“手”巧“心”細的大塊頭，國產采棉機實現出口

出品|網易新聞

導語：眼下，我國棉花主產區新疆正值棉花采收季，超7000臺采棉機作業于天山南北。新疆棉花機采率達到81%，過去50畝地人工采摘要2個月，現在機采2個小時就能采完，國產采棉機保有量正在逐步提升，整機國產化率達93%，核心部件完全國產化。采棉機的‘卡脖子’核心技術是什么？

新疆是我國采棉機行業競爭的絕對主戰場

一、 機械化采棉是必由之路

棉花既是最重要的纖維作物、油料作物，也是含高蛋白的糧食作物，紡織、精細化工原料和重要的戰略物資。

我國棉花種植面積333萬公頃(5000萬畝)左右，國內35個省份中有24個省份有棉花種植，有近3億人參與其生產，我國已成為世界最大的棉花消費國、第二大棉花生產國。世界棉花看中國，中國棉花看新疆，其新疆棉花播種面積和產量占全國的80%以上，據統計，我國棉花耕種收綜合機械化率超過70%，機采率卻不足30%，近年來在國家農機購置補貼政策的引導下，新疆棉花機采率達到81%，占國內全部棉花機收面積的99%以上。

新疆是采棉機行業競爭的絕對主戰場

以往，每到采棉季節僅新疆兵團每年需要拾花勞力超過50多萬人，每年為此支付的人工費就高達12億元人民幣。一般1畝地可產棉花300公斤至350公斤，普通的熟練工每天最多可采摘棉花80公斤，而六行采棉機每天可以采摘約400畝棉花地，合計下來，六行采棉機的采棉功效相當于1200名拾花工。

針對棉花采摘這一環節，人工采摘的成本約為3元/kg，機采成本約為1.2元/kg，以我國棉花畝產量350公斤估算，實現機械化采棉作業每畝可降低成本600余元，經濟效益和利潤價值大到驚人。

二、 采棉機為什么能替代采棉工？

人工采棉是靠人手一朵一朵把棉絨從棉桃里摘出來，動作精細復雜。

采棉機屬于農機裝備領域技術性強、行業壁壘高的產品之一，采棉機在靠前面采棉頭滾輪旋轉把棉桃里的棉絨攪出來，以采棉頭等為核心的關鍵部件制造技術長期被國外品牌壟斷。

1889年美國發明家坎貝爾研制成功了世界上最早的摘錠式采棉機， 1964年基本實現機采棉機械化，1975年美國機械采棉的程度已達到100%，澳大利亞、以色列等農業發達國家機械化收獲率也達100%。

采棉機根據棉花采摘原理以及采摘頭的結構不同分為：水平摘錠式和垂直摘錠式采棉機。

垂直摘錠式與水平摘錠式采棉機對比

垂直摘錠式采棉機與水平摘錠式采棉機比較的主要缺點是：作業效率相對較低，含雜率相對較高，相關試驗表明，水平摘錠采棉機采凈率達 96%，含雜率約為 10%左右，比垂直摘錠式采棉機要高，成為現在市場主流。

水平摘錠式采棉機主要包括采棉頭、底盤、發動機、電氣系統、液壓系統、駕駛室及操控系統、氣力輸棉系統、棉箱等構成。

采棉機在工作時依靠前端分禾器作為引導器，將一排排的棉株收攏連枝帶葉導入采摘室，（所謂的采摘室其實就是是滾筒兩側的一條縫，縫的一面是水平柵板，另一面是壓緊板），如何將棉花從其中分離出來，是最重要的工序。

采棉機采摘系統核心-采棉頭

在采棉機每個采棉頭滾筒縱向安裝有數百根表面帶溝槽的圓錐體排釘，被稱作摘錠，摘錠是采棉機上關鍵部件, 一臺采棉機安裝 2000 多根摘錠， 材料為低碳合金鋼，采棉作業的時摘錠在一次完整的采摘過程中需完成將棉花勾住，并在其自身的高速旋轉下纏繞，在采摘頭滾筒的旋轉下將纏繞的棉花從棉鈴中拽出，然后經脫棉盤將纏繞在摘錠桿身的棉花脫下。

采棉機內有大馬力鼓風機，會將掉落的棉花通過輸棉管道收集在集棉廂中，等車廂內的棉花積攢到一定量時。就會將棉花壓實，用塑料膜打成卷，放在地里，或者直接倒入專用車箱拉走儲存。

采棉機內有大馬力鼓風機。會將掉落的棉花吹入車廂儲存區，但棉花里夾雜的枯葉和碎殼是沒辦法清理干凈的。后續的生產工藝里還是要再次處理，等車廂內的棉花積攢到一定量時。就會將棉花壓實，用塑料膜打成卷，放在地里，或者直接倒入專用車箱拉走儲存。

與世界機采棉已經有80 多年的歷史相比，我國的機采棉歷史較短，是近二十幾年才逐漸發展起來的。

三、 國產化實現突破

采棉機發展水平決定了棉花種植全程機械化的發展好壞，一直以來是我國農機化發展中的短板之一，市場存量產品98%以上均是國外進口產品，國產化實現突破也就是近幾年的事情。

目前新疆進口采棉機占比較大、進口配件依賴程度高，采摘效率高、可靠性強、售后服務廣，長期以來棉農形成了對國外口采棉機的依賴。

隨著國內現代農裝設備的發展，在采棉系統方面攻克了采棉指、脫棉盤、水刷等核心部件的延壽技術，現代農裝、缽施然、常州東風、天鵝股份、星光農機、中鐵建、沃得農機等國產采棉機市場占有率的逐步提高。

2018年國產采棉機銷量達到738臺，銷量首次超過了外資品牌， 2019年國產采棉機銷量已經超過了千臺，2020年我國采棉機銷量份額中，國產品牌市場占比達到62.29%，外資品牌市場占比37.71%，國產品牌采棉機銷量已遠超外資品牌。

2020年我國采棉機行業銷量份額（數據來源：中國農業機械工業協會

與進口采棉機相比，國產采棉機最大的優勢是價格低、性價比高。國產三行低端廂式機幾乎是國產品牌的天下，價格在90萬元至130萬元之間，六行采棉機價格200萬元至250萬元。進口采棉機以價格高、性能好的六行采棉機為主，價位在500萬元至600萬元。

四、 國產采棉機挺起腰桿了

國產采棉機除了價格優勢，眾多技術創新也給性能帶來本質上的提升，其輸出功率大，動力更強勁，扭矩大，可靠性更高；配備一鍵式按鈕自動操控，全電液傳動，作業更加高效，還最大限度延長了發動機壽命，讓油耗更低；采用了先進的機內凈化方案， 直吹風模式大大提高了風力，為了用戶降低成本。

1）自研國產高效采棉頭

2021年中國農機院現代農裝自制高效采棉頭的成功下線，標志著“中農機”采棉機市場競爭力大幅提高，也標志著國產采棉機行業實現了新的技術突破， “中農機”自制采棉頭采用16列座管，摘錠工作轉速高達4000r/min，采摘效率可提高20%。

中農機4MY-6型六行圓包式采棉機

2）缽施然領跑采棉機國產化浪潮

缽施然從創建就專注于采棉機的研發制造。生產的4MZ型自走式棉花收獲機榮獲國家第六批制造業單項冠軍。截至2022年底，缽施然采棉機累計銷量超過2300臺，領跑采棉機國產化浪潮，近年來產品更是遠銷海外，54臺四行箱式采棉機出口到烏茲別克斯坦，總出口金額超8000萬，實現國產采棉機的最大規模的出口和最大單筆交易金額。

缽施然4MZD-6A高端大型打包采棉機一次可完成對棉花的采摘、輸送、集箱、打包、卸棉作業。配備了554馬力（410千瓦）大功率柴油發動機，動力強勁充裕。采用液壓四輪驅動，高強度電氣控制，行走速度三擋按鍵式控制，操控簡單，配有保護程序，避免操作失誤造成機械損壞。風機等主要動力部件也均采用液壓傳動，結構簡單，傳動可靠。更傾向于大田作業，具備可以和國外大型打包采棉機“掰手腕”的競爭實力。

面對小塊棉田開發的行圓捆打包采棉機4MZD-3A，實現了國產三行打包機零的突破。在新疆地區，個體棉農都習慣在一張薄膜寬度內種植三行棉花。造價只有六行采棉機一半的三行采棉機，已經成為新疆廣袤的棉田中機械化采棉的主力軍。

缽施然采棉機生產車間

3）鐵建重工-首家研發六行采棉機的大型央企

鐵建重工研發4MZ－6高端智能自走式采棉機共有采棉頭6個，棉箱總容量為40立方米，采凈率超過93％。同時，為更好地適應新疆采棉需求、該采棉機還特別設計或增加了著火報警檢測和自動滅火裝置、防觸電設施、北斗導航技術的電控系統、利用發動尾氣余熱加熱清洗液以及雙大風機等設施或新技術。

鐵建重工4MZ-6型高端智能采棉機

結語：

中國制造的采棉機在經歷了引進、仿制后，實現了從無到有、從低端到高端的自研發展過程。雖然和國外品牌技術還有差距，但隨著互聯網，大數據與農業機械緊密結合，國產現代化農機將成為中國農業現代化的強有力支撐。

參考文獻：

1. 采棉機摘錠磨損失效分析，農業工程學報、張有強，王偉，廖結安