动化机械完成农业作业，提高生产效率，优化农业生产模式。
根据《中国农村政策与改革统计年报》数据，2013年，中国家庭承包经营耕地流转面积为3.41亿亩。随后几年，土地流转发展持续向好，2020年，中国家庭承包经营耕地流转面积已经达到了5.32亿亩。
根据农业农村部发布《全国高标准农田建设规划（2021-2030年）》，全国到2025年要累计建成高标准农田10.75亿亩、累计改造提升1.05亿亩，到2030年要累计建成12亿亩、累计改造提升2.8亿亩，同时将建设任务分解至各省份。截至2023年3月底，东北、黄淮海和长江中下游区域已分别累计建成高标准农田超2亿亩，西南、西北分别累计建成约1.5亿亩。其中，黑龙江、河南、山东、安徽、四川五省累计建成高标准农田面积超过5,000万亩。
我国农业机械化率逐年提高：根据中国农业机械流通协会数据，我国农作物综合机械化率十年来不断增长，全面完成第十三个五年计划提出的70%目标任务，2021年达到72%，年复合增长率为3.10%，2020年各主要粮食作物综合机械化率超过80%。我国已进入了全程、全面机械化加速发展的新阶段，计划到2025年农业综合机械化水平超过75%。
2、行业发展情况和技术特点：农机装备智能化产品是对农机的智能化改造和提升，使其具有信息感知、自动导航、精准作业和智慧管理的功能，这也是智慧农场等农业科技新业图景能够全面应用的基础。从技术发展阶段看，农机自动驾驶智能化水平可分为四个等级：第一个等级的核心功能是监测，主要通过传感器监测农机运行情况、关键部件状态和外部环境，辅助用户更好地操控机器；第二个等级的核心功能是辅助驾驶，实现农机作业路径规划、走直线、转弯等功能以减少人力、提高作业精度，但启停、掉头、油门和挡位控制等工况仍需要用户人工接管；第三个等级的核心功能是自动驾驶和农艺优化，一方面实现农机自主行走能力，进一步少人化干预，另一方面内置算法根据不同农艺、不同土壤、不同作物等配套设置不同的作业模式，并具有实时测产功能，为下一茬的种植做好定量施肥、种植密度控制的准备；第四个等级的农机将不再需要驾驶舱，具备自主学习能力，不需要用户过多干预，农机会按照农时自主安排作业日程并自动作业。
目前国内以农机自动驾驶系统和作业控制系统为代表的农机装备智能化产品，着力于解决农机智能化第二个和第三个等级，并在此基础上向着第四个等级迈进。
（1）农机装备智能化产品行业处于快速成长期，国内产业发展迅速：2010年以前，我国农业生产主要依靠传统农机进行生产，需要驾驶员对农机进行操作并进行生产作业；2010年黑龙江农垦首次引入第一台农机自动导航驾驶系统，此后一段时期国内市场主要以美国天宝、约翰迪尔等国外品牌为主，售价高昂且以液压式为主，存量农机后装的改造复杂且成本较高，市场未能快速普及。
农业部、财政部及各地于2013年以来陆续发布文件，明确基于北斗导航系统的农业用北斗终端进入农机购置补贴系统，鼓励国内企业自主发展。面对液压式产品的缺陷，以公司为代表的国内企业持续投入电动方向盘方案研发，并不断推出更适应本土化的产品。在一系列技术突破和国家农机购置补贴等利好政策的实施下，北斗应用自动驾驶开始逐渐渗透，并逐步完成了进口替代。随着产业下游农业现代化水平不断提高，使用农机装备智能化产品降本增效的需求不断增强，随着国内企业技术和方案的不断突破，产品性能和适配性大幅提升，随着产业上游不断完善，零部件的专业化、规模化、国产化带动成本下降，市场参与企业越来越丰富，产品进入规模化应用阶段，产品价格进入下行趋势，带动市场规模不断扩大。
根据中国农业机械流通协会发布的报告，根据购机补贴数据整理，国内农机自动驾驶系统销售均价（终端用户的采购均价）由2013年的11.53万/套下降至2022年的1.91万/套、近三年复合下降率为38.68%，与此同时销量由2013年的618台增长至2022年的8.40万套、近三年复合增长率达59.18%，农机自动驾驶系统销售数量增速远超销售均价下降幅度，产品价格下降推动市场扩容。
2013-2022年国内农机自动驾驶系统销量及售价分析
数据整理：中金企信国际咨询
（2）农机装备智能化产品逐步向全国范围铺开，但整体渗透率仍偏低，市场空间较大：随着行业快速发展，农机自动驾驶系统已从东北、西北等先行地区逐渐向全国范围铺开，市场区域越来越丰富。根据报告，农机自动驾驶系统销售区域从2013年的2个省市自治区发展到2022年的30个，应用区域大幅扩容。
虽然近年内农机自动驾驶系统在全国范围内快速发展，但整体渗透率仍相对较低，未来发展空间巨大。根据中国农业机械流通协会发布的报告，据统计，2019年美国农机自动导航驾驶渗透率已经达到90%，欧盟则计划到2025年实现50%的农机装配自动导航驾驶系统。根据报告，我国2013年-2022年农机自动驾驶系统累计销量不到20万套，而我国主要农机（插秧机、大中型拖拉机、联合收割机）截至2021年末的保有量达到912.14万套，农机自动驾驶系统渗透远远低于欧美国家，市场空间较大。农业农村部印发《“十四五”全国农业机械化发展规划》明确提出，大力推进农用北斗终端产品在农机上的应用，推广应用加装北斗终端的农业机械不少于50万套。
随着农机自动驾驶系统渗透率不断提高，市场规模将持续提高。根据中国农业机械流通协会发布的报告，以购置补贴数据统计，预计2023年国内农机自动驾驶系统销售数量达到12.60万套、同比增长50%，预计2024年、2025年国内农机自动驾驶系统销售数量分别达到16.43万套、19.06万套。
（3）较低的渗透率及庞大的农机保有量，使得现阶段农机装备智能化产品以存量农机市场成为主要市场：我国现有存量农机数量庞大，根据中国农业机械流通协会发布的《中国农机市场发展报告（2021-2022）》，我国主要农机截至2021年末的保有量达到912.14万台，而2021年全年新增销量仅为50.83万台。目前农机自动驾驶系统较低的渗透率和存量农机用户对智能化提升的实际需求，决定了未来一定时期内农机自动驾驶系统以存量农机市场为主。根据农业农村部农业机械化总站、国家农业智能装备工程技术研究中心、中国农业机械化协会发布的报告，后装市场占农机自动驾驶系统产品销量的98%。
中金企信国际咨询公布的《2024-2029年全球及中国农机装备智能化市场深度调研及投资可行性预测咨询报告》
（4）我国农业分布广阔、农田场景复杂多样、农机种类和型号众多，要求农机装备智能化产品具备足够的适配性：
我国地域辽阔，经纬度跨度大，不同地区的土壤条件、地形条件、气候条件各不相同，导致我国的农业生产呈现出多样化的特征，如东北黏土地及新疆的规模农业、长江中下游地区的水田农业、宁夏青海地区的干旱农业、西南地区的丘陵山地农业、渤海湾地区的盐碱地农业等。复杂的地形地貌与气候特征导致农作物的品种多样化，作业方式多样化，且各区域内农田的自然条件也存在较大差异，农机在田间作业时土壤状态的变化和作业负载的变化等外界非线性干扰因素复杂多变，同时不同作物涉及多个作业环节，需要农机智能产品企业前期进行大量的实验验证，积累不同场景下定位跟踪、电液转向、电机转向、速度线控、机具控制等多源异构数据，并根据参数设置决策模型数据库，以根据具体场景实现自适应控制。此外，农机种类和品牌、型号较多，截至2020年全国规模以上农机企业达到1,615家，不同农机的机械和电子结构存在差异，农机装备智能化产品企业需要丰富的产品种类进行适配。
3、行业未来发展趋势：
（1）农机自动驾驶系统与农机具作业控制、北斗作业监测等功能相融合是发展趋势，农机智能化水平不断提高：农机自动驾驶系统与农机具作业控制、北斗作业监测等功能相融合，通过多机物联和协同作业，使得智能农机不仅能独立完成耕作、播种、施肥和收获等作业，还能让种子、化肥、农药的利用率提高，减少环境污染，节本增效，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》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向功能集成化、更少人化干预的方向发展，目前我国的农机自动驾驶行业大规模应用的产品位于第二等级（辅助驾驶），仅上海联适导航技术股份有限公司等少数企业实现第三等级（自动驾驶和农艺优化）产品投入市场。
农业机械传统作业方式是以动力设备带动播种、喷药、耕地、收获等农具设备进行作业活动，连接方式比较单一且配合协调性较差，虽然农机智能驾驶系统解决了动力设备智能化问题，为达到智能作业还需要对农具进行智能化改造并集成，通过数据采集处理技术、传感技术、控制技术等对作业环境以及农机工作状态进行监测，再根据控制模型做出最佳决策。已有技术积累和产品应用的企业有望在农机进一步智能化市场中占据先发优势。
小型农机差异性较大且分布更为分散，但保有量远远超过中大型农机，为农机装备智能化产品奠定广阔的增量市场空间。以拖拉机为例，虽然中大型拖拉机保有量占比有提高趋势，但截至2021年末全国小型拖拉机保有量达到1,674.99万台，是中大型拖拉机保有量的3.36倍。
（3）智慧农场是未来农业新图景，无人农场落地项目会逐年增加，市场空间大：随着现代信息技术和智能装备等与农业深度跨界融合，未来将实现农业生产全过程的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务，发展为智慧农业。除农机智能化不断提高以外，智慧农业的发展趋势还包括无人化迅速发展以及对农业数据的利用程度不断提高。
无人化农场成为未来农业新图景：
智慧农场亦称无人化农场，其本质是实现机器换人。中国工程院院士罗锡文用了高度概括的五句话来描写无人化农场：“耕作管收生产环节全覆盖；机库田间转移作业全自动；自动避障异况停车保平安；作物生产进程实施全监控；智能决策精准作业全无人。”
无人化农场进阶形态分析
第一阶段远程控制无人化农场形态可以实现机器代替劳力，人只进行远程操作、参与决策与控制。这一阶段需要智能化、自动化农业机械装备与自动驾驶技术融合并具备无人化操作能力，因此对农机驾驶系统的智能控制能力提出了更高的要求。目前受制于农业生产作业场景标准化和农机之间协同不足等问题，无人化农场尚处于示范阶段。
第二阶段无人值守无人化农场形态人不再需要全天远程监控，只需参与决策管理。这一阶段农机之间的协同协作更加紧密，各类农业生产模型也逐步成熟，从而实现农业生产作业的全程自动控制。农业物联网技术是这一过程中的必要支撑。网络远程控制系统通过与多台农机物联，实现多台农机的信息交互，用于多机的协同作业控制。
第三阶段自主作业无人化农场是无人农场的终极形态，该阶段完全不需要人的参与，机器人实现自主控制、智能决策。从第二阶段到最终阶段主要依赖于超级人工智能技术，它会在不断的实践中自主学习，最终形成超越人类的思考能力，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。
2021年9月，农业农村部发布《“十四五”全国农业农村信息化发展规划》，明确提出：推进智慧农场建设，加快信息技术与农机农艺深度融合，推动智能感知、分析、控制等技术和装备在大田种植和设施园艺领域集成应用，实现生产全程机械化、投入品施用精准化、田间管理在线化。加快发展遥感监测、物联网测控、大数据分析等技术，提升墒情、苗情、虫情、灾情等“四情”监测能力和气象预测预报能力。
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》，提出了发展目标，要用3至5年，推动示范区农业生产智能化水平、经营网络化水平、管理高效化水平、农业服务便捷化水平明显提高，示范区数字化发展取得显著成效，大数据应用场景丰富拓展，建成一批智慧农业先行样板。要加快物联网、大数据、人工智能、区块链、5G等现代信息技术在农业生产领域深度应用，建设一批智慧农场、智慧牧场、智慧渔场，核心是要形成一批数字化解决方案，加快推动智慧农业从“盆景”走向“风景”。
根据中国农业机械流通协会发布的数据，2020-2022年期间，全国无人农场建设的数量成倍增长，无人农场的发展建设逐年加快，截至2022年底全国无人农场项目数量百余个、2022年无人农场建设数量超过40个，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，其中超万亩的大型无人农场就有十余个。全国多个省市及100多个县市区均出台政策，规划十四五期间无人农场/智慧农场项目建设，未来市场空间巨大。