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2020 年全球無人機產業發展綜述
全球無人機產業規模出現負增長隨著疫情在全球的持續蔓延，部分無人機企業延后開工，導致全球無人機產業鏈整體受到較大沖擊。加之受隔離措施、交通管制等疫情管控措施的影響，全球無人機產量和產業規模出現負增長。2020年，全球無人機產業規模94億美元，同比下降7.8%。
工業級無人機產業規模占比超過三分之二2020年，隨著無人機產業鏈及飛控與導航技術的成熟，工業級無人機產業得到了快速發展。此外，垂直起降固定翼無人機等工業級無人機產品產業化迅速發展，也推動了全球工業級無人機產業規模的增長。2020年， 在全球無人機產業結構中，工業級無人機產業規模達到63.2億美元，占比約67.2%。
中國無人機產業規模全球占比遙遙領先中國是無人機產業鏈各部件均可自產的國家，借助國內完善的電子元器件供應鏈體系，能以較低的成本生產無人機電子元器件等零部件。此外，國內無人機企業憑借在軟件與算法技術的儲備，技術上領先國外企業。硬件上的成本優勢與技術上的優勢，使得中國無人機產業在2020年全球無人機產業區域結構中占比80%以上，遙遙領先于第二、三位的美國與歐洲。
無人機氫燃料電池技術商業化進程提速目前，世界各國均開始重視并布局無人機氫燃料電池領域。日本是無人機氫燃料電池技術發展較為領先的國家，美國是研發無人機氫燃料電池最早的國家之一，中國是全球首個發布國家級無人機用氫燃料電池標準的國家。日、美、中已經度過無人機氫燃料電池技術初期集中于項目研發和示范研究的階段，開始推動商業化進程。未來，隨著固態儲氫技術在無人機領域的應用，更加常態化、便捷化、長續航的氫燃料電池無人機將普惠植保、勘探、巡檢等對續航要求較高的領域。
龍頭企業“一家獨大”的領先優勢依舊明顯 按規模占比來看，全球無人機競爭格局中依然以大疆創新引領全球無人機產業發展。大疆創新憑借核心技術、研發實力、性價比高、創新能力等核心優勢，在2020年全球無人機產業規模占比超40%，位居第一，且遠超第二名，“一家獨大”的領先優勢依舊明顯。在2020年全球無人機產業TOP10中， 中國企業占據4席，其中縱橫股份首發上市， 首次躋身TOP10榜單。美國和法國企業各占3席，TOP10企業被中、美、法三國瓜分。
2020 年中國無人機產業發展情況
產業鏈分析 中國無人機產業鏈由上游設計測試、中游整機制造和下游運營服務環節構成。上游設計測試包括總體設計和集成測試兩個方面，是技術要求較高的環節。中游整機制造包括飛行系統、地面系統、任務載荷三個方面，是競爭最為激烈的環節，未來僅能夠進行組裝而無力生產飛控系統等關鍵零部件的廠家，將會逐漸遭到淘汰。下游運營服務主要包括飛行服務、租賃服務、培訓服務三個方面，消費級無人機運營與服務相對簡單，一般如不涉及維修不收取額外費用；工業級無人機運營與服務需要專業的培訓，企業一般以“產品 + 服務”的形式收取服務費用，是產業附加值較高的環節。
?? 設計測試 2020年，為了應對疫情，產業鏈對無人機應用場景的多樣性和復雜性不斷拓展加深， 無人機產業鏈上游一體化設計及集成方面的核心技術開發和研發成果快速轉化。此外，中國無人機設計測試多依托航天科研院所等大型國企和科研單位完成，在無人機整體產業規模受疫情影響增速減緩的背景下，其受疫情影響相對較小，2020年中國無人機設計測試環節產業規模91.9億元，增速53.7%， 保持較高增速增長。
?? 運營服務 無人機產業鏈下游運營服務環節是受疫情影響最大的環節。疫情對人員的聚集、流動采取嚴格限制，大幅抑制了培訓服務類需求，大部分培訓飛行類的計劃執行都推后執行。雖然2020年第三、四季度運營與服務環節有所回暖，但總體上看，2020年中國無人機運營服務環節產業規模75.9億元，增速同比下降24.6%。
產業規模及增長 2020年，雖然中國無人機產業穩步發展，在全球產業的領先地位依舊，但隨著疫情的影響，無人機訂單減少，以及疫情對下游運營服務環節的沖擊，2020年中國無人機產業規模531億元，產業規模同比上年有所增長， 但增速首次跌破兩位數，僅9.3%。
產業結構分析
??疫情倒逼工業級無人機產業規模占比增加 疫情期間，工業級無人機在消殺、安防 巡檢、醫療救援、輿情監控、建筑照明等應用場景的不斷挖掘，帶動了工業級無人機的增長，工業級無人機產業規模占比增加明顯， 2020年中國工業級無人機產業規模329億元， 占比62.0%。
??中南地區無人機產業規模比重占全國八成
2020年，中南地區無人機產業規模達到425.3億元，占比達到80.1%，居全國之首。中南地區的廣東省形成了以深圳為核心的無人機產業集群，是中國無人機集聚度最高的地區。深圳市占據絕大部分中南地區無人機產值份額。華東、華北地區側重無人機的總體設計、測試，以及研發，無人機產業規模分列二、三位。中南、華東、華北三地區無人機產業規模占比達到全國96%以上。
??植保與航拍產品規模占比超整體產業規模五成
在工業級無人機領域，2020年隨著土地流轉面積的持續增加，促進土地集中化、規模化生產，刺激用戶對農業植保無人機的需求釋放。此外，在自動化技術、人工智能技術等高新科技持續革新背景下，中國無人機植保產業規模不斷擴大，2020年植保無人機產業規模達到131.6億元。在消費級無人機領域，航拍無人機由于整體方案的成熟與場景應用的廣泛，產品規模達到171.7億元， 在整個產業環節中占比最大。植保與航拍產品的總產業規模超過300億元，占總體無人機產業規模的五成以上。
??無人機貿易順差創新高
(1)進口規模下降明顯2020年，受全球疫情影響，各國無人機產品交貨期限相繼延遲，中國無人機進口額明顯下降，2020年進口額僅5816.0萬美元， 同比下降30.7%。
(2) 出口規模增幅超過一倍
2020年，中國無人機產業繼續拓展海外 市場，為出口持續快速增長提供支撐。一方面借助完善的電子元器件供應鏈、配套齊備的周邊產業，中國無人機產業出口勢頭強勁。另一方面，2020年中國保稅物流方式出口無人機激增，使得中國整體無人機產業出口額 大幅增加。2020年中國無人機產業出口規模136265萬美元，增幅同比增長108.7%。
重點企業分析
整體來看，大疆創新憑借其技術、人才、規模等優勢呈現一家獨大的局面。億航在城市空中交通 ( 包括載人交通和物流運輸 ) 等領域正積極推進商業化進程。工業級無人機環節，憑借在測繪、巡檢、安防等細分領域的龍頭地位，大疆創新仍然占據著工業級領域 50%以上的份額，剩余工業級 無人機廠商的份額均相對較低，縱橫股份專注于垂直起降固定翼無人機的生產制造，極飛科技在農業質保方面占有優勢。消費級無人機環節，除大疆創新在各細分環節均占有優勢外，零度智控和臻迪科技分別憑借在航拍和數據可視化的優勢，在消費級無人機環節占據優勢地位。
2021-2023年中國無人機產業趨勢分析
產業規模與結構預測
??2023年產業規模有望突破1000億元
隨著無人機行業進一步發展，國家政策的大力支持，芯片、飛控系統等關鍵技術水平的持續革新，下游應用特別是工業級無人機應用需求的增長，中國無人機產業未來三年產業規模將保持25%左右的較快增長速度， 預計到2023年，產業規模有望突破1000億元。
?? 產業結構持續向工業級無人機傾斜
隨著中國通過代替人工作業實現降本增效的需求進一步擴大，以及工業級無人機環節在農林植保、巡檢、測繪與地理信息、安防監控、物流運輸等領域的應用不斷深入，未來三年中國無人機產業結構將持續向工業級無人機環節傾斜，預計到2023年，工業級無人機產業規模將達到689億元。
驅動因素和阻礙因素分析
?? 政策助推無人機產業穩步發展
2020年，中國民用航空局印發了《民用無人駕駛航空試驗基地(試驗區)建設工作指引》，旨在統籌推進無人駕駛航空試驗區建設，引導產業發展、培育產業生態，為無人駕駛航空運行理論研究、風險評估、技術應用等提供試運行平臺，有序開展中國民用無人駕駛航空試點示范工作。國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會發布了國家標準《無人機用氫燃料電池發電系統》，中國成為全球第一個建立國家級別標準的國家。標準的發布統一了無人機燃料電池技術要求，保障了無人機用燃料電池發電系統的安全和性能，加速了燃料電池無人機的商業化進程。
?? 技術革新是推動行業發展的重要因素
無人機軟硬件技術的持續革新降低了無人機技術門檻和成本，是推動行業發展的重要驅動因素之一。在軟件方面，近年來飛控和圖像傳輸技術的突破降低了無人機行業的技術門檻，飛控系統的開源化使得高校研發人員、企業開發人員等各群體能夠參與無人機飛控技術的開發。無人機開源平臺的發展推動了飛控軟件的智能化，為企業的研發生產提供了技術支撐。在硬件方面，隨著移動終端的快速發展，芯片、電池、傳感器等技術得以提升，成本不斷降低，為無人機各硬件的規模化生產和制造成本的下降創造了良好的條件。
?? 人口老齡化驅動行業需求釋放
隨著人口老齡化加速，中國適齡勞動人口占比逐年下降，同時人力成本居高不下，招工難、用工難的問題尤為明顯。同時，人們對勞動保護的意識逐步提高，不愿從事枯燥、高危險和較為辛苦的工作。無人機可在植保、電力巡檢、安防、 測繪等行業替代人工執行具有單調重復、偏遠、危險等特點的作業，并提高作業效率， 降低人工勞動強度、節約成本，具有更高的經濟性，市場需求較大，在人口老齡化加速的趨勢下，有望帶動無人機細分領域的發展。
?? 行業監管仍存在不足
無人機行業監管不足的問題依舊存在。行業在標準體系、適航管理規定、無人機飛行空域管理等方面仍存在監管空白。以無人機標準體系為例，健全、完善的標準體系是企業標準化生產的必備條件，而目前中國無人機行業由于應用領域廣泛、無人機體積、重量和規格等差異較大，管理法規缺失，標準體系尚未建立，致使無人機產品質量缺乏保證，技術要求難以統一，制約了行業的發展。雖然國家標準委、科技部、工信部、中國民航局等八部門出臺了《無人駕駛航空器系統標準體系建設指南(2017—2018 年版)》， 確立了標準體系建設發展思路，但行業標準體系尚需完善，基礎標準、管理標準、技術標準等空白尚待補全。
主要趨勢
?? 5G賦能無人機行業應用場景空間增大
5G通信技術的低時延、高可靠性、大帶寬、大規模連接等特性，相較4G在連接速度、 流量密度、峰值速率、移動性等指標上有較大幅度提升。2020年年初新冠肺炎疫情蔓延后，返工難、復工難、集中辦公難、防控難等問題陸續凸顯，5G賦能的無人機，憑借低時延實現遠程實時作業，利用高傳輸速率實現高清視頻直播，從粗精度的巡檢探測晉升為高精度精準作業等方面，成為阻斷疫情傳播利器，在安防巡檢、照明測溫、消殺作業、 物流配送、宣傳喊話等方面發揮了重要作用。未來，隨著工業無人機的場景應用逐步放量， 5G技術的成熟，無人機應用的網絡限制將被持續突破，“5G+無人機產業”也將持續布局， 5G將持續帶動無人機的大規模應用。
?? 盈利模式由整機盈利轉向服務盈利
中國無人機企業的盈利模式大多以整機銷售為主。民用無人機具有對飛控要求高、 單價較高、重復購買周期長等特點，單一銷售整機的模式限制了廠商的盈利空間。無人機在測繪、植保、巡檢等領域實質是數據的采集，隨著無人機應用范圍的推廣，無人機將成為大數據采集的入口，后端數據的挖掘等服務將成為無人機盈利的核心。無人機的主要盈利模式將由整機銷售模式轉向數據、 行業解決方案等服務模式，實現從產業鏈中游向下游的延伸。
?? 工業級無人機領域競爭持續升溫
目前，中國工業無人機發展仍處于上升期階段，市場需求逐步釋放，國內消費級無人機廠商昊翔、臻迪科技、零度智控等紛紛切入工業級無人機領域，行業競爭逐步加劇。一方面，政府、企業用戶對于工業級無人機的需求具有較好的增長前景，為消費級領域企業切入工業級領域提供了良好的條件；另 一方面，行業技術水平的持續革新有助于突破無人機在載荷、可靠性、工作半徑等方面的瓶頸，為企業進軍工業級領域提供了技術支撐。預計未來進入工業級無人機領域的廠 商將進一步增多，工業級無人機領域的競爭將持續升溫。
建議
對政府
深化無人機應急領域研究。此次疫情， 全國各地利用無人機開展應急防疫工作，在空中巡查、消殺噴灑、人群零接觸測溫、夜間救援工程照明等方面發揮了難以替代的作用。政府方面應持續深化無人機在應急領域的研究，完善法律法規、機制管理、預案等在公共應急領域的應用。運用信息化手段，一是探索構建跨區域無人機應急聯動機制， 推動無人機融入區域應急協同體系；二是搭建無人機應急信息化平臺，實現高效指揮、 精準部署、合理調用，提升公共應急響應水平。
持續加強監管機制。一是做好無人機綜合監管平臺管理工作，大力推進空地聯合、 管放結合、多部門協同管理無人機的管理模式。二是聚焦無人機產品和配套設施管理， 出臺相關監管政策，完善無人機行業的運行體制機制，促進無人機行業的合法化運行。三是從生產和銷售管理、飛行管理，及法律責任三方面出發，明確企業與飛手責任、禁飛區域、飛行審批管理，以及法律責任等，通過規范生產、銷售和使用，預防事故、明確責任，有效引導無人機合法飛行。通過國家與地方的監管政策的研究出臺和落地實行，督促相關企業合規合法生產經營，推動行業安全、健康、良好、有序發展。
對企業
拓展無人機衍生市場。無人機行業的發展持續促進商業模式的創新，企業在銷售無人機硬件以外，一是可以推出無人機編隊表演商業服務，吸引更多的市場參與廠商，刺激消費需求，開創空域媒體新興商業模式， 為企業創造新的盈利增長點；二是繼續拓展無人機租賃、維修保養、保險、培訓等領域，向市場提供針對特定場景的專業化服務，逐步開拓產業鏈下游巨大發展空間。
重點聚焦數據平臺服務。隨著無人機應用場景的不斷延伸，大數據的重要性日益凸顯。企業應聚焦數據平臺服務，一方面通過數據平臺，對飛行大數據質量進行預測、評估和分析，為服務商提供科學化、智能化的管理平臺服務，促進各行業生產價值高效釋放；另一方面通過構建“無人機 + 行業 + 大數據”應用服務體系，提供一站式的無人機系統解決方案，方便用戶的同時，提升企業自身盈利空間，有助于企業挖掘新的業務增長點。
對投資機構
控制芯片、動力電池和碳纖維復合材料是供應鏈中值得關注的投資方向。控制芯片方面，目前無人機控制芯片主要有MCU、FPGA、ASIC等，市場參與者較多為海外芯片巨頭高通、英特爾、英偉達等，中國本土企業較少。隨著工業級無人機在中國的推廣應用，針對特定任務場景的控制芯片的優化需求將逐漸凸顯，專注研發專用芯片的企業將獲得發展機會，參照整個無人自動化產業芯片發展趨勢，專用芯片領域的投資具備較高價值。
動力電池方面，目前無人機用主流鋰電池容量較小，限制了無人機的續航時間，植保、巡檢等工業級應用場景，需同時配備多塊電池交替使用，制約了無人機的商業化應用。隨著國家標準《無人機用氫燃料電池發電系統》的出臺，以及無人機對動力電池的重量、功率和安全需求的升級，氫燃料電池是值得關注的投資方向。
碳纖維復合材料方面，由于其氣動性能強、結構強度高、重量輕等特點，能滿足無人機在使用過程中的飛行所需。國外無人機在機體結構上已采用低成本、輕質高強度的碳纖維復合材料。國內隨著碳纖維復合材料技術的進步，無人機用碳纖維復合材料將成為應用趨勢，是值得關注的投資方向。
注：本文刊發于《機器人產業》雜志2021年第5期。引用請注明：陳永燦.2020—2021 年中國無人機產業發展研究年度報告[J].機器人產業,2021(5):74-8
作者：陳永燦（賽迪顧問智能制造研究中心副總經理）
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