累計作業(yè)超5億畝次,市場規(guī)模有望超過300億元的植保無人機,進入商業(yè)爆發(fā)期了嗎?
起步不晚,發(fā)展卻慢,任重道遠。
年底的11月,“低調(diào)”了很久的大疆連開兩場發(fā)布會,其中一場的主角便給了植保無人機。只是對于大多數(shù)看客來說,這場發(fā)布會的亮點并不在無人機本身,而在于一個數(shù)字——大疆植保無人機在全球累計作業(yè)已達5億畝次。
5億畝次,確實是一個令人有些吃驚的數(shù)字,畢竟這對于在兩年前,還有著價格昂貴、續(xù)航時間短、操作專業(yè)度太高、應用效果不達預期等諸多缺陷的植保無人機來說,絕對是可以拿得出手的實績了。
但這是否就意味著,植保無人機已經(jīng)迎來了商用爆發(fā)期?
空中植保由來已久,發(fā)展卻極為緩慢
按照植保途徑劃分,植保無人機隸屬于空中植保,這方面日本曾經(jīng)是絕對的領先者,甚至是壟斷者。
實際上,率先將空中植保規(guī)模應用的是歐美國家。二戰(zhàn)結(jié)束后,大量戰(zhàn)時飛機被轉(zhuǎn)移應用到農(nóng)事生產(chǎn)上,一定程度上促進了航空施藥技術(shù)的發(fā)展,但真正將無人空中植保發(fā)展起來的是日本。
因地形差異,和歐美國家大面積的平原、農(nóng)場相比,日本多山地,耕地少且小,需要的是外形尺寸小、機動靈活、操控簡便、單位面積施藥液量小、人員成本低的無人機。
1985年,日本Yamaha公司推出第一架農(nóng)用“R-50”型無人機,主要用于航空施藥。此后數(shù)十年的發(fā)展,到2010年左右該國農(nóng)用無人機年工作面積已占種植面積的50%~60%,專業(yè)飛手超14000人。而此時的中國,在無人機植保方面才剛剛萌芽。
其實,我國空中植保產(chǎn)業(yè)起步的并不算晚,甚至幾乎與歐美國家同步,但發(fā)展很慢。直到上世紀90年代,輕型機械如“海燕”才得以問世。
之后的很長一段時間內(nèi),因技術(shù)、硬件、專業(yè)操控手培養(yǎng)、航空管理、與傳統(tǒng)農(nóng)事生產(chǎn)手段差異大等問題,我國在無人空中植保方面發(fā)展非常緩慢,到2008年才開始真正的系統(tǒng)性研究小型無人機噴霧技術(shù),在GPS、航空施藥、無人機云臺、空中施藥污染度技術(shù)維度上有了一定程度上的突破。
然而,從技術(shù)到應用又是一個漫長的過程,相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,直到2014年我國植保無人機保有量還不足450架。
植保場景的三大痛點
毋庸置疑,作為農(nóng)業(yè)大國,自古以來我國都非常重視農(nóng)事生產(chǎn),從小農(nóng)經(jīng)濟到如今的規(guī)?;瘷C械作業(yè),突破有很多,如雜交水稻等。
但我們還有很多問題沒有解決,尤其在與作業(yè)效率、產(chǎn)量、成本息息相關(guān)的植保上發(fā)展緩慢,也直接導致了空中植保產(chǎn)業(yè)長時間滯后。而植保問題主要體現(xiàn)在以下三個方面:
· 農(nóng)村勞動力持續(xù)減少
因人口老齡化的日益加重,以及農(nóng)村人口的持續(xù)減少,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)四大環(huán)節(jié)中耕、種、收三大對勞動力要求高且密集環(huán)節(jié)中的人緊缺問題便越來越嚴重。簡而言之,就是缺人。
· 土地較為碎片化
從地形上看,我國山區(qū)面積廣大,大面積平原較少。此外,河流的多樣分布也在一定程度上將土地碎片化,加之勞動力減少,致使大量耕地資源閑置,僅2002年到2013年,我國閑置耕地比例從0.32%上升至了5.72%,土地資源浪費嚴重。
· 精準度低,生態(tài)和環(huán)境問題嚴峻
以精準用藥和精準施肥為例,相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,很長一段時間內(nèi)我國農(nóng)藥和化肥的使用率都不足20%。僅去年一年,就有超過90萬噸的農(nóng)藥和34噸的化肥沒有被利用到,而過量的部分給生態(tài)和環(huán)境都帶去了極大的負擔,甚至引發(fā)中毒事件。
可以看到,上述這三個問題其實一直長期存在著,那么無人機到底能做什么?當前產(chǎn)業(yè)又有著哪些瓶頸?
植保無人機任重而道遠
我們先來簡單說說無人機能做什么?
替代勞動力方面,單架無人機的工作效率是單個勞動力的60倍以上,700架無人機的作業(yè)面積可達426萬畝次;
應對土地分散和精準度低問題方面,無人機可根據(jù)大數(shù)據(jù)分析精確定位土地位置及范圍,做到精準施藥和施肥,減輕對生態(tài)和環(huán)境的影響,節(jié)省成本。
看上去似乎很棒,但這只是理想狀態(tài),實際上植保無人機產(chǎn)業(yè)還有很多問題亟待解決。
· 專業(yè)飛手培養(yǎng)難度大
和C端無人機愛好者不同,植保無人機對飛手的要求非常較高,需到由AOPA授權(quán)的培訓機構(gòu)進行培訓后,考取由民航局頒發(fā)的無人機駕駛員電子執(zhí)照證書,才能持證上崗。
到去年一季度,我國持有無人機駕駛員合格證的人數(shù)只有27079個,植保無人機保有量不足3萬架,遠不能滿足我國僅耕地面積就超12500萬公頃的實際需求。
· 市場教育不足,成本高
不可否認,大多數(shù)農(nóng)村勞動力對新事物的接受程度較低,尤其是在面對空中植保這樣與傳統(tǒng)植保手段差異較大的新技術(shù)時,抗拒心理較大,而這也是市場教育較為薄弱的部分。
除此之外,植保無人機的成本較高,動輒幾萬的單價并不是普通農(nóng)戶可以承擔的,且無人機上手比不容易,專業(yè)飛手聘用成本也基本以20000元起。
· 數(shù)據(jù)采集難度大,無人機技術(shù)門檻高
國土面積大、土地分散、土壤類型多樣、氣候變化等,在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中就足以讓人頭疼,且很多情況下應對這些問題農(nóng)戶靠的是上輩傳授和實際生產(chǎn)活動中積累的經(jīng)驗,只適用于自家的一畝三分地。但這些對于無人機廠商來說,都是極為龐大的數(shù)據(jù)。
與此同時,植保場景下對無人機傳感器、GPS 導航、遙感和超聲波測距等技術(shù)要求也很高,例如需要做到在線感知環(huán)境形勢、避障飛行、實時建模、輔助決策、降低霧滴漂移度以及長時間續(xù)航等。
也因此,雖然很多廠商推出過各種類型的植保無人機,但實際應用效果并不理想。僅以續(xù)航為例,大多數(shù)植保無人機續(xù)航時間僅有10分鐘,也就是飛出去5分鐘就得讓它飛回來充電或換電池,且單塊電池充電次數(shù)僅在400次左右,便捷度和成本控制遠不能滿足日常生產(chǎn)需求。
再如霧滴漂移,因是空中作業(yè),受高度和風速等客觀環(huán)境影響,無人機噴灑的霧滴會有所漂移,這對噴頭的流量、氣壓、噴幅要求極高,大多數(shù)廠商并不具備這樣面的技術(shù)實力。
不過正如前文所說,植保無人機對推動農(nóng)業(yè)發(fā)展,促進產(chǎn)業(yè)升級的作用是明顯,雖然問題很多,但也都是必須面對的。
2017年9月農(nóng)業(yè)部、財政部、民航局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展農(nóng)機購置補貼引導植保無人飛機規(guī)范應用試點工作的通知》,緊接著12月工信部印發(fā)了《關(guān)于促進和規(guī)范民用無人機制造業(yè)發(fā)展的指導意見》,2018年3月農(nóng)業(yè)部、財政部又聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于做好2018-2020年農(nóng)機新產(chǎn)品購置補貼試點工作的通知》,明確表示要鼓勵無人機在植保領域的發(fā)展創(chuàng)新,推動植保無人機行業(yè)的發(fā)展。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,從2014年到2017年,我國植保無人機保有量只增加了11000架,而也就是在2017年,大疆發(fā)布了一系列的農(nóng)用無人機,包括MG-1SAdvanced、MG-1P、MG-1P RTK、Phantom 4 RTK以及PC GS PRO(PC地面站專業(yè)版),前三款為專業(yè)植保機,兩者為輔助設備,陣容不可謂不強大。
與此同時,國內(nèi)另一植保無人機專業(yè)廠商極飛,也在這一年接連發(fā)布了3款全新植保無人機系統(tǒng)、地理智能測繪無人機C2000、物聯(lián)智能農(nóng)田監(jiān)測站FM1、無人機共享租賃平臺、農(nóng)事服務平臺和農(nóng)業(yè)AI引擎XAI等??梢娬咧С窒拢?strong>直到2017年,我國植保無人機產(chǎn)業(yè)才開始進入快速發(fā)展期。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,從2017年到2018年,我國植保無人機保有量一年間增加了20000余架,遠超過去數(shù)十年總和。而具體到實際應用推廣上,目前,浙江、安徽、江西、湖南、廣東、重慶、吉林、福建、甘肅、江蘇等十余個省市已展開了補貼試點,在整體試點資金安排上,大多為千萬元量級。
不過,隨商用而來的自然是優(yōu)勝劣汰,植保無人機廠商們也迎來了洗牌期。
產(chǎn)業(yè)正快速發(fā)展,已經(jīng)迎來洗牌期
前瞻產(chǎn)業(yè)研究院調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,目前我國大約有200家無人機企業(yè),但擁有核心技術(shù)的不足10家,絕大部分并不具備獨立研發(fā)能力,更多的只是對無人機進行組裝銷售。
而從當前的市場競爭看,在主流植保無人機產(chǎn)業(yè)中,已經(jīng)形成以大疆、極飛分大部分市場份額,漢和、全豐暫居第二陣營,其他企業(yè)搶食剩余市場的基本格局。
如果要用一句話形容這兩年植保無人機市場的變化的話,就是“2017年在跑馬圈地,2018年則步入降價競爭階段”。而對于頭部廠商來說,降價競爭和核心性能競爭更是同步進行。也就是說,行業(yè)已經(jīng)迎來洗牌期。
以大疆為例,在2017年推出的三款植保無人機中,最高售價高達45999元,最低也要29999元。而到了今年,T20不僅采用了全向避障雷達和主動閥門控制系統(tǒng),搭載了精準噴灑模塊,噴頭為左右雙噴頭設計,均勻度較上一代產(chǎn)品提升了20%,還標配雙IMU、雙氣壓計、4通道2600W電池,每小時作業(yè)范圍約為180畝(較上一代提升一倍),最高配置套餐價格也僅為45999元。
極飛方面,除了和拜耳、阿里在農(nóng)業(yè)場景中展開合作外,還對數(shù)字農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)進行了專項投入。無人機方面,最新發(fā)布的XP 2020款在載容量、離心霧化、定位、雷達成像、快充等方面均有很大提升。
漢和、全豐則在無人機載重、折疊設計、飛手培訓、續(xù)航等方面均有突破。可以說,和兩年前相比,我們在精準農(nóng)業(yè)領域已經(jīng)有了很大的進步,在無人機的續(xù)航時間、載重量、測繪、噴灑精度方面都已基本滿足應用需求,在飛手培訓、人數(shù)、市場教育度上也有了質(zhì)的提升,但這也僅是“基本”。
中國工程院院士、南京林業(yè)大學曹福亮教授曾表示,“未來無人機發(fā)展的本質(zhì)應該是網(wǎng)絡環(huán)境下?lián)?qū)動的空中移動智能體,它可以將智能感知、智能認知和智能行動融為一體,向著測控網(wǎng)絡化、飛行數(shù)字化、任務智能化方向發(fā)展。”而理想狀態(tài)下,空中植保在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用占比應該達到80%以上,我們遠不及于此。
分析師預測,到2022年我國植保無人機市場規(guī)模有望增長至300億元,面對未來市場,我們?nèi)沃氐肋h。
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