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无人机爆发未来十年市场规模将达673亿美

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来源: 作者: 2019-05-16 18:56:17

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无人机,这1曾经专属于军事用处的航空器,在被美国广泛用于反恐和追杀敌人十年后,正驶入寻常生活中。

2015年2月4日,淘宝实现第一单用无人机送货;3天后,歌手汪峰向章子怡求婚,一架白色的无人机搭载着订婚钻戒,缓缓掠过半米高的三层蛋糕,比男女主角更抢镜。在天猫旗舰店,这架无人机售价为6499元,制造商是深圳大疆创新科技有限公司(下称大疆)。

美国国家航空航天局(NASA)的科学家们正在着手用无人机搭载科学仪器对火星进行考察时,世界巨头如谷歌,除像亚马逊、DHL布局无人机物流领域,其雄心已伸入高空无人机技术,通过收购泰坦航空航天公司,未来谷歌的无人机或许可以在离地20公里的大气层中持续飞行五年之久,通过搭载空中基站,为尚未连接互联的偏远地区送去宽带服务,有望惠及数十亿人。

驾驶员无需登机操控的各式遥控、具有自主飞行功能的航空器,被统称为无人机。就像当初电脑从无到有,乃至渗透至人们工作、生活的各个角落,无人机产业勾画出的商业图景一样诱人。 未来的一个大趋势是,在很多领域里(都将会用到无人机),以相对低成本来进行沉重、肮脏、危险的工作。 咨询机构Frost Sullivan的航天和国防分析师布莱兹(Michael Blades)称。

美国《航空与太空技术周刊》刊登的分析报告称,自2014年算起,未来十年,世界无人机市场规模将达到673亿美元。大约356亿美元将用于无人机生产,287亿美元用于技术研发和实验设计,维护服务约为30亿美元。

然而,如此热烈欢腾的市场,却有一个基本诉求未能实现:如何取得法律法规的认可,让无人机与有人飞机安全地共同飞行?美国联邦航空管理局(FAA)就称, 用无人机送货是不合法的。 美国和欧洲各国大多已经制定了民用无人机融入当前空域管理体系的路线图,但相关法规还没有出台和履行。

业内乐观的估计是,转机或许要到2016年出现。届时,步伐迈得最快的美国可能会有7000架民用无人机融入国家空域体系。

产业研究机构IHS的航天和国防安全分析师德里克(Maple Derrick)对《财经》(公众号 mycaijing)分析,全球无人机市场的发展已经势不可挡。即使在很多国家都还没有具体法规的情况下,全球军事和安全用处的无人机未来十年将维持每一年5%的增长。

无人机已出现在农业、测绘、勘查石油管线、灾难救助等多个领域,其背后所蕴藏的商业价值正在被不断发掘,它是否终将像智能那样,给产业模式和商业利益带来革命性影响?

大疆的对手

大疆用了九年时间,触到一个中国创业公司极少企及的高度。在全球民用小型无人机市场,大疆占据约70%的份额。

在行家眼里,大疆的主打产品Phantom系列航拍无人机,就是高级玩具。美国的玩家总是将Phantom和原大疆北美公司CEO科林 基恩(Colin Guinn)联系在一起。基恩用Youtube短片将Phantom出现给美国玩家,再通过玩家在站上撰写评论,为Phantom促销。现在,美国是大疆的第一大市场。

2013年,大疆销售额达8亿元,2014年的销售额预计增长3倍以上。其商业成功除本身技术过硬,也离不开关键元件的技术进步和本钱大幅下落。

飞行控制系统是无人机的 大脑 ,主要部件包括陀螺仪、加速计、地磁感应、GPS模块和控制电路等。20世纪90年代以后,得益于微机电系统技术的逐步成熟,这些关键部件迅速微型化,尺寸在几毫米乃至更小,这使 大脑 变得更轻、更小,也唤醒了多旋翼无人机。

无人机分为固定翼、直升机和多旋翼三大类。在相当长时间里,多旋翼机型遭遇冷落。相比于前两者,多旋翼拥有四个或更多个旋翼,优点是机械结构简单,便于维护;但缺点亦鲜明,即续航时间最短,载荷也最小。

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后,多旋翼载荷的限制被大大弱化,再通过建模、设计控制算法、实现控制算法,至2005年前后,真正稳定的商业多旋翼无人机飞控系统诞生了。1年后,大疆创立。

智能的迅速普及,大大下降了包括陀螺仪在内的众多传感器的生产成本,这让大量使用传感器的无人机的 大脑 成本大幅下落。另外,多旋翼的操控容易上手,对飞行场地的要求也不高。这些特性,把无人机从原来的军警应用和专业领域,一下子拉为个人可用的商品。

大疆将无人机复杂的使用程序简化为容易使用的消费级产品,创造出了一个新的消费市场。作为消费级产品的无人机,至今只有 会飞的相机 这1卖点,大疆准确把握住了这一需求,并将其做到极致,从飞控系统、机身、云台和摄像头,全都实现自主研发。

最早发现无人机消费级市场,又在价格上享有优势,因此,大疆遭到玩家的欢迎,其入门产品仅3000元出头,通过量产降低成本,逐渐拉大与竞争对手的领先优势。

然而,大疆的对手还是来了。

2013年底,大疆解雇了美国市场元勋基恩,基恩毫不示弱,将大疆送上了美国法庭。美国德州法院裁定,大疆试图直接供货给其他厂商,违反合约原则。以后,大疆和基恩庭外和解。

看到无人机和自动化可能引发的下一场消费革命,无人机模型玩家、美国《连线》杂志前总安德森(Chris Anderson)在2012年辞职,专心经营其早先创办的3D Robotics公司。为了产品营销顺畅,3D Robotics雇用了基恩。安德森表示,基恩是个有远见的人,3D Robotics雇用他就是希望利用他的专长。

对于未来市场的规划和如何延续目前的领先,大疆原公关经理陈俊不愿泄漏,只强调技术和市场的优势, 我们现在的营业额是其他对手加起来的10倍。 不过市场分析师和技术专家都认为,大疆在技术上并无过人之处。

大疆确切出现需要克服的盲点。2013年11月在美国社交站脸书出现了大疆(产品)飞走坠毁心理支持页,购买大疆产品的消费者通过脸书分享大疆产品失控坠毁的画面,借此相互寻求支持。不少消费者抱怨大疆的售后服务和维修。对此,大疆表示,已在扩大美国的售后服务中心。

一位无人机制造厂总经理告诉《财经》(公众号 mycaijing),大疆专注于航空摄影产品,对于向其他应用平台拓展仍未有定见。其现有机型没法直接应用到其他行业,要进入农业、勘查、快递等专业领域,必须开发新的无人机平台,而这意味着战略性的重新定位。

和大疆不同,安德森对于公司的定位已有完整的思路和发展蓝图。他选择提供像Android系统一样的开放平台,协助各行各业的专家在平台上找到合适本行业的运用。他认为,无人机行业不仅需要技术的创新,还要围绕产品探索商业模式和服务,找出市场的需求。

大疆选择了像苹果一样的封闭系统,他们在未来还能像智能型刚推出时一样,在市场领先一段时间,但是最后Android开放系统的市场份额终究超过了苹果。 安德森说。

国内的强劲挑战也来了。2015年1月20日,雷柏科宣布与无人机公司零度智控签订《增资协议》,拟使用自有资金5000万元增资零度智控。

民用无人机分专业和大众两个市场,零度智控深耕于专业应用领域。同大疆一样,零度智控是少数依靠核心控制技术起家的无人机厂商。飞控系统最核心的技术就是算法,零度智控和大疆的飞控系统一样以稳定著称,在专业市场占有率遥遥领先于其他企业。

2月1日,雷柏科技和零度智控共同发布无人机新品,正式进军消费级市场。零度智控的一名市场负责人告知《财经》(公众号 mycaijing),在体量上,大众市场由于用户基数巨大,未来发展的想象空间非常大,目前已经足以对抗专业市场,依照现在的增长势头,未来肯定会远远超出专业市场。

专业机的痛点

大胆的观点认为,凡是有人驾驶飞机能做的事,未来无人机都能胜任。而且,制造和使用成本更低。然而,现实却并非如此。

坏天气是致命伤。在地面的飞控手无法立即得知飞机所处的风速,操控能力弱,这时候无人机比有人机更容易发生意外。

北京韦加航通科技有限公司(下称韦加科技)主营通信类产品,在试用几款无人机做搭载平台后发现,现有的无人机稳定性很差,无法放心把贵重的通讯装备放在上面,刮风下雨都不敢飞。

由于没有找到贴合自身需求的无人机,加上市场前景还不错,2008年,韦加科技董事长于保宏决定从用户变身制造商。现在,他的公司具备年产200架无人机的能力,全部是起飞重量在100公斤以下的小型无人机,售价在20万-150万元之间。不过,利润率还是赶不上公司原有的通信设备业务。

大家都看好这个市场。 中国人民解放军防空兵指挥学院无人机中心主任胡延霖称,近两年接触过不少市长、县长和开发区领导,一说无人机都支持,给政策,也有很多企业投钱。

大约从2000年开始,无人机逐步现身于测绘、军警、农业、应急救灾、电力和石油管线巡线等专业领域。单个产品的市场售价多达几十万元至几百万元,却鲜有企业实现盈利。

原因是,专业市场需求未能快速增长,这跟目前无人机演示效果好,干活是另一回事,替代性不强有关。

专业市场对技术要求很高。每一款机型的稳定和可靠,需要经过大量飞行实验和调试,这背后是庞大的研发投入。国内无人机产业多是民营企业,不愿在自主研发上投入太多钱,主要靠外采组装整机。但飞上天容易,飞好飞稳很难。 国内的无人机像手工作坊出来的。 一位无人机业内人士抱怨。

除了飞机,还要地面系统、任务载荷和保障人员支撑,才能使无人机顺利履行一次任务。其中,任务载荷非常关键,无人机活干得好坏,依赖于任务载荷。

以冬季电力巡线为例,无人机沿电力线飞行,勘查线路冰厚情况,以排查险情。冰天冻地下,镜头内外有温差,产生的雾气遮挡,有时镜头甚么也看不到,这样任务就大打折扣。

如果换用激光雷达,就可以克服雾气,但现在还没有适合无人机使用的小型、轻量的激光雷达,由于市场还不大,设备厂商也没有兴趣开发。诸如此类的运用,目前大多处于科研项目阶段,达不到产业化的成熟服务。

因此,尽管很多小型无人机无需跑道,通过弹射或手抛的方式就能起飞,可在多种环境下投入使用,且人工成本低,但这并没有让无人机本钱降下来。2010年美国国会针对美国是不是该扩大对无人机使用的调查报告显示,无人机的使用费用高于一般飞机,尽管效力非常高,但经济效益偏低。

毕竟,有人机产业已十分成熟,如果未来民用无人机的市场规模放量,则制造、使用成本会有大幅下落。

农户要学的技艺

在其他无人机厂商都指望卖飞机赚钱时,北京中讯四方科技股份有限公司(下称中讯四方)企划总监林建捉住了运营服务这个市场空白。

你不知道现在卖无人机有多难,而且卖出去才是悲剧的开始。 林建透露,河南一家农用无人机企业销售情况不错,但遭受售后服务重压,农民用户买回无人机或飞不起来,或掉飞机,都要派人到现场维护, 现在都不敢发货了 。

操控无人机有一定的技术含量,即使操控系统已经是 傻瓜型 的,还是很容易操作失误,造成无人机状态失稳摔下来,业内俗称 炸机 。飞控手需经专业培训,厂商会培训用户,但还是没法与专业飞控手相比。

为了预防 炸机 、侵犯隐私乃至恐怖袭击等安全隐患,在人口密集的大城市,必然要限制无人机的使用。在产业发展初期,无人机八成将应用于农业,一成是公共安全,另外1成用于测绘、野生动物保护等其他方面。国际无人机系统协会发言人本 杰罗(Ben Gielow)的这个观点与安德森不谋而合,他认为无人机未来最大的商业应用将是农业。

由于农田远离城市,有足够的空间提供安全飞行区,加上农用无人机的作业高度全在超低空,而且速度较慢,几近不会对现有空域管理造成干扰。

无人机可用于低空农情监测、植保、作物制种辅助授粉等。植保中使用最多的是喷洒农药,携带摄像头的无人机可以屡次飞行进行农田巡查,帮助农户更准确地了解食粮生长情况,从而更有针对性地播洒农药,防治害虫或是清除杂草。其效力比人工打药快百倍,还能避免人工打药的中毒危险。而且,无人机旋翼产生向下的气流,扰动了作物叶片,药液更容易渗入,可以减少20%以上的农药用量。

要达到最佳喷药效果,理想的飞行高度低于3米,飞行速度小于10米/秒,这对飞控手的要求很高,购买植保无人机的农户很难掌握。

从北京天安门往东约43千米处,是中讯四方位于河北省大厂县的生产基地。中讯四方投资300万元成立北京航瑞施科技有限公司(下称航瑞施),希望通过给农户提供服务实现盈利。首期植保无人机 万亩方 作业规程培训班在此开课。

航瑞施总经理李先涛表示,这套商业模式是基于独立作战的植保作业组。一个植保作业组包括6个人、1辆轻卡和1辆面包车、4架多旋翼无人机,在5天-7天时间内可施药作业1万亩。目前,市场行情是每亩地平均打药价格为15元。根据前期实验,摊销掉各种本钱,终究每亩地实现净利润4元-5元,施药1万亩净利润有4万-5万元,守旧估算一年做15次 万亩方 喷药,作业时间加上转场的路途时间也就在100个-130个工作日,一个团队即可实现六七十万元的纯利。

计划4月初,在冬小麦返青期,首期培训班的学员将去涿州,在实地验证这1商业模式。李先涛表示,在无人机载药量、续航时间、逐日飞行架次等方面,都留出富裕量,这样实战达成预定目标的希望非常大。

日本是农用无人机的先行者,已有2400余架植保无人机,1.4万多名飞控手。中国直到2014年,才有一些企业真正开始下乡提供无人机植保服务。根据农业部南京农业机械化研究所(下称南京农机所)的预测,中国农用无人机需求量接近10万架,从业人员需求量是40万人。

请让我起飞

像美国同行一样,中国的无人机公司也为还没有完成无人机立法焦虑不安。业内人士凑在一起经常交换的就是 准飞证 。

离地三尺必须申报,否则予以击落 ,中国空域资源履行的是严格、苛刻的飞行任务审批制度。无人机飞行的申请通过时间,与申请飞行区域、时间长短有关。湖北省宜昌市通用航空俱乐部创立者李玉俭的经验是,几小时或半天的短时航拍申请,大约一周内会通过,较长航拍申请,则半个月左右通过。

农业植保受限于农时要求,申报审批的手续和等待的时间,可能延误最佳作业时机。因此,无人机黑飞现象非常严重。

释放空域资源的一个重要变革,是从目前的 审批制 过渡到早产胎膜早破可以预防吗?
报备制 。但对无人机来说,技术上的准备还不够。西北工业大学无人机研究所副所长郜晓琦告诉《财经》(公众号 mycaijing),实行报备制,无人机要有识别系统、二次雷达应对系统及防相撞系统等,以保证地面空中管制机构能及时准确地掌八段锦(二)
握无人机的位置,否则就是白报备。

绝大部分民用无人机还没有这些安全措施。一方面这会大幅推高造价;另一方面也受限于技术,如 感知和避让 技术还不成熟,无人机只能依照预设航线、高度飞行,没能力自动避让树木、电线、高大建筑物乃至有人驾驶飞机等。

由于无人机仍不具备感应和躲避物体能力,在空域监管上,如何将无人机纳入一般飞机飞行的空域,各国都遇到规范上的困难。2014年,亚马逊曾向FAA正式提出请求,希望FAA允许亚马逊的无人送货机,但FAA迅速谢绝了亚马逊,称 用无人机送货是不合法的 。

2015年2月15日,FAA发布无人机相干法规草案,新草案规定,无人机只能在白天飞行,不能飞出操控者视线外,飞行高度需低于500英尺,进一步排除了短期内亚马逊实现无人机送货的可能。自上世纪90年代,FAA开始允许无人机使用美国的 国家飞行空间系统 ,主要允许的使用目的为巡查边疆、港口、环境监控、科学研究,飞行高度最高为5万英尺。不过,在高密度飞行区,无人机则是被完全禁止的。

美国国会在通过2012年FAA预算时,附带要求FAA在三年内提出对某些无人机系统使用的特别条例(Special Rules for Certain Unmanned Aircraft Systems)草案。在行将公布的草案中,FAA将界定玩具机和功能机的区别、定义执法高度、隐私保护、环境标准、产品设计规格、认证要求和允许的驾驶方法。为制定这些法令,2013年FAA在美国六个州成立试飞中心,将运营到2017年。

目前,非政府使用的无人机需取得特别适航证。申请者需要在申请时提供该无人机的系统如何设计、制造和生产过程、解释引擎的发动原理应用、软件开发与控制、零件部署管理和品质确认方法的选择。接着,还需附上申请者打算怎样飞、在具体什么位置飞。

在中国,任何航空器进入民用市场前也必须拿到适航证。然而,无人机领域却没有一个适航标准。适航标准,规定一个飞行器合适在何种状态、区域、天气条件下飞行,可以完成哪些任务等的最低安全标准。

除了消费级产品,国内中高端的民用无人机大多都是定制产品。在韦加科技位于北京亦庄的生产基地,可为客户定制无人机:客户提出对飞行时间、载重量等指标需求,设计人员据此进行三维设计,精细到每颗螺丝和连杆;设计图出来后,用木材制作出一个模型,然后在机身上安装多个传感器,通过大量实测飞行收集数据,从中发现设计不合理的地方,反馈给设计人员,加以改进。经过几轮修改后,定型,进行模具生产。

这样的单品生产,使制造企业缺乏大规模生产经验,标准化程度不高。标准化程度、产品一致性欠缺,无人机的故障率会比较高,进而导致适航标准难以出台。

即便是农业植保,目前也缺乏相应标准,南京农机研究所植保与环境工程技术中心主任薛新宇领衔推动国内首部植保无人机的技术标准,初稿已构成。在等待 标杆 时,林建认为,依据通用航空的法规,无人机可通过申请限用类特殊适航证,来取得合法身份。

国际无人机系统协会正在大力游说政府,称只要一天不立法,美国每天的经济损失是2700万美元。如果无人机被法律所认可,前三年就能创造出136亿美元的产值,总共能创造7万个工作岗位,十年内能创造10万个工作岗位。

未来, 看到亚马逊送货机就像看到邮局的卡车一样。 一名亚马逊人员称。亚马逊无人机模型先设定在运送重2.3千克以下的物品,执行在仓储10英里、30分钟飞行距离的任务。谷歌的模型物品采悬挂式,送货时也不需降落,这不同于亚马逊的货品置于两机翼中间,并且需着地放下物品。

根据Frost Sullivan研究机构公布的报告,无人机的市场总值将于2020年间达73亿美元。

即使在很多国家都还没有具体法规的情况下,全球军事和安全用处的无人机未来十年将维持每年5%的成长,更不用说欧洲、俄罗斯、中国和其他国家都积极地在研究法规,以实现救火、勘查石油管线、灾害救助等多项运用。 德里克说。

随着乐观的预期,多如牛毛的小公司挤入这1行业,同质化的产品也如过江之鲫。布莱兹怀疑75%-80%的无人机制造公司在五年后不会存在,未来几年,无人机企业的合并整理将是大几率事件。

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