消費無人機市場預計步入成熟,產(chǎn)業(yè)應用大有可為。2012年大疆Phantom 1的發(fā)布,將更加輕巧靈活易操作的產(chǎn)品帶入人們的視野,自此消費級無人機市場開始蓬勃發(fā)展。行至2023年,我們認為受使用范圍限制,消費無人機主要客群仍集中在攝影愛好者、無人機發(fā)燒友,當前需求逐步接近飽和,市場步入成熟;而產(chǎn)業(yè)應用當前滲透率仍存在廣闊的增長空間,伴隨政策的引導與標準的完善,我們預期產(chǎn)業(yè)應用是商用無人機下一階段發(fā)展的增長引擎。保守看,中國產(chǎn)業(yè)無人機行業(yè)規(guī)模2021-24E CAGR有望達到23%(賽迪顧問預測),而該數(shù)字在樂觀預測下有望達到57%(F&S預測),成長動能充足。
摘要
無人機延伸作業(yè)能力,從消費市場邁向產(chǎn)業(yè)應用。無人機行動軌跡受地形限制較小,且無需考慮作業(yè)環(huán)境對人的影響,在產(chǎn)業(yè)應用與消費場景中有廣泛的應用。與消費場景下無人機提供的航拍攝影、編隊表演等功能帶來的視聽體驗不同;產(chǎn)業(yè)場景下,無人機可通過搭載不同載荷實現(xiàn)不同功能,且可與AI結合,提高農(nóng)業(yè)、電力、應急、物流、測繪等領域的工作效率。我們認為,當前商用無人機是重要生產(chǎn)要素,是人類視覺、工作能力的延伸。根據(jù)賽迪智庫,2017年之前消費是無人機的主要場景;但自2018年開始,產(chǎn)業(yè)應用日趨豐富,2021年產(chǎn)業(yè)無人機市場規(guī)模達400億元,市場占比超過60%。政策推動產(chǎn)業(yè)應用無人機加速滲透,靜待下游需求增長。根據(jù)我們的測算以及產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研,2021年國內(nèi)農(nóng)業(yè)領域植保無人機滲透率僅在7.6%,測繪、巡檢領域無人機滲透率在30%左右,安防等領域在10%左右??梢?,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)應用無人機滲透率仍處于低位,有較大的增長空間。2022是“十四五”規(guī)劃的開局之年,各行業(yè)主管部門均在規(guī)劃中將無人機作為提升作業(yè)效率的重要手段專門提及。我們認為,頂層設計以及落地各行業(yè)的政策支持,有望引導無人機向農(nóng)業(yè)、應急、能源、基建、物流等多個領域推廣發(fā)展,更加深刻地挖掘無人機降本增效潛力。中國無人機產(chǎn)業(yè)土壤優(yōu)沃,國產(chǎn)品牌競爭力強勁。中國具有相對完善的無人機產(chǎn)業(yè)鏈,為國產(chǎn)廠商營造了良好的發(fā)展環(huán)境。根據(jù)DroneAnalyst,2021年全球商用無人機市場國產(chǎn)品牌總份額達64%,其中大疆全球份額達54%,競爭實力強勁。我們認為政策引導與標準建立有望突破下游需求瓶頸,促進產(chǎn)業(yè)無人機規(guī)模增長,產(chǎn)業(yè)實力較強的國產(chǎn)品牌有望伴隨行業(yè)發(fā)展而同步收益。風險行業(yè)標準建設不及預期,應用場景滲透率不及預期。
正文
商用無人機:空中智能移動體,產(chǎn)業(yè)應用及消費領域大有可為
由國防向商用拓展,廣泛應用于產(chǎn)業(yè)應用、消費領域無人機(Unmanned aerial vehicle,UAV)是一種空中智能移動體。其依靠空氣提供的升力來承載飛行,在動力滿足續(xù)航的前提下,通過操作人員遠程控制或無人機自主規(guī)劃(機上無人駕駛)的方式執(zhí)行探察、巡檢、空中作業(yè)等任務。根據(jù)機體結構的不同,無人機主要包括固定翼、多旋翼、直升機、垂直起降固定翼等類型。多旋翼是使用量最多的無人機類型,根據(jù)民航局統(tǒng)計數(shù)據(jù),截至2021年末多旋翼無人機駕駛員執(zhí)照總量超過11萬,占比達92%。圖表:無人機駕駛員執(zhí)照數(shù)量統(tǒng)計(截至2021年)


中國2023年有望超千億元規(guī)模,占據(jù)全球最大市場
全球市場從疫情中快速恢復,2021年市場規(guī)模達118億美元。參考賽迪顧問對全球無人機市場規(guī)模的測算,我們認為盡管2020年受全球疫情影響,無人機市場規(guī)模同比下滑8%至84億美元;但伴隨疫情影響減弱,2021年迎來快速修復,全球市場規(guī)模同比增長25%至118億美元,整體保持了較快增長態(tài)勢。從地域角度來看,中國占據(jù)最大市場。我們認為國內(nèi)無人機產(chǎn)業(yè)鏈相對完善,以深圳為例,當?shù)匦纬闪藷o人機產(chǎn)業(yè)集群,磁性材料、碳纖維、鋰電池、傳感器等器件的工業(yè)基礎深厚,制造成本具備優(yōu)勢,為大疆等無人機廠商營造了良好的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境;此外,國產(chǎn)廠商亦注重軟件算法方面的積累,硬件成本優(yōu)勢與軟件技術優(yōu)勢共同塑造了中國商用無人機市場的優(yōu)勢地位。賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示,2020年中國市場規(guī)模占全球市場超過80%,遙遙領先于全球其他地區(qū)。圖表:全球商用無人機市場規(guī)模與增長情況




資料來源:民航局官網(wǎng),賽迪顧問,中金公司研究部圖表:中國商用無人機市場規(guī)模與增長情況

核心構件:飛行系統(tǒng)、任務載荷、地面系統(tǒng)
無人機系統(tǒng)是指由飛行系統(tǒng)、任務載荷、地面系統(tǒng)等構成的綜合功能系統(tǒng)。? 飛行系統(tǒng):無人機的主體部分。包括機體結構、動力系統(tǒng)、飛控系統(tǒng)等,分別發(fā)揮支撐承載、能源驅(qū)動、姿態(tài)控制等功能。? 任務載荷:無人機作業(yè)的關鍵設備。根據(jù)任務目標的不同,無人機可通過搭載不同任務載荷完成特定任務。? 地面系統(tǒng):對無人機進行指揮和控制。通信鏈路形成空地雙向數(shù)據(jù)傳輸通道,建立無人機與地面系統(tǒng)的聯(lián)系,來完成地面控制站對無人機的遙控、遙測、信息傳輸?shù)裙δ堋N覀冋J為,計算機視覺與無人機的深度融合,有望使得無人機達到自主識別、自主定位、自主跟蹤、自主飛行、自主作業(yè)的智能水平。
飛行系統(tǒng):無人機主體部分
圖表:大疆Phantom 4拆解圖


4)比強度:比強度越高,表明達到相應強度所用的材料質(zhì)量越輕;5)比模量:比模量越大,零件的剛性就越大;
資料來源:賽迪智庫材料工業(yè)研究所《無人機關鍵材料研究》(2019年),錫月科技官網(wǎng),極飛科技官網(wǎng),大疆創(chuàng)新官網(wǎng),中金公司研究部動力系統(tǒng):商用場景下以電力驅(qū)動為主電力驅(qū)動是商用無人機的主要動力來源。電力驅(qū)動勝在環(huán)境友好、便于操作,而油氣驅(qū)動在續(xù)航、載荷等方面具有優(yōu)勢。我們認為,商用場景更加關注無人機的穩(wěn)定性、操作性,使得電動無人機的市場份額更高。電池、電調(diào)、電機、槳葉,構成無人機完整的動力系統(tǒng)。旋翼類無人機起飛的簡要過程可概括為:電池驅(qū)動電機,電機帶動槳葉,槳葉旋轉(zhuǎn)獲得向上升力;電調(diào)(Electrical speed controller,電子調(diào)速器)根據(jù)操作指令的不同,通過調(diào)整電機轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)升降、懸停、偏航、俯仰、橫滾等飛行任務。圖表:旋翼類無人機飛行原理(以“叉字形”四旋翼無人機為例)



任務載荷:執(zhí)行作業(yè)的關鍵
無人機是人類作業(yè)能力的延伸,不同載荷的搭配可完成不同的任務目標。消費場景下,航拍攝影是最廣泛的應用領域,攝像機的成像畫質(zhì)與穩(wěn)定性是選購航拍無人機的重要參考因素。產(chǎn)業(yè)場景下,按照任務類型,產(chǎn)業(yè)無人機可大致劃分為巡檢無人機、作業(yè)無人機兩大類。巡檢無人機以數(shù)據(jù)信息采集為主要任務,綜合利用可見光、紅外、紫外、毫米波、激光等多種技術手段,實現(xiàn)對目標狀態(tài)的感知,因此任務載荷囊括各類傳感器;作業(yè)無人機以實物操作為主要任務,不僅需要搭配傳感器進行感知定位,還需要安裝操作裝置(例如容器裝置、機械臂、噴灑系統(tǒng)等)。海外廠商在高端品類市場份額較為領先。海外光學技術起步時間早,在消費、測繪等場景已積累了深厚的技術儲備,在全球范圍內(nèi)市場份額領先。2021年,相機市場中,佳能、索尼等相機品牌市占率超70%(Techno數(shù)據(jù));激光雷達市場中,Trimble、Hexagon等測繪廠商位居前列(Yole數(shù)據(jù))。圖表:2021年全球數(shù)碼相機市場競爭格局


地面系統(tǒng):溝通機體與地面
無人機并非完全“無人”操控,地面系統(tǒng)是操控空中機體的平臺。其硬件系統(tǒng)主要由顯示屏、操控臺、通信鏈路等模塊構成,輔以相應的軟件系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)信息顯示、機體操控、航跡規(guī)劃等功能。我們認為,軟件算法是無人機廠商構筑差異化優(yōu)勢的重要方面。? 飛行控制算法:通過算法優(yōu)化降低操作難度有望更受消費者青睞。以大疆無人機為例,除優(yōu)秀的穩(wěn)定性與靈活性外,還能預設拍照或空投點位、靈活修改飛行航線、遇險自主返程等,我們認為算法創(chuàng)新帶來的智能化提升、操作難度降低是其大受歡迎的重要原因之一。? 應用場景算法:或成為增值服務的溝通窗口。例如,極飛科技的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能夠提供科學的全生命周期管理方案,幫助使用者實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)。我們認為,針對應用場景開發(fā)的算法有望進一步挖掘用戶需求、增強用戶粘性、延長服務周期,為在位廠商開辟新的創(chuàng)收來源。圖表:極飛科技智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)


應用場景:政策驅(qū)動多領域滲透,AI賦能產(chǎn)業(yè)應用
政策驅(qū)動無人機向更多領域滲透
2021年產(chǎn)業(yè)無人機占據(jù)60%以上市場份額;植保、航拍分別是產(chǎn)業(yè)、消費場景下最大的應用領域。2012年,大疆發(fā)布Phantom 1首次將無人機引入消費級市場,消費需求迅速攀升。伴隨無人機能夠提高作業(yè)效率的潛力不斷被挖掘,其工具屬性不斷顯現(xiàn),在植保、巡檢、安防、物流、測繪等產(chǎn)業(yè)領域的應用不斷深化。根據(jù)賽迪智庫測算,2017年及以前消費都是商用無人機的主要場景,消費無人機占比均超過60%;但2018年開始,產(chǎn)業(yè)應用日趨豐富,主要場景開始逆轉(zhuǎn),2021年產(chǎn)業(yè)無人機市場規(guī)模達400億元,市場份額超過60%。圖表:商用無人機分應用領域市場規(guī)模情況


產(chǎn)業(yè)應用:人類作業(yè)能力的延伸
農(nóng)林植保農(nóng)林植保是產(chǎn)業(yè)無人機最大的應用場景。農(nóng)林植保場景下,作物的生長環(huán)境復雜多樣,水田、高稈作物、丘陵山地等環(huán)境不適宜人工或地面機械作業(yè),無人機的靈活機動使其廣泛應用于各作業(yè)環(huán)節(jié)、貫穿整個農(nóng)事周期。賽迪智庫數(shù)據(jù)顯示,2020年植保市場占產(chǎn)業(yè)無人機市場份額40%,是最主要的應用場景。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部統(tǒng)計,2021年國內(nèi)植保無人機保有量達9.79萬架,同比提升38%;大疆農(nóng)業(yè)披露,其2021年全球農(nóng)業(yè)無人機保有量超過13萬架,同比增長超過60%。圖表:我國植保無人機保有量情況



2)無人機使用壽命:極飛P100電池壽命1000小時,大疆T50電池可支持1500次循環(huán)或12個月保修;
3)農(nóng)藥單位成本:河南統(tǒng)計局披露2022年小麥畝均農(nóng)藥成本39元,我們假設植保無人機能夠節(jié)約30%農(nóng)藥浪費;
資料來源:極飛官網(wǎng),大疆官網(wǎng),國家統(tǒng)計局,河南省統(tǒng)計局,中金公司研究部但整體來看滲透率仍有較大空間。大疆農(nóng)業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2022年9月大疆農(nóng)業(yè)無人機全球累計銷量超過20萬架,累計作業(yè)面積超過30億畝次,我們據(jù)此估測農(nóng)業(yè)無人機單架作業(yè)畝次約為1.5萬畝次/架?!兜谌稳珖鴩琳{(diào)查主要數(shù)據(jù)公報》顯示國內(nèi)耕地、林地、園地面積合計64.8億畝,《全國農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展統(tǒng)計公報》顯示2021年國內(nèi)植保無人機保有量達9.79萬架。我們假設每年植保無人機作業(yè)3次,結合此前作業(yè)效率的估測,我們測算2021年國內(nèi)植保無人機作業(yè)面積約在4.90億畝,對應植保無人機滲透率約在7.6%。相對比,根據(jù)Ipsos測算,在2016年時美國、日本的植保無人機滲透率就分別達到了40%、70%。我們認為整體來看,我國雖然植保無人機是產(chǎn)業(yè)無人機應用最廣的品類,但在場景中的滲透率仍處于較低水平。圖表:中、美、日三國植保無人機滲透率對比

資料來源:自然資源部,國家統(tǒng)計局,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部,Ipsos,中金公司研究部我們認為,政策規(guī)劃的積極引導以及農(nóng)業(yè)活動的客觀變化,有望促進植保無人機的滲透。政策端,《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃(2019-2025年)》加強無人機智能化集成與應用示范,《2021-2023年農(nóng)機購置補貼實施指導意見》中將植保無人機納入補貼范圍,促進植保無人機的應用推廣。農(nóng)業(yè)環(huán)境端,我們看到實際務農(nóng)人口不斷減少,刺激了對植保無人機的需求;且農(nóng)業(yè)用地向集約化方向發(fā)展,在客觀上提供了植保無人機應用的土壤。能源巡檢我們認為,能源領域具備“大范圍、高危險”的作業(yè)特征,無人機巡檢優(yōu)勢漸顯:? 高效。以電力巡檢為例,我國220kV及以上輸電線路逐年增長,至2021年末總長已達到84萬公里(中電聯(lián)數(shù)據(jù))。在不斷增長的巡檢需求面前,傳統(tǒng)人工巡檢方式逐漸力有不逮,無人機巡檢應用逐漸深化,并在人工智能技術的加持下在更大程度上實現(xiàn)無人化。國網(wǎng)江蘇電力公司表示單架無人機自動巡檢效率能達到人工巡檢效率的6倍,且公司無人機已于1H22完成25萬基輸電桿塔的自動巡檢任務。? 安全。輸電線路漏電、油氣管道漏氣等安全故障都會對巡檢工人的人身安全造成威脅,無人機由于不需要考慮人的安全因素,使用起來更加靈活。圖表:巡檢無人機巡檢圖像:紅外(左)、激光點云(右)


消費場景:領略常人難見的風景
航拍攝影消費級無人機市場進入成熟階段,空間趨近飽和。我們認為,由于消費級無人機有一定的操作門檻,且在日常生活中應用頻次遠不及智能手機,使得消費級無人機的客戶群體具有較為明顯的標簽特征,大部分為攝影愛好者、無人機發(fā)燒友;普通消費者或許不會僅出于幾次娛樂目的,就花費數(shù)千元購買無人機(賽迪智庫測算2020年娛樂無人機在消費無人機中僅占比4%)。我們認為,消費無人機市場已進入成熟階段,未來需求增長動力或來自新愛好者的加入以及舊機更新的需求,市場規(guī)模預計進入穩(wěn)步擴大階段。圖表:大疆航拍無人機參數(shù)對比

資料來源:大疆官網(wǎng),中金公司研究部
在位廠商:國產(chǎn)品牌競爭力強勁,靜待產(chǎn)業(yè)應用需求增長
大疆全球市占率超50%,國產(chǎn)品牌競爭力強勁
國產(chǎn)品牌競爭力強勁。根據(jù)DroneAnalyst統(tǒng)計,2021年全球商用無人機市場中大疆位列第一,全球市占率超過50%。圖表:2021年全球商用無人機企業(yè)市場競爭格局


當前需求仍未充分釋放,靜待產(chǎn)業(yè)應用需求增長
我們認為,產(chǎn)業(yè)無人機下游需求仍有待充分釋放。? 農(nóng)業(yè)領域:如前文所述,當前我國植保無人機滲透率相較海外仍處于低位,我們認為主要原因在于行業(yè)使用者對成本更加敏感,且對科技的適應速度偏慢,在位廠商往往需要通過農(nóng)業(yè)無人機平價化推動銷售,毛利率水平弱于其他行業(yè);? 巡檢、測繪領域:這一領域的下游客戶集中在國企、政府事業(yè)單位,例如各地電網(wǎng)單位、測繪院等,受客戶預算波動影響較大。圖表:極飛科技無人機售價變動情況與毛利率對比

資料來源:公司公告,中金公司研究部圖表:縱橫股份營業(yè)收入及歸母凈利潤變動情況



資料來源:iFinD,京東,賽迪顧問,中金公司研究部
風險
? 行業(yè)標準建設不及預期。缺乏統(tǒng)一的行業(yè)標準,會使得不同地方、不同層級之間對商用無人機的管理存在不一致,對商用無人機的管理和權責界定形成阻礙,進一步抑制商用無人機需要的增長。? 應用場景滲透率不及預期。當前各領域無人機滲透率相較海外仍處于較低水平。如果未來滲透率沒有出現(xiàn)較快增長,那么反映了下游對商用無人機的需求仍未進入快速增長階段,行業(yè)增速可能會不及預期。
文章來源本文摘自:2023年3月30日已經(jīng)發(fā)布的《硬科技前沿系列:AI+商用無人機,產(chǎn)業(yè)應用接力消費需求》聯(lián)系人 孔楊 科技硬件 SAC 執(zhí)證編號:S0080122110018分析員 劉中玉 機械軍工 SAC 執(zhí)證編號:S0080521060003 SFC CE Ref:BSP722分析員 陳昊 科技硬件 SAC 執(zhí)證編號:S0080520120009 SFC CE Ref:BQS925分析員 李詩雯 科技硬件 SAC 執(zhí)證編號:S0080521070008 SFC CE Ref:BRG963分析員 彭虎 科技硬件 SAC 執(zhí)證編號:S0080521020001 SFC CE Ref:BRE806
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