行业领域

农、林、牧、渔业,畜牧业

需求背景

近年来，我国畜禽产品消费总量稳步攀升，优质安全肉蛋奶供给缺口持续扩大，饲料粮对外依存度居高不下，畜牧业稳产保供与绿色发展的矛盾日益凸显。长期以来，我国畜禽养殖普遍采用传统圈养 + 人工饲喂 + 粗放清粪 + 经验管理的生产模式，存在养殖效率低、疫病防控弱、粪污资源化利用率不高、能耗水耗大、标准化程度低等突出问题，既不符合农业农村部《全国畜牧业高质量发展 “十四五” 规划》与《智慧农业行动计划》政策导向，更难以满足消费者对无抗、安全、绿色、可追溯畜禽产品的迫切需求。推进智能化、集约化、绿色化高效养殖技术与装备升级，提升优质畜产品稳定供给能力，已成为保障国家食物安全、推动农业绿色转型的重大民生课题。

目前国内外规模化养殖场应用的养殖装备与系统，普遍存在单体规模偏小、自动化程度不高、环境调控精度不足、粪污处理与养殖环节脱节、数据化管理薄弱等短板，多数设备仍需依赖人工巡检、经验投料、分段式处理，存在功能集成度低、运行稳定性差、能耗高、损耗大、生物安全风险高等问题。据行业调研与科技查新，国内现有高效智能养殖系统多以分段设备为主，难以适配全封闭、零排放、精准饲喂、智能环控、疫病预警、粪污就近资源化一体化作业，尚未形成单场年出栏生猪 10 万头以上、蛋鸡存栏 50 万羽以上、肉牛年存栏 1 万头以上的大型智能化绿色养殖成套技术与装备体系。因此，研发集成精准饲喂、智能环控、生物安全防控、粪污原位资源化、全程数字化追溯于一体、适配大规模集约化养殖的高效智能绿色养殖系统，对推动我国畜牧业转型升级、实现节本增效与绿色低碳发展具有重大战略意义，也完全契合节粮减损、健康养殖、种养循环、稳产保供的国家战略要求。

需解决的主要技术难题

围绕大型整颗粒常温一次压榨榨油机（100t/d 及以上） 研发与产业化应用，针对油料物理性状差异大、常温压榨成型难、高得油率与低残油率协同控制难、大型化装备运行稳定性差、工艺集成度不足等核心瓶颈，亟需突破以下关键技术难题：

1. 大宗油料整颗粒常温入榨适应性与受力均匀化技术难题大豆、油菜籽、花生等不同油料颗粒形态、硬度、含油率差异显著，常温状态下未经破碎、轧坯、蒸炒预处理，直接整颗粒入榨时易出现受力不均、料坯滑移、榨膛内架空断料等问题，无法形成连续致密的压榨料塞，导致压榨过程失稳、出油效率骤降，难以实现多品种油料常温整颗粒稳定入榨。
   
2. 大型榨油机高压力、低能耗、低残油率协同控制技术难题常温条件下油料油脂流动性差、细胞壁破裂难度大，需更高压榨压力才能实现充分出油；但压力过高易导致榨笼变形、主轴过载、料坯碳化，压力过低则干饼残油率居高不下（＞10%）。同时，100t/d 大型化装备在高压连续运行中，存在扭矩匹配难、能耗激增、传动系统磨损严重等矛盾，难以实现 “高榨取率、低干饼残油率、低能耗” 三者协同优化。
   
3. 超大处理量榨油机核心部件结构强度与长周期运行可靠性难题日处理 100t/d 以上大型榨油机，榨膛、榨螺、榨笼等核心部件需承受持续高压、高频摩擦、物料冲击复合载荷，易出现部件疲劳变形、磨损过快、密封失效、卡机堵转等问题；且大型化设计中，主轴同心度、榨螺导程配比、榨膛间隙调控难度呈指数级上升，无法保障设备连续稳定运行，难以满足工业化量产需求。
   
4. 无预处理工艺下 “一次压榨” 高效成油与工艺集成难题传统工艺依赖破碎、轧坯、蒸炒实现油料破壁出油，本项目取消全部预处理工序后，存在整颗粒油料破壁不充分、油脂析出路径长、渣油分离不彻底等问题；同时，需集成自动进料、压力智能调控、在线清渣、油渣分离等功能，解决工艺路线短、功能集成度高、单机多工序协同难题，实现 “整颗粒入榨 — 一次压榨 — 成品油 / 低残油饼” 一站式成型。
   
5. 大型常温榨油机智能化调控与标准化作业技术难题不同品种、含水率、颗粒度的油料入榨参数差异大，人工调控难以适配；缺乏在线监测油料性状、实时调节压榨压力 / 主轴转速 / 进料量的智能控制系统，导致压榨参数不匹配、出油率波动、残油率不稳定，无法实现大型装备标准化、智能化、无人化高效作业。
   

期望实现的主要技术目标

围绕大型智能化绿色高效养殖成套系统研发与示范应用，聚焦节粮降耗、疫病防控、种养循环、提质增效等核心需求，突破关键技术瓶颈，建成国际先进、国内领先的规模化智能绿色养殖技术体系，实现以下主要技术目标：

1. 核心装备与系统集成目标研制集精准饲喂、智能环控、生物安全防控、粪污原位资源化、数字化追溯于一体的大型智能化绿色养殖成套装备，形成标准化系统方案。实现单场规模：

• 生猪：年出栏10 万头以上
• 蛋鸡：存栏50 万羽以上
• 肉牛：年存栏1 万头以上系统集成度、自动化率、运行稳定性达到国内领先水平。

1. 关键性能指标目标

• 精准饲喂：饲料投喂误差≤±3%，料肉比 / 料蛋比降低8%–12%，节粮减损效果显著。
• 智能环控：舍内温度、湿度、氨气、通风调控精度达到 **±1℃、±5% RH、±3ppm**，畜禽应激率降低50% 以上。
• 疫病预警：建立多因子智能预警模型，异常识别准确率≥95%，实现早期预警、精准处置、源头防控。
• 粪污处理：粪污原位资源化利用率≥98%，臭气减排≥80%，达到近零排放、种养循环要求。
• 能耗水耗：综合能耗降低15% 以上，节水率≥20%，实现低碳高效养殖。

1. 产品质量与安全追溯目标建立从养殖到出栏全程数字化追溯体系，实现畜禽来源、用药、饲喂、环境、防疫、出栏全链条可查询、可追溯。养殖全程减抗、限抗、无抗化，畜禽产品药残合格率100%，优质品率提升15% 以上，满足高端市场绿色健康消费需求。
   
2. 技术先进性与产业化目标突破大规模养殖智能协同控制、畜禽行为智能识别、粪污高效资源化等核心技术，获得发明专利 3–5 项、实用新型专利 5–8 项，形成技术标准或操作规程 2–3 项。建成规模化示范基地 1–2 个，实现成套装备稳定示范应用，技术水平达到国内领先、国际先进，具备全国推广应用条件。
   
3. 经济社会生态综合效益目标
   

• 养殖综合效益提升20% 以上，人工成本降低60% 以上；
• 显著提升我国畜牧业自主装备水平，降低对外依赖；
• 实现节粮、节水、节能、减排、提质、增效多重效益，有力支撑畜牧业高质量发展与国家食物安全战略。