單缸柴油機在丘陵山區(qū)農機化仍無可替代

資料圖

《國三大限將至，單缸柴油機形式依然嚴峻》一文， 可能有人會提出，既然單缸機排放問題這么多，8kW以下沒有通過型式核準，那么用其他動力產品進行替代是否可行？

筆者對這個問題也饒有興趣，對相關問題進行了調研分析，其實單缸柴油機不僅面臨國三排放標準升級的難題，近年來受政策引導和外部大環(huán)境的影響，單缸機呈多年下滑勢態(tài)，還面臨汽油機、多缸機、電動等新能源等替代產品的沖擊，可謂“內憂外患”。

一、單缸柴油機產銷下滑嚴重

單缸柴油機95%為農用，是小型農業(yè)機械不可或缺的動力源，按功率檔分為大功率檔（﹥8kW）、小功率檔（≤8kW）。缸徑范圍60-125mm，功率范圍1.47-22kW，轉速范圍2000-3600r/min，水冷和風冷, 臥式和立式各種型號。 

我國單缸柴油機無論保有量還是年產量在世界上均獨占鰲頭，單缸機之所以在我國能發(fā)展的如此之快, 成為農村各種配套機械重要動力, 是因為單缸機配套面廣, 各種配套農業(yè)機械對其依賴程度較大, 水平、質量相對適宜, 價格低廉, 適合我國目前農民購買力相對較低的國情，而且我國南方丘陵山區(qū)需要大量的單缸機配套小型農機具。

單缸機市場在2010年達到頂峰，從2011年開始就出現(xiàn)下滑，從高峰期的860多萬臺到現(xiàn)在的400多萬臺，降了50%多（見表1）。如果剔除相對穩(wěn)定的出口部分（年出口150萬-200萬臺），國內市場實際萎縮的更厲害。根據中國內燃機工業(yè)協(xié)會《中國內燃機工業(yè)銷售月報》重點企業(yè)數據顯示，今年8月，農用機械用內燃機累計銷售229.42萬臺，同比累計下降38.72%。單缸柴油機累計銷售83.51萬臺，同比累計下降57.09%。

表1  2010-2015年單缸柴油機產銷量

二、配套整機產品的發(fā)展不容樂觀

單缸柴油機作為配套動力為各種小型拖拉機、農用運輸車、機動三輪車、微耕機（含田園管理機等）、插秧機、小型漁船、排灌和噴灌機械、園林植保機械和小型發(fā)電機組等產品配套，這些產品是主要在丘陵山區(qū)廣泛使用?？梢?，單缸機在丘陵山區(qū)農業(yè)生產中發(fā)揮了極其重要的作用。

表2  2013-2014年單缸機配套整機產品數量

1.低速貨車，這幾年銷量下滑明顯，在單缸柴油機配套的主機產品中比重已微乎其微，主要與國家對這類產品進行了重新調整有關。工信部明確提出，自2016年1月1日起，低速貨車新產品執(zhí)行與輕型載貨汽車同等的節(jié)能與排放標準，即國Ⅳ標準。同時，自2017年1月1日起，在《車輛生產企業(yè)及產品公告》管理中取消低速貨車產品類別，相關企業(yè)應停止生產、銷售低速貨車產品，表明低速貨車即將退出歷史舞臺。而輕型載貨汽車結構上決定了不能配套單缸柴油機。

2.三輪汽車，隨著農業(yè)農村經濟的發(fā)展，道路條件的改善，大型農業(yè)裝備的應用，三輪汽車的市場影響較大，而且隨著前幾年的迅猛增長，市場已經飽和，屬于耐用品，容易維修，報廢更新緩慢，年銷售量從之前的250萬臺下降到目前的100萬臺左右。三輪汽車單獨執(zhí)行自己的排放限值標準，執(zhí)行時間沒有與農業(yè)機械同步，《三輪汽車用柴油機及其車輛排氣污染物排放限值及測量方法（中國第三階段）》目前已通過二次征求意見，尚未正式發(fā)布，預計到最終實施還有兩年左右的時間。

 3.小四輪和變型拖拉機，很多地方已經不再開展推廣鑒定，也不能享受購機補貼。受到大中型拖拉機產品享受補貼后購買價格與同馬力的小四輪和變型拖拉機價格相差不大的影響，小型拖拉機的市場在萎縮。變型拖拉機安全性較差，多地安全監(jiān)理部門已經停止受理變型拖拉機的注冊登記，禁止為變型拖拉機發(fā)放拖拉機號牌、行駛證，意味著從官方角度逐漸放棄變拖。小四輪拖拉機2012年及之前共有127個企業(yè)獲得3C認證，證實了曾經的輝煌，自此之后，逐步衰退。

4.手扶拖拉機，部級農機推廣鑒定限配套動力大于6.5kW且小于等于11.03kW。這幾年手扶拖拉機市場下滑非常厲害，一是受到微耕機（包括田園管理機、耕整機等產品）替代的影響，在丘陵山區(qū)尤為明顯，二是補貼額降低，部分省份取消手扶拖拉機的補貼；三是土地流轉導致小型機具的銷售將受到較大的影響。

5.微耕機，主要配套風冷單缸柴油機，占比85%左右。推廣鑒定大綱DG/T006-2012《微型耕耘機》要求是功率小于等于6.5kW，行業(yè)標準JB/T 10266-2013《微型耕耘機》要求是功率不大于7.5kW。2015年微耕機市場銷售總量達到82萬余臺，主要市場在南方丘陵地區(qū)，特別是西南山區(qū)，其中云南銷量第一，四川和廣西位于二、三位。近年來受到安全事故曝光、補貼額降低和市場飽和等的影響，銷售下滑較大。

6.插秧機，吉林延吉、山東濰坊一帶生產廠生產的獨輪乘坐式插秧機配套大多8kW以下單缸柴油機。手扶插秧機也有部分配套單缸柴油機，主要是動力性能比較好且省油，在福建、廣西等柴油微耕機普遍的地區(qū)用戶比較習慣，認同性比較高。高速插秧機配套動力目前是柴油機和汽油機并存，柴油機配套3缸柴油機，沒有單缸柴油機。

7.自走式植保機械、運秧機、撒肥機、機耕船等自配動力的移動式農業(yè)機械，以及漁船、排灌機械等，大多用水冷單缸柴油機，功率在8-20kW之間。特別是自走式噴桿噴霧機、風送噴霧機由于近年購機補貼力度較大，配套單缸機的也增長迅速。

下游產業(yè)鏈決定上游行業(yè)的生死，根據上述單缸柴油機配套整機產品的行業(yè)發(fā)展分析，除了植保機械有所增加，配套整機的其他行業(yè)產品均在下滑，有的下滑非常厲害，甚至整個行業(yè)在在消失，單缸柴油機行業(yè)不容樂觀。

三、單缸柴油機下滑的原因分析

造成單缸機和配套整機行業(yè)銷售下滑，除了國三排放的問題，主要是由于產業(yè)政策引導、農業(yè)生產方式變革和農機化政策引導。

1.列入限制類發(fā)展產品目錄

單缸柴油機由于獨特的結構特點，一直是高污染高能耗的代名詞，國家發(fā)改委制定出臺的《產業(yè)結構調整指導目錄（2011年本）》，將單缸柴油機列入“第二類 限制類”，自此給單缸柴油機貼上了“落后”的標簽。內燃機是生產許可證管理的產品，由于列入限制類發(fā)展的產品目錄，生產許可證管理部門不允許新增單缸柴油機生產企業(yè)。

2.農業(yè)發(fā)展需要大型化、高端化

我國經濟的快速發(fā)展，農村剩余勞動力向第二、三產業(yè)轉移，引起農村經營方式和農業(yè)生產方式的巨大變革，農村土地改革、土地流轉加快、農民合作社的快速發(fā)展、推動農業(yè)的集約化、組織化、專業(yè)化、社會化發(fā)展，農業(yè)裝備動力的大型化、高端化是必然。

3.農機化政策的引導

現(xiàn)階段國家購機補貼政策優(yōu)先考慮高性能、高效率的大中型農業(yè)機械，消除了大中型農機和小型農機的價格差，使大中型農業(yè)機械發(fā)展迅猛，對農機產品結構調整產生較大影響，對于小型農機配套的單缸柴油機產銷下降是必然的。

雖然受農業(yè)和農機化發(fā)展趨勢的影響，但是以配套單缸機為主的小型農機還大有可為。一是我國丘陵山區(qū)面積大。湖南、浙江、云南等11個南方省份中，丘陵山區(qū)占耕地比例在60％以上。農業(yè)的規(guī)?；痛笮蜋C械化只適合在廣大北方和小部分南方平原地區(qū)，廣大丘陵山區(qū)仍需要精細農業(yè)和小型農機，只能采取日本的農機化模式。二是丘陵山區(qū)農機化水平提升潛力大。2014年南方15個省（市、區(qū)）中農作物耕種收綜合機械化水平有13個低于全國平均水平，有8個省在50%以下，丘陵山區(qū)也就成了我國農機化發(fā)展的“洼地。

四、單缸柴油機的“競爭對手”

隨著產業(yè)發(fā)展政策以及環(huán)保法規(guī)要求越來越高、執(zhí)行越來越嚴，單缸柴油機行業(yè)面臨產品制造、轉型升級和成本增加等發(fā)展瓶頸, 以單缸柴油機作為主導小型農業(yè)機械配套的格局將被沖破，小功率段面臨通用汽油機、大功率段面臨多缸機的挑戰(zhàn)，更有近年來發(fā)展迅猛的新能源產品的沖擊。

1.單缸柴油機和汽油機

目前汽油機排放標準仍執(zhí)行GB 26133-2010《非道路移動機械用小型點燃式發(fā)動機排氣污染物排放限值和測量方法(中國第一、二階段)》，尚未開始實行國三排放。隨著非道路移動機械配套柴油機執(zhí)行國三標準，業(yè)內一些企業(yè)看好小型通用汽油機市場，比如微耕機、田園管理機等配套8kW以下的小型農機具出現(xiàn)汽油機替代柴油機的現(xiàn)象。申請推廣鑒定時，很多企業(yè)在原來柴油機為配套動力的基礎上，增加汽油機配套動力的產品，為柴油機排放國二升國三做準備。另外汽油機的還有其他優(yōu)勢：一是汽油機相對便宜，一臺4kW汽油機成本低至300元左右，柴油機成本在1000元左右；二是汽油機啟動相對容易，重量較輕，在丘陵山區(qū)更靈活。

但是汽油機也存在致命問題：一是汽油機動力性能不足。由于燃燒方式不一樣，柴油機是壓燃式，汽油機是點燃式，動力性能相差較大。單缸柴油機結構簡單動力性能較好，使用中普遍反映發(fā)動機有勁，扭矩儲備較大，超負荷能力較強，受到用戶的歡迎。且大拖拉機的廣泛使用，泥腳深度越來越深，需要動力越來越大，動力性能要求更高。二是汽油被嚴格管控。加汽油需要身份證，不能直接購買汽油，需要將農機開到加油站，但農村多是居住分散，路途遙遠，且小農機行駛速度不高，造成諸多不便。三是用戶習慣的短時間很難改變，柴油機還有燃油補貼等扶持政策。

2.單缸柴油機和多缸柴油機

近年來，配套農業(yè)機械的單缸柴油機約占小型柴油機市場份額的70%左右，市場份額一直比較穩(wěn)定，雖然受到環(huán)保、政策等外界因素的沖擊，但是影響甚微，最重要原因是還是價格優(yōu)勢明顯。單缸機比多缸機便宜很多，目前一臺的國三單缸水冷柴油機的售價是4000元左右，而一臺兩缸的國三高壓共軌柴油機的成本在8000元左右，兩者相差一半。另外兩者的結構形式完全不同，如果用多缸機代替單缸機，原來的結構需要重新設計，且多缸機一般很難做到18馬力以下。

3.單缸柴油機和新能源產品

以電池驅動為代表的新能源是配套農業(yè)機械的一種趨勢。2016年6月，山西省人民政府辦公廳發(fā)布《關于推進電動農機發(fā)展的實施意見》（晉政辦發(fā)﹝2016﹞94號），出臺國內首個省級電動農機發(fā)展扶持方案，引起農機行業(yè)的廣泛熱議，正如文中所述：“推進電動農機發(fā)展是一項重要戰(zhàn)略決策，是延伸電動汽車產業(yè)鏈，拓展電動汽車在農用領域應用的具體措施。電動農機的研發(fā)應用對實現(xiàn)農業(yè)創(chuàng)新發(fā)展、轉型發(fā)展、綠色發(fā)展具有重要意義。發(fā)展電動農機能夠減少農業(yè)機械使用柴油帶來的污染排放，降低能源消耗，改善環(huán)境質量，提升農產品品質；可以充分利用我省的電力資源優(yōu)勢，促進能源消費結構逐步優(yōu)化；有利于推動農機裝備制造業(yè)的轉型升級，培育新的經濟增長點?！?/p>

配套電動的農機其實已廣泛使用，如電動噴霧機、無人植保飛機、熱泵烘干機等產品，應用效果很好，得到用戶的認可。特別是溫室大棚等作業(yè)空間小且比較封閉的環(huán)境里，對作業(yè)機械的要求一般是體積小、噪音低和無廢氣污染等。由此可見，電動農機將成為一種趨勢，特別是在小型農機領域，替代性很強。這對以配套小型農機為主的單缸柴油機是一種強大的沖擊。

但是電動農機產品面臨五大問題：一是續(xù)航能力不足，這是電動產品的普遍性問題，農機是生產工具，耗電量比汽車更快，多備電池造成成本增加，更換電池使機器純作業(yè)時間減少，有效度降低；二是動力性能比汽油機還差，作業(yè)性能偏弱；三是抗負荷變化能力差，農機作業(yè)環(huán)境惡劣，工況復雜，對電池要求很高；四是農民對電池回收的意識較弱，電池污染對環(huán)境的影響比柴油排放更可怕；五是推廣的問題，目前推廣鑒定大綱是否適用電動農機產品的鑒定還需進一步評估，因為大綱中燃油消耗量等性能指標和安全性檢查等都是針對燃油型發(fā)動機制定的，而通過定性評價的方式不夠科學。

由上可知，汽油機對單缸柴油機的沖擊最大、新能源次之，多缸柴油機的影響相對較少，這些產品在一些領域優(yōu)勢明顯，會擠壓單缸機的生存空間。但是目前汽油機和新能源產品相對單缸柴油機來說弊端也很明顯，從農機行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及我國農機化的發(fā)展水平來看，取代還為時尚早，單缸柴油機在較長時期內仍是小型農機配套的主力。

無論是回顧歷史還是展望未來，單缸機和丘陵山區(qū)農機化兩者都是相輔相成、密不可分。如果說農機化“藍海”在南方丘陵山區(qū)，單缸機是這場“盛宴”中是不可或缺的主角。雖然單缸機的發(fā)展形勢不容樂觀，但是它符合我國特殊國情的發(fā)展需要，只要抓住機遇順勢而為，通過國三排放升級倒逼產業(yè)轉型，單缸機在較長時間里仍無可替代。