“手”巧“心”細的大塊頭，國產採棉機實現出口

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導語：眼下，我國棉花主產區新疆正值棉花采收季，超7000臺採棉機作業於天山南北。新疆棉花機採率達到81%，過去50畝地人工採摘要2個月，現在機採2個小時就能採完，國產採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。採棉機的‘卡脖子’核心技術是什麼？

一、 機械化採棉是必由之路

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3億人蔘與其生產，我國已成爲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佔全國的80%以上，據統計，我國棉花耕種收綜合機械化率超過70%，機採率卻不足30%，近年來在國家農機購置補貼政策的引導下，新疆棉花機採率達到81%，佔國內全部棉花機收面積的99%以上。

以往，每到採棉季節僅新疆兵團每年需要拾花勞力超過50多萬人，每年爲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採摘棉花80公斤，而六行採棉機每天可以採摘約400畝棉花地，合計下來，六行採棉機的採棉功效相當於1200名拾花工。

針對棉花采摘這一環節，人工採摘的成本約爲3元/kg，機採成本約爲1.2元/kg，以我國棉花畝產量350公斤估算，實現機械化採棉作業每畝可降低成本600餘元，經濟效益和利潤價值大到驚人。

二、 採棉機爲什麼能替代採棉工？

人工採棉是靠人手一朵一朵把棉絨從棉桃裡摘出來，動作精細複雜。

採棉機屬於農機裝備領域技術性強、行業壁壘高的產品之一，採棉機在靠前面採棉頭滾輪旋轉把棉桃裡的棉絨攪出來，以採棉頭等爲核心的關鍵部件製造技術長期被國外品牌壟斷。

1889年美國發明家坎貝爾研製成功了世界上最早的摘錠式採棉機， 1964年基本實現機採棉機械化，1975年美國機械採棉的程度已達到100%，澳大利亞、以色列等農業發達國家機械化收穫率也達100%。

採棉機根據棉花采摘原理以及採摘頭的結構不同分爲：水平摘錠式和垂直摘錠式採棉機。

垂直摘錠式採棉機與水平摘錠式採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，水平摘錠採棉機採淨率達 96%，含雜率約爲 10%左右，比垂直摘錠式採棉機要高，成爲現在市場主流。

水平摘錠式採棉機主要包括採棉頭、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。

採棉機在工作時依靠前端分禾器作爲引導器，將一排排的棉株收攏連枝帶葉導入採摘室，（所謂的採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。

在採棉機每個採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，摘錠是採棉機上關鍵部件, 一臺採棉機安裝 2000 多根摘錠， 材料爲低碳合金鋼，採棉作業的時摘錠在一次完整的採摘過程中需完成將棉花勾住，並在其自身的高速旋轉下纏繞，在採摘頭滾筒的旋轉下將纏繞的棉花從棉鈴中拽出，然後經脫棉盤將纏繞在摘錠杆身的棉花脫下。

採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，放在地裡，或者直接倒入專用車箱拉走儲存。

採棉機內有大馬力鼓風機。會將掉落的棉花吹入車廂儲存區，但棉花裡夾雜的枯葉和碎殼是沒辦法清理乾淨的。後續的生產工藝裡還是要再次處理，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，放在地裡，或者直接倒入專用車箱拉走儲存。

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

三、 國產化實現突破

採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。

目前新疆進口採棉機佔比較大、進口配件依賴程度高，採摘效率高、可靠性強、售後服務廣，長期以來棉農形成了對國外口採棉機的依賴。

隨着國內現代農裝設備的發展，在採棉系統方面攻克了採棉指、脫棉盤、水刷等核心部件的延壽技術，現代農裝、鉢施然、常州東風、天鵝股份、星光農機、中鐵建、沃得農機等國產採棉機市場佔有率的逐步提高。

2018年國產採棉機銷量達到738臺，銷量首次超過了外資品牌， 2019年國產採棉機銷量已經超過了千臺，2020年我國採棉機銷量份額中，國產品牌市場佔比達到62.29%，外資品牌市場佔比37.71%，國產品牌採棉機銷量已遠超外資品牌。

與進口採棉機相比，國產採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，六行採棉機價格200萬元至250萬元。進口採棉機以價格高、性能好的六行採棉機爲主，價位在500萬元至600萬元。

四、 國產採棉機挺起腰桿了

國產採棉機除了價格優勢，衆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；採用了先進的機內淨化方案， 直吹風模式大大提高了風力，爲了用戶降低成本。

1）自研國產高效採棉頭

2021年中國農機院現代農裝自制高效採棉頭的成功下線，標誌着“中農機”採棉機市場競爭力大幅提高，也標誌着國產採棉機行業實現了新的技術突破， “中農機”自制採棉頭採用16列座管，摘錠工作轉速高達4000r/min，採摘效率可提高20%。

2）鉢施然領跑採棉機國產化浪潮

鉢施然從創建就專注於採棉機的研發製造。生產的4MZ型自走式棉花收穫機榮獲國家第六批製造業單項冠軍。截至2022年底，鉢施然採棉機累計銷量超過2300臺，領跑採棉機國產化浪潮，近年來產品更是遠銷海外，54臺四行箱式採棉機出口到烏茲別克斯坦，總出口金額超8000萬，實現國產採棉機的最大規模的出口和最大單筆交易金額。

鉢施然4MZD-6A高端大型打包採棉機一次可完成對棉花的採摘、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。採用液壓四輪驅動，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採用液壓傳動，結構簡單，傳動可靠。更傾向於大田作業，具備可以和國外大型打包採棉機“掰手腕”的競爭實力。

面對小塊棉田開發的行圓捆打包採棉機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。造價只有六行採棉機一半的三行採棉機，已經成爲新疆廣袤的棉田中機械化採棉的主力軍。

3）鐵建重工-首家研發六行採棉機的大型央企

鐵建重工研發4MZ－6高端智能自走式採棉機共有采棉頭6個，棉箱總容量爲40立方米，採淨率超過93％。同時，爲更好地適應新疆採棉需求、該採棉機還特別設計或增加了着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、利用發動尾氣餘熱加熱清洗液以及雙大風機等設施或新技術。

結語：

中國製造的採棉機在經歷了引進、仿製後，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，但隨着互聯網，大數據與農業機械緊密結合，國產現代化農機將成爲中國農業現代化的強有力支撐。

參考文獻：

1. 採棉機摘錠磨損失效分析，農業工程學報、張有強，王偉，廖結安