新能源园林机械的应用优势及发展趋势

伦晓辉 谈振环

摘要：新能源园林机械随着技术的快速革新的同时也在不断发展，相较于传统的以燃油内燃机动力驱动的园林机械产品，本身具有噪声小、振动小、结构简单、操作容易等特点。在具备以上优势的前提下上，新能源园林机械产品的发展和应用实际上起到了降低从业人员劳动强度、简化了职业培训和日常管理的作用。未来也将在高效安全、功能拓展和智能自动方面超越传统燃油园林机械。

关键词：新能源 园林机械 优势 趋势

中图分类号：F326.2;F323.3

Application Advantages and Development Trends of New Energy Garden Machines

LUN Xiaohui  TAN Zhenhuan

Zhenxing Service Branch of Liaohe Petroleum Exploration Bureau Co.， Ltd.， Panjin， Liaoning Province， 124010 China

Abstract： With the rapid innovation of technology， new energy garden machines are also developing continuously， and compared with traditional garden machinery products driven by fuel internal combustion engine power， they have the characteristics of low noise， low vibration， simple structures and easy operation. On the premise of having above advantages， the development and application of new energy garden machinery products actually play a role in reducing the labor intensity of employees and simplifying vocational training and daily management， and in the future， they will also surpass traditional fuel garden machines in terms of efficient safety， functional expansion and intelligent automation.

Key Words： New energy; Garden machine; Advantage;Trend

随着城市存量绿地的增加、养护市场规模的扩大和养护标准的提高，园林养护工作慢慢得到了重视，特别是双碳目标的响下，以燃油机械和人工操作为主的相对粗放的管养方式，也逐步朝着低碳环保的趋势转变。目前我国园林养护管理仍然处于整体的机械化水平、智能化水平、低碳环保水平较低的情况下，燃油机械的灵活性、实用性、轻便性、环保性等方面还存在较大的提升空间，新能源机械的应用规模还处在比较滞后的阶段。再加上园林绿化养护人员老龄化程度高、后备力量薄弱、人工成本不断提升等原因，势必会加快园林机械的研究和发展。随着新能源、智能化技术的逐渐成熟，绿色、智能、高效能的园林机械设备代替传统、粗放、低效能的燃油园林机械设备必是大势所趋。

1新能源园林机械常见类型

近年来，新能源技术的革新进步使得新能源园养护机械也得到了一定的发展。 据统计，２００４—２０１８年园林行业有关机械设备类的标准规范经历了以“汽油—电动—锂电池”为动力源的升级变化，这也表明了园林机械设备动力源的转变发展趋势。

目前我国园林养护机械在新能源动力方面也有了初步的尝试，主要在小型园林机械和绿化保洁的运用推广上，大致可以分为草坪养护类、乔灌木修剪類、绿地保洁类、植保施肥类、树木移植类、其他小型工具管养类。草坪养护类机械主要包括旋刀剪草机、割灌机、滚刀剪草机、打孔机、草坪施肥机、草坪车等；乔灌木修剪类机械主要包括绿篱机、油锯、高空作业平台、多功能修剪车等；绿化保洁类机械主要包括粉碎机、垃圾清运车、扫地机、抓机、多功能作业车等；植保施肥类机械主要包括洒水车、滴灌系统、施肥机、打药机等；树木移植类主要是指挖树机、切根机、高空油锯等；其他小型工具管养主要是高枝剪、平剪等[1]。

2新能源园林机械的应用优势

2.1重量较轻，降低了工人劳动强度

相对于传统园林机械使用汽油发动机作为动力机构，适用类似工作强度下的新能源园林机械的整体重量更轻，以最常见的绿篱修剪机为例：使用燃油动力日本小松G23LH绿篱机净重5.5kg（含燃油约6kg），同类型、功能的燃油机械产品的重量基本都在这一水平。操作时，这些重量几乎完全由工作人员手持负担，双臂双手需要承担重量、忍受机械震动的同时平稳的做出各种修剪动作，在身体素质上排除了相当一部分技术、经验合格的从业人员。传统燃油动力的高枝油锯、高枝绿篱机由于长柄传动构件的存在重量更大，真正能安全、灵活使用上述两种机械的人员比例则更低[2]。

相比传统燃油动力机械，锂电动力的绿篱修剪机则轻便不少，国内电商平台上架销售的如德力西DLX-LLJ01绿篱修剪机，整机（不含电池）仅2.2kg，博奥菲bafllj-101绿篱修剪机，整机重量2kg。即使考虑到公共绿地工作量大要求电池续航功能强大，新能源产品可以灵活安置大容量电池包，比如由躯体背负、腿部绑缚等等，例如：迈越LH-5绿篱机，手持单机2.5kg，背负电池包供电；TOMSPOWER托马斯园林的7012/7024型号，手持单机重量仅1.6kg，背负电池包供电。虽然系统总重减轻的不多，但是手持负重减少一半以上，大大减轻了上肢及肩颈部的负担，反映到全天6-8小时，则是劳动强度骤降。

2.2结构简单，简化了操作和维护

新能源园林机械的动力结构简单，相对于燃油动力，没有打火、离合、传动、档位等复杂机械结构设计，设计简单到极致的产品甚至可以一鍵操作[3]。在此基础上，人员培训机械设备操作规程的培训可以精简，简化员工的培训流程、缩短培训时间。

新能源园林机械的产品模块化程度已有比较高的水平，即使目前只能在同品牌型号间做到互换电池（动力包）、工作头，也大大简化了维护保养工作，例如TOMSPOWER品牌的7010A锂电小型家用绿篱草坪/修剪机，主打家用和小庭院市场，可灵活切换刀头/把手，在绿篱修剪和草坪修剪之间灵活切换；SITEKE斯特克品牌的STK05-255型轻便多功能割草机，主打特色就是后置电机对接多个工作头，主机重量1.2kg，电池背包供电，可对接割灌、绿篱修剪、加长杆、油锯、打草等多种作业头，全套设备各个组成部分按需订购。

2.3无燃油、低噪音，更为安全环保

根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国危险化学品安全管理条例》《危险化学品安全管理条例》《中华人民共和国消防法》，存储油品必须符合的安全生产标准和规程，并建立完善的安全生产制度和危险化学品储存管理制度，确保油品的安全储存。我国公安部门、安检部门对于燃油园林机械需要购置散装汽油也有着具体和严格的购买要求。相对而言，集中充电的安全风险就小很多，所要求的安全管理投入也少很多。

另一方面，按照国家绿篱机的噪音限制标准：加权声压级应小于88db，加权声功率级应小于108db（83db相当于公共汽车上的噪音级别）[4]。相比燃油发动机的巨大噪音和震动，电动机的工作音量完全可以忽略，如博奥菲的bafllj-101绿篱机，厂商标称运行音量仅为40db，完全可以避免因为噪音导致的敏感地点的养护工作时段难以安排的情况。不论是对于工作人员的身体健康，还是绿地周边的居民、办公场所的白领而言，这都是重大的利好。

2.4功能拓展性强，能有效的辅助工作

首先，相比燃油机械的传动构件简化，和模块化的简便设计，市面上的新能源园林机械很多都以一机多用为卖点，例如SITEKE斯特克品牌的STK05-255型轻便多功能割草机，主打特色就是一台后置电机对接多个工作头，可根据工作需求对接割灌、绿篱修剪、加长杆、油锯、打草等多种作业头，增强的功能拓展性有助于养护工作的精细化和专业化[5]。

其次，在全电系统的前提下，简单的测量、定位等智能辅助模块完全可以在不久的将来做到随主机配置，降低了操作人员的专业门槛，有助于养护工作的标准化。也只有以此为基础，才有可能实现园林绿地养护工作的自动化甚至无人化。

3新能源园林机械发展趋势

随着我国新能源蓄电池技术、人工智能技术得到快速提升，为新能源园林养护机械带来了技术创新的启发和机会。特别是在领航企业的不断积累和技术创新下，国产机械的品类也越来越完善，新能源系列产品的体系也更加丰富。基于燃油动力传统机械的缺陷以及低碳环保、“双碳”任务的要求，现代园林精细化管养的内在发展也对园林养护机械提出了很高的要求。考虑到短期内无法逆转的“老龄化”趋势，身体负担较为繁重的园林养护工作面临“无人可用”“人工成本增加”的难题，可以在轻量化、智能化，甚至无人化的新能源园林养护机械有着相当庞大的潜在市场。

3.1高效安全

现有常用的园林养护机械存在部分机械超负荷使用，维修管理不到位的情况，新能源机械理所应当会面临传统燃油机械同样的问题。养护操作人员普遍年龄较大，对新机械的接受程度较低；园林养护从业人员老龄化也导致后备专业技术人才培养难以保障，甚至在普遍老龄化的社会背景下，今后养护人工成本提高无法避免。这意味着新能源园林机械必须要在使用效率、可维护性上继续发展，做出明显的进步。

电池的续航能力和安全性是目前新能源园林机械是否能彻底取代传统燃油动力的关键点。园林机械的运用过程中，机械的性能、可靠性、使用便捷、安全依然是用户考虑的重点。新能源园林机械，必须从续航能力、充电效率出发，保证机械功能的高效化。除了锂电池机械续航、动力等普遍问题，还需要从机械技术改进的方向，突破应用难点，完善机械功能。由于电动力需要相对干燥、良好的外部环境，园林绿化清晨作业露水较多，对蓄电池的绝缘和防护也会有更高的要求[6]。

前者需要依靠新能源整体技术水平的进步，后者则需要生产厂家增加投入改良机械设计和制造来提高。可以预见的是，这两个目标都可以在不久的将来得以实现。

3.2功能拓展

园林机械设备的作业对象是种类众多、形态千差万别的各种具有生命力的植物，且作业环境较为复杂，这导致园林养护人员培训时间长、高级技术工人培养不易，也让园林机械的使用效率很大程度上受场景场地的限制。轻型的新能源机械虽然比笨重的燃油机更方便，门槛更低，但是在养护管理中存在场景多元化与机械单一化的矛盾，园林养护工作需要的机械种类并没有减少。公园也有郊野公园和城市公园、社区公园和综合公园的区别，不动的场景、不同的植物种类、甚至同种植物不同生长状态都会带来具体的工作要求的差异，不同的养护场景涉及的作业面对机械设备的需求也有差异。单一机械的工作效能以及对场地的要求，难以更好地满足多元化的实际工作需求，所以越来越多的机械产品朝着多样化、品系化的方向发展。

在应对上述问题的时候，新能源产品有着先天优势：因为传动机构相对燃油机械的极大简化，动力部分与不同功能的“刀头”的现场组合——对于传统燃油机械来说难以实现的情况，在新能源机械这里司空见惯。近年来新推出的新能源园林机械产品在模块化、可替换工作头、多规格能源包等方面做出改进，实现“一套动力包配多种工作头”，做到了一机多用，适應不同的应用场景和作业对象，实现新能源园林养护机械的多元化发展。

3.3智能自动

新能源机械走向智能化是人工智能发展的必然趋势。在自动化、智能化、平台化的深度孵化下，人工智能、电机控制及系统控制技术、电池包及电源管理技术、充电器技术等新技术的革新，为新能源园林机械的智能化运用提供了关键性技术支撑。目前割草机器人是新能源机械智能化的代表产品，集定位、环境感知、路径规划、决策控制等功能于一身。相较于传统燃油割草机具有很明显的优势，可全自动独立自主地工作，省时省力、低碳、环保、低噪。具备避障爬坡的能力，相对于传统割草机更安全可靠，且具备省心的自动安全充电的返回功能[7]。市面上的格力博greenworks、美达斯MEDAS、嘉丁拿Gardena出品的智能自动割草机均属于这种类型，仍然以特定路线的为主，机器人在导线所围的特定区域或人为遥控干预作业。随着人工智能领域技术的不断革新，园林养护机械也会在技术创新的牵引下，不断地开拓新的智能产品。最终通过数字园林、智慧园林的方式来实现园林管养的智能信息化管理平台，极大地提高现代园林管养技术水平。目前通过一些智能化平台如物联网系统、精细化管理平台来实现园林养护的信息化管理已经初现端倪。

4结语

新能源园林养护机械的发展受益于能源科技应用技术和智能自动化技术的逐步推广，相较于基本的机械性能，新能源园林机械在未来与新材料科技、新智能技术的结合才是超越了传统燃油动力机械的根本原因，新能源机械生产商应当发扬新能源园林机械轻便、上手简单、维修容易、拓展性强的优点，逐步提高园林绿地管理机构、企业、基层操作人员对新能源机械产品的认可。在与园林养护技术深度结合的同时，逐步提高产品的智能化、自动化程度，促进现代园林科学的可持续发展。

参考文献

[1]  蒋慧，黎国健，翁恩彬，等. 新能源园林养护机械应用现状研究[J]. 安徽农业科学，2023，51（16）：196-200.

[2]  廖伟平. 浅谈绿化工程中园林机械的应用[J]. 现代园艺，2021，44（1）：194-195.

[3]  曹磊. 机械设备在园林绿化中的适用性[J]. 数字农业与智能农机，2022（5）：104-106.

[4]  彭李. 农业机械工程中绿色技术的应用现状及前景展望[J]. 农村实用技术，2022（5）：113-114.

[5]  刘越. 工业设计中的降噪研究及应用：以电动绿篱机为例[D]. 绵阳：西南科技大学，2022.

[6]  沈琳. 园林养护机械的应用现状和发展趋势[J]. 安徽农业科学，2022，50（12）：178-182.

[7]  王子萌. 智能割草机器人避障及路径规划研究[D]. 南京：南京航空航天大学，2020.