农机装备智能化和农业科技相关技术研发,为智慧农业提供智能化产品和解决方案。
农机装备智能化产品、智慧农场解决方案
农机自动驾驶系统 、 智能作业控制系统 、 定位终端及配件 、 智慧农场解决方案
一般项目:电子设备科技领域内的技术开发、技术推广、技术转让、技术咨询、技术服务,计算机软硬件开发、计算机、软件及辅助设备、导航定位产品、传感器、电子设备、通讯设备、仪器仪表、测绘仪器产品、农业机械智能装备及自动驾驶系统的研发、生产加工、销售,从事货物及技术进出口业务。(除依法须经批准的项目外,凭营业执照依法自主开展经营活动)
营业收入 X
| 业务名称 | 营业收入(元) | 收入比例 | 营业成本(元) | 成本比例 | 主营利润(元) | 利润比例 | 毛利率 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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加载中...
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| 客户名称 | 销售额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| MSNAVILLC |
2211.54万 | 5.19% |
| LLC DAMAKO BEL |
1517.69万 | 3.56% |
| UZMAN MOTORLU ARACLA |
1471.41万 | 3.45% |
| 北京大田互通物联技术有限公司 |
854.67万 | 2.01% |
| 哈尔滨星途导航科技有限公司 |
783.71万 | 1.84% |
| 供应商名称 | 采购额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| 深圳市兴又昌科技有限公司 |
4906.15万 | 21.03% |
| 深圳市智创电机有限公司 |
3545.02万 | 15.20% |
| 上海祥承通讯技术有限公司 |
2563.05万 | 10.99% |
| 津衢电子(上海)有限公司 |
1208.99万 | 5.18% |
| 原极(上海)科技有限公司 |
869.69万 | 3.73% |
| 客户名称 | 销售额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| MS NAVI LLC |
1785.46万 | 4.30% |
| 北大荒农垦集团有限公司 |
1660.26万 | 4.00% |
| 哈尔滨星途导航科技有限公司 |
1601.43万 | 3.85% |
| 佳木斯市一达农业科技有限公司 |
1483.20万 | 3.57% |
| 千寻位置网络(浙江)有限公司 |
1408.03万 | 3.39% |
| 供应商名称 | 采购额(元) | 占比 |
|---|---|---|
| 深圳从平技术有限公司 |
3747.86万 | 16.76% |
| 深圳市智创电机有限公司 |
3417.30万 | 15.28% |
| 深圳市兴又昌科技有限公司 |
3084.23万 | 13.79% |
| 上海祥承通讯技术有限公司 |
1359.81万 | 6.08% |
| 深圳市华信天线技术有限公司 |
1079.17万 | 4.83% |
一、主要业务、产品或服务
(一)主营业务
习近平总书记多次强调农业现代化的关键是农业科技现代化,要把发展农业科技放在更加突出的位置,大力推进农业机械化、智能化,给农业现代化插上科技的翅膀。
强化农业科技和装备支撑、支持北斗智能监测终端及辅助驾驶系统集成应用,推进北斗精密定位技术和智能控制技术与农艺紧密融合,推进智能农机应用、升级改造农机装备,推进先进适用智能农机与智慧农业、云农场建设的协同发展,是我国“十三五”、“十四五”及今后一段时期内全面推进乡村振兴、农业现代化等工作的重点内容。农机装备智能化和农业科技相关技术的发展是我国农业生产从机械化到智能化、智慧化转变的关键,是解决当...
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一、主要业务、产品或服务
(一)主营业务
习近平总书记多次强调农业现代化的关键是农业科技现代化,要把发展农业科技放在更加突出的位置,大力推进农业机械化、智能化,给农业现代化插上科技的翅膀。
强化农业科技和装备支撑、支持北斗智能监测终端及辅助驾驶系统集成应用,推进北斗精密定位技术和智能控制技术与农艺紧密融合,推进智能农机应用、升级改造农机装备,推进先进适用智能农机与智慧农业、云农场建设的协同发展,是我国“十三五”、“十四五”及今后一段时期内全面推进乡村振兴、农业现代化等工作的重点内容。农机装备智能化和农业科技相关技术的发展是我国农业生产从机械化到智能化、智慧化转变的关键,是解决当前农业“谁来种地”和“怎么种地”两大难题的有效途径,是国家粮食安全有利的保障。
公司深耕农业科技领域,围绕农业生产耕、种、管、收全程作业环节形成了拥有关键核心技术的农机装备智能化产品和智慧农场解决方案,掌握了位姿感知和补偿、参数自适应控制、作业路径规划、多机多模协同作业、远程控制等软硬件一体化的核心技术,打造了“AF系列自动驾驶、无人驾驶、农业机器人、智能作业”的产品矩阵,具备了“单机智能→多机协作→耕种管收全程无人化管理”的智慧农场解决方案。从打破国外垄断到持续研发、不断迭代升级,公司已逐步发展成为国内农机自动驾驶和智能作业控制产品系列全、应用场景广、创新速度快和智慧农场项目实施案例多的农业科技企业。
公司具有较强的科技创新能力,在主要核心产品农机自动驾驶系统领域,公司是国内较早推出基于北斗卫星导航的电动方向盘自动驾驶系统产品的企业、也是截至目前唯一一家农机无人驾驶系统产品通过鉴定的企业。凭借领先的产品与技术优势,公司在智慧农业领域具有一定的行业影响力,先后参与“十三五”国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项项目课题、“十四五”国家重点研发计划“工厂化农业关键技术与智能农机装备”重点专项项目课题、“十四五”国家重点研发计划“主要作物丰产增效科技创新工程”重点专项项目课题等6项国家重点科研项目课题及10余项省部级科研项目课题;参与制定2项国家标准、11项团体标准和1项卫星导航系统重大专项标准;荣获多项奖项和荣誉,包括2020年获得“吴文俊人工智能科学技术奖-科学进步奖二等奖”,2021年获得“神农中华农业科技奖一等奖”和获评“2021年农业农村部重大引领性技术及支撑单位”,2022年获得“测绘科学技术奖”和获评“国家级‘专精特新’小巨人”,2023年获评“农业农村部智慧农机技术装备重点实验室”和获得教育部“科学技术进步奖一等奖”、中国卫星导航定位协会“2023年卫星导航定位科技进步奖一等奖”、“神农中华农业科技奖二等奖”,2024年获得“上海市科技进步二等奖”等。
报告期内,公司主营业务未发生变化。
(二)、产品或服务
公司主要产品包括农机自动驾驶系统、智能作业控制系统、定位终端及配件和智慧农场解决方案。
公司主要产品及服务的具体情况介绍如下:
1、农机自动驾驶系统
(1)农机自动驾驶控制系统
近年我国农业机械化程度持续升级,农业生产力持续提升,但传统的农业机械依赖人工操作有着诸多不足,存在劳动强度大、对驾驶员的技能要求高,夜间作业受限;播种、开沟、覆膜、起垄、中耕、打药等对直线度及结合线精度要求较高的作业,无法保证质量和效率;作业精准度不足,导致每棵植株无法均匀分布,同一空间内光照和通风不均等,弱势植株比例高,病虫害发生机率高等问题。农机自动驾驶系统可以代替人驾驶农机进行高精度作业,有助于解决传统农业生产的痛点,可显著提高作业精度,降低劳动强度,提高农田利用率和农业资源利用率,实现提升农业整体生产效率和增加粮食产量的目标。
针对国内以存量农机市场为主的现状以及液压式农机自动驾驶系统的弊端,公司重点研发以电机带动方向盘转向的电动方向盘方案,是国内较早推出基于北斗卫星导航的电动方向盘自动驾驶系统产品的企业。公司研发的自动驾驶系统安装简便且成本显著降低,实现了我国农机自动驾驶系统快速的规模应用。
针对我国农机作业存在的以下特点:第一,环境恶劣,风沙、尘土、泥水较大,如沙尘天气下人工无法进行作业;第二,地况复杂,由于我国地域较大各地土质存在很大区别,如存在新疆沙土地、黑龙江黏土地、华东软土地等不同地况,各种地况土壤粘性不同,土地平整度不同;第三,农艺多元,不同作物、不同区域的农艺对农机具作业的要求不尽相同。随之对农机作业路径、作业速度、作业负载和作业时长的要求也有很大区别。如常见的直线、自适应曲线、圆曲线、对角线等路径形式,以及0.1km/h到30km/h的作业速度区间;第四,农机多样,我国农机保有量大,且品牌型号多样、机龄跨度大,转向特性不同、机械磨损等导致农机的动态响应也有较大差异,对控制模型与控制算法的设计提出了更高要求。公司掌握了姿态感知和补偿、参数自适应控制、作业路径规划等一系列技术满足了农机自动驾驶系统在不同作业环境下的高精度、高质量作业要求。
公司农机自动驾驶系统是以硬件为载体、以控制软件为核心的软硬件一体化产品,由GNSS天线、GNSS接收机、IMU姿态传感器等感知端硬件,工业平板等计算端硬件,驱动单元、控制器等执行端硬件,以及控制系统软件组成。按照智能化程度的不同,公司农机自动驾驶控制系统产品包括AF系列农机自动驾驶控制系统和农机无人驾驶控制系统。
(2)农业机器人
与农机自动驾驶控制系统主要用于农田种植场景不同,农业机器人主要用于林果业、设施农业等场景。林果业、设施农业由于地形受限,不利于大型农业机械作业,而传统人工劳作的方式强度高、效率低、准确率差、安全度差。例如温室大棚内的作物管理过程伴随着高温、高湿环境,人在其中作业极易中暑或中毒,持续作业时间受限且工作效率低;果园打药作业中,不仅需要驾驶员长时间暴露在农药喷雾环境中,还常常面临坡地、泥泞等复杂地形,作业安全难以保障;田间杂草管理作业,尤其是对于有机农业,无法使用除草剂,只能通过物理方式除草,不仅人工劳动强度大,而且效率极低。因此,林果业、设施农业的机械化和智能化程度亟需提高,使用农业机器人等新型智能装备的需求强烈,但该类产品技术难度大,国内外均处于前期发展阶段。
公司基于农机自动驾驶技术和智能作业控制技术,自2022年开始在行业内率先开展农业机器人研发,逐步形成了智能果园植保机、智能割草机、无人驾驶电动旋耕机、无人驾驶电动播种机等农业机器人。公司农业机器人已形成小批量产业化,产品形态包括单独的机器人控制系统以及安装机器人控制系统后的农业机器人整机;除直接销售外,农业机器人亦用于公司智慧农场解决方案业务。
公司农业机器人综合运用自动驾驶、视觉识别、人工智能和智能控制技术,技术壁垒高。通过多传感器融合导航定位算法,实现了农业机器人在果园等GNSS信号拒止环境中的持续高精度定位。算法,功能,避免人工测量,且农业机器人可自动识别作物与障碍物,作业过程中自动动态调整作业路径,实现安全且高效的作业。结合智能化的作业路径规划算法与动作控制算法,农业机器人实现了全程无干预的智能化、全天候、高效作业,显著提高农业生产效率,降低生产成本,提高农业生产的自动化程度。
当前,公司正聚焦农业机器人关键技术迭代升级,进一步提升作业精确度和智能化程度,针对更多复杂或极端作业场景拓展产品类型,通过技术手段提高产品经济性,带动农业机器人的普及应用。
2、智能作业控制系统
在精准控制农机的基础上,公司推出了系列智能作业控制系统提升农机具深度融合,同时实现农机自动驾驶和农具智能作业,进一步提高农业生产效率与作业质量,可以解决农机具在不同作业场景中由于未能准确评估作业环境、作业人员经验不足等原因而导致的作业质量问题。
公司智能作业控制系统包括智能卫星平地系统、智能播种/施肥/喷药控制系统、变量侧深施肥控制系统、智能作业监测系统、智能电液提升控制系统等。
(1)智能卫星平地系统
土地平整是农业节水灌溉和土地开发管理的重要环节,可以将凹凸不平的地面平整为水平或是带有一定坡度的地面,目的是提高灌水利用率、扩大田块面积、防止水土流失和改善农田微地形。传统人工操作的土地整平作业完全依靠作业人员的经验来控制平地机的平地铲高度,作业质量参差不齐,导致灌溉不均匀,对作物产量和品质影响较大。公司研发的农具控制系统用于土地整平作业时,在平地铲、铲运机、推土机、平地机等整平机械上安装GNSS接收机、IMU姿态传感器、整平控制单元,在农机驾驶室内安装工业平板,控制软件根据GNSS定高反馈数据,通过整平控制器进行补偿校正,实现对整平机械的引导和控制,控制精度优于2cm,作业过程无需人工干预且不受扬尘和地块大小影响,可以提高作业质量,降低对作业人员的经验要求,降低作业人员的劳动强度,有效提高普通农田整平、格田改造、荒地开垦、旱改水及场地路面等高平整度地面整平效果。
(2)智能播种/施肥/喷药控制系统
该系统是一种将变速控制系统与农机具设备相结合,在精准的时间、地点控制输出速率,因地制宜,确保符合农田特定位置对各项投入的需求量,实现提升作业质量、减少无效农资投入、降低化肥农药使用量、保护环境、提升农产品质量的目的。该系统由安装在农机的GNSS接收机、可变速率控制单元、工业平板和对应的执行机构组成,典型应用场景为:喷药(执行机构为流量控制阀)、播种(执行机构为播种电机)、施肥作业(执行机构为施肥电机)。
3、智慧农场解决方案
智慧农场解决方案是公司基于农机无人驾驶控制系统和智能作业控制系统产品的相关技术,结合多机多模协同作业控制技术、数据管控与运维决策技术等核心技术,为客户提供智慧农业的整体解决方案。
智慧农业是现代科学技术与传统农业深度融合形成的数字农业模式,是在信息技术和先进装备的基础上,实现对生产过程的精确感知、科学决策、智能控制和智能管理,追求更高的农业资源利用率、更高的劳动生产率和更好的就业体验的农业形态。近年来,国家在建设数字中国、实施乡村振兴战略等重大战略部署中,把发展智慧农业作为重要内容,作出“建设科技农业、智慧农业”的战略部署。智慧农场是智慧农业的重点发展方向和重要标志,“十三五”期间,我国智慧农场尚处于示范项目阶段;“十四五”以来,国家和各省市有关部门陆续出台政策规划成规模、成批量建设,推动智慧农场逐步走向商业化阶段。
公司智慧农场解决方案将无人驾驶、精准作业等农机装备智能控制技术与物联网、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术和先进农艺技术深度跨界融合,是对智慧农业技术和装备的综合运用。通过对基础设施、农机装备智能化改造,由智慧农业综合管理平台对多源异构数据进行分析和决策,由智能农机装备完成机器换人,实现全天候、全过程、全空间无人化地进行生产作业和农场管理的全新农业生产模式。
公司智慧农场解决方案构成包括农场智能化和农场数字化两方面。
(1)农场智能化
农场智能化方面,公司依托在农机装备智能化产品上积累的核心能力,通过对农场的拖拉机、收获机、喷药机、插秧机、播种机、平地机等农机具进行智能化改造,实现各种农机的智能化与无人化作业、多机群体协同作业、全天候全时段作业,通过远程控制、自动作业、自主作业,全流程执行农场的耕、种、管、收全程生产活动,结合作业控制系统,实现种子、肥料和农药的精准可控,达到保护环境、减少种子、化肥、农药浪费,提高农产品质量的目标。
公司开发了基于时空和分类性数据融合分析、全程农机机群动态调度与作业决策等模型算法,打通农场内智能农机作业和信息化运维平台的链路,对“农事-环境-作物-机群”时空多源数据融合分析,实现作业任务制定、远程任务下发、作业实时监测、作业信息分析统计等功能,能够远程动态调度农机机群在耕种管收全程环节协同精准作业,并在作业环节实现感控融合一体化,对作业生产过程全程监测、作业信息和作物信息全程记录,进一步为智慧农场规划决策提供数据支撑。
(2)农场数字化
公司将农机装备智能控制技术与现代信息技术和先进农艺技术跨界融合,开发相应的算法模型,打造了“1+9+N”的智慧农业综合管理平台,一套平台涵盖农场管理、农机调度、科学种管、农情监测等方面的9个业务系统以及相应功能模块,并根据具体业务系统配置相应软硬件设备。公司的智慧农业综合管理平台软件建立“云—端”数据互通共享机制,通过农事生产计划指导、气候/墒情/土壤养分分析、各类农机精准作业、产量监测与生产过程融合分析优化、作业质量分析评估结算、农场综合效益分析与指导等模型,对多源异构数据进行融合分析,做出智能规划决策并下发指令,调度智能农机及农场设备精准作业,并以可视化界面向农场用户实现信息交互。
智慧农场在国内是新兴的农业生产模式,各地区农场基础设施和发展阶段差异较大,且客户多采用分阶段实施的方式,方案需要结合农场用户需求和实际情况量身定制,个性化程度较高。公司经过多年的业务经验积累和技术开发,将智慧农业综合管理平台进一步模块化、标准化分解为具体业务系统,打造了“1+9+N”的智慧农业综合管理平台,便于客户灵活选配,实现了解决方案便捷可复制、成熟可推广。
除上述业务系统外,公司正在开发中的业务系统还包括溯源系统、农业服务系统等。溯源系统主要是利用信息技术手段来追踪农产品生产、加工、流通等环节的系统,旨在向消费者和监管部门提供更多关于农产品质量、安全和可追溯性的信息;农业服务系统主要是提供种植方案推荐、农艺知识学习、病虫害防治、农机撮合、作业质量评价等。
(3)公司智慧农场解决方案用户评价
公司部分智慧农场解决方案项目应用后对农业直接的经济效益改善。
二、商业模式
1、生产及服务模式
公司主要产品包括农机自动驾驶系统、智能作业控制系统、定位终端及配件等农机装备智能化产品和智慧农场解决方案。
(1)生产模式
公司产品的下游应用领域为农业领域,因此产品销售具有一定的季节性特征。公司采用“以销定产、适度备货”的生产模式,根据市场需求预测及业务订单制定生产计划,以保证在销售旺季到达前拥有足够的存货储备。
产品开发和生产方面,公司采用的是“系统总体架构自主研发设计、开发和验证,关键部件定制化采购(部分SMT工序委外生产),其他部件直接外购,自主装配、测试”的模式。
①系统总体架构自主设计、开发、验证并输出标准化工艺流程
研发中心负责公司产品的总体架构设计、开发和验证并对外输出标准化的工艺流程。总体架构设计和开发具体内容包括农机智能化综合软件自主开发、核心算法自主开发、硬件结构和部分电路自主设计、嵌入式软件自主开发等。研发中心设有相应的软件工程师、算法工程师、结构工程师、电路设计工程师和嵌入式软件工程师岗位来负责相关工作。同时对新产品技术状态、测试环境要求、控制难点及要点进行规划,组织进行新产品中试并及时协调中试生产中存在的技术问题,进行产品的故障分析和定位,促进产品的可生产性,最终输出满足批量生产的生产工艺性文件等。
公司产品应用在农业领域,安装在农机具上,通过控制农机具达到精准作业的效果,需要在不同区域作物条件和作业模式下经过长期的积累和验证,在真实环境下测试产品性能,并不断优化控制模型及软硬件设计直至产品达到预定设计目标,保证产品性能及质量可靠、稳定及安全。公司产品验证完毕后,研发中心对外输出标准化工艺流程,由生产部、采购部执行。
②构成部件定制化采购或直接外购
构成部件中GNSS接收机、姿态传感器、无人驾驶控制器由生产部自制,公司自主设计电路图,开发嵌入式软件,委外加工或定制化采购PCBA板(底板),检测入库后进行嵌入式软件烧录、结构件组装、全性能测试等工序。此类部件尚不存在标准化的供应体系,且需要与系统总体架构高度适配,对自动驾驶系统的稳定性和准确性较为重要,因此公司自主进行软件烧录和性能测试等核心环节,同时基于高效配置资源、提升生产效率的考虑,将小批量的底板进行定制化采购,将大规模批量化的底板进行委托加工,由公司提供GNSS板卡、陀螺模组等关键部件并交由专业第三方厂商负责SMT贴片制作PCBA板,由专业第三方厂商按照公司的标准定制化进行。
构成部件中工业平板和转向驱动单元(电机)采用定制化采购模式,公司提出参数需求、与供应商共同开发设计,由供应商根据公司的要求进行加工,公司购入后全检入库。主要是因为平板和电机属于成熟工业品,平板为公司控制软件的硬件载体,因应用在农业领域对其抗震动、耐高低温、防水等性能有特殊要求,现阶段公司采用了与供应商共同开发设计,提出参数需求,定制化采购的模式。
构成部件中方向盘、GNSS天线和线缆等为通用性部件,公司根据设计选型情况直接外购。
③自主研发设计检测设备、开发检测软件确保部件满足设计标准
公司自主研发了GNSS接收机的屏蔽箱自动测试台、无人驾驶控制器的测试夹具、平板自动检测台和转向驱动单元自动检测台及相应的检测软件,采用批量自动化、智能化检测方式,在生产过程对此类部件进行全性能检测,确保每批产品均符合公司的质量标准。
(2)服务模式
公司的智慧农场解决方案类业务主要以项目方式执行,采取软硬件系统集成开发的模式为客户提供综合解决方案。公司通过积累已形成“1+9+N”的智慧农业综合管理平台,公司在实际获取项目后,会根据客户需求开展调研和方案制定,在已有的业务系统和功能模块基础上进行完善,由公司派驻项目团队在客户现场实施,进行农机具智能化改造、数据采集设备及传感器等硬件安装和升级、系统集成、测试、上线试运行及客户成果验收等工作,最终交付符合客户定制化需求的解决方案。
2、采购模式
公司主要采购内容包含工业平板、转向驱动单元、GNSS板卡、传感器、天线、线缆和其他配件等。由于农业生产具有一定的季节性,公司根据市场需求、经销商的预计订单和产品的生产周期等方面提前制定采购计划。由营销部向生产部发出客户订单需求,生产部制定生产计划同时根据库存的备货情况向采购部发出采购需求。
在该模式下,公司结合市场需求以及客户的预计发货量为导向,有效控制采购物资的库存数量。同时,公司会结合电子元器件价格走势提前向供应商采购,使得库存管理及产品成本达到最优状态。
在供应商选择方面,公司产品的主要部件的供应商相对稳定,双方建立了良好的战略合作关系。公司通过与供应商共同设计研发,定制适合公司产品的部件,通过样件测试,检测供应商供应产品的质量,并对供应商进行筛选和评级。
3、销售模式
公司销售模式包括经销和直销方式,符合公司所在行业特征和企业产品的经营特点,其中农机装备智能化产品以经销和直销方式销售,智慧农场解决方案以直销方式销售。
(1)农机装备智能化产品的销售模式
农机智能化发展建立在农业机械化发展的基础上。我国存量农机保有量庞大、换机周期性较长,且自动驾驶系统等智能化产品发展较晚、渗透率较低,决定了现阶段国内农机装备智能化产品市场以存量的农机市场为主。针对存量农机市场分布广泛以及农机销售已有成熟经销渠道等特点,农机装备智能化产品普遍采用经销模式,该模式的下游客户主要包括经营农机或农机零部件的经销商,终端客户主要为农机机主。公司逐步建立了经销商销售体系,以买断式销售的模式通过经销商覆盖更广阔的市场区域。
除经销模式外,随着农机装备智能化产品的需求不断增加,市场参与主体也在增加,公司以直销模式向ODM客户、农机具生产企业、科研院所、大型农村合作社等客户进行销售。
(2)智慧农场解决方案业务均为直接销售
智慧农场解决方案业务的销售模式为直接销售模式,该业务的客户主要为大型农场、参与项目实施的其他单位以及农业领域科研院校等。
三、创新特征
(一)创新特征概况
公司自成立至今高度重视研发和创新工作,持续专注技术与工艺创新、产品与应用创新,具备完善的科技创新体系和深厚的科研实力,在农业科技领域取得了较为突出的创新成果。
1、公司农业科技产品体系丰富,持续创新能力强,技术壁垒高
公司凭借持续创新能力,打造了“农机自动驾驶、农机无人驾驶、农业机器人、智能作业控制系统、农业机器人”的农机装备智能化产品矩阵,具备全面实施智慧农场的能力,各项技术和产品布局与美国天宝等国际龙头企业基本持平,较国内主要竞争对手更为完整,在各类技术组成的农业科技技术体系上已形成“1+1>2”的技术壁垒,能够更系统有效地为传统农业赋能。
在主要核心产品农机自动驾驶系统领域,公司是国内较早推出基于北斗卫星导航的电动方向盘自动驾驶系统产品的企业。按照农机自动驾驶系统分级,目前国内规模化应用的自动驾驶系统位于L1级,而公司推出的AF系列农机自动驾驶系统、农机无人驾驶系统可以达到L2-L3级,智能化程度更高,且公司是截至目前唯一一家农机无人驾驶系统产品通过鉴定的企业。
2023年,经中国农业工程学会评价,公司“基于北斗的广适性低成本农机智能导航系统创制与应用”成果总体技术水平达到国际先进水平。
2、公司创新特征及成果显著
凭借领先的产品与技术优势,公司在智慧农业领域具有一定的行业影响力,先后参与“十三五”国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项项目课题、“十四五”国家重点研发计划“工厂化农业关键技术与智能农机装备”重点专项项目课题、“十四五”国家重点研发计划“主要作物丰产增效科技创新工程”重点专项项目课题等6项国家重点科研项目课题及10余项省部级科研项目课题;参与制定2项国家标准、11项团体标准和1项卫星导航系统重大专项标准;荣获多项奖项和荣誉,包括2020年获得“吴文俊人工智能科学技术奖-科学进步奖二等奖”,2021年获得“神农中华农业科技奖一等奖”和获评“2021年农业农村部重大引领性技术及支撑单位”,2022年获得“测绘科学技术奖”和获评“国家级‘专精特新’小巨人”,2023年获评“农业农村部智慧农机技术装备重点实验室”和获得教育部“科学技术进步奖一等奖”、中国卫星导航定位协会“2023年卫星导航定位科技进步奖一等奖”、“神农中华农业科技奖二等奖”,2024年获得“上海市科技进步二等奖”等。
(二)知识产权取得情况
1、专利
2、著作权
3、商标权
(三)报告期内研发情况
1、基本情况
公司的研发活动围绕农机装备智能化和农业科技相关技术开展,投入研发人员从事农机装备智能化产品和智慧农场解决方案等相关新产品、新技术研究开发。报告期内公司研发投入持续增长,研发投入分别为4,799.63万元和5,386.23万元,占营业收入比重分别为11.55%和12.64%。
2、报告期内研发投入情况
3、合作研发及外包研发情况
公司与中国农业大学、华南农业大学、上海交通大学、浙江大学、南京农业大学智慧农业研究院、西安邮电大学、中国农业机械化科学研究院集团有限公司等高校和科研院所建立了产学研、共建研究机构等合作关系。公司通过上述合作,加强了前沿技术理论学习和技术沟通,促进了优秀人才向公司的流动及公司技术人员科研能力的提升。
公司主要依托自有团队自主开发技术创新,合作研发仅是对研发活动的补充,旨在通过外部合作加强前沿技术理论学习和技术沟通,促进优秀人才向公司的流动及公司技术人员科研能力的提升。公司目前拥有的核心技术、取得的知识产权主要来源于自主研发,公司对合作研发不存在依赖。截至本公开转让说明书签署日,公司上述合作研发尚未形成具体的知识产权,不涉及合作成果归属及分配。
四、所处(细分)行业基本情况及公司竞争状况
(一)公司所处(细分)行业的基本情况
1、所处(细分)行业及其确定依据
公司致力于农机装备智能化和农业科技相关技术研发,是为智慧农业提供智能化产品和解决方案的科技型企业。公司主要产品包括农机自动驾驶系统、智能作业控制系统、定位终端及配件等农机装备智能化产品和智慧农场解决方案。
根据国家统计局颁布的《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司所属行业为“计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)”下的“其他电子设备制造(C3990)”;根据股转系统《挂牌公司管理型行业分类指引(2023年修订)》,公司所属行业为“计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)”下的“其他电子设备制造(C3990)”;根据股转系统《挂牌公司投资型行业分类指引》,公司所属行业为“电子设备、仪器和元件(171111)”。
2、所处(细分)行业主管单位和监管体制
3、主要法律法规政策及对公司经营发展的具体影响
(1)主要法律法规和政策
(2)对公司经营发展的影响
农业生产的智能化将有效推动农业生产的效率提高,符合我国农业现代化发展的方向,也是我国农业生产的必然趋势,公司作为农机装备智能化产品和智慧农场解决方案的领先企业,也将充分受益于国家的相关鼓励政策。上述政策和法规的发布和落实,为公司所在行业提供了多方面的支持,为企业创造了良好的经营环境,行业监管体制、主要法律法规及产业政策有利于公司所处行业的健康发展,对公司的生产经营与未来发展起到了正向的促进与推动作用。
4、(细分)行业发展概况和趋势
(1)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。
我国是人口大国,中长期粮食供求将维持紧平衡态势。受人口、耕地、水资源、气候、能源、国际市场等多种因素变化影响,我国农产品需求将长期面临严峻挑战。“十四五”规划也将增强粮食综合生产能力作为约束性指标纳入其中,是我国首次把实施粮食安全战略纳入五年规划。推进农业现代化是高质量发展的必然要求,借助机械化和智能化提高农业现代化水平,进而保障粮食安全、提高粮食产量也将成为必然趋势。
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2024年,中国的城镇化率从49.95%上升至67.00%,同时65岁及以上人口的占比从8.90%上升至15.60%,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。
②土地集约化发展,高标准农田建设和我国农业机械化率逐年上升,奠定农业科技发展基础智慧农业大规模应用需要农业提高集约化和标准化,农业机械和农机装备智能化产品是提高农业生产效率、实现资源有效利用、推动农业可持续发展不可或缺的装备,对保障国家粮食安全、促进农业增产增效、改变农民增收方式和推动乡村振兴起着非常重要的作用。随着我国农业生产集中化、规模化的提高,农业机械化率逐年上升,为农业科技奠定基础,未来智能化产品和无人化方案发挥的作用将更为显著。
A、土地流转加速,农业集约化发展明显
近年来国家出台了《中华人民共和国农村土地承包经营权流转管理办法》、《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》等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。
B、国家加速高标准农田建设
高标准农田通过集中连片开展田块整治、土壤改良、配套设施建设等措施,解决了耕地碎片化、质量下降、设施不配套等问题,可以有效促进农业规模化、标准化、专业化经营,带动农业机械化提档升级,为智慧农业奠定基础。
国家高度重视高标准农田建设,党的二十大报告提出,要牢牢守住十八亿亩耕地红线,逐步把永久基本农田全部建成高标准农田。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。
C、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,2024年达到75.00%。我国已进入了全程、全面机械化加速发展的新阶段。
③高精度卫星定位技术和基础建设日趋完善,促进农业科技快速发展
北斗卫星导航系统是我国战略基础设施的组成部分。根据国务院新闻办公室在《新时代的中国北斗》白皮书新闻发布会上的介绍,自北斗三号开通以来,北斗三号在轨30颗卫星运行状态良好,我国已建成北斗地基增强系统全国“一张网”,具备向行业和大众用户提供实时米级、分米级、厘米级和事后毫米级的高精度定位服务能力,为高精度卫星定位的大规模商用奠定了基础。根据中国卫星导航定位协会发布的《2022年中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,2021年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到4,690亿元,较2020年增长16.29%,包括与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值为1,454亿元,同比增长约12.28%。
北斗卫星系统在农机智能化上的应用不断深化,从定位系统产品实现农机调度、作业监测系统产品实现农机作业统计的基础产品,发展到农机自动驾驶系统和智能作业控制系统等高阶农机装备智能化产品。北斗系统技术革新与高密度组网以及基础设施的完善,有利于促进了农机装备智能化和农业科技的快速发展。
④国家政策大力支持市场推广应用,奠定政策基础
近年来,在农业现代化发展的背景下,中国农机智能化相关利好政策频出。2013年国家农机购置补贴目录中增加了“精准农业设备”小类,明确基于北斗导航系统的农业用北斗终端进入国家农机购置补贴系统;2015年农业部发布《2015-2017年农机购置补贴指南》,正式将北斗终端应用列入国家农机购置补贴目录;2021年农业部、财政部印发《关于做好2021年农业生产发展等项目实施工作的通知》,明确提出“加大对高端、复式、智能农机产品补贴力度,推广应用北斗导航智能终端”;近年来,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》、2023年中央一号文件等国家层面规划性文件,纷纷强调要实施高标准农田建设工程,强化农业科技和装备支撑,建设智慧农业,为农机装备智能化产品和智慧农场的发展提供了有力的支持。在国家政策持续实施下,相关企业积极参与技术研发,不断优化产品性能,为农业生产经营者提供优质的农业生产系统设备。
(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
公司产品所处领域的发展依托于北斗导航系统发展,主要面向现代农业精细化作业、高效作业以及减少作业者工作量的要求而演进。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。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并结合补贴系统公示的2023年度数据,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11.53万元/套下降至2023年的1.62万元/套,其中2021年-2023年复合下降率为18.68%,与此同时销量由2013年的618套增长至2023年的13.41万套,其中2021年-2023年复合增长率达75.18%,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。
②农机自动驾驶系统规模化应用后发展较快,但国内渗透率低,未来市场前景良好,同时产业成熟带来出口市场快速增长
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。根据中国农业机械流通协会发布的报告并结合补贴系统公示的2023年度数据,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2023年的29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,据普渡大学统计,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,而我国主要农机截至2021年末的保有量达到911.74万台,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。此外我国农机自动驾驶系统凭借产品的性能和价格优势,在境外市场增长较快。
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911.74万台,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%。
未来随着农机整体智能化程度的提升及政策的推动,将带动农机装备智能化产品前装市场的发展。农机生产企业更擅长机械制造,而农机自动驾驶系统的研发需要结合导航定位、算法控制等诸多软件开发能力,积累大量的试验数据形成控制算法,且需要具备快速迭代升级的频率和能力,除了个别行业龙头企业以外,大多数农机主机厂难以具备相关能力,且从成本经济性上看也不划算,因此具备技术优势的农机自动驾驶生产企业,更有利于在前装市场获得优势。
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。
根据2023年11月公布的行业标准《农机自动驾驶分级(征求意见稿)》,农机自动驾驶划分为五个等级。
根据上述划分,国内实现规模化应用的农机自动驾驶系统主要为L1级(含部分L2级特定功能),即对应公司AF系列产品,而公司推出的农机无人驾驶系统对应L3级(含部分L4级特定功能),智能化程度更高,且公司是截至目前唯一一家农机无人驾驶系统产品通过鉴定的企业。
未来我国农机自动驾驶系统产品向功能集成化、少人化干预的更高等级方向发展,目前我国的农机自动驾驶行业大规模应用的产品位于L1级(辅助驾驶),仅公司等少数企业实现L2-L3级产品投入市场,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。
②农机装备智能化产品加速向多区域渗透,增量市场空间巨大
农田集约化和标准化建设、农业机械化水平是农机装备智能化产品的发展基础,而产品降本增效的效果和售价是农机装备智能化产品的发展动力,市场已逐渐从新疆、黑龙江等传统大规模农田集中区域,向河北、甘肃、内蒙古、江苏、陕西、山东、湖北、湖南、广西等区域渗透,逐渐从中大型农机向小型农机渗透。
我国小麦、玉米、棉花产区多位于以平原地形为主的东北、西北等区域,大型农机适用性较强,且高标准农田建设较早,农场主及农户使用农业机械的动力强,而复杂地形区域种植作物种类多样,人均亩数较低,目前以小型农机居多,整体农业机械化率仍有较大提升空间。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,全国农作物耕种收综合机械化率要从2020年的71%提高到2025年的75%,其中丘陵山区县(市、区)农作物耕种收综合机械化率要从49%提高到超过55%。此外,复杂地形区域农户对产品性价比和使用效果更为敏感,随着产业链发展完善和上游成本下降以及头部企业规模提高、主动提升成本控制能力,农机装备智能化产品售价持续下降,且头部企业针对复杂地形适配性做了大量储备和优化,推动农机装备智能化产品加速向复杂地形区域和小型农机渗透。
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,根据中国农业机械流通协会数据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农机自动驾驶系统市场空间广阔
近年来国内农机自动驾驶系统快速发展,但整体渗透率仍相对较低,与国外发达农业国家的差距明显。根据美国农业部《经济研究服务》刊登报告,美国农机自动驾驶系统应用在近20年内迅速普及,以应用农机自动驾驶系统的种植面积占比看,2019年美国玉米、棉花、水稻、高粱、大豆和冬小麦的渗透率均超过50%,其中棉花种植和高粱种植应用渗透率分别达到64.5%和72.9%,欧洲地形并不适宜中大型拖拉机耕种,但2016年仍旧达到8%的渗透率,当前已超40%,计划2025年实现50%。
根据中信证券研究部发布报告,在农业机械化率和农机自动驾驶系统渗透率不断提高,农机自动驾驶系统单价下降但有效带动产品普及应用的背景下,国内农机自动驾驶系统的新增(新安装农机自动驾驶系统)市场规模有望于2030年达到75亿元,2024-2030年新增市场规模合计312亿元。进一步考虑到农机自动驾驶系统的一般使用周期为5年,农机自动驾驶系统存量更新的需求也在逐步增加,中信证券研究部根据目前农机自动驾驶系统市场存量数据,按照5年更新周期进行存量市场更新需求测算,认为2024-2030年存量更新市场规模合计53亿元。综上,国内2024-2030年农机自动驾驶系统市场规模有望达到365亿元。
④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。
A、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。”
无人化农场是劳动力在不进入农场的情况下,采用物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等新一代信息技术,通过远程控制、全程自动控制或机器人自主控制,完成所有农场生产作业的生产模式,是传统农场经过机械化、自动化两个发展阶段后的最终形态。其发展目标是机器人逐步替代人力,深度参与农业生产的全过程。根据参与深度的不同可将无人化农场划分为三个进阶形态:远程控制无人化农场、无人值守无人化农场和自主作业无人化农场。
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。
B、十四五期间我国无人化农场逐步从示范区走向商业化
十三五期间我国智慧农场建设处于早期研究示范阶段,根据农业农村部发布的《全国农垦经济和社会发展第十三个五年规划》,十三五时期在北京、上海、黑龙江、广东、江苏、安徽、湖北、海南、重庆、云南等垦区,创建20个智慧农场,开展农业物联网等信息技术集成应用和试验示范,发展电子商务,打造农场社会管理综合服务平台,积极推进生产、经营、管理全程信息化。
随着我国高标准农田的建设、智能农机的渗透和集成化程度的提升,十四五期间,国家出台相关政策推进无人农场从示范区走向商业化。
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5月18日,由工业和信息化部指导,中国发布了首个智能农机技术路线图。工业和信息化部相关负责人指出,到“十四五”末期,中国平原地区主要粮食作物将全面普及以导航技术为主、具备自动行走能力的智能农机装备,在集中连片的大型平原地区农场,具备高度自主行走能力的智能农机、完全自主行走能力的农机将成为作业主力,形成一批商业化的无人农场。
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。
5、(细分)行业竞争格局
我国农机装备智能化产品的早期市场以国外品牌为主,2019年后国产企业才逐渐成为农机自动驾驶系统的市场主导。随着国家高度重视农业科技现代化发展以及农机装备智能化产品不断优化升级,行业迅速发展。当前农机自动驾驶系统渗透率不高,市场基本上以存量农机后装市场为主,购机者区域分布较广。
在行业快速发展的背景下,部分农机具生产企业以及采用代工生产方式(ODM模式)的拥有销售资源优势的企业也进入市场,农机自动驾驶系统进入补贴目录前需要取得产品鉴定,但鉴定并不区分自主生产企业和采用代工生产的企业,如公司农机自动驾驶系统ODM客户哈尔滨星途导航科技有限公司、千寻位置网络(浙江)有限公司等企业。
由于产品鉴定不区分自主生产企业和代工生产企业,因此根据购置补贴数据,国内农机自动驾驶系统市场公司数量由2019年的31家发展到2023年的53家。虽然参与企业逐渐增多,但农机自动驾驶系统市场集中度较高,近年内前十名企业合计市场份额始终保持在80%左右,其中前五名企业合计市场份额由2018年的60.30%提高到2023年的70.32%,呈上升趋势。
行业内主要企业简要情况如下:
(1)上海华测导航技术股份有限公司(300627.SZ)
上海华测导航技术股份有限公司成立于2003年,致力于提供高精度数据的采集和应用解决方案,专业从事高精度卫星导航定位相关软硬件技术产品的研发、生产和销售,主要产品包括高精度、GIS、海洋测绘产品、三维激光产品、无人机遥感产品等数据采集设备,以及位移监测系统、农机自动导航系统、数字施工、精密定位服务系统等数据应用解决方案。
(2)黑龙江惠达科技股份有限公司
黑龙江惠达科技股份有限公司成立于2009年,是从事农业物联网、遥感监控、软件开发和农机精准作业系统等项目研发、生产、销售与服务的技术企业。公司总部设立在哈尔滨,并于西安、沈阳、石家庄、呼和浩特、乌鲁木齐、郑州、太原等地区设立办事处,服务范围广泛。
(3)丰疆智能科技股份有限公司
丰疆智能科技股份有限公司成立于2017年,是专注于数字化、自动化和新能源的机器人公司,主要产品包括农机自动驾驶系统、挖机引导控制系统、智能轮式拖拉机、植保机等,应用于农业、园艺、施工、测绘和设施服务等领域。
(4)美国天宝TrimbleInc.
美国天宝导航有限公司成立于1978年,总部位于美国加利福尼亚州,是世界知名的测绘技术和GPS定位技术的领先企业,广泛运用于农业、建筑、测绘、基础设施、自然资源等领域。通过一系列收购,美国天宝导航有限公司更加完善技术和产业布局,目前在农业领域提供多种解决方案及产品设备。
(二)公司的市场地位及竞争优劣势
1、公司市场地位
公司是国内较早推出基于北斗卫星导航的电动方向盘自动驾驶系统产品的企业,此后不断迭代升级,成为国内截至目前唯一一家农机无人驾驶系统产品通过鉴定的企业,并广泛布局智能作业控制系统,覆盖农业生产耕、种、管、收全程作业环节。在农机装备智能化产品的基础上,公司形成了智慧农场综合解决方案的能力,在全国范围内参与无人化农场(智慧农场)建设,项目实施案例较多,包括参与北大荒农垦集团二道河农场建设首个黑龙江省超千亩的智慧农场项目、参与建三江农场建设全球首个超万亩的无人化农场等代表性项目。
根据中国农业机械流通协会发布的《农机自动驾驶系统发展研究报告》,并结合全国农机购置与应用补贴信息实时公开平台查询的数据,以购置补贴销量计算,公司多次在国内市场份额排名第一。在行业快速发展背景下,市场参与者增多,部分拥有销售资源但不具备独立研发和生产能力的企业采用ODM模式进入市场,但公司始终稳定在头部位置,是国内农机自动驾驶系统市场领先的企业之一。
公司的市场地位多次获得主管部门的认可,2023年3月,中国农业机械工业协会授予公司“中国农业机械零部件龙头企业”称号,对公司市场地位予以认可;2023年6月,为进一步强化企业科技创新主体地位,加快培育涉农科技领军企业,农业农村部将公司评选为“农业农村部智慧农机技术装备重点实验室”;2024年1月,中国农业机械工业协会发布《2023年农机畅销产品》,公司位列北斗导航自动驾驶系统榜单第一名。
2、公司竞争优劣势
(1)竞争优势
①研发技术和成果优势
公司自创立以来始终将研发和技术创新作为发展原生动力,成为国内较早推出基于北斗卫星导航的电动方向盘自动驾驶系统产品的企业、也是截至目前唯一一家农机无人驾驶系统产品通过鉴定的企业。公司截至2024年末研发人员147人、占员工总数的36.39%,公司报告期内研发投入占比较高,研发投入金额持续增长。经过持续完善研发团队和加强研发投入,公司掌握了农机运动状态感知与位姿补偿技术、农机横纵向运动控制技术、农具状态测量与控制技术、参数自适应控制技术、全覆盖作业路径规划技术、多机多模协同作业控制技术、远程控制技术、数据管控与运维决策技术等核心技术,截至2025年5月末获得53项发明专利、123项软件著作权。
凭借领先的产品与技术优势,公司先后参与“十三五”国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项项目课题、“十四五”国家重点研发计划“工厂化农业关键技术与智能农机装备”重点专项项目课题、“十四五”国家重点研发计划“主要作物丰产增效科技创新工程”重点专项项目课题等6项国家重点科研项目课题及10余项省部级科研项目课题;参与制定2项国家标准、11项团体标准和1项卫星导航系统重大专项标准;荣获多项奖项和荣誉,包括2020年获得“吴文俊人工智能科学技术奖-科学进步奖二等奖”,2021年获得“神农中华农业科技奖一等奖”和获评“2021年农业农村部重大引领性技术及支撑单位”,2022年获得“测绘科学技术奖”和获评“国家级‘专精特新’小巨人”,2023年获评“农业农村部智慧农机技术装备重点实验室”和获得教育部“科学技术进步奖一等奖”、中国卫星导航定位协会“2023年卫星导航定位科技进步奖一等奖”、“神农中华农业科技奖二等奖”,2024年获得“上海市科技进步二等奖”等。
2023年,经中国农业工程学会评价,公司“基于北斗的广适性低成本农机智能导航系统创制与应用”成果总体技术水平达到国际先进水平。
②业务布局优势
公司在农业科技领域业务布局较广,打造了“农机自动驾驶、农机无人驾驶、农业机器人、智能作业控制系统”的产品矩阵,是国内农机自动驾驶和智能作业控制产品系列全、应用场景广、市场份额领先的企业之一,适用于犁地、起垄、旋耕、播种、打药、收获等各作业环节,适用于小麦、水稻等粮食作物及马铃薯、棉花、花生等多种经济作物;形成了“单机智能→多机协作→耕种管收全程无人化管理”的智慧农场解决方案,参与多项国家示范项目,在整体解决方案层面根据农场不同需求进行无人化、智能化改造。
③市场地位优势
公司是国内较早进入农机装备智能化产品的企业之一,在农机自动驾驶系统占据领先的市场份额,并在全国范围内参与多项智慧农场项目建设,实施案例较多。根据中国农业机械流通协会发布的《农机自动驾驶系统发展研究报告》并结合补贴系统公示数据,以购置补贴数量计,公司在国内农机自动驾驶系统市场份额常年领先。
④售后服务优势
公司在全国主要产品销售市场配备了较为完善的技术服务团队,建立了高效的沟通机制,“7×24”随时应答用户的服务需求,保障了产品的售后服务,提升了用户的使用体验。同时,公司定期开展对技术服务团队人员的培训,要求技术服务人员撰写定期报告,定期开展例会,全国各地服务团队、公司研发、销售部门共同参与,沟通并解决在服务用户过程中产生的技术难题以及用户意见,极大提高了信息共享的效率,新入职技术人员能够在交流的过程中迅速掌握相关知识,开展业务,使得公司技术服务人员水平总体相较同行业竞争对手具有明显的优势。
(2)竞争劣势
①融资渠道单一
公司目前处于高速发展阶段,但公司自身规模相对较小且资本实力有限。在公司高速发展的过程当中,在新产品研发、技术升级改造以及生产规模扩大等方面都需要大量的资金支持,但公司目前的资金来源主要依赖于股东的资金注入和银行贷款,存在一定的局限性,并因此制约了优秀人才的引进、产品和技术的创新以及市场的进一步开发,从而降低企业的竞争力。
②产业化规模仍有较大提升空间
农机装备智能化产品市场发展迅速,适配农机具以及应用场景不断增加,公司需要持续扩大各产品大规模批量化生产能力,以匹配市场需求。公司目前在国内市场份额及出口市场份额已占据一定优势,但与美国天宝等国际龙头企业相比,仍存在较大的产业化规模劣势。
五、公司经营目标和计划
公司是一家以“给农业现代化插上科技的翅膀”为使命,致力于农机装备智能化和农业科技相关技术研发,为智慧农业提供智能化产品、解决方案的科技型企业。公司深耕农业科技领域,推动我国农机智能化的发展,是行业内较早推出基于北斗卫星导航的电动方向盘自动驾驶系统的企业,该产品打破了国外的技术垄断。同时,公司围绕农业生产耕、种、管、收全程作业环节,针对产品作业精度、土壤适应性、农机适应性、农艺适应性等问题进行了深入研究并形成了系列创新型、实用性的自主核心技术。公司通过不断地技术开发与升级迭代,推出了农机无人驾驶控制系统、农业机器人,进一步提升相关产品智能化水平、减轻从业人员的劳动强度;推出了系列智能作业控制系统,进一步丰富公司农机智能装备产品线,实现了装备与农机具、农艺的深度融合。同时,凭借在国内领先的产品和技术,参与了全国范围内的多项无人化农场(智慧农场)示范项目。
公司作为一家集核心技术研发与高端产品制造的科技型企业,将以现有行业市场需求的持续增长为发展契机,进一步提高自身研发能力与核心技术水平,不断拓宽和深化农机智能装备和智慧农业的市场应用。未来,公司将重点突破农业生产环境、动植物生长、病虫草害等信息感知技术和传感器技术,开展数据挖掘、知识发现等数据研究,结合公司现有农机智能装备技术、自动驾驶技术、多机协同技术和精准作业技术,研究农作物生长管理、农机管理和农场管理以及农业生产高效协同作业和农场生产全流程智慧化管理技术,实现数字化感知、智能化决策、精准化作业与智慧化管理的解决方案。
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