近年來(lái),隨著大批農(nóng)村適齡勞動(dòng)力向城市轉(zhuǎn)移,面對(duì)大片良田,我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者利用自動(dòng)化機(jī)械完成生產(chǎn)的需求顯著增加。在利好政策的助推下,農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)成為推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要舉措之一,技術(shù)水平、普及程度和市場(chǎng)規(guī)模大幅提升。未來(lái),隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)與無(wú)人機(jī)產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)場(chǎng)景深度融合,農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)有望為智慧農(nóng)業(yè)賦能,有效加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè),助力鄉(xiāng)村振興。
政策環(huán)境:政策多維發(fā)力促進(jìn)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)研發(fā)應(yīng)用
近年來(lái),我國(guó)頒布系列政策鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)發(fā)展。一方面,著力推動(dòng)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)研發(fā)和制造水平提升。2022年2月,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于做好2022年全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興重點(diǎn)工作的意見》,提出應(yīng)提升農(nóng)機(jī)裝備研發(fā)應(yīng)用水平,將高端智能機(jī)械研發(fā)制造納入國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃并予以長(zhǎng)期穩(wěn)定支持。另一方面,為農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)購(gòu)置提供補(bǔ)貼。2017年起,我國(guó)實(shí)施了農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼引導(dǎo)植保無(wú)人機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點(diǎn)工作,2020年廣西、廣東等20個(gè)試點(diǎn)省份共申請(qǐng)中央財(cái)政補(bǔ)助資金2.23億元,補(bǔ)貼購(gòu)置植保無(wú)人九千余臺(tái)。《2021-2023年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼實(shí)施指導(dǎo)意見》提出,我國(guó)將全面開展植保無(wú)人駕駛航空器購(gòu)置補(bǔ)貼工作,進(jìn)一步強(qiáng)化財(cái)政支持力度。
技術(shù)環(huán)境:無(wú)人機(jī)通用技術(shù)成熟,新基建提供基礎(chǔ)支撐
盡管我國(guó)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)起步時(shí)間較晚,但近年來(lái)在政府、高校、科研單位、企業(yè)等積極探索下,無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)發(fā)展迅速。一是我國(guó)無(wú)人機(jī)研發(fā)可為農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)提供通用零部件和系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)。我國(guó)自20世紀(jì)50年代正式開始研制無(wú)人機(jī),主要發(fā)力領(lǐng)域在軍用領(lǐng)域。當(dāng)前,我國(guó)飛行器研發(fā)制造、飛控系統(tǒng)等通用技術(shù)和產(chǎn)品已達(dá)到世界一流水平,而軍事無(wú)人機(jī)技術(shù)的部分民用化可降低農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的研發(fā)門檻。二是5G等新基建為無(wú)人機(jī)農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供了穩(wěn)定的通信環(huán)境支持,同時(shí)芯片、傳感器、電池、攝像裝置等無(wú)人機(jī)零部件技術(shù)的革新也帶動(dòng)整機(jī)成本下降,推動(dòng)了農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)的應(yīng)用和普及。
產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu):由上游軟硬件供應(yīng)商和設(shè)計(jì)測(cè)試商、中游農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)品牌商及下游流通和應(yīng)用端構(gòu)成
產(chǎn)業(yè)鏈上游為軟硬件供應(yīng)商和設(shè)計(jì)測(cè)試商。硬件供應(yīng)商主要提供主控芯片、電池、云臺(tái)等產(chǎn)品,軟件供應(yīng)商主要提供航測(cè)軟件、無(wú)人機(jī)云系統(tǒng)等服務(wù);設(shè)計(jì)測(cè)試商負(fù)責(zé)提供總體設(shè)計(jì)和集成測(cè)試等服務(wù)。當(dāng)前,我國(guó)主控芯片、單片機(jī)、陀螺儀等飛控部件自主研發(fā)水平較低,80%以上的高端零部件來(lái)源于海外領(lǐng)先廠商。
中游為農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)品牌商,也是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié),整合上游軟硬件基礎(chǔ)上為下游的用戶提供無(wú)人機(jī)產(chǎn)品、培訓(xùn)、保險(xiǎn)、金融、植保等服務(wù)。目前市場(chǎng)份額最大的兩家廠商為大疆創(chuàng)新與極飛科技。農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)整機(jī)產(chǎn)品以植保無(wú)人機(jī)、遙感無(wú)人機(jī)為主,應(yīng)用場(chǎng)景集中在植后管理環(huán)節(jié)的打藥作業(yè)、農(nóng)田測(cè)繪和蟲害分析等方面,無(wú)人機(jī)播種、追肥、投飼等場(chǎng)景待進(jìn)一步開發(fā)。
下游是流通和應(yīng)用端,主要包括經(jīng)銷商、服務(wù)團(tuán)隊(duì)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者。其中服務(wù)團(tuán)隊(duì)是指批量采購(gòu)無(wú)人機(jī)并為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供飛防植保等系統(tǒng)作業(yè)服務(wù)的專業(yè)團(tuán)隊(duì),隨著農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)商業(yè)模式創(chuàng)新,服務(wù)團(tuán)隊(duì)的組織形式和業(yè)務(wù)模式也在不斷創(chuàng)新迭代。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者包括從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的個(gè)人和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)組織。
市場(chǎng)規(guī)模:整體規(guī)模處于高速增長(zhǎng)階段,區(qū)域市場(chǎng)分布不均
我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),擁有20億畝基本農(nóng)田,每年需要大量農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行輔助田間作業(yè)。隨著無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景拓展,近年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。數(shù)據(jù)顯示,2020年-2021年我國(guó)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅猛,2021年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到28.63億元,同比增長(zhǎng)率為124.2%。
我國(guó)地域遼闊、農(nóng)業(yè)自然條件差異極大,導(dǎo)致當(dāng)前農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)區(qū)域市場(chǎng)分布不均。土地平坦廣闊的黑龍江、新疆等地農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)普及程度較高,而地勢(shì)崎嶇、地塊較小、人口密集地區(qū)市場(chǎng)有待進(jìn)一步開發(fā),未來(lái)發(fā)展?jié)摿^大。
技術(shù)路線:多系統(tǒng)多路線并行發(fā)展,電動(dòng)無(wú)人機(jī)成為主流產(chǎn)品
農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)硬件配套裝備與軟件控制系統(tǒng)主要包括動(dòng)力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)和噴灑/播撒系統(tǒng)等。動(dòng)力系統(tǒng)為無(wú)人機(jī)提供動(dòng)力能源,主要分為油動(dòng)和電動(dòng)系統(tǒng)兩種類型,其中油動(dòng)系統(tǒng)多采用進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī);電動(dòng)機(jī)具備成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是目前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。當(dāng)前電池續(xù)航多在30分鐘以內(nèi),隨著鋰電池技術(shù)發(fā)展和石墨烯等材料應(yīng)用,農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間有望提升至1小時(shí)以上。
飛控系統(tǒng)為無(wú)人機(jī)整個(gè)飛行過(guò)程提供控制與決策。在定位與導(dǎo)航上,GNSS導(dǎo)航定位和RTK定位技術(shù)成為主流技術(shù);在航向測(cè)定上,部分廠商采用雙天線或組合導(dǎo)航系統(tǒng)以提高航向精度和抗干擾性。在避障上,常見技術(shù)包括RTK技術(shù)、超聲波測(cè)距、單目和雙目傳感器、微波雷達(dá)、飛行時(shí)差測(cè)距等。國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)產(chǎn)品處于世界領(lǐng)先地位,代表性產(chǎn)品包括極飛科技SUPERX2農(nóng)業(yè)飛控、大疆A2&A3飛控和一飛智控Finix200M等。
行業(yè)集中度持續(xù)提升,配套服務(wù)成為企業(yè)布局重要方向
近年來(lái),農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速,企業(yè)數(shù)量增多,競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。隨著行業(yè)規(guī)范準(zhǔn)則的設(shè)立與逐步完善,農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)行業(yè)準(zhǔn)入壁壘將逐漸提升,已在行業(yè)內(nèi)取得一定成效的企業(yè)將具備先發(fā)優(yōu)勢(shì),行業(yè)集中度將逐漸提升,品牌格局逐漸呈現(xiàn)二八分布。行業(yè)企業(yè)將主要在產(chǎn)業(yè)鏈中游發(fā)力,從承載力、續(xù)航能力、藥液漂移、降低環(huán)境影響等方面著力提升農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)性能。
當(dāng)前,我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)進(jìn)入機(jī)械化為主導(dǎo)的新階段。無(wú)人機(jī)有望與智能技術(shù)、農(nóng)藝制度、農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)、農(nóng)田建設(shè)等進(jìn)一步融合,更深入地介入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,影響農(nóng)業(yè)全行業(yè)鏈條,支撐智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。如“無(wú)人機(jī)+感應(yīng)器+大數(shù)據(jù)”在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域融合應(yīng)用,可形成多層次、全方位的“農(nóng)業(yè)地圖”,將土壤信息、作物信息、氣候信息和農(nóng)戶信息匯總和分析,進(jìn)一步深度參與農(nóng)業(yè)全流程作業(yè),形成農(nóng)業(yè)領(lǐng)域智慧化系統(tǒng)解決方案。