全球无人机产业:现状与趋势

2017-03-30 09:40周钰婷郑健壮
经济研究导刊 2016年26期
关键词:政策研究发展现状发展趋势

周钰婷++郑健壮

摘 要:近年来,全球无人机产业得到了快速发展。在对无人机产业进行定义和分类的基础上,分析了全球无人机产业的现状与发展趋势。在总结国外无人机产业发展的成功经验的基础上,重点介绍了我国无人机产业先发地区与企业的成功经验,以供相关决策部门和企业发展此产业参考。

关键词:无人机产业;发展现状;发展趋势;政策研究

中图分类号:F416.5 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)26-0026-05

当前我国经济面临进一步下行的压力,其关键原因在于产能过剩,而解决产能过剩的关键在于产业结构调整:淘汰传统落后低技术产业,发展高新技术产业。无人机产业由于其技术先进、产业链较长、应用领域广泛,是我国未来制造业发展的一个可供选择的方向。

无人驾驶飞机,简称“无人机”(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置进行操纵的不载人飞机。无人机产业是一个新兴的高科技产业,涉及从研发、制造到使用、管理及服务诸多领域。其产业链上游主要是新型材料、電子元器件、软件设计等,产业链中游包括制造、组装和销售等,产业链下游,除了军事用途外,还涉及科学研究、农业、电力、运输、气象等诸多民用行业(图1)。无人机按其应用用途可分为军用无人机与民用无人机两类,其具体应用领域有以下几个方面(表1)。

图1 无人机产业链示意图

一、全球无人机产业现状与发展趋势

据美国 Teal 集团统计,2014 年全球无人机市场规模已经达到 64亿美元,其中,军用无人机将占当年市场总额 89%(57亿美元),民用无人机将占 11%(7亿美元)。未来 10 年将实现持续快速增长。预计到 2023年无人机市场将达到 115亿美元(图2),其中军用无人机将占当年市场总额 86%(99 亿美元),民用无人机将占 14%(16 亿美元)。

(一)军用无人机产业现状与未来趋势

2015年《互联网周刊》以企业规模与发展历程为主要指标对全球的军用无人机企业进行了排名。具体排名如表所示(表2)。

图2 2014—2023未来十年全球无人机市场规模预测(单位:亿美元)

资料来源:Philip Finnegan,Steve Zaloga.Teal Group Predicts Worldwide UAV Market Will Total $91Billion in Its 2014 UAV MarketProfileandForecast.http://tealgroup.com/indexphp/about-teal-group-corporation/press-releases/118-2014-

uav-press-release.2014-07-17.

由于欧洲宇航防务集团是欧洲多国联合体,故剔除单个国家分布情况统计。具体上述19个企业的国别统计,可见(图3)。

图3 19个入围企业的国家分布情况统计(单位:个)

从表2和图3可以看出:在排名前20的全球军用无人机企业中,美国入围的军用无人机企业数量最多,且前3位企业均为美国企业;另外,排名前10位的均是欧美企业。因此,目前欧美国家在全球军用无人机产业处于领先地位。

1.呈三级梯队分布

第一梯队:美国。目前,美国是全球拥有无人机数量最多(占军用无人机约150种中的60余种)、研制技术水平最高(诺斯罗普·格鲁曼、洛克希德·马丁、波音三家公司拥有世界上最先进的无人机研发技术,打造了全球鹰、X-47B、幽灵射线等世界知名的无人作战飞机)、实战中使用频率最高的国家,稳居军用无人机领域绝对领先地位。在全球的军事演习、维和行为、反恐战争中,时常可以看到这些高科技的“隐形武器”的身影。

第二梯队:以色列、欧洲、日本、韩国、中国。②这些国家亦有相对完整的产业链和一定生产规模,但与美国仍有所差距。近年来,以色列的无人机发展非常迅速,其生产的“猎人”无人机可与美国的“全球鹰”媲美。2014年,以色列赶超美国,成为全球最大的军用无人机出口国。近年来,欧洲各国通力合作下,生产的“神经元”、“雷神”等无人机都具有高作战性能。日、韩在全球新材料和电子领域的技术优势使其在军用无人机领域发展势头强劲,具备在短时间内大幅度提升无人机技术水平的实力。中国虽然作为后起之秀,但发展速度十分迅速,2014年曾派出自制生产的BZK005无人侦察机航拍钓鱼岛。时至今日,无人机已在七大军区已统一装配。

第三梯队:伊朗、巴基斯坦等部分亚洲、非洲第三世界国家。这些国家通过引进拥有了一定数量的无人机,但由于技术力量和资金投入等因素的制约,尚处于研制、试验、小批量生产阶段,还不具备大批量生产和产业化发展的能力。

2.军用无人机产业未来发展趋势

军用无人机领域总体呈现“一超多强”,亚洲国家市场潜力大。2015年10月2日英国《简氏情报评论》预测:①“今后十年……以每年5.5%的速度增长……在2024年前达到100亿美元的规模。西欧国家将寻求降低对美国和以色列军用无人机的依赖,其自身的无人机销售额可望于2024年前达到13亿美元。与此同时,中国、俄罗斯、印度、韩国和日本也是无人机市场上的有力竞争者,它们的军用无人机销售总额可望达到34亿美元。”

从军用无人机的技术演进上来说,未来军用无人机的技术演进大致体现在以下5方面。②(1)无人机的能源与动力技术的演进:中小推力的大涵道比、小尺寸核心机的涡扇发动机将是未来无人机动力装置发展的重点;此外,开展太阳能、燃料电池、液氢燃料系统等新型能源的应用研究,可为无人机提供更高效的动力源。(2)无人机平台技术的演进:高效气动力技术、隐身技术、气动弹性技术、气动载荷设计技术、复合材料结构技术。(3)自主控制技术的演进:态势感知技术、规划与协同技术、自主决策技术以及执行任务技术。(4)网络化通信技术。(5)多任务载荷一体化、平台/ 任务载荷一体化技术:多光谱/ 超光谱探测技术、先进的合成孔径雷达技术、激光雷达技术。

(二)民用无人机产业现状与发展趋势

当前,全球民用无人机发展还处于起步阶段,与军用无人机的市场规模差距较大。目前,民用无人机用户主要集中在科学研究和政府相关职能部门,产业链下游尚未完全形成,长期稳定的商业客户群体也没完成形成。但随着无人机技术的日趋成熟,各国都表现出对民用无人机的强烈兴趣。近几年来,世界各国纷纷兴起多旋翼小型无人机的研发与生产,尤其是民用领域中载重10kg以下的消费级无人机。中国的大疆、总部位于巴黎的Parrot、美国的3D Robotics和德国的AscTec是最大的四家四轴飞行器生产商。2014年全球民用无人机销量37.8万架,其中,专业级无人机销量约12.6万架,消费级无人机销量约25.5万架。预计2015年同比将保持50%的增长。研究机构EVTank公布的2013—2015年全球民用无人机细分市场销量情况如图4所示。

1.全球知名民用无人机企业

2015年《互联网周刊》以企业规模与发展历程为主要参考,对全球的民用无人机企业进行了排名。具体排名如表3所示。

从图5可知,与军事领域相比,在民用领域,中国是不折不扣的领军者。全球排名前20的民用无人机企业中,中国占有10席。中国的“大疆科技”成为该领域的龙头。

2.民用无人机产业的未来发展趋势

据估算,目前全球民用无人机及相关延伸产业已形成大约1 000亿美元的市场规模。在民用专业领域,未来民用无人机在农业植保、电力巡检、油气管道巡检、警用以及科学研究与探测上使用的比重会越来越高,尤其是在物流领域具有更大的发展空间,如亚马逊PrimeAir利用小型无人飞行器drones,送货速度可以达到50英里/小时,使物流效率得到极大提升。但此领域要求无人机能安全稳定飞行、准确识别目标,并能应对途中各种突发情况进行自我调整,目前仍有很大难度。在民用消费领域,民用无人机将会越来越多的走近普通大众。随着对摄影技术要求以及人们审美要求的提升,多旋翼小型民用消费级无人机会为越来越多的消费者所拥有,发挥其得天独厚的航拍技术。

图4 2013—2015年全球民用无人机细分市场销量情况(万架)

资料来源:EVTank:2015年度民用无人机市场研究http://www.cbdio.com/BigData/2015-05/06/content_3016832.htm,2015-05-06

图5 20个入围企业的国家分布情况(单位:个数)

资料来源:白伦.全球无人机企业榜[J].互联网周刊,2015 (7):52-54.

按技术特征,民用无人飞行器可分为固定翼无人机、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六类。对于专业级民用无人机,其关键技术与军用无人机基本相同。而民用无人机的关键技术演进大体方向在于:(1)环境感知与防撞技术。由于民用无人机飞行高度一般较低(山区与城市),要避免撞山、撞高层建筑和其他飞行物,必须有灵敏的感知能力与感知激动能力。(2)新能源与续航技术。目前多旋翼无人机已经做到可空中悬停、垂直起降,价格仅几万元甚至最低时仅4 000元左右,性价比较高。未来多旋翼民用消費级无人机需提高稳定性、续航能力和装载能力,在能源动力技术上考虑使用新能源(如太阳能),使其边飞行边充电。

二、国外无人机产业的成功之道

国外无人机产业的成功主要在于起步早、实践推动、技术支撑和政府重视等。首先,产业起步早。作为军民两用前沿装备,欧美国家较早认识到其重要性和战略地位。另外,由于工业化起步早,其上游产业发展领先,推动了无人机的研发与制造。其次,社会实践的推动。近年来,随着军事变革步伐的不断加快,无人机在打击恐怖主义、进行维和行动中发挥了重要作用,已成为信息化条件下军事装备的重要组成部分。实战需求推动了产业的快速发展。另外,在互联网时代,云计算、大数据时代,国外许多知名企业(如Facebook、Google)纷纷收购无人机企业,从而拓展了民用无人机市场。再次,技术力量的支撑。全球人才聚集(美国的硅谷、德国的慕尼黑工业区、英国的伦敦东部等)、良好的创新文化和强大创新能力,为无人机的研发提供技术支持。最后,政府重视。一方面,欧美国家纷纷出台相关政策,将无人机列入其重点发展产业,在无人机研发方面给予充分的资金支持;另一方面,政府还出台了一系列有关无人机研发、生产和回收等标准以促进产业发展,如美国的《火箭和靶机降落伞回收系统设计通用设计要求》、《动力推进的空中靶机设计与制造通用规范》等。

三、我国无人机产业基地:深圳的成功经验

中国无人机产业,在军事领域仅是个后起之秀,但在民用领域,却是不折不扣的领军者。在全球民用无人机市场中,深圳大疆创新科技有限公司(DJI)更是独领风骚,一举夺得近70%的市场份额;在美国市场也占据领先地位,市场份额达47%,遥遥领先于排名第二的竞争对手。从国内民用无人机产业来看,深圳无疑是最为成功的。目前,作为全国无人机研发和生产最大基地,深圳市已经聚集了几十家研发和生产机构,诞生了大疆、一电等知名企业。

“大疆”于2006年成立于深圳高新科技园区(虚拟大学园),成立之初只有3个人。目前“大疆”在北京、香港、美国、德国、荷兰、日本均设有分公司,聘请大量国外优秀的研发人才,全球员工超过3 000人。经过9年的发展,“大疆”目前已以30亿元的年营业额成为全球最大的消费级无人机制造商,其市值估价达80亿美元。“大疆”始终专注于产品开与创新,带着对世界一流无人机产品的追求,于2012年推出的世界首款航拍一体机“大疆精灵Phantom 1”,将无人机由专业市场拓宽至大众消费市场。目前,大疆已开发“禅思”、“如影”、“筋斗云”、“悟”、“精灵”等系列产品。“大疆”将无人机复杂的使用程序简化为容易使用的消费级产品,创造了一个新的消费市场。进军美国抢占高端市场、立足平民潜入日常生活、构建壁垒寻求技术突破将是“大疆”未来发展三大战略。

只有在深圳市才会有“大疆”。在没有国家航空航天重大项目和专门资源的情况下,深圳市的无人机产业为何发展得这么快?归纳起来主要有以下三方面的原因。首先,政策优势。政府有明确的产业政策。2013年深圳市制定了《深圳市航空航天产业发展规划(2013—2020年)》,其中302处提到无人机。该规划将无人机列为发展重点,提出“无人机腾飞工程”,重点支持建设无人机产业基地。其次,地理位置优势。依托“珠三角”完善的产业配套以及深圳市特有的创新环境,使得无人机产业化链快速形成。最后,人才技术优势。深圳市人才聚集,引进国内外和香港地区的大学和研发机构,建立虚拟大学园,构建产学研平台,促进科研成果转化。

四、结论

目前,国内民用无人机产业已呈现以深圳市领头,各地(北京、广州、西安、武汉等市)你追我赶的景象。要发展好无人机产业,企业和政府双方必须有科学的定位。一方面,企业必须和科研机构合作,走产学研协同创新之路。从国内外的成功经验来看,各大知名的无人机企业无不依托于高校与研究机构,无不坐落于知名的科技园区内。企业必须十分重视产品与技术创新。另一方面,政府除了政策和资金支持以外,规划保障非常重要。对于我国而言,政府需要尽快出台无人机产业发展的相关规划、政策与法规。尽快建立行业及政府主导的适航技术标准、适航认证管理和飞行管制法规等。

参考文献:

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展分论坛论文集,2013:24-30.

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