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2020—2021 年中国无人机产业发展研究年度报告_无人机_行业报告_国际无人系统网
图片报道

 2020 年全球无人机产业发展综述  

 

全球无人机产业规模出现负增长随着疫情在全球的持续蔓延,部分无人机企业延后开工,导致全球无人机产业链整体受到较大冲击。加之受隔离措施、交通管制等疫情管控措施的影响,全球无人机产量和产业规模出现负增长。2020年,全球无人机产业规模94亿美元,同比下降7.8%。  

工业级无人机产业规模占比超过三分之二2020年,随着无人机产业链及飞控与导航技术的成熟,工业级无人机产业得到了快速发展。此外,垂直起降固定翼无人机等工业级无人机产品产业化迅速发展,也推动了全球工业级无人机产业规模的增长。2020年, 在全球无人机产业结构中,工业级无人机产业规模达到63.2亿美元,占比约67.2%。 

 

中国无人机产业规模全球占比遥遥领先中国是无人机产业链各部件均可自产的国家,借助国内完善的电子元器件供应链体系,能以较低的成本生产无人机电子元器件等零部件。此外,国内无人机企业凭借在软件与算法技术的储备,技术上领先国外企业。硬件上的成本优势与技术上的优势,使得中国无人机产业在2020年全球无人机产业区域结构中占比80%以上,遥遥领先于第二、三位的美国与欧洲。

 

无人机氢燃料电池技术商业化进程提速目前,世界各国均开始重视并布局无人机氢燃料电池领域。日本是无人机氢燃料电池技术发展较为领先的国家,美国是研发无人机氢燃料电池最早的国家之一,中国是全球首个发布国家级无人机用氢燃料电池标准的国家。日、美、中已经度过无人机氢燃料电池技术初期集中于项目研发和示范研究的阶段,开始推动商业化进程。未来,随着固态储氢技术在无人机领域的应用,更加常态化、便捷化、长续航的氢燃料电池无人机将普惠植保、勘探、巡检等对续航要求较高的领域。 

龙头企业“一家独大”的领先优势依旧明显 按规模占比来看,全球无人机竞争格局中依然以大疆创新引领全球无人机产业发展。大疆创新凭借核心技术、研发实力、性价比高、创新能力等核心优势,在2020年全球无人机产业规模占比超40%,位居第一,且远超第二名,“一家独大”的领先优势依旧明显。在2020年全球无人机产业TOP10中, 中国企业占据4席,其中纵横股份首发上市, 首次跻身TOP10榜单。美国和法国企业各占3席,TOP10企业被中、美、法三国瓜分。 

 

 2020 年中国无人机产业发展情况 

产业链分析 中国无人机产业链由上游设计测试、中游整机制造和下游运营服务环节构成。上游设计测试包括总体设计和集成测试两个方面,是技术要求较高的环节。中游整机制造包括飞行系统、地面系统、任务载荷三个方面,是竞争最为激烈的环节,未来仅能够进行组装而无力生产飞控系统等关键零部件的厂家,将会逐渐遭到淘汰。下游运营服务主要包括飞行服务、租赁服务、培训服务三个方面,消费级无人机运营与服务相对简单,一般如不涉及维修不收取额外费用;工业级无人机运营与服务需要专业的培训,企业一般以“产品 + 服务”的形式收取服务费用,是产业附加值较高的环节。 

 

▪️ 设计测试 2020年,为了应对疫情,产业链对无人机应用场景的多样性和复杂性不断拓展加深, 无人机产业链上游一体化设计及集成方面的核心技术开发和研发成果快速转化。此外,中国无人机设计测试多依托航天科研院所等大型国企和科研单位完成,在无人机整体产业规模受疫情影响增速减缓的背景下,其受疫情影响相对较小,2020年中国无人机设计测试环节产业规模91.9亿元,增速53.7%, 保持较高增速增长。 

▪️ 运营服务 无人机产业链下游运营服务环节是受疫情影响最大的环节。疫情对人员的聚集、流动采取严格限制,大幅抑制了培训服务类需求,大部分培训飞行类的计划执行都推后执行。虽然2020年第三、四季度运营与服务环节有所回暖,但总体上看,2020年中国无人机运营服务环节产业规模75.9亿元,增速同比下降24.6%。 

产业规模及增长 2020年,虽然中国无人机产业稳步发展,在全球产业的领先地位依旧,但随着疫情的影响,无人机订单减少,以及疫情对下游运营服务环节的冲击,2020年中国无人机产业规模531亿元,产业规模同比上年有所增长, 但增速首次跌破两位数,仅9.3%。

  

产业结构分析

▪️疫情倒逼工业级无人机产业规模占比增加 疫情期间,工业级无人机在消杀、安防 巡检、医疗救援、舆情监控、建筑照明等应用场景的不断挖掘,带动了工业级无人机的增长,工业级无人机产业规模占比增加明显, 2020年中国工业级无人机产业规模329亿元, 占比62.0%。

  

▪️中南地区无人机产业规模比重占全国八成

 2020年,中南地区无人机产业规模达到425.3亿元,占比达到80.1%,居全国之首。中南地区的广东省形成了以深圳为核心的无人机产业集群,是中国无人机集聚度最高的地区。深圳市占据绝大部分中南地区无人机产值份额。华东、华北地区侧重无人机的总体设计、测试,以及研发,无人机产业规模分列二、三位。中南、华东、华北三地区无人机产业规模占比达到全国96%以上。 

▪️植保与航拍产品规模占比超整体产业规模五成

 在工业级无人机领域,2020年随着土地流转面积的持续增加,促进土地集中化、规模化生产,刺激用户对农业植保无人机的需求释放。此外,在自动化技术、人工智能技术等高新科技持续革新背景下,中国无人机植保产业规模不断扩大,2020年植保无人机产业规模达到131.6亿元。在消费级无人机领域,航拍无人机由于整体方案的成熟与场景应用的广泛,产品规模达到171.7亿元, 在整个产业环节中占比最大。植保与航拍产品的总产业规模超过300亿元,占总体无人机产业规模的五成以上。 

 

▪️无人机贸易顺差创新高

(1)进口规模下降明显2020年,受全球疫情影响,各国无人机产品交货期限相继延迟,中国无人机进口额明显下降,2020年进口额仅5816.0万美元, 同比下降30.7%。

 

(2) 出口规模增幅超过一倍

2020年,中国无人机产业继续拓展海外 市场,为出口持续快速增长提供支撑。一方面借助完善的电子元器件供应链、配套齐备的周边产业,中国无人机产业出口势头强劲。另一方面,2020年中国保税物流方式出口无人机激增,使得中国整体无人机产业出口额 大幅增加。2020年中国无人机产业出口规模136265万美元,增幅同比增长108.7%。 

 

重点企业分析

 整体来看,大疆创新凭借其技术、人才、规模等优势呈现一家独大的局面。亿航在城市空中交通 ( 包括载人交通和物流运输 ) 等领域正积极推进商业化进程。工业级无人机环节,凭借在测绘、巡检、安防等细分领域的龙头地位,大疆创新仍然占据着工业级领域 50%以上的份额,剩余工业级 无人机厂商的份额均相对较低,纵横股份专注于垂直起降固定翼无人机的生产制造,极飞科技在农业质保方面占有优势。消费级无人机环节,除大疆创新在各细分环节均占有优势外,零度智控和臻迪科技分别凭借在航拍和数据可视化的优势,在消费级无人机环节占据优势地位。 

  





 2021-2023年中国无人机产业趋势分析 

产业规模与结构预测

 ▪️2023年产业规模有望突破1000亿元 

随着无人机行业进一步发展,国家政策的大力支持,芯片、飞控系统等关键技术水平的持续革新,下游应用特别是工业级无人机应用需求的增长,中国无人机产业未来三年产业规模将保持25%左右的较快增长速度, 预计到2023年,产业规模有望突破1000亿元。 

 

▪️ 产业结构持续向工业级无人机倾斜

随着中国通过代替人工作业实现降本增效的需求进一步扩大,以及工业级无人机环节在农林植保、巡检、测绘与地理信息、安防监控、物流运输等领域的应用不断深入,未来三年中国无人机产业结构将持续向工业级无人机环节倾斜,预计到2023年,工业级无人机产业规模将达到689亿元。

  

驱动因素和阻碍因素分析

 ▪️ 政策助推无人机产业稳步发展

2020年,中国民用航空局印发了《民用无人驾驶航空试验基地(试验区)建设工作指引》,旨在统筹推进无人驾驶航空试验区建设,引导产业发展、培育产业生态,为无人驾驶航空运行理论研究、风险评估、技术应用等提供试运行平台,有序开展中国民用无人驾驶航空试点示范工作。国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布了国家标准《无人机用氢燃料电池发电系统》,中国成为全球第一个建立国家级别标准的国家。标准的发布统一了无人机燃料电池技术要求,保障了无人机用燃料电池发电系统的安全和性能,加速了燃料电池无人机的商业化进程。

  

▪️ 技术革新是推动行业发展的重要因素

无人机软硬件技术的持续革新降低了无人机技术门槛和成本,是推动行业发展的重要驱动因素之一。在软件方面,近年来飞控和图像传输技术的突破降低了无人机行业的技术门槛,飞控系统的开源化使得高校研发人员、企业开发人员等各群体能够参与无人机飞控技术的开发。无人机开源平台的发展推动了飞控软件的智能化,为企业的研发生产提供了技术支撑。在硬件方面,随着移动终端的快速发展,芯片、电池、传感器等技术得以提升,成本不断降低,为无人机各硬件的规模化生产和制造成本的下降创造了良好的条件。 

▪️ 人口老龄化驱动行业需求释放

 随着人口老龄化加速,中国适龄劳动人口占比逐年下降,同时人力成本居高不下,招工难、用工难的问题尤为明显。同时,人们对劳动保护的意识逐步提高,不愿从事枯燥、高危险和较为辛苦的工作。无人机可在植保、电力巡检、安防、 测绘等行业替代人工执行具有单调重复、偏远、危险等特点的作业,并提高作业效率, 降低人工劳动强度、节约成本,具有更高的经济性,市场需求较大,在人口老龄化加速的趋势下,有望带动无人机细分领域的发展。 

▪️ 行业监管仍存在不足

 无人机行业监管不足的问题依旧存在。行业在标准体系、适航管理规定、无人机飞行空域管理等方面仍存在监管空白。以无人机标准体系为例,健全、完善的标准体系是企业标准化生产的必备条件,而目前中国无人机行业由于应用领域广泛、无人机体积、重量和规格等差异较大,管理法规缺失,标准体系尚未建立,致使无人机产品质量缺乏保证,技术要求难以统一,制约了行业的发展。虽然国家标准委、科技部、工信部、中国民航局等八部门出台了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017—2018 年版)》, 确立了标准体系建设发展思路,但行业标准体系尚需完善,基础标准、管理标准、技术标准等空白尚待补全。 

主要趋势

 ▪️ 5G赋能无人机行业应用场景空间增大

 5G通信技术的低时延、高可靠性、大带宽、大规模连接等特性,相较4G在连接速度、 流量密度、峰值速率、移动性等指标上有较大幅度提升。2020年年初新冠肺炎疫情蔓延后,返工难、复工难、集中办公难、防控难等问题陆续凸显,5G赋能的无人机,凭借低时延实现远程实时作业,利用高传输速率实现高清视频直播,从粗精度的巡检探测晋升为高精度精准作业等方面,成为阻断疫情传播利器,在安防巡检、照明测温、消杀作业、 物流配送、宣传喊话等方面发挥了重要作用。未来,随着工业无人机的场景应用逐步放量, 5G技术的成熟,无人机应用的网络限制将被持续突破,“5G+无人机产业”也将持续布局, 5G将持续带动无人机的大规模应用。 

▪️ 盈利模式由整机盈利转向服务盈利

中国无人机企业的盈利模式大多以整机销售为主。民用无人机具有对飞控要求高、 单价较高、重复购买周期长等特点,单一销售整机的模式限制了厂商的盈利空间。无人机在测绘、植保、巡检等领域实质是数据的采集,随着无人机应用范围的推广,无人机将成为大数据采集的入口,后端数据的挖掘等服务将成为无人机盈利的核心。无人机的主要盈利模式将由整机销售模式转向数据、 行业解决方案等服务模式,实现从产业链中游向下游的延伸。 

▪️ 工业级无人机领域竞争持续升温

目前,中国工业无人机发展仍处于上升期阶段,市场需求逐步释放,国内消费级无人机厂商昊翔、臻迪科技、零度智控等纷纷切入工业级无人机领域,行业竞争逐步加剧。一方面,政府、企业用户对于工业级无人机的需求具有较好的增长前景,为消费级领域企业切入工业级领域提供了良好的条件;另 一方面,行业技术水平的持续革新有助于突破无人机在载荷、可靠性、工作半径等方面的瓶颈,为企业进军工业级领域提供了技术支撑。预计未来进入工业级无人机领域的厂 商将进一步增多,工业级无人机领域的竞争将持续升温。 

建议

 对政府

 深化无人机应急领域研究。此次疫情, 全国各地利用无人机开展应急防疫工作,在空中巡查、消杀喷洒、人群零接触测温、夜间救援工程照明等方面发挥了难以替代的作用。政府方面应持续深化无人机在应急领域的研究,完善法律法规、机制管理、预案等在公共应急领域的应用。运用信息化手段,一是探索构建跨区域无人机应急联动机制, 推动无人机融入区域应急协同体系;二是搭建无人机应急信息化平台,实现高效指挥、 精准部署、合理调用,提升公共应急响应水平。

持续加强监管机制。一是做好无人机综合监管平台管理工作,大力推进空地联合、 管放结合、多部门协同管理无人机的管理模式。二是聚焦无人机产品和配套设施管理, 出台相关监管政策,完善无人机行业的运行体制机制,促进无人机行业的合法化运行。三是从生产和销售管理、飞行管理,及法律责任三方面出发,明确企业与飞手责任、禁飞区域、飞行审批管理,以及法律责任等,通过规范生产、销售和使用,预防事故、明确责任,有效引导无人机合法飞行。通过国家与地方的监管政策的研究出台和落地实行,督促相关企业合规合法生产经营,推动行业安全、健康、良好、有序发展。 

对企业

 拓展无人机衍生市场。无人机行业的发展持续促进商业模式的创新,企业在销售无人机硬件以外,一是可以推出无人机编队表演商业服务,吸引更多的市场参与厂商,刺激消费需求,开创空域媒体新兴商业模式, 为企业创造新的盈利增长点;二是继续拓展无人机租赁、维修保养、保险、培训等领域,向市场提供针对特定场景的专业化服务,逐步开拓产业链下游巨大发展空间。

重点聚焦数据平台服务。随着无人机应用场景的不断延伸,大数据的重要性日益凸显。企业应聚焦数据平台服务,一方面通过数据平台,对飞行大数据质量进行预测、评估和分析,为服务商提供科学化、智能化的管理平台服务,促进各行业生产价值高效释放;另一方面通过构建“无人机 + 行业 + 大数据”应用服务体系,提供一站式的无人机系统解决方案,方便用户的同时,提升企业自身盈利空间,有助于企业挖掘新的业务增长点。 

对投资机构

 控制芯片、动力电池和碳纤维复合材料是供应链中值得关注的投资方向。控制芯片方面,目前无人机控制芯片主要有MCU、FPGA、ASIC等,市场参与者较多为海外芯片巨头高通、英特尔、英伟达等,中国本土企业较少。随着工业级无人机在中国的推广应用,针对特定任务场景的控制芯片的优化需求将逐渐凸显,专注研发专用芯片的企业将获得发展机会,参照整个无人自动化产业芯片发展趋势,专用芯片领域的投资具备较高价值。

动力电池方面,目前无人机用主流锂电池容量较小,限制了无人机的续航时间,植保、巡检等工业级应用场景,需同时配备多块电池交替使用,制约了无人机的商业化应用。随着国家标准《无人机用氢燃料电池发电系统》的出台,以及无人机对动力电池的重量、功率和安全需求的升级,氢燃料电池是值得关注的投资方向。

碳纤维复合材料方面,由于其气动性能强、结构强度高、重量轻等特点,能满足无人机在使用过程中的飞行所需。国外无人机在机体结构上已采用低成本、轻质高强度的碳纤维复合材料。国内随着碳纤维复合材料技术的进步,无人机用碳纤维复合材料将成为应用趋势,是值得关注的投资方向。 

注:本文刊发于《机器人产业》杂志2021年第5期。引用请注明:陈永灿.2020—2021 年中国无人机产业发展研究年度报告[J].机器人产业,2021(5):74-8

作者:陈永灿(赛迪顾问智能制造研究中心副总经理)



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