(原標(biāo)題：無(wú)人機(jī)丨植保機(jī)發(fā)展報(bào)告 大數(shù)據(jù)說(shuō)明前景可觀)
國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)處于起步階段，相對(duì)傳統(tǒng)植保優(yōu)勢(shì)顯著。植保無(wú)人機(jī)，顧名思義，即應(yīng)用于農(nóng)林植物保護(hù)的無(wú)人駕駛飛機(jī)，可以進(jìn)行噴灑農(nóng)藥、種子、粉劑等，具有效率高、環(huán)保、植保效果顯著、智能化等特點(diǎn)。主要由飛行平臺(tái)、飛控系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)三部分組成，可以通過(guò)地面遙控或GPS飛控，操作簡(jiǎn)單靈活。
按動(dòng)力類型可以分為油動(dòng)無(wú)人機(jī)和電動(dòng)無(wú)人機(jī)。油動(dòng)無(wú)人機(jī)機(jī)構(gòu)占比約3%，主要是由于操作難度大，價(jià)格昂貴，研發(fā)難度大。
目前電動(dòng)無(wú)人機(jī)成為很多小企業(yè)切入植保無(wú)人機(jī)領(lǐng)域必然選擇。電機(jī)飛行80%靠飛控，20%靠飛手經(jīng)驗(yàn)，輕巧，靈活，操作簡(jiǎn)單，故障率低，對(duì)飛手的技能要求較低;油機(jī)對(duì)操控手的技能要求比較高，目前國(guó)內(nèi)操作嫻熟的無(wú)人機(jī)飛手短缺。況且電機(jī)比較容易維修和維護(hù)，而油機(jī)相對(duì)復(fù)雜，維修和保養(yǎng)要求都相對(duì)較高。國(guó)內(nèi)的土地單戶的種植面積較小，土地分散且大都不平整，使得油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)載荷量大的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮不出來(lái)。再加上油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)價(jià)格昂貴，導(dǎo)致目前國(guó)內(nèi)的植保無(wú)人機(jī)只有3%是油動(dòng)的。對(duì)于企業(yè)而言，用于航模航拍的電動(dòng)無(wú)人機(jī)在中國(guó)是一個(gè)完整且競(jìng)爭(zhēng)充分的行業(yè)，而油動(dòng)植保工程型無(wú)人機(jī)載荷在10-45公斤之間，是處在航模與載人飛機(jī)之間的一個(gè)斷層，研發(fā)沒有現(xiàn)成教材，都是在嘗試和摸索，相對(duì)困難。
電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)與油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)對(duì)比
但隨著土地流轉(zhuǎn)的推進(jìn)，土地集約化經(jīng)營(yíng)成為趨勢(shì)，油動(dòng)無(wú)人機(jī)植保的載荷大和續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)的性能優(yōu)勢(shì)會(huì)凸顯出來(lái)，再加上飛控系統(tǒng)的改進(jìn)，傻瓜式操作的到來(lái)，油動(dòng)無(wú)人機(jī)的未來(lái)空間很大。
按照旋翼結(jié)構(gòu)可以分為固定翼、單旋翼和多旋翼。固定翼載荷大、飛行速度快，但價(jià)格高且不能垂直起飛，比較適合平原地區(qū)的大面積作業(yè)，不適合中國(guó)大部分地區(qū)地形復(fù)雜、地塊狹小的環(huán)境。
單旋翼電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)作業(yè)效果好，但價(jià)格更貴。單旋翼電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)旋翼大，飛行穩(wěn)定抗風(fēng)性能好，向下氣流強(qiáng)勁而穩(wěn)定、可以打透茂密的枝葉，施藥效果好。多旋翼植保無(wú)人機(jī)旋翼較小，旋轉(zhuǎn)方向兩兩相反，導(dǎo)致風(fēng)場(chǎng)散亂，風(fēng)場(chǎng)覆蓋范圍小，向下氣流相互干擾，風(fēng)場(chǎng)比較復(fù)雜，穿透性較小，所以施藥效果比單旋翼差，為加大噴灑面積，會(huì)把噴桿加長(zhǎng)(噴桿總長(zhǎng)超過(guò)旋翼直徑)，由于空氣動(dòng)力原因，在作業(yè)時(shí)會(huì)左右搖擺，導(dǎo)致飛行不穩(wěn)定，作業(yè)難度加大，增加摔機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。單旋翼核心部件為進(jìn)口電機(jī)，構(gòu)件為航空鋁材，碳纖材料，結(jié)實(shí)耐用，性能穩(wěn)定，造價(jià)較高。多旋翼技術(shù)門檻較低，使用航模級(jí)別的國(guó)產(chǎn)電機(jī)和配件，所以價(jià)格便宜，并且能夠?qū)崿F(xiàn)空中懸停。
單旋翼植保無(wú)人機(jī)——日本雅馬哈公司的RMAX
多旋翼植保無(wú)人機(jī)——高科新農(nóng)的德美特M234-AT
四大特征強(qiáng)勢(shì)替代人工植保
植保無(wú)人機(jī)在效率、安全、環(huán)保、防治效果、成本等方面大幅領(lǐng)先與傳統(tǒng)的人工植保方式。
效率高。無(wú)人機(jī)每分鐘可以完成1-2畝的農(nóng)藥噴灑作業(yè)，而人工噴灑農(nóng)藥的效率大約每小時(shí)2畝，無(wú)人機(jī)的效率目前是人工的30-60倍，考慮無(wú)人機(jī)技術(shù)的提升，土地的平整和規(guī)?；?，無(wú)人機(jī)效率上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越大。
安全性。無(wú)人機(jī)植保實(shí)現(xiàn)了人和藥的分離，通過(guò)地面遙控或GPS飛控操作，噴灑作業(yè)人員遠(yuǎn)距離操作避免暴露于農(nóng)藥下的危險(xiǎn)，即使在加注農(nóng)藥時(shí)，現(xiàn)在也已經(jīng)開發(fā)出來(lái)自動(dòng)加注機(jī)。而人工植保方式下，人和農(nóng)藥長(zhǎng)時(shí)間的接觸不可避免，據(jù)報(bào)道，每年噴灑農(nóng)藥出現(xiàn)中毒癥狀人數(shù)多達(dá)10萬(wàn)人。
防治效果好，且更加環(huán)保。植保無(wú)人機(jī)采用噴霧噴灑方式，具有作業(yè)高度低，飄移少，可空中懸停等特點(diǎn)，噴灑農(nóng)藥時(shí)旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加物流對(duì)農(nóng)作物的穿透性，防治效果好，也可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量，90%的用水量，大大降低了資源成本。人工植保下農(nóng)藥的利用率只有30%，大量農(nóng)藥進(jìn)入土壤和河流，造成環(huán)境污染，糧食中大量農(nóng)藥殘留。并且無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)噴灑路徑規(guī)劃，有效避免了人工方式下的重噴和漏噴現(xiàn)象，防治效果更加得到保證。
經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。在成本方面植保無(wú)人機(jī)也取得優(yōu)勢(shì)。以電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)為例，每組電池6塊鋰電池成本12000元，每次作業(yè)面積15畝，充放電壽命200次，每畝分?jǐn)偝杀?元;飛手兩名，人工費(fèi)用2元/畝;能源(電)費(fèi)用2元/畝;無(wú)人機(jī)費(fèi)用10萬(wàn)計(jì)，折舊3年，每年作業(yè)20000畝，每畝成本不到2元。農(nóng)藥成本相對(duì)人工節(jié)省50%，約5元/畝，相關(guān)維護(hù)費(fèi)用1元/畝，每次共計(jì)16元/畝。人工植保方面，每小時(shí)作業(yè)面積2畝，每天8小時(shí)計(jì)16畝，人工成本160元，每畝10元;農(nóng)藥10元，每次植保費(fèi)用共20元/畝。再考慮植保無(wú)人機(jī)的政府補(bǔ)貼、電池費(fèi)用下降、技術(shù)升級(jí)，成本優(yōu)勢(shì)會(huì)越來(lái)越大。
無(wú)人機(jī)植保和人工植保費(fèi)用比較
植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈解析
植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈可劃分為三個(gè)環(huán)節(jié)，上游研發(fā)制造，中游經(jīng)營(yíng)運(yùn)行，下游輔助保障。
上游研發(fā)制造環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容是研發(fā)制造植保無(wú)人機(jī)整機(jī)。進(jìn)一步專業(yè)分工，又可細(xì)化為機(jī)體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)、飛行控制、數(shù)傳通信、導(dǎo)航航管和噴施設(shè)備等專業(yè)。充分市場(chǎng)化的研發(fā)制造產(chǎn)業(yè)，由各專業(yè)企業(yè)和植保無(wú)人機(jī)整機(jī)企業(yè)共同構(gòu)成。除此之外包括三方面：
1.從通航法規(guī)上講，植保無(wú)人機(jī)還要要在此階段獲取限用類特殊適航證、駕駛證以及空管系統(tǒng)的研制。
2.需做好運(yùn)載車輛，航空施用農(nóng)藥等設(shè)備和產(chǎn)品的配套。運(yùn)載車輛保障將植保無(wú)人機(jī)運(yùn)輸至作業(yè)點(diǎn)，空施農(nóng)藥保障飛防作業(yè)的植保效率和施藥效果。
3.操作人員的培訓(xùn)。植保無(wú)人機(jī)操控手需通過(guò)培訓(xùn)，獲取相應(yīng)等級(jí)的無(wú)人機(jī)駕駛員證書;同時(shí)，還必須對(duì)飛防作業(yè)的各個(gè)職能崗位進(jìn)行職業(yè)化培訓(xùn)，以滿足飛防作業(yè)對(duì)人員的專業(yè)化需求。
中游經(jīng)營(yíng)運(yùn)行環(huán)節(jié)的主體是飛防大隊(duì)。飛防大隊(duì)?wèi)?yīng)該具備植保無(wú)人機(jī)、運(yùn)載車輛、無(wú)人機(jī)操控手、飛行調(diào)試員、農(nóng)藥技師等，還需要獲得經(jīng)營(yíng)許可以及通用航空法規(guī)下的航空作業(yè)許可。同時(shí)，飛防大隊(duì)在飛行進(jìn)行作業(yè)時(shí)，還應(yīng)該向相關(guān)空管部門申請(qǐng)臨時(shí)空域。飛防大隊(duì)直接面向農(nóng)業(yè)種植用戶，其經(jīng)營(yíng)活動(dòng)為用戶提供大田作物施藥、經(jīng)濟(jì)作物施藥、水面作物施藥、果木施藥、草場(chǎng)施藥及經(jīng)濟(jì)作物施肥等植保服務(wù)，獲得產(chǎn)業(yè)的收益產(chǎn)值。
下游輔助保障環(huán)節(jié)中植保無(wú)人機(jī)的維護(hù)修理是保障無(wú)人機(jī)持續(xù)適航的基礎(chǔ)。同時(shí)，油料、電池、以及易損備件等無(wú)人機(jī)消耗品的供給，空施農(nóng)藥的穩(wěn)定渠道保證，以及氣象信息、植保信息、交通信息等各類信息也是飛防大隊(duì)不可或缺的保障。此外，持續(xù)適航、空管系統(tǒng)保障、駕駛員審核同時(shí)跟上。無(wú)人機(jī)駕駛員和在崗人員都有繼續(xù)培訓(xùn)的需要，以保證對(duì)人力資源素質(zhì)的需求。特別需要注意的是無(wú)人機(jī)空管系統(tǒng)?？展芟到y(tǒng)也分為研發(fā)制造、經(jīng)營(yíng)運(yùn)行、輔助保障三個(gè)階段。其建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、保障應(yīng)該由國(guó)家相關(guān)航管部門負(fù)責(zé)?？展芟到y(tǒng)可以建立在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，在對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行航管的同時(shí)，還可建立飛防大隊(duì)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)植保無(wú)人機(jī)物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)。值得一提的是，植保無(wú)人機(jī)保險(xiǎn)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)，可降低飛防大隊(duì)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，減少經(jīng)營(yíng)損失。
專業(yè)的飛防大隊(duì)是未來(lái)植保無(wú)人機(jī)的真正購(gòu)買者和使用者
農(nóng)場(chǎng)主會(huì)將植保服務(wù)外包給專業(yè)飛防大隊(duì)，后者正是未來(lái)植保無(wú)人機(jī)的購(gòu)買主力。植保服務(wù)是一個(gè)綜合性服務(wù)體系，而不是簡(jiǎn)單的把藥噴到田里。同時(shí)，植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用還涉及到飛機(jī)維護(hù)、保養(yǎng)、維修、保險(xiǎn)、法律法規(guī)、植保應(yīng)用等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，其中涉及大量的機(jī)械、農(nóng)業(yè)等專業(yè)知識(shí)。因此，在我國(guó)適應(yīng)土地流轉(zhuǎn)，大規(guī)模農(nóng)業(yè)集約化經(jīng)營(yíng)的趨勢(shì)，運(yùn)用科學(xué)化、專業(yè)化的方法管理農(nóng)業(yè)，將各個(gè)任務(wù)作業(yè)拆解外包給專業(yè)化的團(tuán)隊(duì)是必然選擇。
飛防大隊(duì)是一個(gè)能夠快速提供植保服務(wù)并能夠?qū)嵤┯姆?wù)化組織，無(wú)人機(jī)植保的高效率和低成本成是在市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)中致勝的法寶。縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家，以使用無(wú)人機(jī)作業(yè)頻率最高的日本來(lái)說(shuō)，農(nóng)場(chǎng)主購(gòu)買無(wú)人機(jī)的只占了16.3%，其余部分均為專業(yè)化組織或者協(xié)會(huì)購(gòu)買。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)有一萬(wàn)多家植保服務(wù)商提供植保服務(wù)，而購(gòu)買無(wú)人機(jī)的農(nóng)場(chǎng)主相對(duì)較少。
中國(guó)無(wú)人機(jī)植保相比發(fā)達(dá)國(guó)家處于起步階段
2015年全國(guó)植保無(wú)人機(jī)保有量達(dá)2324架(31個(gè)省統(tǒng)計(jì))，總作業(yè)面積達(dá)1152.8萬(wàn)畝次，較之2014年的695架、426萬(wàn)畝，同比增長(zhǎng)分別是234%、170.6%。但是，目前國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)植保仍以人工加手動(dòng)、電動(dòng)噴霧機(jī)這樣的半機(jī)械化裝備為主，占比超過(guò)90%，航空植保比例小于2%。按2015年植保無(wú)人機(jī)總作業(yè)面積達(dá)1152.8萬(wàn)畝次計(jì)算，無(wú)人機(jī)植保比例不到1%，而美國(guó)、日本的農(nóng)用航空作業(yè)占耕地面積比例分別達(dá)到50%、54%，世界平均水平也達(dá)到了遠(yuǎn)高于我國(guó)的17%，我國(guó)在航空植保方面還處于剛剛起步階段。
中、美、日農(nóng)用航空作業(yè)占耕地面積比例(%)
從世界范圍來(lái)看，農(nóng)業(yè)植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用較為普遍的有日本、韓國(guó)等農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較發(fā)達(dá)的國(guó)家。由于美國(guó)農(nóng)業(yè)組織方式采用大農(nóng)場(chǎng)為主，大面積農(nóng)業(yè)植保采用載重更大的有人駕駛飛機(jī)噴藥，使用無(wú)人機(jī)植保較少，導(dǎo)致美國(guó)植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后于日本。
他山之玉一：日本耕地特征與我國(guó)相似，無(wú)人機(jī)植保第一大國(guó)經(jīng)驗(yàn)值得借鑒
早在1987 年Yamaha(雅馬哈)公司受日本農(nóng)業(yè)部委托，生產(chǎn)出世界上第一臺(tái)20 kg級(jí)噴藥無(wú)人機(jī)“R-50”，經(jīng)過(guò)20 多年的發(fā)展，目前日本擁有2346架已注冊(cè)的農(nóng)用無(wú)人直升機(jī)，操作人員14163人，成為世界上應(yīng)用無(wú)人機(jī)植保第一大國(guó)。日本雅馬哈公司生產(chǎn)的植保無(wú)人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)更換油箱、補(bǔ)充藥劑、定高飛行、基本實(shí)現(xiàn)傻瓜式操作，用戶只要一鍵操作，飛機(jī)將自主起飛，達(dá)到設(shè)定高度后懸停，用戶可方便的操縱飛機(jī)前進(jìn)后退，降低了對(duì)農(nóng)民的技術(shù)要求，飛機(jī)的穩(wěn)定性、作業(yè)效率和安全性大大提高。
日本農(nóng)民戶均耕地面積小，地形多山，與我國(guó)相似，適應(yīng)單旋翼植保無(wú)人機(jī)作業(yè)，研究日本的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。然而，中國(guó)和日本的情況也有所不同。日本的田地間水泥機(jī)耕道比較完備，農(nóng)民收入比較高，每畝噴灑收入是中國(guó)的10倍。因此，日本選擇起飛重量110公斤的雅馬哈油動(dòng)無(wú)人機(jī)作為植保無(wú)人機(jī)，可以達(dá)到出入田間作業(yè)，較長(zhǎng)的滯空時(shí)間降低了起降的次數(shù)，從而降低了事故率，提升了作業(yè)效率。
他山之玉二：美國(guó)大力扶持推動(dòng)農(nóng)業(yè)航空發(fā)展成熟，直接貢獻(xiàn)率為15%以上
美國(guó)是農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)最成熟的國(guó)家之一，已形成較完善的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)體系，據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)航空對(duì)農(nóng)業(yè)的直接貢獻(xiàn)率為15%以上。其中，美固定翼飛機(jī)植保發(fā)展最為成熟。
美國(guó)有農(nóng)用航空相關(guān)企業(yè)2000多家，已成立國(guó)家農(nóng)業(yè)航空協(xié)會(huì)(National AgriculturalAviation Association, NAAA)和近40個(gè)州級(jí)農(nóng)業(yè)航空協(xié)會(huì)，NAAA有來(lái)自于46個(gè)州的會(huì)員1800個(gè)。
全國(guó)在用農(nóng)用飛機(jī)4000，共有機(jī)型20多種，以有人駕駛固定翼飛機(jī)為主，約占88%。在冊(cè)的農(nóng)用飛機(jī)駕駛員3200多名。
年處理40%以上的耕地面積，全美65%的化學(xué)農(nóng)藥采用飛機(jī)作業(yè)完成噴灑，其中水稻施藥作業(yè)100%采用航空作業(yè)方式。此前，美國(guó)因農(nóng)業(yè)勞動(dòng)人工成本太高，一度放棄國(guó)內(nèi)的水稻種植，大米全部進(jìn)口。后來(lái)使用了航空作業(yè)，到20世紀(jì)70年代末期，一躍而成為世界上主要的稻米出口國(guó)之一。
國(guó)家大力扶持農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是美國(guó)農(nóng)業(yè)航空發(fā)達(dá)的重要原因之一。美國(guó)從上世紀(jì)70年代就開始研究航空噴施作業(yè)技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化模型，用戶輸入噴嘴、藥液、飛機(jī)類型、天氣因素等，通過(guò)對(duì)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用，即可預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的飄移、霧滴的運(yùn)動(dòng)和地面沉積模式等。美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)了豁免農(nóng)用飛機(jī)每次起降100美元的機(jī)場(chǎng)使用費(fèi)的議案，2014年白宮的預(yù)算中預(yù)計(jì)繼續(xù)投入73億美元支持該議案，以降低農(nóng)業(yè)航空作業(yè)的成本。在NAAA的推動(dòng)下，自2002年以來(lái)已投入約700萬(wàn)美元用于農(nóng)業(yè)航空技術(shù)研發(fā)，參議院已通過(guò)議案將繼續(xù)大力支持開發(fā)更高效、使用成本更低的農(nóng)業(yè)航空相關(guān)技術(shù)。
基于我國(guó)獨(dú)特的環(huán)境，國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)技術(shù)縮小差距的同時(shí)實(shí)用性和性價(jià)比更高
我國(guó)的植保無(wú)人機(jī)起步較晚。真正開始研制的時(shí)間只有十多年，具體進(jìn)程梳理如下：
國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)發(fā)展歷程
載藥量：RMAX達(dá)到20公斤，但RMAX的價(jià)格達(dá)到100萬(wàn)以上，是中國(guó)市場(chǎng)消費(fèi)能力所不能接受的;
起飛重量：110公斤的起飛重量使得該產(chǎn)品在中國(guó)的田地上不易使用，需要三四個(gè)人才可以抬到田間作業(yè)，在日本有完備的水泥機(jī)耕道系統(tǒng)，但是在中國(guó)考慮到溝渠、樹木、電線、田埂等復(fù)雜因素，中國(guó)要建成完整的機(jī)耕道系統(tǒng)需要很長(zhǎng)的時(shí)間。
相對(duì)來(lái)講，載藥量15公斤比較符合現(xiàn)階段中國(guó)無(wú)人機(jī)植保行業(yè)的需求，一方面載藥量達(dá)到15公斤，滯空時(shí)間可以達(dá)到近20分鐘，從而可以達(dá)到每天300～500畝的作業(yè)效率;另一方面，25萬(wàn)的價(jià)格從性價(jià)比來(lái)說(shuō)要高于雅馬哈RMAX無(wú)人機(jī)。此外，從參數(shù)對(duì)比中也可以看出，漢和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軌跡記錄儀是漢和無(wú)人機(jī)的特色，可以進(jìn)行噴灑軌跡的記錄和管理，對(duì)漏噴和復(fù)噴進(jìn)行警告，從而使得農(nóng)業(yè)噴灑作業(yè)更加智能化，也可以做為作業(yè)管理的依據(jù)。
大載荷長(zhǎng)續(xù)航是我國(guó)植保無(wú)人機(jī)的發(fā)展方向。隨著未來(lái)土地流轉(zhuǎn)，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施完善，大載荷的植保無(wú)人機(jī)是發(fā)展的趨勢(shì)。
中國(guó)植保無(wú)人機(jī)發(fā)展柱狀圖
未來(lái)每年全產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)空間近400億，植保服務(wù)是產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)
國(guó)際經(jīng)驗(yàn)表明，農(nóng)業(yè)是無(wú)人機(jī)民用領(lǐng)域第一個(gè)，也是最大的一個(gè)市場(chǎng)。在美國(guó)，根據(jù)國(guó)際無(wú)人機(jī)系統(tǒng)協(xié)會(huì)(AUVSI)的一份報(bào)告預(yù)測(cè)，2015~2025年無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域中的應(yīng)用將為美國(guó)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)820億美元，其中756億直接來(lái)自農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。日本植保無(wú)人機(jī)市場(chǎng)占有率70%的Yamaha 2014年植保無(wú)人機(jī)銷售額50億日元，以此估測(cè)日本每年植保無(wú)人機(jī)整機(jī)銷售的市場(chǎng)空間約合人民幣4.64億。中國(guó)的耕地面積是日本的28倍，潛力巨大。
2016-2020年中性預(yù)期下，無(wú)人機(jī)累計(jì)市場(chǎng)空間24.30億，每年植保服務(wù)市場(chǎng)空間72.90億?！?015中國(guó)國(guó)土資源公報(bào)》顯示，截至2015年末，全國(guó)耕地面積為20.25億畝。樂觀估計(jì)下2020年我國(guó)無(wú)人機(jī)植保滲透率約15%，中性估計(jì)下達(dá)到8%，悲觀估計(jì)下達(dá)到5%，目前無(wú)人機(jī)植保滲透率不足1%，以植保無(wú)人機(jī)工作年限3~5來(lái)看，目前的存量無(wú)人機(jī)在2020年前陸續(xù)淘汰。
無(wú)人機(jī)植保行業(yè)空間測(cè)算(2016-2020)
悲觀、中性、樂觀估計(jì)下到2020年累計(jì)無(wú)人機(jī)植保整機(jī)市場(chǎng)空間15.19億、24.30億、45.56億，規(guī)模更大的是植保服務(wù)市場(chǎng)，分別達(dá)到45.56億、72.90億、136.69億。若考慮龐大的無(wú)人機(jī)保養(yǎng)維護(hù)，零部件(如電池)更換市場(chǎng)，泛無(wú)人機(jī)植保市場(chǎng)空間巨大。
遠(yuǎn)期市場(chǎng)成熟時(shí)，中性預(yù)期下全產(chǎn)業(yè)每年市場(chǎng)空間近400億。再測(cè)算一下無(wú)人機(jī)植保完全發(fā)展成熟時(shí)的市場(chǎng)情況，目前日本的滲透率已經(jīng)達(dá)到54%，樂觀估計(jì)我國(guó)能達(dá)到50%，中性40%，悲觀30%。電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)目前折舊年限3年，油動(dòng)5年，以4年為植保無(wú)人機(jī)的平均壽命計(jì)，在市場(chǎng)成熟情況下已經(jīng)沒有增量的植保無(wú)人機(jī)需求，只有存量更新。
無(wú)人機(jī)植保行業(yè)空間測(cè)算(市場(chǎng)完全成熟)
悲觀、中性、樂觀預(yù)期下，每年無(wú)人機(jī)整機(jī)市場(chǎng)空間22.78億、30.38億、37.97億，每年的植保服務(wù)市場(chǎng)空間273.38億、364.50億、455.63億，中性下全產(chǎn)業(yè)每年的市場(chǎng)空間接近400億。很明顯植保服務(wù)的市場(chǎng)空間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無(wú)人機(jī)機(jī)器制造本身。伴隨技術(shù)進(jìn)步，無(wú)人機(jī)植保作業(yè)效率提升、無(wú)人機(jī)的壽命會(huì)增加，還會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)市場(chǎng)相對(duì)植保服務(wù)市場(chǎng)更小。
無(wú)人機(jī)在泛植保應(yīng)用領(lǐng)域拓展空間巨大
農(nóng)業(yè)植保的時(shí)間在一年中所占的時(shí)間很短，這很容易造成專業(yè)植保服務(wù)團(tuán)隊(duì)人員和設(shè)備閑置，也不利于留住專業(yè)的飛手。植保無(wú)人機(jī)在非植保時(shí)間可以通過(guò)農(nóng)作物監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)播種、為農(nóng)村地區(qū)提供送快遞服務(wù)等方式進(jìn)一步發(fā)揮價(jià)值。
農(nóng)作物監(jiān)測(cè)
植保無(wú)人機(jī)搭載相關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)備可以對(duì)農(nóng)田土壤濕度、病蟲害情況等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。土壤濕度是水文、生態(tài)、農(nóng)業(yè)等方面研究的重要指標(biāo)，它直接地控制著陸面和大氣之間水分及熱量的輸送和平衡。監(jiān)測(cè)區(qū)域土壤濕度有利于控制區(qū)域內(nèi)的水澇、干旱及農(nóng)作物生態(tài)長(zhǎng)勢(shì)評(píng)估。傳統(tǒng)的土壤濕度監(jiān)測(cè)站不能滿足大面積、長(zhǎng)期的土壤濕度動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求，限制了其在農(nóng)業(yè)信息化、自動(dòng)化方面的發(fā)展及應(yīng)用，而光學(xué)設(shè)備在高空中會(huì)受到云層的阻礙，使高空飛行設(shè)備的應(yīng)用受到了限制，因此無(wú)人機(jī)的應(yīng)用成為了解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
無(wú)人機(jī)搭載可見光-近紅外光設(shè)備作為檢測(cè)手段，完成了土壤濕度的合理化監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)比圖像的各種空間分析特性，得到提高土壤濕度與包含信息的相關(guān)系數(shù)，保證了所建立的模型的高準(zhǔn)確性，完成了土壤濕度的合理化監(jiān)測(cè)。使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行土壤濕度監(jiān)測(cè)具有成本低、時(shí)效性好、方便攜帶等多方面優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)土地遼闊、地形類別復(fù)雜的前提下具有很好的實(shí)用價(jià)值。
無(wú)人機(jī)搭載特殊的光譜分析儀，專門用來(lái)偵察農(nóng)田、果園中病蟲害，甚至供求狀況。通過(guò)在農(nóng)作物種植區(qū)域巡視，可以很快判斷區(qū)域內(nèi)某一植株的患病以及患病類型，及早采取有針對(duì)性的措施。通過(guò)巡檢可以為產(chǎn)量情況做一個(gè)預(yù)判，匯集所有無(wú)人機(jī)巡檢的數(shù)據(jù)甚至可以預(yù)計(jì)出未來(lái)農(nóng)作物市場(chǎng)的供求狀況。
植保無(wú)人機(jī)所掌握的巡檢數(shù)據(jù)和農(nóng)藥噴灑數(shù)據(jù)可以匯總成農(nóng)作物生產(chǎn)全周期的數(shù)據(jù)，為真正意義上的食品安全可追溯創(chuàng)造了條件。
無(wú)人機(jī)播種
最近，位于美國(guó)俄勒岡州西北部城鎮(zhèn)比佛頓的無(wú)人機(jī)創(chuàng)業(yè)公司DroneSeed 開發(fā)出一款高速播種無(wú)人機(jī)，可利用壓縮空氣將種子射入土壤中。創(chuàng)始人Grant Canary 和Ryan Mykita 表示，創(chuàng)立公司的初衷是想改變植樹的方式。目前，該無(wú)人機(jī)已在美國(guó)西北部森林再造中應(yīng)用。
DroneSeed 利用一些傳感器可繪制3D地圖，并且分析出哪些地方對(duì)于植物來(lái)說(shuō)是容易生存的，最后將包裹好的種子射向土壤中。DroneSeed 的續(xù)航時(shí)間為30分鐘，更換電池后可持續(xù)作業(yè)1.5小時(shí)。傳統(tǒng)的人力播種，每人每天大概能種800粒種子。同樣的工作量，無(wú)人機(jī)預(yù)計(jì)1個(gè)小時(shí)就能完成。
常見的植保無(wú)人機(jī)主要從事農(nóng)藥噴灑的工作，一年中噴灑農(nóng)藥的作業(yè)時(shí)間很短，不可避免造成無(wú)人機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的閑置，播種的時(shí)間正好的噴灑農(nóng)藥時(shí)間錯(cuò)開，可以考慮將植保無(wú)人機(jī)的相關(guān)配件，如藥箱等改裝成播種無(wú)人機(jī)。
無(wú)人機(jī)送快遞
農(nóng)村電商發(fā)展正如火如荼，阿里和京東都把農(nóng)村電商作為下一個(gè)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)。阿里平臺(tái)的農(nóng)產(chǎn)品賣家數(shù)量，從2013年到2015年就實(shí)現(xiàn)了翻倍。到2015年底阿里集團(tuán)已啟動(dòng)了14000個(gè)村淘點(diǎn)，招募了12000多個(gè)村淘合伙人，其2016年的目標(biāo)是村淘點(diǎn)增到40000家。京東鄉(xiāng)村推廣員達(dá)到20萬(wàn)人，服務(wù)20萬(wàn)行政村。京東縣級(jí)服務(wù)中心1400多家。京東幫服務(wù)店布局1400多家。地方特產(chǎn)館特產(chǎn)店已達(dá)到700多家。京東農(nóng)資電商的合作涉農(nóng)企業(yè)已達(dá)到200多家。已授權(quán)的京東農(nóng)資服務(wù)中心達(dá)到65家。
但農(nóng)村地廣人稀，物流成本高昂，大部分鄉(xiāng)村是無(wú)法向城市一樣快遞送貨上門的，只能送到鄉(xiāng)鎮(zhèn)的固定收貨點(diǎn)。這極大的影響了用戶體驗(yàn)，電子商務(wù)的及時(shí)性和便利性大打折扣，另一方面快遞公司通過(guò)放棄“最后一公里”配送而降低物流成本變相轉(zhuǎn)嫁到用戶身上，用戶自己取件本身就付出了金錢成本和時(shí)間成本，所以這和快遞公司送貨上門再收取高昂的快遞費(fèi)用沒有本質(zhì)區(qū)別。高昂的“最后一公里”成本越來(lái)越成為農(nóng)村電商的發(fā)展瓶頸。
植保無(wú)人機(jī)起飛是必然選擇，土地流轉(zhuǎn)及補(bǔ)貼政策助力發(fā)展。老齡化背景下農(nóng)村人口外流，人工成本上升提高機(jī)械化率是大勢(shì)所趨。
我國(guó)已經(jīng)步入老齡化社會(huì)。中國(guó)的老齡化近年來(lái)維持上升的趨勢(shì)，根據(jù)抽樣數(shù)據(jù)，60歲以上人口比例已經(jīng)由2003年的11.97%上升至2014年的15.55%。國(guó)際上通?？捶ㄊ?，當(dāng)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)60歲以上老年人口占人口總數(shù)的10%，或65歲以上老年人口占人口總數(shù)的7%，即意味著這個(gè)國(guó)家或地區(qū)的人口處于老齡化社會(huì)。那么我國(guó)已經(jīng)步入了老齡化社會(huì)。
農(nóng)村人口大量流出。隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，農(nóng)村人口通過(guò)升學(xué)、經(jīng)商、務(wù)工等各種形式，進(jìn)入城市，農(nóng)村人口大量流出，鄉(xiāng)村總?cè)丝谝呀?jīng)從2000的8億快速下降到2015年的6億人，農(nóng)民工人數(shù)也由2008年的2.25億上升到2015年的2.77億。
老齡化疊加人口流出使得農(nóng)村的勞動(dòng)力人口銳減，傳統(tǒng)的人力密集型的農(nóng)業(yè)模式已經(jīng)不可持續(xù)，“機(jī)器替人”成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
農(nóng)業(yè)從業(yè)人員工資正在快速上升。近年來(lái)人工成本不斷上升，私營(yíng)單位農(nóng)林牧漁行業(yè)的平均工資從2008年12484元上升到2015年的28869元，年均增幅12.7%。而城鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資2014年達(dá)到56360元。農(nóng)業(yè)人員工資相對(duì)較低，長(zhǎng)期而言，人口從農(nóng)業(yè)流出的動(dòng)力明顯，同時(shí)政府對(duì)“三農(nóng)”問(wèn)題的重視，以及提高農(nóng)民收入對(duì)促銷費(fèi)、消除貧困等的重要意義，農(nóng)業(yè)從業(yè)人員工資上升是大概率。
我國(guó)農(nóng)村人口占比正在快速下降，未來(lái)還有很大下降空間。傳統(tǒng)的家庭小面積手工為主的農(nóng)業(yè)種植方式正在發(fā)生改變，農(nóng)村人口比重下降是21世紀(jì)以來(lái)的大趨勢(shì)，我國(guó)農(nóng)村人口占比已經(jīng)從2003年59.47%下降到2015年的43.90%，下降了15.57%。對(duì)照國(guó)際情況：美國(guó)直接從事第一產(chǎn)業(yè)的人口占比1.6%，日本下降到3.7%，韓國(guó)6.1%，而國(guó)內(nèi)2015年農(nóng)村人口占比高達(dá)43.90%，農(nóng)村人口大部分是直接從事第一產(chǎn)業(yè)的，由此可知我國(guó)第一產(chǎn)業(yè)人口占比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國(guó)家，下降空間很大。按照目前趨勢(shì)，未來(lái)農(nóng)村人口還會(huì)快速下降。
提升植保機(jī)械化率是實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化目標(biāo)重中之重
植保環(huán)節(jié)機(jī)械化率低于2%，是我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的短板。2015年農(nóng)業(yè)機(jī)械化裝備水平、作業(yè)水平、安全水平、社會(huì)化服務(wù)水平穩(wěn)步提升，農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化率預(yù)計(jì)達(dá)到63%，力爭(zhēng)2020年農(nóng)作物耕種收綜合機(jī)械化水平超過(guò)68%，其中糧食作物超過(guò)80%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)植保環(huán)節(jié)機(jī)械化率低于2%，植保機(jī)械以手動(dòng)和小型機(jī)(電)動(dòng)噴霧機(jī)為主，其中手動(dòng)施藥藥械、背負(fù)式機(jī)動(dòng)藥械分別占國(guó)內(nèi)植保機(jī)械保有量的93.07%和5.53%，拖拉機(jī)懸掛式植保機(jī)械約占0.57%。由此可見，植保機(jī)械化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于作物耕種收綜合機(jī)械化水平，也低于機(jī)耕、機(jī)種、機(jī)收水平，成為我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化最大的短板。這個(gè)問(wèn)題會(huì)越來(lái)越得到國(guó)家和社會(huì)的重視，植保無(wú)人機(jī)正是彌補(bǔ)這一短板的利器。
植保機(jī)械化水平
農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平
農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼力度很大，植保補(bǔ)貼資金充足。近幾年全國(guó)農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼力度一直很大，2015年達(dá)到228.09億，一旦植保無(wú)人機(jī)進(jìn)入國(guó)家層面的補(bǔ)貼后，為了補(bǔ)齊農(nóng)業(yè)機(jī)械化的短板，相應(yīng)的補(bǔ)貼力度會(huì)很大。按前文中性估計(jì)下2020年植保無(wú)人機(jī)保有量24300臺(tái)，年均購(gòu)置不到5000臺(tái)，以每臺(tái)國(guó)家補(bǔ)貼3萬(wàn)計(jì)，每年的補(bǔ)貼金額1.5億，相對(duì)于每年超過(guò)200億的農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼占比很小。
全國(guó)農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼(億元)
土地流轉(zhuǎn)加速土地的規(guī)?；?jīng)營(yíng)
目前，我國(guó)農(nóng)村實(shí)行以家庭承包經(jīng)營(yíng)為基礎(chǔ)、統(tǒng)分結(jié)合的雙層經(jīng)營(yíng)體制，農(nóng)戶為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的主體。2010 年，我國(guó)鄉(xiāng)村戶數(shù)為2.6億戶，戶均耕地面積0.46 公頃，不到歐盟的1/40，不到美國(guó)的1/400。中國(guó)長(zhǎng)期土地分散經(jīng)營(yíng)，地塊狹小分散，再加上單個(gè)農(nóng)戶財(cái)力限制，對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的投資能力和投資意愿不足。
土地流轉(zhuǎn)有利于土地的規(guī)?；?jīng)營(yíng)，大面積的農(nóng)田可以更大發(fā)揮植保無(wú)人機(jī)的效率，分?jǐn)傊脖o(wú)人機(jī)的成本，并且種植大戶和專業(yè)合作社的財(cái)力更強(qiáng)，基于長(zhǎng)期的規(guī)劃也更愿意對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)效率的植保無(wú)人機(jī)的投資。
土地經(jīng)營(yíng)規(guī)模占比(%)
近年來(lái)，流轉(zhuǎn)至專業(yè)合作社和企業(yè)的土地面積大幅增長(zhǎng)，規(guī)模化優(yōu)勢(shì)明顯有利于無(wú)人機(jī)植保推進(jìn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)土地流轉(zhuǎn)面積從2007年的0.64億畝上升到2015年的4.43億畝，其中土地流轉(zhuǎn)去向中最大的一塊是一些種植大戶，這些人比普通農(nóng)民對(duì)機(jī)械化的需求和接受度更高。流轉(zhuǎn)到專業(yè)合作社的由2010年的185萬(wàn)畝，快速上升到2014年的4765萬(wàn)畝。流轉(zhuǎn)到企業(yè)的由2010年的1508萬(wàn)畝增加到2014年的3883萬(wàn)畝。在去向中專業(yè)合作社和企業(yè)占比由2010年的13.1%快速上升到2014年的36.7%，這些機(jī)構(gòu)財(cái)力更有實(shí)力，采用無(wú)人機(jī)植保規(guī)模化優(yōu)勢(shì)明顯，甚至可以參與組建自己的飛防大隊(duì)。同時(shí)他們經(jīng)營(yíng)大面積的土地，會(huì)更加注重土地的平整集中和相關(guān)障礙物(如雜書、電線桿)的清理，這些對(duì)于無(wú)人機(jī)的操作和效率提升很大?，F(xiàn)在有些植保無(wú)人機(jī)無(wú)法一鍵起飛和一鍵返回，就是因?yàn)樘镞呎系K物過(guò)多，無(wú)人機(jī)自動(dòng)避障的精確度和響應(yīng)速度不足，只得依靠飛手手動(dòng)起飛和返回。
地方政府補(bǔ)貼陸續(xù)出臺(tái)，國(guó)家層面補(bǔ)貼亟需行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立
多省地方補(bǔ)貼陸續(xù)出臺(tái)，如河南省率先對(duì)植保無(wú)人機(jī)補(bǔ)貼。2014年省財(cái)政對(duì)購(gòu)置農(nóng)用航空器進(jìn)行累加補(bǔ)貼，河南省財(cái)政列出專項(xiàng)資金給予購(gòu)機(jī)補(bǔ)貼，農(nóng)民或農(nóng)民專業(yè)合作組織購(gòu)置農(nóng)用無(wú)人機(jī)將享受到1/3省財(cái)政專項(xiàng)資金補(bǔ)貼和1/3農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼，只需掏1/3的市場(chǎng)價(jià)即可購(gòu)買到農(nóng)用無(wú)人機(jī)。
2014年河南省共對(duì)130臺(tái)植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行了補(bǔ)貼，2015年將繼續(xù)加大對(duì)植保無(wú)人機(jī)等農(nóng)機(jī)的補(bǔ)貼力度，推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、規(guī)?；l(fā)展。最近發(fā)布的《2015年河南農(nóng)機(jī)推廣補(bǔ)貼目錄第一批》顯示，共有7家企業(yè)15款植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)品入選，涵蓋目前市面上所有植保無(wú)人機(jī)樣式。從有效荷載方面看既有5升的小機(jī)型，也有10~16升的中等機(jī)型，更有20~35升的大機(jī)型，補(bǔ)貼金額2.5萬(wàn)-5萬(wàn)元。
河南省2014年農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼機(jī)具補(bǔ)貼額一覽表(節(jié)選)
各地出臺(tái)補(bǔ)貼情況
國(guó)家層面的補(bǔ)貼出臺(tái)亟需統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
目前據(jù)農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)的《2015-2017年農(nóng)業(yè)機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼實(shí)施指導(dǎo)意見》，中央財(cái)政資金補(bǔ)貼機(jī)具種類范圍為11大類43個(gè)小類137個(gè)品目，而植保無(wú)人機(jī)并未納入補(bǔ)貼范圍。
2005年，農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部和國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)制定了《國(guó)家支持推廣的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品目錄管理辦法》指出：
農(nóng)業(yè)部會(huì)同財(cái)政部和國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，根據(jù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、保護(hù)自然資源與生態(tài)環(huán)境、推廣農(nóng)業(yè)新技術(shù)和優(yōu)化農(nóng)機(jī)裝備結(jié)構(gòu)的原則，確定、公布《國(guó)家支持推廣的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品目錄》(以下簡(jiǎn)稱《目錄》)，并定期進(jìn)行調(diào)整。
列入《目錄》的產(chǎn)品，可以按照有關(guān)規(guī)定，享受國(guó)家促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的財(cái)政補(bǔ)貼、金融扶持等優(yōu)惠政策支持。
列入《目錄》的農(nóng)機(jī)產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)技術(shù)規(guī)范，通過(guò)農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定機(jī)構(gòu)的試驗(yàn)鑒定。
也就是說(shuō)，想要成為國(guó)家補(bǔ)貼農(nóng)機(jī)，想要被列入《目錄》，先要有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，可統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正是植保無(wú)人機(jī)所匱乏的。
目前，我國(guó)植保無(wú)人機(jī)未能形成統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的絆腳石主要是缺乏與植保無(wú)人機(jī)低空低量高效施藥所配套的施藥技術(shù)，航空專用劑研發(fā)不成熟等問(wèn)題。
五大障礙制約無(wú)人機(jī)植保發(fā)展
電池性能是載荷和續(xù)航的關(guān)鍵。大規(guī)模作業(yè)需要解決電池載荷及續(xù)航能力?，F(xiàn)在的電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)的載重在10kg左右，作業(yè)時(shí)間在15-20分鐘，單次作業(yè)噴灑面積大概在20畝左右，油動(dòng)無(wú)人機(jī)載重在15-30kg，作業(yè)時(shí)間能達(dá)到30分鐘以上，單次噴灑面積能超過(guò)30畝。考慮現(xiàn)在我國(guó)單個(gè)農(nóng)戶的土地偏小，土地分散，有些時(shí)候即使無(wú)人機(jī)載重和續(xù)航充裕也無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)。但隨著土地流轉(zhuǎn)，土地開始集約化經(jīng)營(yíng)，地塊開始平整，比如現(xiàn)在的東北、新疆的國(guó)有大農(nóng)場(chǎng)，提高無(wú)人機(jī)的載重和續(xù)航會(huì)極大降低植保的成本，電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)載重和續(xù)航主要依靠電池行業(yè)取得突破。
專用農(nóng)藥研發(fā)和噴灑技術(shù)規(guī)范推進(jìn)緩慢。與植保無(wú)人機(jī)低空低量高效施藥所配套的施藥技術(shù)是當(dāng)前市場(chǎng)的短板。使用者沒有一套科學(xué)完善的判別標(biāo)準(zhǔn)以確定在噴霧過(guò)程中所需要的霧滴粒徑、霧滴沉積分布密度、農(nóng)藥濃度等施藥參數(shù)。
理想狀況：航空植保無(wú)人機(jī)采用的是超低容量噴霧，首選的農(nóng)藥劑型應(yīng)以油劑最好，其次為乳油、水乳劑等。超低容量劑型必須具備抗漂移、防蒸發(fā)、高沉積、潤(rùn)濕滲透、耐雨水沖刷的特點(diǎn)，此外還要求成分活性高，畝用量少，有內(nèi)吸傳導(dǎo)性，對(duì)作物安全
現(xiàn)實(shí)狀況：市場(chǎng)上銷售的農(nóng)藥劑型多數(shù)為可濕性粉劑、懸浮劑、分散粒劑等，是傳統(tǒng)人工噴霧設(shè)備所用，并不適合航空作業(yè)。同時(shí)，植保無(wú)人機(jī)作業(yè)時(shí)，一般作物每畝藥液的用量為300-1000ml，藥液的濃度很高，容易對(duì)作物產(chǎn)生藥害。當(dāng)前市場(chǎng)，與無(wú)人機(jī)植保配套的專用農(nóng)藥制劑與低空低量高效施藥操作規(guī)范還處于研發(fā)試驗(yàn)階段。
作業(yè)穩(wěn)定性有待大大提高。植保無(wú)人機(jī)作業(yè)條件相對(duì)惡劣，常常處于高溫、高濕、高腐蝕的環(huán)境中，對(duì)植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)品性能要求較高。同時(shí)，植保作業(yè)期時(shí)間窗口短，無(wú)人機(jī)如果穩(wěn)定性不高，會(huì)直接導(dǎo)致錯(cuò)過(guò)最佳植保時(shí)間。一旦植保無(wú)人機(jī)工作強(qiáng)度大，操作粗獷，成本較高，極易發(fā)生故障摔壞飛機(jī)，對(duì)提供無(wú)人機(jī)植保的機(jī)構(gòu)或個(gè)人利潤(rùn)影響較大。飛行狀態(tài)穩(wěn)定才能保證農(nóng)藥噴灑均勻，否則多灑和漏灑對(duì)植保效果影響很大。
維修及培訓(xùn)后市場(chǎng)需要同步搭建。目前我國(guó)植保無(wú)人機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中存在一大瓶頸，“行業(yè)實(shí)力不均，配套服務(wù)不足”。首先，近年來(lái)民用無(wú)人機(jī)逐漸興起，全國(guó)各地均有植保無(wú)人機(jī)制造企業(yè)，但相關(guān)配套的產(chǎn)業(yè)鏈分布地區(qū)不均。電池、航空專用農(nóng)藥等易耗材必須隨時(shí)補(bǔ)充，植保窗口期有限，植保無(wú)人機(jī)技術(shù)含量高，一旦出現(xiàn)故障，飛防大隊(duì)無(wú)法完全排除，這些都對(duì)專業(yè)便捷的維修團(tuán)隊(duì)催生需求。因而農(nóng)戶在植保無(wú)人機(jī)使用過(guò)程中如遇到產(chǎn)品部件損毀等問(wèn)題，不能及時(shí)得到維修或者是維修時(shí)間成本很高。其次，植保無(wú)人機(jī)保險(xiǎn)服務(wù)今年剛剛興起，對(duì)應(yīng)的保險(xiǎn)還未普及，這使得購(gòu)買植保無(wú)人機(jī)的客戶承擔(dān)了較大風(fēng)險(xiǎn)。隨著植保無(wú)人機(jī)保有量的增大，以及相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集，這一塊的保險(xiǎn)業(yè)務(wù)會(huì)得到保險(xiǎn)公司的重視。
另外，無(wú)人機(jī)植保的普及對(duì)專業(yè)飛手的需求越來(lái)越多，需要有專業(yè)化的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有效保證無(wú)人機(jī)植保的質(zhì)量。
統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待推出。目前全國(guó)明確出臺(tái)了民用無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的省份屈指可數(shù)，僅有深圳對(duì)于各種業(yè)務(wù)類型的民用無(wú)人機(jī)制定了較為完備的標(biāo)準(zhǔn)體系。由于各地的地理環(huán)境和情況不同，給制定全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)增加了難度。無(wú)人機(jī)植保的實(shí)踐逐漸增多，參與研發(fā)的企業(yè)越來(lái)越多，制定統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的條件也越來(lái)越成熟。
目前進(jìn)入植保無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量較多，統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)健康發(fā)展，也是出臺(tái)國(guó)家層面補(bǔ)貼的前提，爭(zhēng)取盡快將植保無(wú)人機(jī)納入“農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼”的范圍。
相關(guān)公司梳理
目前行業(yè)處于導(dǎo)入期，企業(yè)紛紛跑馬圈地，如何快速的占領(lǐng)較大的市場(chǎng)份額是企業(yè)未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。我們有以下幾點(diǎn)判斷：
1)看好掌握核心技術(shù)，能快速占領(lǐng)市場(chǎng)的公司。目前進(jìn)入植保無(wú)人機(jī)行業(yè)的企業(yè)已經(jīng)超過(guò)100家，真正掌握核心技術(shù)的企業(yè)較少，如自主研發(fā)飛控系統(tǒng)的不多，大部分都是使用開源的飛控系統(tǒng)，還有防腐蝕電機(jī)、離心噴嘴等。無(wú)人機(jī)植保服務(wù)專業(yè)性很強(qiáng)，一旦與終端客戶建立了合作模式，其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手很難切入，先發(fā)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要，完善的售后服務(wù)是讓用戶方向購(gòu)買的前提。例如：漢和目前在全國(guó)大力推廣7S店，組建飛防大隊(duì)為周邊農(nóng)戶提供無(wú)人機(jī)植保服務(wù)，同時(shí)還提供飛手培訓(xùn)和技術(shù)支持以及漢和品牌飛機(jī)的售后、維修與噴灑培訓(xùn)等服務(wù)，7S店這種模式復(fù)制性強(qiáng)。極飛自建飛防大隊(duì)的方式，切入下游，有利于保證植保質(zhì)量，但這種重運(yùn)營(yíng)方式的擴(kuò)張速度較慢。
借鑒日本經(jīng)驗(yàn)，掌握核心企業(yè)會(huì)逐漸淘汰掉其他大部分企業(yè)。一旦植保無(wú)人機(jī)市場(chǎng)成熟后，市場(chǎng)中的大部分企業(yè)會(huì)被淘汰，剩下一些掌握核心技術(shù)并且快速搶占市場(chǎng)的龍頭企業(yè)。借鑒日本的情況，目前Yamaha已經(jīng)掌握了超過(guò)70%的市場(chǎng)份額，雖然中國(guó)市場(chǎng)比日本大得多，基于規(guī)?；膬?yōu)勢(shì)，最終只會(huì)存活少數(shù)幾家競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)的企業(yè)。
核心零部件供應(yīng)商會(huì)獲取行業(yè)中豐厚利潤(rùn)。借鑒工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的情況，以四大家族為代表的核心零部件供應(yīng)商掌握了行業(yè)的大部分利潤(rùn)。目前國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)的核心部件如動(dòng)力裝置、離心噴嘴、防腐蝕電機(jī)、飛控系統(tǒng)、航空專用農(nóng)藥等技術(shù)含量高、具有很強(qiáng)的專業(yè)壁壘，在這些方面取得突破的供應(yīng)商在未來(lái)利潤(rùn)豐厚。
2)目前無(wú)人機(jī)企業(yè)主要有兩種模式：
輕運(yùn)營(yíng)模式。植保無(wú)人機(jī)行業(yè)最普遍的是以大疆、零度為代表的輕運(yùn)營(yíng)模式，推出農(nóng)用的無(wú)人機(jī)，開放給開發(fā)者，再推廣給服務(wù)商或者客戶。
重運(yùn)營(yíng)模式。以極飛為代表，除了推出農(nóng)用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，還自建農(nóng)業(yè)服務(wù)隊(duì)，為農(nóng)民提供無(wú)人機(jī)植保等服務(wù)。這種模式下可以保證植保隊(duì)伍的專業(yè)性，并且在植保過(guò)程中無(wú)人機(jī)的任何不足都可以直接反饋給生產(chǎn)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，以便快速完善。但這種重運(yùn)營(yíng)的模式給公司的管理、資金都造成很大的壓力。
3)整機(jī)和植保服務(wù)分離是未來(lái)趨勢(shì)。隨著行業(yè)的普及和成熟，植保無(wú)人機(jī)生產(chǎn)銷售與植保服務(wù)相分離應(yīng)該成為主流趨勢(shì)，無(wú)人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)專注于技術(shù)研發(fā)，而植保服務(wù)可以交給專業(yè)組建的飛防大隊(duì)。例如極翼這類只專注于整體解決方案或核心零部件的企業(yè)。
對(duì)于提供植保服務(wù)的飛防大隊(duì)來(lái)說(shuō)，擁有當(dāng)?shù)氐馁Y源對(duì)于取得植保服務(wù)合同很重要，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)壁壘包括：
全面的植保數(shù)據(jù)庫(kù)。每個(gè)地方擁有不同的地理特征、氣候條件、土壤條件、病蟲害種類，需要差異化的植保需求，已經(jīng)搶占某地植保服務(wù)的飛防大隊(duì)在前期植保過(guò)程中建立的植保數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)對(duì)后續(xù)植保的效果影響很大。
規(guī)?；碛幸淮笃脖７?wù)對(duì)象的飛防大隊(duì)規(guī)?；鳂I(yè)，成本較低，其中的某一個(gè)農(nóng)戶或合作社將服務(wù)改成外包給另一個(gè)飛防大隊(duì)，后者的成本比然較高。
用戶粘性和上游供應(yīng)商關(guān)系。植保服務(wù)專業(yè)性強(qiáng)，農(nóng)戶和合作社更換飛防大隊(duì)面臨植保效果不確定等原因，具有很強(qiáng)的粘性。另外，飛防大隊(duì)使用的無(wú)人機(jī)型號(hào)，必然和在當(dāng)?shù)卦O(shè)有售后維保團(tuán)隊(duì)無(wú)人機(jī)企業(yè)相統(tǒng)一，和上游供應(yīng)商的合作給后來(lái)的小范圍的進(jìn)入者制造了門檻。這些保證了無(wú)人機(jī)植保服務(wù)的盈利前景。
大疆——消費(fèi)無(wú)人機(jī)龍頭進(jìn)軍農(nóng)業(yè)植保
漢和——航空商學(xué)院+7S店布局植保服務(wù)市場(chǎng)
極飛——無(wú)人機(jī)+植保服務(wù)提供商
極翼——打造智能、高效、快捷的植保生態(tài)圈
隆鑫通用——攜手雙城區(qū)政府，發(fā)揮主業(yè)協(xié)同作用
新安股份——攜手全豐生物，切入植保無(wú)人機(jī)市場(chǎng)
芭田股份——攜手大疆，發(fā)揮渠道和平臺(tái)優(yōu)勢(shì)
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