工業級無人機投資白皮書（2019）

賽迪顧問

工業級無人機概念界定及發展演進

概念界定

工業級無人機概念：工業級無人機是一種精準、高效、便捷的可遠程控制的航空器，它依靠空氣動力為飛行提供升力，能夠自主或遙控飛行，可在人工難于接觸、涉足的特殊環境下工作，其特點主要體現在精準化地采集、存儲及傳輸數據的能力，同時也具備較強的航線適應性和抗惡劣環境的能力。

研究范疇：無人機產業鏈條涉及領域較多，從上游測試設計環節、中游整機制造到下游運營服務環節均涉及不同行業。在本白皮書中僅對工業級無人機相關的產業現狀、政策動態、全球主要國家市場監管及投融資情況進行分析。無人機按用戶類型分為軍用和民用兩類，本白皮書中所涉及內容均為民用無人機。

發展歷程

全球工業級無人機發展歷程：無人機的使用可以追溯至第一次世界大戰時期。隨著軍事技術應用的擴大化、社會化，無人機的使用也擴展至全球的各個行業。無人機技術、產品也在不斷進行迭代升級。

演進趨勢

產品智能化將成為未來工業級無人機發展形態。隨著人工智能、物聯網、云計算、大數據、虛擬現實等技術與工業級無人機的不斷融合，工業級無人機將集成先進的機器人技術和算法技術，成為具備智能視覺、深度學習的“智能空中機器人”，能夠自適應、自診斷、自決策、重規劃，實現飛行軌跡、操作控制的全程數字化和智能化。此外，結合飛行中大數據的分析，在農業植保、電力巡檢等工業級無人機領域，智能無人機能做到更為合理的作業方式。

關鍵技術的提升引領無人機多方向發展。飛控技術和動力系統是工業級無人機的核心技術，反步控制和智能PID飛控技術、動力技術等技術的出現大大降低了無人機研發成本，減少行業的限制，這也是占領市場的關鍵。未來工業級無人機通信技術、發射、回收技術亦有較大發展空間。此外，高技術的迅速發展使模塊化、通用化、系列化成為可能，微電子技術和納米技術的飛速發展使“微乎其微”成為現實，未來無人機產品將向多功能、模塊化、長航時方向發展。

專業服務市場有望成為工業級無人機的重要增長點。工業級無人機價格較高，若任務使用不頻繁，可通過購買飛行服務或者租賃服務來滿足工作需求，目前在航拍和農業植保領域，已經有較為成熟的業務模式。另外，圍繞無人機應用衍生的維修保養服務、培訓服務、金融保險服務、大數據服務等一系列新型商業模式也將逐步推廣普及。專業級無人機服務市場前景廣闊，有望成為重要增長點。

工業級無人機政策

制造強國戰略引領工業級無人機產業獲得長足發展。2015年國家制造強國戰略明確提出將無人機作為發展重點之一，國家支持力度之大可見一斑。在國家戰略的引領下，國務院及相關部門出臺了一系列規章政策，旨在促進工業級無人機產業發展，加強無人機管理。

工業級無人機產業鏈分析

工業級無人機

主要環節技術分析

工業級無人機產業鏈可分為上游測試設計、中游整機生產及下游運營服務三個主要環節。

上游——設計測試環節：工業級無人機的客戶群體主要是面向企業或者政府公共部門。用戶需求更貼近現場，特別是對機體載重量、儀器搭載、抗惡劣環境等方面的要求較高。因此，在總體設計和集成設計方面需要著重考慮能夠滿足不同場景多元化需求的能力及機體新型材料的應用。

中游——整機生產環節：工業級無人機整機生產環節主要包括飛行系統、地面系統和任務負載系統。該環節涉及技術主要包括動力技術、導航技術、飛控技術、通信技術和信息處理技術，同時也是工業級無人機核心技術最為集中的環節。

飛行控制系統是工業級無人機的運行大腦。飛行器的飛行、懸停、轉彎、俯沖等動作變化都是由各種傳感器將無人機機體本身的姿態數據傳回飛控，再由飛控通過運算和分析下達動作指令，由執行機構完成動作和飛行姿態調整。

工業級無人機的飛行控制主要有兩種形式：第一，根據事先編制好的程序進行自動飛行;第二，根據不同場景的應用需求由事先設置在陸地、水面或空中的遙控指揮中心來操控。目前，無人機單機飛行技術已相對成熟，隨著用戶需求的多樣化，多機協同、人機協同等技術仍有不足而且各子系統間的技術協同性需要提高。為解決這一系列問題，應進一步推動工業級無人機芯片的研發及算法的優化。

下游——運維服務環節：2018年，國家統計局就曾計劃培養3000多名無人機飛手。專家預測，今后10年，無人機專業人才缺口達百萬以上。預計今年國內無人機駕駛員考試人數將突破2萬人。隨著市場規模的不斷擴大，未來專業級的培訓業務將會打開更廣闊的市場。

未來機遇

跨界融合發展利于無人機平臺價值最大化。目前，已經出現無人機和視頻網站的跨界合作，定期發布運動自拍視頻;無人機與電商合作，開展無人機物流;未來還將會出現無人機與網絡供應商合作，開展偏遠地區網絡覆蓋服務;以及無人機與大數據分析結合帶來的實時導航、工廠遠程管理、個人安全防護等諸多應用服務，實現這些富有想象力的應用將為企業占據下一階段無人機發展制高點提供有力保障，也將為人們真正打開無人機時代的大門。

植保巡檢安防等工業級無人機應用場景進入發展迅猛期。近幾年，工業級無人機市場需求加速釋放，無人機影響力從C端向B端外溢。2017年，消費級企業加速以特定行業應用為切入點開拓專業級市場，研發適用于特定行業的無人機解決方案和用途多領域、性能多樣化發展的工業級無人機。

未來挑戰

目前我國在無人機管理和推廣方面還存在諸多政策真空地帶。從宏觀市場準入條件，到應用層面的飛行資質認證、飛行管制、從業人員培訓資格等規則，以及飛行器的安全標準和技術參數設定等方面均存在需要改善的空間。

該行業屬于高科技行業，產業的發展離不開科研力量的強力支持。相比發達國家我國在無人機領域的基礎研究、技術積累相對薄弱，研發資源分散，尚未與產業形成協同發展。因此，今后應加強產學研協同發展。

在空域管制領域無人機的使用尚存在界限不明確的問題，如何明確劃分無人機飛行空域及明確安全責任等問題需要進一步探討。無人機屬于高科技產品，其生產成本相對較高，如何通過技術升級和規模化應用來降低生產制造成本是行業所要面臨的挑戰之一。

工業級無人機中國市場及區域布局

市場規模及預測

中國工業級無人機市場規模實現突破式增長。中國工業級無人機市場進一步發展與成熟，2018年，隨著中國農業植保、物流等工業級無人機領域市場的爆發，中國無人機市場規模實現了突破式增長，整體市場規模達到60.7億元，同比增長266.2%。

工業級無人機2021年市場規模接近300億元。2019年，隨著植保、安防、巡檢等領域的巨大市場需求釋放，工業級無人機市場規模將大幅增長，2019年至2021年，隨著市場需求的挖掘以及市場的成熟度增加，市場規模增速將保持高速穩定增長。到2021年，工業級無人機市場規模將達到296.4億元。

市場結構

農業植保領跑工業級無人機市場應用。隨著技術的進步，農業植保無人機作業的穩定性和噴藥效果都大幅提升，目前我國工業級無人機生產廠商大多涉及農業植保領域。2018年以來，各地政府加速推進農業現代化，采購植保無人機統防服務，加大統防統飛作業面積，增加無人機補貼標準，在一定程度上加快了植保無人機領域的發展。隨著政府的大力支持，無人機植保領域市場將得到長足發展，在工業級無人機市場結構中占比41.5%。電力巡檢、安防、物流、建筑等領域也有較大市場需求且處于開拓階段，占比分別是17%、13%、11.4%、5%，未來市場潛力巨大。

工業級無人機行業格局向新興領域延伸。在工業級領域，農業植保、電力巡檢由于應用模式逐步明確以及整體解決方案的出現，將獲得更進一步的增長;同時，物流等新興市場也將有望爆發，將帶動工業級無人機在其他行業應用的發展。

工業級銷售額占比增長迅速。2018年，中國消費級無人機銷量占比88%，工業級銷量占比12%，消費級無人機市場規模占比為45.7%，工業級市場規模占比54.3%。

工業級無人機價格相對較高，隨著2018年工業級無人機在防災減災、搜索營救、核輻射探測、交通監管、資源勘探、國土資源監測、邊防巡邏、森林防火、氣象探測、農作物估產、管道巡檢等領域的深耕，其銷售額占比增長迅速。

農業植保是工業級無人機應用場景中發展較好的領域。隨著我國無人機技術的不斷更新，無人機在工業級各個領域的需求量不斷上升。目前我國在農業植保，物流配送、電力巡檢等各種領域的工作都能通過無人機實現，未來需求量將進一步擴大。

市場應用

物流無人機解決“最后一公里”配送痛點，行業巨頭積極開拓市場。目前無人機在物流領域的使用尚處在規劃期，順豐、京東等巨頭企業為搶占市場地位已開始進軍物流無人機市場，為今后發展打下基礎。

在現階段測試使用的無人機主要為四旋翼或八旋翼式，飛行高度在1000米以下，飛行半徑在10公里上下，承重在10公斤以內。業內看來，無人機非常適用于偏遠地區和緊急件的派送，同時能有效提高配送效率，減少人力、運力成本。

未來“支線級”物流無人機將成為全球行業競爭的焦點。開發“支線級”物流無人機不僅能夠實現貨物運輸的高效化也可以實現物流運輸成本的節約化，實現點對點一站式服務。

農業植保無人機發展前景廣闊市場潛力巨大。隨著農業機械化進程的加快，農業植保無人機的發展也正面臨前所未有的發展機遇，由于我國農業領域勞動力人口不足等原因，農業植保無人機的應用將為農業發展帶來新的希望。

據專家預測，到2020年我國農業植保無人機的應用將不低于10000架，市場發展前景廣闊，勢必會為農業的現代化發展打開更廣闊的市場。

據統計，我國農用航空作業的水平僅為3%左右，遠低于世界平均水平的17%。國家為鼓勵農業機械化發展也出臺了一系列重磅舉措，在政策的推動下農業植保無人機市場的投資熱度會實現高速增長。

無人機與安防相融合發展，助力智慧城市建設。安防業是隨著現代社會的發展應運而生的新業態，然而科技的進步也對安防的智能化、精準化進行賦能。

2018年12月，天津移動在無人機安防領域率先完成了國內首個5G無人機交通協管應用示范項目的網絡建設。目前，天津移動、中新生態城管委會、中新生態城投資公司正在共同打造國內首個5G無人機交通協管業務試點工程。

無人機賦能安防業，孕育巨大產業發展機會。據統計，目前在我國公安系統配備各型無人機數量達到5000余架，為行業發展創造了巨大的增長空間，隨著我國智慧城市建設進程的不斷推進，保守預計到2020年中國國內公共安全領域市場規模將達到70億元，其中無人機的應用勢必會占據半壁江山。

工業級無人機全球市場與監管

全球工業級無人機市場規模

按區域市場。未來五年，全球工業級無人機市場預計保持25%的年復合增速，從2019年約48億美元增長至約148億美元。

按地理區域劃分，美國、東亞、西歐是工業級無人機的三個主要市場，其中美國占全球市場規模的三分之一或略多，東亞（中、日、韓）和西歐（特別是德、英、法）均接近四分之一，三個區域合計占比70%～80%。必須指出，各國監管政策演進的差異性大大增加了區域估計的不確定性，并且不排除其它市場在特定行業達成超預期表現。

按行業應用。未來五年，工業級無人機的四個主要應用方向合計占比超過整個市場規模的80%：以飛防植保（噴藥、施肥）為主線的農業應用;以實物資產檢查及建筑自動化為主線的建筑業全生命周期應用;以末端貨運和倉儲自動化為主線的物流運輸應用;以公共安全和執法檢查為主線的安防與政府采購應用。

美國

與其它很多行業類似，美國是工業級無人機最大的市場和投資最活躍的國家。美國擁有完整的工業級無人機產業鏈，主要包括以下幾類企業：

無人機初創企業。美國擁有大量的無人機初創企業，在消費級無人機市場增速放緩后，更多致力于發掘工業級無人機商機。成立于2009年的3DRobotics將重心從消費級無人機硬件調整為軟件服務，以及為政府、基礎設施應用定制的工業級無人機，其D輪投資由AutodeskVentures領投;同樣位于加州的Airmap提供無人機空中交通管理服務，獲得了空客、淡馬錫、Honeywell等投資。

航空防務公司。波音全資子公司Institu以“掃描鷹”無人機贏得大量軍火訂單，還拓展了商用市場，同時波音也在測試電動載人飛行器和貨運無人機。洛克希德·馬丁、諾斯羅普·格魯曼等防務公司也推出了工業級無人機，雷神公司則致力于發展反無人機技術。

互聯網公司。Google、亞馬遜、Uber嘗試著把無人機用于物流配送，Facebook曾提出了用上千架無人機為全球偏遠地區提供互聯網接入服務的計劃，更多體現了基礎設施價值。

芯片半導體公司。美國諸多芯片半導體廠商位于無人機供應鏈的上游，有的嘗試進入無人機制造和服務領域。高通早在2016年就為無人機推出SnapdragonFlight平臺解決方案，試圖復制智能手機產業的成功模式;英特爾不但提供了無人機芯片解決方案，支持無人機開源飛控軟件基金會Dronecode，投資了無人機初創企業，還推出了自己的Falcon商用無人機;Ambarella為無人機、汽車等提供視頻和圖像處理芯片解決方案。

工程與農業機械公司。卡特彼勒、約翰·迪爾、天寶等公司無疑注意到了無人機在建筑、農業等領域的前景，以合作、采購或自研方式，將工業級無人機作為其自動化機械解決方案的一部分。

物流公司。全球物流龍頭UPS成立子公司Flightforward從事無人機物流配送業務，于2019年7月向FAA申請商業飛行許可。聯邦快遞對物流無人機同樣抱以厚望。

聯邦監管政策。民用無人機由美國聯邦航空管理局（FAA）實施監管，并從《2012年FAA現代化和改革法案》起步入正軌。2015年開始實施無人機注冊制，正在打造無人交通管理（UTM）體系，計劃2020年前將無人機系統納入下一代國家空域系統（NextGenNAS），并于2025年前完成整合。鑒于美國市場的巨大體量和FAA在全球航空監管方面的關鍵地位，無人機面臨的政策風險在未來5～10年內將逐步縮減，進一步釋放工業級無人機商用潛能和投資價值。

地方監管政策。各州有權就無人機用于監視、打獵或搭載武器等情形作出限制性規定。但是，州與聯邦之間規定沖突的情況仍有發生，2017年Singer訴馬薩諸塞州牛頓市政府一案中，牛頓市政府關于無人機的監管規定被判與聯邦法規沖突而敗訴。

西歐

德國。德國、奧地利、瑞士匯聚了全球超過一半“隱形冠軍”企業，將其制造業優勢延續到了無人機領域，比如活塞發動機技術演進為汽油或重油航空發動機、飛行汽車和無人機實現共性發展等。

西歐監管政策。歐洲航空安全局（EASA）是歐盟因此也是西歐的民航安全管理機構，位于德國科隆。EASA正在積極完善無人機監管，于2019年6月發布了無人機通用規則，包括無人機的技術和操作要求。EASA計劃在2019年10月提出關于城市視距內飛行（UrbanVLOS）和農村超視距飛行（RuralBVLOS）的修正案，到2021年6月將歐盟成員國的授權、認證和聲明都完全遷移至新的歐盟監管體系。鑒于此，未來數年內歐盟的消費級和工業級無人機的法理依據將得以夯實，特別是商用領域有望迎來加速發展。

東亞

日本。日本無人機市場規模預計從2015年112億日元增長至2022年1406億日元，年復合增長率44%。其中最大的應用領域為農業（36%），其次為基礎設施和實物資產檢查（25%）、測繪（12%）。

日本監管政策。監管部門為日本國土交通省。2015年，日本航空法增加了無人機安全規定：對于禁止空域的飛行必須提前申請;應晝間視距內飛行，保持與人與地（水）面財物的距離等。

韓國。韓國要求商用無人機注冊且飛手有對應駕照，市場發展態勢良好。2017年，韓國政府宣布5年內向無人機行業投資1.2萬億韓元（約10.6億美元），預計2025年前可創造16.4萬個新就業崗位、實現4.1萬億韓元的無人機市場規模，10年內運營的工業級無人機超過6萬架。

農業領域，韓國較早使用日本雅馬哈植保無人機，中國廠商在韓也有所斬獲;物流方面，韓國郵政（KoreaPost）計劃2021年率先在山區和島嶼提供無人機物流服務，現處于測試階段。

韓國的工業和財閥集團對于無人機的研發和應用相當重視。LGU+、SK電信等電信運營商積極探索工業級無人機在5G、監測和物流等領域的應用;現代汽車布局空中交通，投資美國TopFlightTechnologies公司，后者的混合動力無人機有效載重4千克時可飛行2小時，用于貨運、檢查和監視等;韓國斗山集團的全資子公司斗山摩拜創新（DMI）致力于開發便攜式燃料電池系統，其首款燃料電池DP-20應用于工業級無人機，還為用戶提供氫氣訂購和配送;三星近年來也申請了多項無人機專利。

其他國家和地區

印度。2018年12月民航新規生效，允許無人機商用飛行。同時，印度民航總局（DGCA）推出了無人交通管理平臺DigitalSkyPlatform，對民用無人機、飛手和飛行活動進行注冊和分類監管。鑒于印度近年來良好的經濟增長勢頭和潛在市場規模，該監管政策變化對于工業級無人機在印度市場的發展是利好。

澳大利亞。監管部門為澳大利亞民航安全局（CASA）。目前，澳大利亞允許無人機在基站約10千米范圍內運輸小型的“即時”（just-in-time）貨物。

WingAviationPtyLtd公司從2014年起在北堪培拉地區開展無人機貨運測試，近18個月里無人機運輸了食物、小型家用品、非處方藥等超過3000次;SprayGrassAustralia公司則為采礦、油氣和基礎設施等行業提供無人機解決方案;位于悉尼的DroneShield公司為軍隊、政府和關鍵基礎設施提供反無人機產品及服務，該公司在澳大利亞證券交易所上市。

以色列。在無人機技術創新和應用領域處于領先地位，以IAI（以色列航空工業公司）為龍頭的航空防務體系幫助以色列成為全球最大軍用無人機出口國。

以色列擁有眾多無人機初創企業，比如工業設施巡檢無人機公司Airobotics、物流無人機公司Flytrex、建筑工地監視無人機公司SiteAware（原Dronomy）、無人機增強現實公司Edgybees，以及CEVA等AI芯片公司。