工业级无人机投资白皮书（2019）

　　工业级无人机概念界定及发展演进

　　概念界定

　　工业级无人机概念：工业级无人机是一种精准、高效、便捷的可远程控制的航空器，它依靠空气动力为飞行提供升力，能够自主或遥控飞行，可在人工难于接触、涉足的特殊环境下工作，其特点主要体现在精准化地采集、存储及传输数据的能力，同时也具备较强的航线适应性和抗恶劣环境的能力。

　　研究范畴：无人机产业链条涉及领域较多，从上游测试设计环节、中游整机制造到下游运营服务环节均涉及不同行业。在本白皮书中仅对工业级无人机相关的产业现状、政策动态、全球主要国家市场监管及投融资情况进行分析。无人机按用户类型分为军用和民用两类，本白皮书中所涉及内容均为民用无人机。

　　发展历程

　　全球工业级无人机发展历程：无人机的使用可以追溯至第一次世界大战时期。随着军事技术应用的扩大化、社会化，无人机的使用也扩展至全球的各个行业。无人机技术、产品也在不断进行迭代升级。

　　演进趋势

　　产品智能化将成为未来工业级无人机发展形态。随着人工智能、物联网、云计算、大数据、虚拟现实等技术与工业级无人机的不断融合，工业级无人机将集成先进的机器人技术和算法技术，成为具备智能视觉、深度学习的“智能空中机器人”，能够自适应、自诊断、自决策、重规划，实现飞行轨迹、操作控制的全程数字化和智能化。此外，结合飞行中大数据的分析，在农业植保、电力巡检等工业级无人机领域，智能无人机能做到更为合理的作业方式。

　　关键技术的提升引领无人机多方向发展。飞控技术和动力系统是工业级无人机的核心技术，反步控制和智能PID飞控技术、动力技术等技术的出现大大降低了无人机研发成本，减少行业的限制，这也是占领市场的关键。未来工业级无人机通信技术、发射、回收技术亦有较大发展空间。此外，高技术的迅速发展使模块化、通用化、系列化成为可能，微电子技术和纳米技术的飞速发展使“微乎其微”成为现实，未来无人机产品将向多功能、模块化、长航时方向发展。

　　专业服务市场有望成为工业级无人机的重要增长点。工业级无人机价格较高，若任务使用不频繁，可通过购买飞行服务或者租赁服务来满足工作需求，目前在航拍和农业植保领域，已经有较为成熟的业务模式。另外，围绕无人机应用衍生的维修保养服务、培训服务、金融保险服务、大数据服务等一系列新型商業模式也将逐步推广普及。专业级无人机服务市场前景广阔，有望成为重要增长点。

　　工业级无人机政策

　　制造强国战略引领工业级无人机产业获得长足发展。2015年国家制造强国战略明确提出将无人机作为发展重点之一，国家支持力度之大可见一斑。在国家战略的引领下，国务院及相关部门出台了一系列规章政策，旨在促进工业级无人机产业发展，加强无人机管理。

　　工业级无人机产业链分析

　　工业级无人机

　　主要环节技术分析

　　工业级无人机产业链可分为上游测试设计、中游整机生产及下游运营服务三个主要环节。

　　上游——设计测试环节：工业级无人机的客户群体主要是面向企业或者政府公共部门。用户需求更贴近现场，特别是对机体载重量、仪器搭载、抗恶劣环境等方面的要求较高。因此，在总体设计和集成设计方面需要着重考虑能够满足不同场景多元化需求的能力及机体新型材料的应用。

　　中游——整机生产环节：工业级无人机整机生产环节主要包括飞行系统、地面系统和任务负载系统。该环节涉及技术主要包括动力技术、导航技术、飞控技术、通信技术和信息处理技术，同时也是工业级无人机核心技术最为集中的环节。

　　飞行控制系统是工业级无人机的运行大脑。飞行器的飞行、悬停、转弯、俯冲等动作变化都是由各种传感器将无人机机体本身的姿态数据传回飞控，再由飞控通过运算和分析下达动作指令，由执行机构完成动作和飞行姿态调整。

　　工业级无人机的飞行控制主要有两种形式：第一，根据事先编制好的程序进行自动飞行；第二，根据不同场景的应用需求由事先设置在陆地、水面或空中的遥控指挥中心来操控。目前，无人机单机飞行技术已相对成熟，随着用户需求的多样化，多机协同、人机协同等技术仍有不足而且各子系统间的技术协同性需要提高。为解决这一系列问题，应进一步推动工业级无人机芯片的研发及算法的优化。

　　下游——运维服务环节：2018年，国家统计局就曾计划培养3000多名无人机飞手。专家预测，今后10年，无人机专业人才缺口达百万以上。预计今年国内无人机驾驶员考试人数将突破2万人。随着市场规模的不断扩大，未来专业级的培训业务将会打开更广阔的市场。

　　未来机遇

　　跨界融合发展利于无人机平台价值最大化。目前，已经出现无人机和视频网站的跨界合作，定期发布运动自拍视频；无人机与电商合作，开展无人机物流；未来还将会出现无人机与网络供应商合作，开展偏远地区网络覆盖服务；以及无人机与大数据分析结合带来的实时导航、工厂远程管理、个人安全防护等诸多应用服务，实现这些富有想象力的应用将为企业占据下一阶段无人机发展制高点提供有力保障，也将为人们真正打开无人机时代的大门。

　　植保巡检安防等工业级无人机应用场景进入发展迅猛期。近几年，工业级无人机市场需求加速释放，无人机影响力从C端向B端外溢。2017年，消费级企业加速以特定行业应用为切入点开拓专业级市场，研发适用于特定行业的无人机解决方案和用途多领域、性能多样化发展的工业级无人机。

　　未来挑战

　　目前我国在无人机管理和推广方面还存在诸多政策真空地带。从宏观市场准入条件，到应用层面的飞行资质认证、飞行管制、从业人员培训资格等规则，以及飞行器的安全标准和技术参数设定等方面均存在需要改善的空间。

　　该行业属于高科技行业，产业的发展离不开科研力量的强力支持。相比发达国家我国在无人机领域的基础研究、技术积累相对薄弱，研发资源分散，尚未与产业形成协同发展。因此，今后应加强产学研协同发展。

　　在空域管制领域无人机的使用尚存在界限不明确的问题，如何明确划分无人机飞行空域及明确安全责任等问题需要进一步探讨。无人机属于高科技产品，其生产成本相对较高，如何通过技术升级和规模化应用来降低生产制造成本是行业所要面临的挑战之一。

　　工业级无人机中国市场及区域布局

　　市场规模及预测

　　中国工业级无人机市场规模实现突破式增长。中国工业级无人机市场进一步发展与成熟，2018年，随着中国农业植保、物流等工业级无人机领域市场的爆发，中国无人机市场规模实现了突破式增长，整体市场规模达到60.7亿元，同比增长266.2%。

　　工业级无人机2021年市场规模接近300亿元。2019年，随着植保、安防、巡检等领域的巨大市场需求释放，工业级无人机市场规模将大幅增长，2019年至2021年，随着市场需求的挖掘以及市场的成熟度增加，市场规模增速将保持高速稳定增长。到2021年，工业级无人机市场规模将达到296.4亿元。

　　市场结构

　　农业植保领跑工业级无人机市场应用。随着技术的进步，农业植保无人机作业的稳定性和喷药效果都大幅提升，目前我国工业级无人机生产厂商大多涉及农业植保领域。2018年以来，各地政府加速推进农业现代化，采购植保无人机统防服务，加大统防统飞作业面积，增加无人机补贴标准，在一定程度上加快了植保无人机领域的发展。随着政府的大力支持，无人机植保领域市场将得到长足发展，在工业级无人机市场结构中占比41.5%。电力巡检、安防、物流、建筑等领域也有较大市场需求且处于开拓阶段，占比分别是17%、13%、11.4%、5%，未来市场潜力巨大。

　　工业级无人机行业格局向新兴领域延伸。在工业级领域，农业植保、电力巡检由于应用模式逐步明确以及整体解决方案的出现，将获得更进一步的增长；同时，物流等新兴市场也将有望爆发，将带动工业级无人机在其他行业应用的发展。

　　工业级销售额占比增长迅速。2018年，中国消费级无人机销量占比88%，工业级销量占比12%，消费级无人机市场规模占比为45.7%，工业级市场规模占比54.3%。

　　工业级无人机价格相对较高，随着2018年工业级无人机在防灾减灾、搜索营救、核辐射探测、交通监管、资源勘探、国土资源监测、边防巡邏、森林防火、气象探测、农作物估产、管道巡检等领域的深耕，其销售额占比增长迅速。

　　农业植保是工业级无人机应用场景中发展较好的领域。随着我国无人机技术的不断更新，无人机在工业级各个领域的需求量不断上升。目前我国在农业植保，物流配送、电力巡检等各种领域的工作都能通过无人机实现，未来需求量将进一步扩大。

　　市场应用

　　物流无人机解决“最后一公里”配送痛点，行业巨头积极开拓市场。目前无人机在物流领域的使用尚处在规划期，顺丰、京东等巨头企业为抢占市场地位已开始进军物流无人机市场，为今后发展打下基础。

　　在现阶段测试使用的无人机主要为四旋翼或八旋翼式，飞行高度在1000米以下，飞行半径在10公里上下，承重在10公斤以内。业内看来，无人机非常适用于偏远地区和紧急件的派送，同时能有效提高配送效率，减少人力、运力成本。

　　未来“支线级”物流无人机将成为全球行业竞争的焦点。开发“支线级”物流无人机不仅能够实现货物运输的高效化也可以实现物流运输成本的节约化，实现点对点一站式服务。

　　农业植保无人机发展前景广阔市场潜力巨大。随着农业机械化进程的加快，农业植保无人机的发展也正面临前所未有的发展机遇，由于我国农业领域劳动力人口不足等原因，农业植保无人机的应用将为农业发展带来新的希望。

　　据专家预测，到2020年我国农业植保无人机的应用将不低于10000架，市场发展前景广阔，势必会为农业的现代化发展打开更广阔的市场。

　　据统计，我国农用航空作业的水平仅为3%左右，远低于世界平均水平的17%。国家为鼓励农业机械化发展也出台了一系列重磅举措，在政策的推动下农业植保无人机市场的投资热度会实现高速增长。

　　无人机与安防相融合发展，助力智慧城市建设。安防业是随着现代社会的发展应运而生的新业态，然而科技的进步也对安防的智能化、精准化进行赋能。

　　2018年12月，天津移动在无人机安防领域率先完成了国内首个5G无人机交通协管应用示范项目的网络建设。目前，天津移动、中新生态城管委会、中新生态城投资公司正在共同打造国内首个5G无人机交通协管业务试点工程。

　　无人机赋能安防业，孕育巨大产业发展机会。据统计，目前在我国公安系统配备各型无人机数量达到5000余架，为行业发展创造了巨大的增长空间，随着我国智慧城市建设进程的不断推进，保守预计到2020年中国国内公共安全领域市场规模将达到70亿元，其中无人机的应用势必会占据半壁江山。

　　工业级无人机全球市场与监管

　　全球工业级无人机市场规模

　　按区域市场。未来五年，全球工业级无人机市场预计保持25%的年复合增速，从2019年约48亿美元增长至约148亿美元。

　　按地理区域划分，美国、东亚、西欧是工业级无人机的三个主要市场，其中美国占全球市场规模的三分之一或略多，东亚（中、日、韩）和西欧（特别是德、英、法）均接近四分之一，三个区域合计占比70%～80%。必须指出，各国监管政策演进的差异性大大增加了区域估计的不确定性，并且不排除其它市场在特定行业达成超预期表现。

　　按行业应用。未来五年，工业级无人机的四个主要应用方向合计占比超过整个市场规模的80%：以飞防植保（喷药、施肥）为主线的农业应用；以实物资产检查及建筑自动化为主线的建筑业全生命周期应用；以末端货运和仓储自动化为主线的物流运输应用；以公共安全和执法检查为主线的安防与政府采购应用。

　　美国

　　与其它很多行业类似，美国是工业级无人机最大的市场和投资最活跃的国家。美国拥有完整的工业级无人机产业链，主要包括以下几类企业：

　　无人机初创企业。美国拥有大量的无人机初创企业，在消费级无人机市场增速放缓后，更多致力于发掘工业级无人机商机。成立于2009年的3DRobotics将重心从消费级无人机硬件调整为软件服务，以及为政府、基础设施应用定制的工业级无人机，其D轮投资由AutodeskVentures领投；同样位于加州的Airmap提供无人机空中交通管理服务，获得了空客、淡马锡、Honeywell等投资。

　　航空防务公司。波音全资子公司Institu以“扫描鹰”无人机赢得大量军火订单，还拓展了商用市场，同时波音也在测试电动载人飞行器和货运无人机。洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼等防务公司也推出了工业级无人机，雷神公司则致力于发展反无人机技术。

　　互联网公司。Google、亚马逊、Uber尝试着把无人机用于物流配送，Facebook曾提出了用上千架无人机为全球偏远地区提供互联网接入服务的计划，更多体现了基础设施价值。

　　芯片半导体公司。美国诸多芯片半导体厂商位于无人机供应链的上游，有的尝试进入无人机制造和服务领域。高通早在2016年就为无人机推出SnapdragonFlight平台解决方案，试图复制智能手机产业的成功模式；英特尔不但提供了无人机芯片解决方案，支持无人机开源飞控软件基金会Dronecode，投资了无人机初创企业，还推出了自己的Falcon商用无人机；Ambarella为无人机、汽车等提供视频和图像处理芯片解决方案。

　　工程与农业机械公司。卡特彼勒、约翰·迪尔、天宝等公司无疑注意到了无人机在建筑、农业等领域的前景，以合作、采购或自研方式，将工业级无人机作为其自动化机械解决方案的一部分。

　　物流公司。全球物流龙头UPS成立子公司Flightforward从事无人机物流配送业务，于2019年7月向FAA申请商业飞行许可。联邦快递对物流无人机同样抱以厚望。

　　联邦监管政策。民用无人机由美国联邦航空管理局（FAA）实施监管，并从《2012年FAA现代化和改革法案》起步入正轨。2015年开始实施无人机注册制，正在打造无人交通管理（UTM）体系，计划2020年前将无人机系统纳入下一代国家空域系统（NextGenNAS），并于2025年前完成整合。鉴于美国市场的巨大体量和FAA在全球航空监管方面的关键地位，无人机面临的政策风险在未来5～10年内将逐步缩减，进一步释放工业级无人机商用潜能和投资价值。

　　地方监管政策。各州有权就无人机用于监视、打猎或搭载武器等情形作出限制性规定。但是，州与联邦之间规定冲突的情况仍有发生，2017年Singer诉马萨诸塞州牛顿市政府一案中，牛顿市政府关于无人机的监管规定被判与联邦法规冲突而败诉。

　　西欧

　　德国。德国、奥地利、瑞士汇聚了全球超过一半“隐形冠军”企业，将其制造业优势延续到了无人机领域，比如活塞发动机技术演进为汽油或重油航空发动机、飞行汽车和无人机实现共性发展等。

　　西欧监管政策。欧洲航空安全局（EASA）是欧盟因此也是西欧的民航安全管理机构，位于德国科隆。EASA正在积极完善无人机监管，于2019年6月发布了无人机通用规则，包括无人机的技术和操作要求。EASA计划在2019年10月提出关于城市视距内飞行（UrbanVLOS）和农村超视距飞行（RuralBVLOS）的修正案，到2021年6月将欧盟成员国的授权、认证和声明都完全迁移至新的欧盟监管体系。鉴于此，未来数年内欧盟的消费级和工业级无人机的法理依据将得以夯实，特别是商用领域有望迎来加速发展。

　　东亚

　　日本。日本无人机市场规模预计从2015年112亿日元增長至2022年1406亿日元，年复合增长率44%。其中最大的应用领域为农业（36%），其次为基础设施和实物资产检查（25%）、测绘（12%）。

　　日本监管政策。监管部门为日本国土交通省。2015年，日本航空法增加了无人机安全规定：对于禁止空域的飞行必须提前申请；应昼间视距内飞行，保持与人与地（水）面财物的距离等。

　　韩国。韩国要求商用无人机注册且飞手有对应驾照，市场发展态势良好。2017年，韩国政府宣布5年内向无人机行业投资1.2万亿韩元（约10.6亿美元），预计2025年前可创造16.4万个新就业岗位、实现4.1万亿韩元的无人机市场规模，10年内运营的工业级无人机超过6万架。

　　农业领域，韩国较早使用日本雅马哈植保无人机，中国厂商在韩也有所斩获；物流方面，韩国邮政（KoreaPost）计划2021年率先在山区和岛屿提供无人机物流服务，现处于测试阶段。

　　韩国的工业和财阀集团对于无人机的研发和应用相当重视。LGU+、SK电信等电信运营商积极探索工业级无人机在5G、监测和物流等领域的应用；现代汽车布局空中交通，投资美国TopFlightTechnologies公司，后者的混合动力无人机有效载重4千克时可飞行2小时，用于货运、检查和监视等；韩国斗山集团的全资子公司斗山摩拜创新（DMI）致力于开发便携式燃料电池系统，其首款燃料电池DP-20应用于工业级无人机，还为用户提供氢气订购和配送；三星近年来也申请了多项无人机专利。

　　其他国家和地区

　　印度。2018年12月民航新规生效，允许无人机商用飞行。同时，印度民航总局（DGCA）推出了无人交通管理平台DigitalSkyPlatform，对民用无人机、飞手和飞行活动进行注册和分类监管。鉴于印度近年来良好的经济增长势头和潜在市场规模，该监管政策变化对于工业级无人机在印度市场的发展是利好。

　　澳大利亚。监管部门为澳大利亚民航安全局（CASA）。目前，澳大利亚允许无人机在基站约10千米范围内运输小型的“即时”（just-in-time）货物。

　　WingAviationPtyLtd公司从2014年起在北堪培拉地区开展无人机货运测试，近18个月里无人机运输了食物、小型家用品、非处方药等超过3000次；SprayGrassAustralia公司则为采矿、油气和基础设施等行业提供无人机解决方案；位于悉尼的DroneShield公司为军队、政府和关键基础设施提供反无人机产品及服务，该公司在澳大利亚证券交易所上市。

　　以色列。在无人机技术创新和应用领域处于领先地位，以IAI（以色列航空工业公司）为龙头的航空防务体系帮助以色列成为全球最大军用无人机出口国。

　　以色列拥有众多无人机初创企业，比如工业设施巡检无人机公司Airobotics、物流无人机公司Flytrex、建筑工地监视无人机公司SiteAware（原Dronomy）、无人机增强现实公司Edgybees，以及CEVA等AI芯片公司。