氢能农机或许值得深度谋划
我国氢能应用于新能源汽车、航天、氢能电池等，处在国际前列。氢能农机也具有高环保性，大概率会成为最后一块需要深度谋划的高科技新大陆。
一、什么是氢能农机
氢能农机是指以氢能作为主要能源驱动的农业机械设备。氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被应用于农业机械领域，为农业生产带来了新的动力选择。
氢能在农机上的应用目前仍处于发展阶段，但已经展现出一定的潜力。
一是清洁环保。氢能农机的最大特点之一是其清洁性。氢燃烧后的产物主要是水，不会像传统燃油农机那样产生大量的有害气体和颗粒物排放，对土壤、大气和水源的污染极小，有助于保护农业生态环境。
二是高效节能。氢能具有较高的能量密度，能够为农机提供强大而持久的动力，提高作业效率。相比传统能源，氢能的利用效率更高，可以降低能源消耗。
三是续航能力强。氢燃料电池在续航方面表现出色，能够满足长时间、高强度的农业作业需求，减少了频繁补充能源所带来的时间成本。
四是加注时间短。与充电式电动农机相比，氢能农机的加注氢气时间较短，能够更快地恢复作业能力，提高农机的使用效率。
二、氢能农机的发展现状
目前，氢能农机的发展仍处于初级阶段。在全球范围内，虽然对氢能农机的研究和开发在不断推进，但实际应用的规模还相对较小。从技术层面看，氢燃料电池在农机上的应用仍面临一些技术难题，如成本高、可靠性有待提高、低温性能不佳等。在政策方面，各国政府对氢能产业的支持力度在逐渐加大，但针对氢能农机的专门政策和补贴还相对较少。在市场方面，由于成本和基础设施等因素的限制，消费者对氢能农机的接受度还不高，市场需求尚未充分释放。
不过，一些地区和企业已经开始积极探索氢能农机的应用。例如，国内的部分企业已经研制出了氢能农机的样机，并进行了实地测试和应用。
1、一汽解放的氢气发动机
一汽解放自主设计研发了国内首款重型商用车缸内直喷氢气发动机，并在实验台成功点火并稳定运行。这款氢气发动机属于13L重型发动机，运转功率超过500马力，指示热效率突破55%。这款发动机所基于的零碳氢基内燃动力孵化平台，具备氢气单燃料缸内直喷、氢气单燃料缸内和气道混合喷射、氨气和氢气双燃料喷射能力，可以灵活转化成氢气、氨气等净零碳燃料产品。
2、玉柴的燃氢发动机
玉柴自主研发的YCK16H燃氢发动机也处于实验成功点火阶段。这款发动机排量达15.93升，最大马力达560马力。是目前中国排量最大、马力最大的燃氢发动机。该平台对燃料纯度的适应性高，可以适配灰氢、绿氢、甲醇在线制氢等多种途径制备的燃料。
3、星光农机研制氢能农机样机
2022年1月16日，中车氢能举行产业园入驻启用仪式，这标志着中国中车集团与张家港深化合作、共同探索氢能产业发展迈入新阶段。而中国中车集团则是星光农机的最终控制人。星光农机自2021年下半年开展新能源动力技术研究以来，已有氢能、电能技术开发合作，考虑到氢能储能结构和作业时限要求的影响，目前以增程电能驱动为主。
我国首台5G+氢燃料电动拖拉机在洛阳正式亮相，这款拖拉机采用氢燃料作为能源，污染排放小，且电能的使用成本相较燃油而言更低，没有怠速损耗，能源利用率高、噪音小。氢燃料电动拖拉机（ET504-H）,是依据当前的农机产业环境以及科技发展的趋势，集绿色能源、5G物联、智能感知、无人驾驶、分布式控制的融合创新。使用了5G移动通信技术，实时感知整车运行状态及周边作业环境数据采集，利用5G具备的高速率、低时延、大连接等特性，将5G应用场景与新型农机无人集群场景有机结合，研究无人驾驶及集群驾驶策略。
三、氢能农机发展中存在的问题
1、氢能农机面临的技术难题
氢能制取、储运等关键技术和核心部件尚未完全实现国产化，与世界先进水平存在差距，面临“卡脖子”问题。同时，加氢站数量虽逐年增长，但缺乏完善的建设体系标准，企业投资建设积极性不高。
制氢、储氢成本较高。我国最主要的制氢方法为煤制氢，成本投入高昂，利润空间不大，企业制氢动力不足。在氢能源产业市场份额不高的前提下，储氢和用氢成本较高成为现实问题。
2、氢能农机推广的阻碍因素
农民意识未转变。不少农民对农业机械产品存在抵触心理，尤其不愿意选用大型、先进的智能化机械设备。
经费投入有限。农机化推广与管理工作需要大量资金支持，但由于政府重视程度不够、地方经济水平低等因素，投入经费有限，且经费管理存在规划不科学、落实不到位等问题。
新设备和技术推广应用不到位。农机化推广与管理应紧跟时代发展，及时更新设备与技术，但目前在这方面存在不足。
推广和管理机制不完善。相关机制存在缺陷与不足，对工作目标、内容、程序、流程规范不足，导致农机推广和管理工作易陷入混乱，影响农业机械化发展进程。
专业队伍整体素养偏低。农机化推广与管理需要大量专业人才，但目前专业队伍存在理论水平低、技能掌握不到位、产业信息滞后等问题，影响工作效果。
3、氢能农机成本方面的问题
目前，氢能的高成本问题主要集中在耗电、存储运输两方面。例如，西北地区利用风、光电产绿氢具有成本优势，同时当地有很多煤炭、能源运输车，可通过改造，将其变为氢能重卡；若管道掺氢技术突破，国家主管网允许，掺氢进入国家主管网也是可行办法。储存方面，若以低压力大容积的球罐作为缓冲罐，能很大程度上解决成本问题。此外，电费在电解水氢气的成本中占到60%以上，其他为固定成本。如果电解水制氢要获得与化石能源制氢相同的价格竞争力，电价需降至0.05元以下，这在近期很难实现。
4、氢能农机政策支持的不足
绿电制氢政策。绿电供应的间歇性和制氢的连续性之间存在矛盾，建议出台针对绿氢发展的支持政策，以电网作为补充和调节，实现绿电制氢的连续性。
氢能产业政策。虽然多地出台政策支持氢能产业发展，但在氢能规范管理、关键核心技术创新以及国家标准体系建设等方面，仍需进一步完善有关政策和规定，加快构建1+N政策体系。
四、如何加快我国氢能农机发展
1、提高氢能农机的技术成熟度和降低成本
为了加快氢能农机的发展，需要加大对氢燃料电池技术的研发力度，提高其能量密度和续航里程，同时降低生产成本。此外，政府可以通过提供政策支持和资金补贴，鼓励企业进行技术创新和产业升级，从而加速氢能农机的商业化进程。
2、完善氢能农机的标准化建设和市场准入
氢能农机的发展还需要完善的标准化建设和市场准入制度。目前，我国在氢能农机的标准化建设方面还存在不足，需要进一步完善相关标准，以确保氢能农机的产品质量和安全性。此外，政府应制定相应的市场准入规则，规范氢能农机的市场秩序，保护消费者权益。
3、加强氢能基础设施建设
氢能农机的发展离不开氢能基础设施的支持。为了加快氢能农机的发展，需要加强加氢站等基础设施的建设。政府可以通过提供资金补贴和政策支持，鼓励企业投资建设加氢站等基础设施2。同时，也需要建立健全的氢能运输和储存体系，确保氢能的安全高效运输和使用。
4、推广电电混合技术
为了加快电动农机的推广应用与降本增效，可以采用电电混合技术，即燃料电池和锂电池配合使用。这种技术可以根据性价比，匹配多种车型、多个工况，既能有效解决续航问题，还能降低系统成本，提高可靠性。随着燃料电池逐步具有商业价值，可以不断提高燃料电池比重，从而推动氢能农机的发展。
结语
加快我国氢能农机的发展需要多方面的共同努力。政府应提供政策支持和资金补贴，鼓励企业进行技术创新和产业升级；加强氢能基础设施建设，建立健全的氢能运输和储存体系；推广电电混合技术，提高氢能农机的续航能力和可靠性。同时，也需要加强行业标准的制定和执行，规范氢能农机的市场秩序。通过这些措施的实施，有望推动我国氢能农机的发展，促进农业的可持续发展。
