(原標(biāo)題：無人機丨植保機發(fā)展報告 大數(shù)據(jù)說明前景可觀)

國內(nèi)植保無人機處于起步階段，相對傳統(tǒng)植保優(yōu)勢顯著。植保無人機，顧名思義，即應(yīng)用于農(nóng)林植物保護的無人駕駛飛機，可以進行噴灑農(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。主要由飛行平臺、飛控系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)三部分組成，可以通過地面遙控或GPS飛控，操作簡單靈活。

按動力類型可以分為油動無人機和電動無人機。油動無人機機構(gòu)占比約3%，主要是由于操作難度大，價格昂貴，研發(fā)難度大。

目前電動無人機成為很多小企業(yè)切入植保無人機領(lǐng)域必然選擇。電機飛行80%靠飛控，20%靠飛手經(jīng)驗，輕巧，靈活，操作簡單，故障率低，對飛手的技能要求較低;油機對操控手的技能要求比較高，目前國內(nèi)操作嫻熟的無人機飛手短缺。況且電機比較容易維修和維護，而油機相對復(fù)雜，維修和保養(yǎng)要求都相對較高。國內(nèi)的土地單戶的種植面積較小，土地分散且大都不平整，使得油動植保無人機續(xù)航時間長載荷量大的優(yōu)點發(fā)揮不出來。再加上油動植保無人機價格昂貴，導(dǎo)致目前國內(nèi)的植保無人機只有3%是油動的。對于企業(yè)而言，用于航模航拍的電動無人機在中國是一個完整且競爭充分的行業(yè)，而油動植保工程型無人機載荷在10-45公斤之間，是處在航模與載人飛機之間的一個斷層，研發(fā)沒有現(xiàn)成教材，都是在嘗試和摸索，相對困難。

電動植保無人機與油動植保無人機對比

但隨著土地流轉(zhuǎn)的推進，土地集約化經(jīng)營成為趨勢，油動無人機植保的載荷大和續(xù)航時間長的性能優(yōu)勢會凸顯出來，再加上飛控系統(tǒng)的改進，傻瓜式操作的到來，油動無人機的未來空間很大。

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)，不適合中國大部分地區(qū)地形復(fù)雜、地塊狹小的環(huán)境。

單旋翼電動植保無人機作業(yè)效果好，但價格更貴。單旋翼電動植保無人機旋翼大，飛行穩(wěn)定抗風(fēng)性能好，向下氣流強勁而穩(wěn)定、可以打透茂密的枝葉，施藥效果好。多旋翼植保無人機旋翼較小，旋轉(zhuǎn)方向兩兩相反，導(dǎo)致風(fēng)場散亂，風(fēng)場覆蓋范圍小，向下氣流相互干擾，風(fēng)場比較復(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，會把噴桿加長(噴桿總長超過旋翼直徑)，由于空氣動力原因，在作業(yè)時會左右搖擺，導(dǎo)致飛行不穩(wěn)定，作業(yè)難度加大，增加摔機的風(fēng)險。單旋翼核心部件為進口電機，構(gòu)件為航空鋁材，碳纖材料，結(jié)實耐用，性能穩(wěn)定，造價較高。多旋翼技術(shù)門檻較低，使用航模級別的國產(chǎn)電機和配件，所以價格便宜，并且能夠?qū)崿F(xiàn)空中懸停。

單旋翼植保無人機——日本雅馬哈公司的RMAX

多旋翼植保無人機——高科新農(nóng)的德美特M234-AT

四大特征強勢替代人工植保

植保無人機在效率、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。無人機每分鐘可以完成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2畝，無人機的效率目前是人工的30-60倍，考慮無人機技術(shù)的提升，土地的平整和規(guī)?；瑹o人機效率上的領(lǐng)先優(yōu)勢會越來越大。

安全性。無人機植保實現(xiàn)了人和藥的分離，通過地面遙控或GPS飛控操作，噴灑作業(yè)人員遠距離操作避免暴露于農(nóng)藥下的危險，即使在加注農(nóng)藥時，現(xiàn)在也已經(jīng)開發(fā)出來自動加注機。而人工植保方式下，人和農(nóng)藥長時間的接觸不可避免，據(jù)報道，每年噴灑農(nóng)藥出現(xiàn)中毒癥狀人數(shù)多達10萬人。

防治效果好，且更加環(huán)保。植保無人機采用噴霧噴灑方式，具有作業(yè)高度低，飄移少，可空中懸停等特點，噴灑農(nóng)藥時旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加物流對農(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。并且無人機可以實現(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)濟性更優(yōu)。在成本方面植保無人機也取得優(yōu)勢。以電動植保無人機為例，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，每畝分攤成本4元;飛手兩名，人工費用2元/畝;能源(電)費用2元/畝;無人機費用10萬計，折舊3年，每年作業(yè)20000畝，每畝成本不到2元。農(nóng)藥成本相對人工節(jié)省50%，約5元/畝，相關(guān)維護費用1元/畝，每次共計16元/畝。人工植保方面，每小時作業(yè)面積2畝，每天8小時計16畝，人工成本160元，每畝10元;農(nóng)藥10元，每次植保費用共20元/畝。再考慮植保無人機的政府補貼、電池費用下降、技術(shù)升級，成本優(yōu)勢會越來越大。

無人機植保和人工植保費用比較

植保無人機產(chǎn)業(yè)鏈解析

植保無人機產(chǎn)業(yè)鏈可劃分為三個環(huán)節(jié)，上游研發(fā)制造，中游經(jīng)營運行，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)制造植保無人機整機。進一步專業(yè)分工，又可細化為機體結(jié)構(gòu)、動力機構(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)。充分市場化的研發(fā)制造產(chǎn)業(yè)，由各專業(yè)企業(yè)和植保無人機整機企業(yè)共同構(gòu)成。除此之外包括三方面：

1.從通航法規(guī)上講，植保無人機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.需做好運載車輛，航空施用農(nóng)藥等設(shè)備和產(chǎn)品的配套。運載車輛保障將植保無人機運輸至作業(yè)點，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)。植保無人機操控手需通過培訓(xùn)，獲取相應(yīng)等級的無人機駕駛員證書;同時，還必須對飛防作業(yè)的各個職能崗位進行職業(yè)化培訓(xùn)，以滿足飛防作業(yè)對人員的專業(yè)化需求。

中游經(jīng)營運行環(huán)節(jié)的主體是飛防大隊。飛防大隊?wèi)?yīng)該具備植保無人機、運載車輛、無人機操控手、飛行調(diào)試員、農(nóng)藥技師等，還需要獲得經(jīng)營許可以及通用航空法規(guī)下的航空作業(yè)許可。同時，飛防大隊在飛行進行作業(yè)時，還應(yīng)該向相關(guān)空管部門申請臨時空域。飛防大隊直接面向農(nóng)業(yè)種植用戶，其經(jīng)營活動為用戶提供大田作物施藥、經(jīng)濟作物施藥、水面作物施藥、果木施藥、草場施藥及經(jīng)濟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)中植保無人機的維護修理是保障無人機持續(xù)適航的基礎(chǔ)。同時，油料、電池、以及易損備件等無人機消耗品的供給，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、駕駛員審核同時跟上。無人機駕駛員和在崗人員都有繼續(xù)培訓(xùn)的需要，以保證對人力資源素質(zhì)的需求。特別需要注意的是無人機空管系統(tǒng)。空管系統(tǒng)也分為研發(fā)制造、經(jīng)營運行、輔助保障三個階段。其建設(shè)、運營、保障應(yīng)該由國家相關(guān)航管部門負責(zé)。空管系統(tǒng)可以建立在移動通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，在對無人機進行航管的同時，還可建立飛防大隊經(jīng)營管理系統(tǒng)，實現(xiàn)植保無人機物聯(lián)網(wǎng)運營。值得一提的是，植保無人機保險是一個相對獨立的產(chǎn)業(yè)，可降低飛防大隊經(jīng)營風(fēng)險，減少經(jīng)營損失。

專業(yè)的飛防大隊是未來植保無人機的真正購買者和使用者

農(nóng)場主會將植保服務(wù)外包給專業(yè)飛防大隊，后者正是未來植保無人機的購買主力。植保服務(wù)是一個綜合性服務(wù)體系，而不是簡單的把藥噴到田里。同時，植保無人機的應(yīng)用還涉及到飛機維護、保養(yǎng)、維修、保險、法律法規(guī)、植保應(yīng)用等相關(guān)產(chǎn)業(yè)，其中涉及大量的機械、農(nóng)業(yè)等專業(yè)知識。因此，在我國適應(yīng)土地流轉(zhuǎn)，大規(guī)模農(nóng)業(yè)集約化經(jīng)營的趨勢，運用科學(xué)化、專業(yè)化的方法管理農(nóng)業(yè)，將各個任務(wù)作業(yè)拆解外包給專業(yè)化的團隊是必然選擇。

飛防大隊是一個能夠快速提供植保服務(wù)并能夠?qū)嵤┯姆?wù)化組織，無人機植保的高效率和低成本成是在市場激烈的競爭中致勝的法寶?？v觀發(fā)達國家，以使用無人機作業(yè)頻率最高的日本來說，農(nóng)場主購買無人機的只占了16.3%，其余部分均為專業(yè)化組織或者協(xié)會購買。據(jù)統(tǒng)計，在美國有一萬多家植保服務(wù)商提供植保服務(wù)，而購買無人機的農(nóng)場主相對較少。

中國無人機植保相比發(fā)達國家處于起步階段

2015年全國植保無人機保有量達2324架(31個省統(tǒng)計)，總作業(yè)面積達1152.8萬畝次，較之2014年的695架、426萬畝，同比增長分別是234%、170.6%。但是，目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)植保仍以人工加手動、電動噴霧機這樣的半機械化裝備為主，占比超過90%，航空植保比例小于2%。按2015年植保無人機總作業(yè)面積達1152.8萬畝次計算，無人機植保比例不到1%，而美國、日本的農(nóng)用航空作業(yè)占耕地面積比例分別達到50%、54%，世界平均水平也達到了遠高于我國的17%，我國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(%)

從世界范圍來看，農(nóng)業(yè)植保無人機應(yīng)用較為普遍的有日本、韓國等農(nóng)業(yè)機械化水平較發(fā)達的國家。由于美國農(nóng)業(yè)組織方式采用大農(nóng)場為主，大面積農(nóng)業(yè)植保采用載重更大的有人駕駛飛機噴藥，使用無人機植保較少，導(dǎo)致美國植保無人機產(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相似，無人機植保第一大國經(jīng)驗值得借鑒

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20 kg級噴藥無人機“R-50”，經(jīng)過20 多年的發(fā)展，目前日本擁有2346架已注冊的農(nóng)用無人直升機，操作人員14163人，成為世界上應(yīng)用無人機植保第一大國。日本雅馬哈公司生產(chǎn)的植保無人機可以實現(xiàn)短時間內(nèi)更換油箱、補充藥劑、定高飛行、基本實現(xiàn)傻瓜式操作，用戶只要一鍵操作，飛機將自主起飛，達到設(shè)定高度后懸停，用戶可方便的操縱飛機前進后退，降低了對農(nóng)民的技術(shù)要求，飛機的穩(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，與我國相似，適應(yīng)單旋翼植保無人機作業(yè)，研究日本的成功經(jīng)驗對我國植保無人機的發(fā)展具有很強的指導(dǎo)意義。然而，中國和日本的情況也有所不同。日本的田地間水泥機耕道比較完備，農(nóng)民收入比較高，每畝噴灑收入是中國的10倍。因此，日本選擇起飛重量110公斤的雅馬哈油動無人機作為植保無人機，可以達到出入田間作業(yè)，較長的滯空時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：美國大力扶持推動農(nóng)業(yè)航空發(fā)展成熟，直接貢獻率為15%以上

美國是農(nóng)業(yè)航空應(yīng)用技術(shù)最成熟的國家之一，已形成較完善的農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)體系，據(jù)統(tǒng)計，農(nóng)業(yè)航空對農(nóng)業(yè)的直接貢獻率為15%以上。其中，美固定翼飛機植保發(fā)展最為成熟。

美國有農(nóng)用航空相關(guān)企業(yè)2000多家，已成立國家農(nóng)業(yè)航空協(xié)會(National AgriculturalAviation Association, NAAA)和近40個州級農(nóng)業(yè)航空協(xié)會，NAAA有來自于46個州的會員1800個。

全國在用農(nóng)用飛機4000，共有機型20多種，以有人駕駛固定翼飛機為主，約占88%。在冊的農(nóng)用飛機駕駛員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，美國因農(nóng)業(yè)勞動人工成本太高，一度放棄國內(nèi)的水稻種植，大米全部進口。后來使用了航空作業(yè)，到20世紀70年代末期，一躍而成為世界上主要的稻米出口國之一。

國家大力扶持農(nóng)業(yè)航空產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是美國農(nóng)業(yè)航空發(fā)達的重要原因之一。美國從上世紀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、飛機類型、天氣因素等，通過對內(nèi)部數(shù)據(jù)庫調(diào)用，即可預(yù)測可能產(chǎn)生的飄移、霧滴的運動和地面沉積模式等。美國國會通過了豁免農(nóng)用飛機每次起降100美元的機場使用費的議案，2014年白宮的預(yù)算中預(yù)計繼續(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的推動下，自2002年以來已投入約700萬美元用于農(nóng)業(yè)航空技術(shù)研發(fā)，參議院已通過議案將繼續(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)。

基于我國獨特的環(huán)境，國內(nèi)無人機技術(shù)縮小差距的同時實用性和性價比更高

我國的植保無人機起步較晚。真正開始研制的時間只有十多年，具體進程梳理如下：

國內(nèi)植保無人機發(fā)展歷程

載藥量：RMAX達到20公斤，但RMAX的價格達到100萬以上，是中國市場消費能力所不能接受的;

起飛重量：110公斤的起飛重量使得該產(chǎn)品在中國的田地上不易使用，需要三四個人才可以抬到田間作業(yè)，在日本有完備的水泥機耕道系統(tǒng)，但是在中國考慮到溝渠、樹木、電線、田埂等復(fù)雜因素，中國要建成完整的機耕道系統(tǒng)需要很長的時間。

相對來講，載藥量15公斤比較符合現(xiàn)階段中國無人機植保行業(yè)的需求，一方面載藥量達到15公斤，滯空時間可以達到近20分鐘，從而可以達到每天300～500畝的作業(yè)效率;另一方面，25萬的價格從性價比來說要高于雅馬哈RMAX無人機。此外，從參數(shù)對比中也可以看出，漢和自主知識產(chǎn)權(quán)的軌跡記錄儀是漢和無人機的特色，可以進行噴灑軌跡的記錄和管理，對漏噴和復(fù)噴進行警告，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)。

大載荷長續(xù)航是我國植保無人機的發(fā)展方向。隨著未來土地流轉(zhuǎn)，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施完善，大載荷的植保無人機是發(fā)展的趨勢。

中國植保無人機發(fā)展柱狀圖

未來每年全產(chǎn)業(yè)市場空間近400億，植保服務(wù)是產(chǎn)業(yè)鏈重點

國際經(jīng)驗表明，農(nóng)業(yè)是無人機民用領(lǐng)域第一個，也是最大的一個市場。在美國，根據(jù)國際無人機系統(tǒng)協(xié)會(AUVSI)的一份報告預(yù)測，2015~2025年無人機在民用領(lǐng)域中的應(yīng)用將為美國經(jīng)濟貢獻820億美元，其中756億直接來自農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。日本植保無人機市場占有率70%的Yamaha 2014年植保無人機銷售額50億日元，以此估測日本每年植保無人機整機銷售的市場空間約合人民幣4.64億。中國的耕地面積是日本的28倍，潛力巨大。

2016-2020年中性預(yù)期下，無人機累計市場空間24.30億，每年植保服務(wù)市場空間72.90億。《2015中國國土資源公報》顯示，截至2015年末，全國耕地面積為20.25億畝。樂觀估計下2020年我國無人機植保滲透率約15%，中性估計下達到8%，悲觀估計下達到5%，目前無人機植保滲透率不足1%，以植保無人機工作年限3~5來看，目前的存量無人機在2020年前陸續(xù)淘汰。

無人機植保行業(yè)空間測算(2016-2020)

悲觀、中性、樂觀估計下到2020年累計無人機植保整機市場空間15.19億、24.30億、45.56億，規(guī)模更大的是植保服務(wù)市場，分別達到45.56億、72.90億、136.69億。若考慮龐大的無人機保養(yǎng)維護，零部件(如電池)更換市場，泛無人機植保市場空間巨大。

遠期市場成熟時，中性預(yù)期下全產(chǎn)業(yè)每年市場空間近400億。再測算一下無人機植保完全發(fā)展成熟時的市場情況，目前日本的滲透率已經(jīng)達到54%，樂觀估計我國能達到50%，中性40%，悲觀30%。電動植保無人機目前折舊年限3年，油動5年，以4年為植保無人機的平均壽命計，在市場成熟情況下已經(jīng)沒有增量的植保無人機需求，只有存量更新。

無人機植保行業(yè)空間測算(市場完全成熟)

悲觀、中性、樂觀預(yù)期下，每年無人機整機市場空間22.78億、30.38億、37.97億，每年的植保服務(wù)市場空間273.38億、364.50億、455.63億，中性下全產(chǎn)業(yè)每年的市場空間接近400億。很明顯植保服務(wù)的市場空間將遠遠大于無人機機器制造本身。伴隨技術(shù)進步，無人機植保作業(yè)效率提升、無人機的壽命會增加，還會導(dǎo)致無人機市場相對植保服務(wù)市場更小。

無人機在泛植保應(yīng)用領(lǐng)域拓展空間巨大

農(nóng)業(yè)植保的時間在一年中所占的時間很短，這很容易造成專業(yè)植保服務(wù)團隊人員和設(shè)備閑置，也不利于留住專業(yè)的飛手。植保無人機在非植保時間可以通過農(nóng)作物監(jiān)測、無人機播種、為農(nóng)村地區(qū)提供送快遞服務(wù)等方式進一步發(fā)揮價值。

農(nóng)作物監(jiān)測

植保無人機搭載相關(guān)監(jiān)測設(shè)備可以對農(nóng)田土壤濕度、病蟲害情況等進行監(jiān)測。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)長勢評估。傳統(tǒng)的土壤濕度監(jiān)測站不能滿足大面積、長期的土壤濕度動態(tài)實時監(jiān)測的要求，限制了其在農(nóng)業(yè)信息化、自動化方面的發(fā)展及應(yīng)用，而光學(xué)設(shè)備在高空中會受到云層的阻礙，使高空飛行設(shè)備的應(yīng)用受到了限制，因此無人機的應(yīng)用成為了解決問題的關(guān)鍵。

無人機搭載可見光-近紅外光設(shè)備作為檢測手段，完成了土壤濕度的合理化監(jiān)測。通過對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。使用無人機進行土壤濕度監(jiān)測具有成本低、時效性好、方便攜帶等多方面優(yōu)點，在我國土地遼闊、地形類別復(fù)雜的前提下具有很好的實用價值。

無人機搭載特殊的光譜分析儀，專門用來偵察農(nóng)田、果園中病蟲害，甚至供求狀況。通過在農(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，及早采取有針對性的措施。通過巡檢可以為產(chǎn)量情況做一個預(yù)判，匯集所有無人機巡檢的數(shù)據(jù)甚至可以預(yù)計出未來農(nóng)作物市場的供求狀況。

植保無人機所掌握的巡檢數(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。

無人機播種

最近，位于美國俄勒岡州西北部城鎮(zhèn)比佛頓的無人機創(chuàng)業(yè)公司DroneSeed 開發(fā)出一款高速播種無人機，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，該無人機已在美國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于植物來說是容易生存的，最后將包裹好的種子射向土壤中。DroneSeed 的續(xù)航時間為30分鐘，更換電池后可持續(xù)作業(yè)1.5小時。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，無人機預(yù)計1個小時就能完成。

常見的植保無人機主要從事農(nóng)藥噴灑的工作，一年中噴灑農(nóng)藥的作業(yè)時間很短，不可避免造成無人機長時間的閑置，播種的時間正好的噴灑農(nóng)藥時間錯開，可以考慮將植保無人機的相關(guān)配件，如藥箱等改裝成播種無人機。

無人機送快遞

農(nóng)村電商發(fā)展正如火如荼，阿里和京東都把農(nóng)村電商作為下一個業(yè)務(wù)增長點。阿里平臺的農(nóng)產(chǎn)品賣家數(shù)量，從2013年到2015年就實現(xiàn)了翻倍。到2015年底阿里集團已啟動了14000個村淘點，招募了12000多個村淘合伙人，其2016年的目標(biāo)是村淘點增到40000家。京東鄉(xiāng)村推廣員達到20萬人，服務(wù)20萬行政村。京東縣級服務(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)店已達到700多家。京東農(nóng)資電商的合作涉農(nóng)企業(yè)已達到200多家。已授權(quán)的京東農(nóng)資服務(wù)中心達到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。這極大的影響了用戶體驗，電子商務(wù)的及時性和便利性大打折扣，另一方面快遞公司通過放棄“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間成本，所以這和快遞公司送貨上門再收取高昂的快遞費用沒有本質(zhì)區(qū)別。高昂的“最后一公里”成本越來越成為農(nóng)村電商的發(fā)展瓶頸。

植保無人機起飛是必然選擇，土地流轉(zhuǎn)及補貼政策助力發(fā)展。老齡化背景下農(nóng)村人口外流，人工成本上升提高機械化率是大勢所趨。

我國已經(jīng)步入老齡化社會。中國的老齡化近年來維持上升的趨勢，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%。國際上通?？捶ㄊ牵?dāng)一個國家或地區(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%，即意味著這個國家或地區(qū)的人口處于老齡化社會。那么我國已經(jīng)步入了老齡化社會。

農(nóng)村人口大量流出。隨著城鎮(zhèn)化的推進，農(nóng)村人口通過升學(xué)、經(jīng)商、務(wù)工等各種形式，進入城市，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)，“機器替人”成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

農(nóng)業(yè)從業(yè)人員工資正在快速上升。近年來人工成本不斷上升，私營單位農(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年達到56360元。農(nóng)業(yè)人員工資相對較低，長期而言，人口從農(nóng)業(yè)流出的動力明顯，同時政府對“三農(nóng)”問題的重視，以及提高農(nóng)民收入對促銷費、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。

我國農(nóng)村人口占比正在快速下降，未來還有很大下降空間。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世紀以來的大趨勢，我國農(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%。對照國際情況：美國直接從事第一產(chǎn)業(yè)的人口占比1.6%，日本下降到3.7%，韓國6.1%，而國內(nèi)2015年農(nóng)村人口占比高達43.90%，農(nóng)村人口大部分是直接從事第一產(chǎn)業(yè)的，由此可知我國第一產(chǎn)業(yè)人口占比遠遠高于發(fā)達國家，下降空間很大。按照目前趨勢，未來農(nóng)村人口還會快速下降。

提升植保機械化率是實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)機械化目標(biāo)重中之重

植保環(huán)節(jié)機械化率低于2%，是我國農(nóng)業(yè)機械化的短板。2015年農(nóng)業(yè)機械化裝備水平、作業(yè)水平、安全水平、社會化服務(wù)水平穩(wěn)步提升，農(nóng)作物耕種收綜合機械化率預(yù)計達到63%，力爭2020年農(nóng)作物耕種收綜合機械化水平超過68%，其中糧食作物超過80%。據(jù)統(tǒng)計，我國植保環(huán)節(jié)機械化率低于2%，植保機械以手動和小型機(電)動噴霧機為主，其中手動施藥藥械、背負式機動藥械分別占國內(nèi)植保機械保有量的93.07%和5.53%，拖拉機懸掛式植保機械約占0.57%。由此可見，植保機械化率遠遠低于作物耕種收綜合機械化水平，也低于機耕、機種、機收水平，成為我國農(nóng)業(yè)機械化最大的短板。這個問題會越來越得到國家和社會的重視，植保無人機正是彌補這一短板的利器。

植保機械化水平

農(nóng)業(yè)機械化水平

農(nóng)機補貼力度很大，植保補貼資金充足。近幾年全國農(nóng)機購置補貼力度一直很大，2015年達到228.09億，一旦植保無人機進入國家層面的補貼后，為了補齊農(nóng)業(yè)機械化的短板，相應(yīng)的補貼力度會很大。按前文中性估計下2020年植保無人機保有量24300臺，年均購置不到5000臺，以每臺國家補貼3萬計，每年的補貼金額1.5億，相對于每年超過200億的農(nóng)機購置補貼占比很小。

全國農(nóng)機購置補貼(億元)

土地流轉(zhuǎn)加速土地的規(guī)?；?jīng)營

目前，我國農(nóng)村實行以家庭承包經(jīng)營為基礎(chǔ)、統(tǒng)分結(jié)合的雙層經(jīng)營體制，農(nóng)戶為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的主體。2010 年，我國鄉(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，不到美國的1/400。中國長期土地分散經(jīng)營，地塊狹小分散，再加上單個農(nóng)戶財力限制，對農(nóng)業(yè)機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，大面積的農(nóng)田可以更大發(fā)揮植保無人機的效率，分攤植保無人機的成本，并且種植大戶和專業(yè)合作社的財力更強，基于長期的規(guī)劃也更愿意對改進生產(chǎn)效率的植保無人機的投資。

土地經(jīng)營規(guī)模占比(%)

近年來，流轉(zhuǎn)至專業(yè)合作社和企業(yè)的土地面積大幅增長，規(guī)?；瘍?yōu)勢明顯有利于無人機植保推進。據(jù)統(tǒng)計，我國土地流轉(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)民對機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185萬畝，快速上升到2014年的4765萬畝。流轉(zhuǎn)到企業(yè)的由2010年的1508萬畝增加到2014年的3883萬畝。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%，這些機構(gòu)財力更有實力，采用無人機植保規(guī)模化優(yōu)勢明顯，甚至可以參與組建自己的飛防大隊。同時他們經(jīng)營大面積的土地，會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，這些對于無人機的操作和效率提升很大?，F(xiàn)在有些植保無人機無法一鍵起飛和一鍵返回，就是因為田邊障礙物過多，無人機自動避障的精確度和響應(yīng)速度不足，只得依靠飛手手動起飛和返回。

地方政府補貼陸續(xù)出臺，國家層面補貼亟需行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建立

多省地方補貼陸續(xù)出臺，如河南省率先對植保無人機補貼。2014年省財政對購置農(nóng)用航空器進行累加補貼，河南省財政列出專項資金給予購機補貼，農(nóng)民或農(nóng)民專業(yè)合作組織購置農(nóng)用無人機將享受到1/3省財政專項資金補貼和1/3農(nóng)機購置補貼，只需掏1/3的市場價即可購買到農(nóng)用無人機。

2014年河南省共對130臺植保無人機進行了補貼，2015年將繼續(xù)加大對植保無人機等農(nóng)機的補貼力度，推進農(nóng)業(yè)機械化、規(guī)?；l(fā)展。最近發(fā)布的《2015年河南農(nóng)機推廣補貼目錄第一批》顯示，共有7家企業(yè)15款植保無人機產(chǎn)品入選，涵蓋目前市面上所有植保無人機樣式。從有效荷載方面看既有5升的小機型，也有10~16升的中等機型，更有20~35升的大機型，補貼金額2.5萬-5萬元。

河南省2014年農(nóng)機購置補貼機具補貼額一覽表(節(jié)選)

各地出臺補貼情況

國家層面的補貼出臺亟需統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前據(jù)農(nóng)業(yè)部、財政部聯(lián)合印發(fā)的《2015-2017年農(nóng)業(yè)機械購置補貼實施指導(dǎo)意見》，中央財政資金補貼機具種類范圍為11大類43個小類137個品目，而植保無人機并未納入補貼范圍。

2005年，農(nóng)業(yè)部、財政部和國家發(fā)展和改革委員會制定了《國家支持推廣的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品目錄管理辦法》指出：

農(nóng)業(yè)部會同財政部和國家發(fā)展和改革委員會，根據(jù)促進農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、保護自然資源與生態(tài)環(huán)境、推廣農(nóng)業(yè)新技術(shù)和優(yōu)化農(nóng)機裝備結(jié)構(gòu)的原則，確定、公布《國家支持推廣的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品目錄》(以下簡稱《目錄》)，并定期進行調(diào)整。

列入《目錄》的產(chǎn)品，可以按照有關(guān)規(guī)定，享受國家促進農(nóng)業(yè)機械化的財政補貼、金融扶持等優(yōu)惠政策支持。

列入《目錄》的農(nóng)機產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)符合國家頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)技術(shù)規(guī)范，通過農(nóng)業(yè)機械試驗鑒定機構(gòu)的試驗鑒定。

也就是說，想要成為國家補貼農(nóng)機，想要被列入《目錄》，先要有國家標(biāo)準(zhǔn)，可統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正是植保無人機所匱乏的。

目前，我國植保無人機未能形成統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的絆腳石主要是缺乏與植保無人機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)不成熟等問題。

五大障礙制約無人機植保發(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)在的電動植保無人機的載重在10kg左右，作業(yè)時間在15-20分鐘，單次作業(yè)噴灑面積大概在20畝左右，油動無人機載重在15-30kg，作業(yè)時間能達到30分鐘以上，單次噴灑面積能超過30畝?？紤]現(xiàn)在我國單個農(nóng)戶的土地偏小，土地分散，有些時候即使無人機載重和續(xù)航充裕也無法長時間作業(yè)。但隨著土地流轉(zhuǎn)，土地開始集約化經(jīng)營，地塊開始平整，比如現(xiàn)在的東北、新疆的國有大農(nóng)場，提高無人機的載重和續(xù)航會極大降低植保的成本，電動植保無人機載重和續(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)范推進緩慢。與植保無人機低空低量高效施藥所配套的施藥技術(shù)是當(dāng)前市場的短板。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：航空植保無人機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、潤濕滲透、耐雨水沖刷的特點，此外還要求成分活性高，畝用量少，有內(nèi)吸傳導(dǎo)性，對作物安全

現(xiàn)實狀況：市場上銷售的農(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，植保無人機作業(yè)時，一般作物每畝藥液的用量為300-1000ml，藥液的濃度很高，容易對作物產(chǎn)生藥害。當(dāng)前市場，與無人機植保配套的專用農(nóng)藥制劑與低空低量高效施藥操作規(guī)范還處于研發(fā)試驗階段。

作業(yè)穩(wěn)定性有待大大提高。植保無人機作業(yè)條件相對惡劣，常常處于高溫、高濕、高腐蝕的環(huán)境中，對植保無人機產(chǎn)品性能要求較高。同時，植保作業(yè)期時間窗口短，無人機如果穩(wěn)定性不高，會直接導(dǎo)致錯過最佳植保時間。一旦植保無人機工作強度大，操作粗獷，成本較高，極易發(fā)生故障摔壞飛機，對提供無人機植保的機構(gòu)或個人利潤影響較大。飛行狀態(tài)穩(wěn)定才能保證農(nóng)藥噴灑均勻，否則多灑和漏灑對植保效果影響很大。

維修及培訓(xùn)后市場需要同步搭建。目前我國植保無人機在實際應(yīng)用中存在一大瓶頸，“行業(yè)實力不均，配套服務(wù)不足”。首先，近年來民用無人機逐漸興起，全國各地均有植保無人機制造企業(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補充，植保窗口期有限，植保無人機技術(shù)含量高，一旦出現(xiàn)故障，飛防大隊無法完全排除，這些都對專業(yè)便捷的維修團隊催生需求。因而農(nóng)戶在植保無人機使用過程中如遇到產(chǎn)品部件損毀等問題，不能及時得到維修或者是維修時間成本很高。其次，植保無人機保險服務(wù)今年剛剛興起，對應(yīng)的保險還未普及，這使得購買植保無人機的客戶承擔(dān)了較大風(fēng)險。隨著植保無人機保有量的增大，以及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的搜集，這一塊的保險業(yè)務(wù)會得到保險公司的重視。

另外，無人機植保的普及對專業(yè)飛手的需求越來越多，需要有專業(yè)化的培訓(xùn)機構(gòu)有效保證無人機植保的質(zhì)量。

統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)亟待推出。目前全國明確出臺了民用無人機相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的省份屈指可數(shù)，僅有深圳對于各種業(yè)務(wù)類型的民用無人機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，給制定全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)增加了難度。無人機植保的實踐逐漸增多，參與研發(fā)的企業(yè)越來越多，制定統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的條件也越來越成熟。

目前進入植保無人機領(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，也是出臺國家層面補貼的前提，爭取盡快將植保無人機納入“農(nóng)機補貼”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)較大的市場份額是企業(yè)未來競爭力的關(guān)鍵。我們有以下幾點判斷：

1)看好掌握核心技術(shù)，能快速占領(lǐng)市場的公司。目前進入植保無人機行業(yè)的企業(yè)已經(jīng)超過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、離心噴嘴等。無人機植保服務(wù)專業(yè)性很強，一旦與終端客戶建立了合作模式，其他競爭對手很難切入，先發(fā)優(yōu)勢至關(guān)重要，完善的售后服務(wù)是讓用戶方向購買的前提。例如：漢和目前在全國大力推廣7S店，組建飛防大隊為周邊農(nóng)戶提供無人機植保服務(wù)，同時還提供飛手培訓(xùn)和技術(shù)支持以及漢和品牌飛機的售后、維修與噴灑培訓(xùn)等服務(wù)，7S店這種模式復(fù)制性強。極飛自建飛防大隊的方式，切入下游，有利于保證植保質(zhì)量，但這種重運營方式的擴張速度較慢。

借鑒日本經(jīng)驗，掌握核心企業(yè)會逐漸淘汰掉其他大部分企業(yè)。一旦植保無人機市場成熟后，市場中的大部分企業(yè)會被淘汰，剩下一些掌握核心技術(shù)并且快速搶占市場的龍頭企業(yè)。借鑒日本的情況，目前Yamaha已經(jīng)掌握了超過70%的市場份額，雖然中國市場比日本大得多，基于規(guī)?；膬?yōu)勢，最終只會存活少數(shù)幾家競爭力強的企業(yè)。

核心零部件供應(yīng)商會獲取行業(yè)中豐厚利潤。借鑒工業(yè)機器人市場的情況，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。目前國內(nèi)無人機的核心部件如動力裝置、離心噴嘴、防腐蝕電機、飛控系統(tǒng)、航空專用農(nóng)藥等技術(shù)含量高、具有很強的專業(yè)壁壘，在這些方面取得突破的供應(yīng)商在未來利潤豐厚。

2)目前無人機企業(yè)主要有兩種模式：

輕運營模式。植保無人機行業(yè)最普遍的是以大疆、零度為代表的輕運營模式，推出農(nóng)用的無人機，開放給開發(fā)者，再推廣給服務(wù)商或者客戶。

重運營模式。以極飛為代表，除了推出農(nóng)用無人機系統(tǒng)，還自建農(nóng)業(yè)服務(wù)隊，為農(nóng)民提供無人機植保等服務(wù)。這種模式下可以保證植保隊伍的專業(yè)性，并且在植保過程中無人機的任何不足都可以直接反饋給生產(chǎn)設(shè)計團隊，以便快速完善。但這種重運營的模式給公司的管理、資金都造成很大的壓力。

3)整機和植保服務(wù)分離是未來趨勢。隨著行業(yè)的普及和成熟，植保無人機生產(chǎn)銷售與植保服務(wù)相分離應(yīng)該成為主流趨勢，無人機生產(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。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)。

對于提供植保服務(wù)的飛防大隊來說，擁有當(dāng)?shù)氐馁Y源對于取得植保服務(wù)合同很重要，未來的競爭壁壘包括：

全面的植保數(shù)據(jù)庫。每個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)的飛防大隊在前期植保過程中建立的植保數(shù)據(jù)庫會對后續(xù)植保的效果影響很大。

規(guī)模化。擁有一大片植保服務(wù)對象的飛防大隊規(guī)?；鳂I(yè)，成本較低，其中的某一個農(nóng)戶或合作社將服務(wù)改成外包給另一個飛防大隊，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，農(nóng)戶和合作社更換飛防大隊面臨植保效果不確定等原因，具有很強的粘性。另外，飛防大隊使用的無人機型號，必然和在當(dāng)?shù)卦O(shè)有售后維保團隊無人機企業(yè)相統(tǒng)一，和上游供應(yīng)商的合作給后來的小范圍的進入者制造了門檻。這些保證了無人機植保服務(wù)的盈利前景。

大疆——消費無人機龍頭進軍農(nóng)業(yè)植保

漢和——航空商學(xué)院+7S店布局植保服務(wù)市場

極飛——無人機+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，切入植保無人機市場

芭田股份——攜手大疆，發(fā)揮渠道和平臺優(yōu)勢