研究により電動農業用トラクターの着実な成長が予測される

Oct 10, 2023

大きな課題にもかかわらず、米国の一部の農場では小型馬力の機械が活躍しています。

2023 年 6 月 1 日

ジェイコブ・ウィットソン著

Monarch Tractor や Solectrac などの電動トラクターの新興企業は、クボタ、ニューホランド、フェントの電動車両とともに、380 億ドル規模の米国の農業車両業界に変革をもたらしています。

Researchandmarkets.com によると、米国の電動農業用トラクター市場は 2021 年に 2 億 2,000 万ドルの価値がありました。導入はまだ初期段階にあり、高額な初期費用、航続距離の不安、電力容量などの困難に直面しています。 これらの問題が解決したとして、市場はどこへ向かうのでしょうか?

クリーンで効率的な輸送ソリューションの開発に取り組む非営利団体 CALSTART は、市場インテリジェンス企業 Interact Analysis と提携して、バッテリー電動トラクターとハイブリッド電動トラクターの普及に関する調査を実施しました。 2022 年の最初の数か月間、米国で合計 57 台のバッテリー電動トラクターが販売されましたが、これは米国のトラクター総販売台数の 0.02% にすぎません。 しかし、2029年までにバッテリー電動トラクターの販売台数は3,000台を超え、同年のトラクター総販売台数の1%を占めると予測されている。

一方、ハイブリッド電気トラクターの売上は、2029 年にはトラクター総売上の約 8% を占めると予想されており、約 22,000 台の車両が農業部門に販売されます。 2022年の約500人から増加している。

パワートレイン タイプ別の米国トラクター年間予測販売額、出典: Hayfield & Zhang、Interact Analysis、2021 年

特別な作物やブドウ園に重点を置いたユニークな農業ビジネスのため、カリフォルニア州が先頭に立つと予想されており、2029年に予想される約8,000台のトラクター販売のうち12％がバッテリー電動モデル、さらに8％がハイブリッド電動モデルとなる。

電動化された米国の農業市場の主要企業には、これまでのところ、E25 コンパクト電動トラクターを導入した Solectrac が含まれます。 Monarch は、Mark V の「ドライバーオプション」トラクターを販売しています。 そしてニューホランドには T4 Electric Power トラクターがあります。

Calstart は、電動技術が農業機器分野に徐々に移行していくと考えています。 このプロセスは橋頭堡効果として知られており、転移によるテクノロジーの変革を想定しています。 たとえば、下の図を見ると、Wave 3 で軽量の AG 車両が採用され、Wave 5 ではコンバインなどのより大型の機器が後から登場することがわかります。

CALSTART とカリフォルニア大気資源委員会 (CARB) によって考案された橋頭堡モデルは、以下の図に示すように、オンロード車両とオフロード車両の異なるグループ間での互換性のある技術移転可能性を予測しています。

すべては技術の進歩と規模の経済にかかっているのです。 その結果、これらのエンジンタイプは路上用途から段階的に廃止され、従来のディーゼルパワートレインと部品の入手可能性が低下し、より高価になるため、結果的にオフハイウェイ市場にも波及効果をもたらし、内燃機関市場が縮小することになります。

これは短期的には主に軽量の農業機械に影響を与える可能性が高いですが、農業分野の人々は、業界の電動化が水素に加えて純粋またはハイブリッドの形で、より重い機械にも広がることが予想されることを認識する必要があります。燃料電池は、大型機器の電源としてすでに実証されています。

充電インフラストラクチャ: 現在、エンドユーザーはいくつかの重大な阻害要因に直面しています。 農業の電化における主な課題の 1 つは、充電ステーションまたは水素燃料補給ステーションの設置です。 農場は遠隔地にあり、電力へのアクセスが限られている場合があります。 さらに、輸送や貯蔵を含む水素インフラは、技術的にはまだ初期段階にあります。

コスト: 電気充電器は非常に高価で、強力な急速充電器の場合は 1 台あたり最大 10 万ドルかかります。 大型機器を動作させるために必要なバッテリーは、現在、その機器に組み込むには大きすぎます。

デューティ サイクル (指定された期間内でデバイスが動作している時間の割合): 高価な電化農業機器 (特に作物を管理するために導入される大型の機器) は、機器が年間のかなりの期間アイドル状態にある場合、プラスの ROI を達成するのが困難です。 一部の農業機械の使用時には、夜明けから夕暮れまでの長いデューティサイクルがあり、バッテリがこれらのデューティサイクルを満たすのに十分な充電を保持できないことを考慮すると、現在のバッテリ技術を使用することができません。 悪天候の予報により、24 時間装備が必要になる可能性がある場合、充電のために数時間停止することは選択肢ではありません。

バッテリーのサイズ: バッテリー技術は、大型の農業用車両に必要なバッテリーのサイズと、特定の種類の農業における朝から夕暮れまでの定期的な集中的な収穫要件によって引き起こされる問題の両方の点で、より大型の農業用車両の電動化に対する制約となっています。 最大の車両に電力を供給するのに必要なサイズのバッテリーが実現するのは、まだまだ先のことのように思えます (ただし、上の橋頭堡モデルの図をざっと見てみると、多くの場合、すでに第 4 波に達していることがわかります。そして、ほんの数年前に誰がそんなことを想像できたでしょうか。スカニアは 2023 年までに 66 トン電動トラックをリリースする予定でした?)。 問題は、このような大型バッテリーを機械に取り付けることが難しいだけでなく、たとえ取り付けられたとしても、その重量によって土壌が圧縮される可能性があることです。

最大の農業用車両の電動化は、小型車両の電動化ほど差し迫ったものではないことは明らかですが、CALSTART は引き続き電動化が実現すると確信しています。 バッテリー技術がこの課題に対応できないことが判明した場合、解決策は水素燃料電池または水素内燃エンジン (ICE) になります。 最終的に、標準の ICE は廃止されつつあり、ICE の唯一の市場が最大の農業機械である場合、ICE を生産状態に維持する経済性が存続する可能性は非常に低いです。

インフラ整備は、農業産業の電化にとって大きな課題としても注目されており、連邦および州の取り組みを通じてのみ対処できる課題です。 まさにそのような取り組みが、農業用車両を含むオフロード機器の技術と充電インフラを推進するため、2022年7月に発表されたバイデン政権の9,600万ドルのプロジェクトである。

カリフォルニアでは、Polaris Energy Services の子会社である Gridtractor の台頭が見られました。 Gridtractor は、既存の農業用電気インフラと使用されている機器の種類を調査し、電化の利点を定量化して、料金、機器の使用状況、利用可能なインセンティブ、コスト削減に基づいて農家に計画を提示し、農家がどの農業機器を電化するかを決定できるようにします。

同社は、農家がエネルギー消費と貯蔵を最適化する方法でトラクターやその他の機器を配備できるようにするハードウェアとリモート サービスの開発をさらに進めています。 Gridtractor は全国展開を計画していますが、最初は農場が大規模な電化インフラと州が提供する奨励金の恩恵を受けているカリフォルニアで開始されます。

Whitson は、米国のクリーン輸送非営利団体 CALSTART の CORE プログラム マネージャーです。

あなたも好きかも

灌漑管理を微調整する

古い納屋が醸造所として生まれ変わる

今後 5 年間の農業を推進する 3 つのトレンド

2023 年 6 月 5 日

2023 年 6 月 5 日

2023 年 6 月 2 日

6月の暑さは天気だけではありません

毎週の穀物の動き：トウモロコシが再び先頭に立つ

問題解決のアイデアを得るためにこれら 3 つのグループを活用してください

中西部ダイジェスト、2023 年 6 月 5 日

著作権 © 2023.全著作権所有。 Informa Markets、Informa PLC のトレーディング部門。