伴隨人工智能、半導(dǎo)體、傳感器等快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通過(guò)技術(shù)快速迭代，不斷拓展能力和應(yīng)用領(lǐng)域。

　　01、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)：2019-2029全球累計(jì)產(chǎn)值超4000億美元

　　1.1 無(wú)人機(jī)與無(wú)人機(jī)系統(tǒng)

　　無(wú)人機(jī)是不攜載操作人員、由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、可重復(fù)使用、利用空氣動(dòng)力承載飛行、可攜帶有效載荷、在遠(yuǎn)程控制或自主規(guī)劃的情況下完成指定任務(wù)的航空器。按照氣動(dòng)布局分類(lèi)，無(wú)人機(jī)主要分為固定翼無(wú)人機(jī)、多旋翼無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)。其中，垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)兼 具固定翼和多旋翼的特點(diǎn)，對(duì)起降場(chǎng)地要求低、可空中懸停，適用于大面積、長(zhǎng)航時(shí)作業(yè)，可攜帶載荷作遠(yuǎn)距離探測(cè)，具有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

　　無(wú)人機(jī)逐步從軍事專(zhuān)用拓展到民用領(lǐng)域，形成了軍民兩用格局。早期主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，先后被用于靶機(jī)、偵查、情報(bào)探測(cè)、攜彈打擊等。20世紀(jì)80年代以來(lái)，美國(guó)、日本、中國(guó)紛紛探索無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用。2008至2014年，受益于信息化、任務(wù)載荷、衛(wèi)星導(dǎo)航等技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)在軍事領(lǐng)域及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。2014年至今，隨著無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈趨于成熟，飛控與導(dǎo)航技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)具備了小型化、智能化、低成本的條件，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)快速發(fā)展，工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)在巡檢、安防監(jiān)控、農(nóng)林植保、測(cè)繪與地理信息等領(lǐng)域同時(shí)得以快速發(fā)展。

　　 無(wú)人機(jī)的使用需要無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的支持。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是指揮控制站、一架或多架無(wú)人機(jī)、機(jī)載任務(wù)載荷、數(shù)據(jù)鏈以及相關(guān)保障設(shè)施共同組成的功能系統(tǒng)。動(dòng)力系統(tǒng)、任務(wù)載荷設(shè)備能力、感知與自主控制導(dǎo)航系統(tǒng)以及起降技術(shù)是無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的四大關(guān)鍵核心技術(shù)。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)按大小、用途、性能特點(diǎn)可分為大型、中型、微小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)：

　　1）大型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)主要應(yīng)用于軍事高端需求領(lǐng)域，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系的“塔尖”。制空作戰(zhàn)、高空高速、長(zhǎng)航時(shí)等任務(wù)功能的大型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其開(kāi)發(fā)復(fù)雜程度和技術(shù)挑戰(zhàn)甚至超過(guò)了大部分有人作戰(zhàn)飛機(jī)。世界上只有美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、以色列、中國(guó)等少數(shù)國(guó)家具有大型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展能力，全球僅有十余家領(lǐng)先防務(wù)企業(yè)具備大型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研制生產(chǎn)能力。

　　2）中型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的性能可滿(mǎn)足大多數(shù)常規(guī)戰(zhàn)術(shù)場(chǎng)景和行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域。一些科技工業(yè)基礎(chǔ)不高的國(guó)家通過(guò)技術(shù)合作、引進(jìn)生產(chǎn)線(xiàn)等方式也進(jìn)入這一領(lǐng)域，全球約40個(gè)國(guó)家和地區(qū)、數(shù)百家制造商擁有中型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)研制生產(chǎn)能力，其中既包括傳統(tǒng)防務(wù)及航空制造企業(yè)，也包括不少新興高科技企業(yè)參與。

　　3）微小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)借助成熟的軟硬件技術(shù)和產(chǎn)品配套體系，正在特種作戰(zhàn)場(chǎng)景和大眾及消費(fèi)領(lǐng)域不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用，涉及技術(shù)、專(zhuān)業(yè)、資金門(mén)檻相對(duì)較低，從業(yè)企業(yè)數(shù)以千計(jì)，中國(guó)的大疆創(chuàng)新等企業(yè)已占有較大市場(chǎng)份額，形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)。 從價(jià)值量看，無(wú)人機(jī)配套系統(tǒng)約是無(wú)人機(jī)平臺(tái)的38.5%。無(wú)人機(jī)平臺(tái)包括機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)、系統(tǒng)成品和任務(wù)設(shè)備；而無(wú)人機(jī)配套系統(tǒng)是指綜合保障系統(tǒng)和地面通用站。

　　1.2 無(wú)人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

　　從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)看，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)正向多樣化、智能化、通用化發(fā)展。

　　軍用方面，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將成為先進(jìn)空中作戰(zhàn)力量的主戰(zhàn)裝備和體系化、智能化作戰(zhàn)的關(guān)鍵組成部分。高空、高速、隱身、長(zhǎng)航時(shí)等先進(jìn)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將在未來(lái)高危險(xiǎn)區(qū)域、高強(qiáng)度對(duì)抗作戰(zhàn)環(huán)境中顯示出突出的戰(zhàn)略突防能力和持久作戰(zhàn)能力；有人無(wú)人協(xié)同、分布式空中作戰(zhàn)、集群作戰(zhàn)等將成為未來(lái)空中作戰(zhàn)的重要形態(tài)，高性能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將成為未來(lái)智慧化空中力量建設(shè)的重中之重。信息化、網(wǎng)絡(luò)化背景下裝備體系對(duì)抗是未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的主要作戰(zhàn)樣式，武器裝備發(fā)展將由“以平臺(tái)為中心”向“以任務(wù)能力為中心”的體系化、網(wǎng)絡(luò)化轉(zhuǎn)變，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有作戰(zhàn)方式和裝備體系的跨域“賦能”，有效推動(dòng)信息組網(wǎng)和聯(lián)合作戰(zhàn)水平，充分發(fā)揮裝備體系在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)條件下全維、精確、敏捷的作戰(zhàn)效能。

　　民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展提供了產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)和市場(chǎng)化活力。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在航拍娛樂(lè)、農(nóng)林植保、安防監(jiān)測(cè)、地質(zhì)測(cè)繪、電力巡檢、物流運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域已獲得廣泛應(yīng)用，并不斷探索新概念新場(chǎng)景，如未來(lái)城市智能空中交通系統(tǒng)、無(wú)人空中物流等。在未來(lái)社會(huì)高度信息化、自動(dòng)化、智能化趨勢(shì)背景下，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將會(huì)加快對(duì)社會(huì)生活各行業(yè)領(lǐng)域的滲透、沖擊、乃至顛覆，持續(xù)拓展產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。

　　根據(jù)《無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展白皮書(shū)》，2018年全球無(wú)人機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)投資規(guī)模比20年前增長(zhǎng)了30倍， 預(yù)計(jì)2019-2029年全球無(wú)人機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域年均增速將保持20%以上，產(chǎn)值累計(jì)超過(guò)4000億美元， 并帶動(dòng)萬(wàn)億美元級(jí)的產(chǎn)業(yè)配套拓展和創(chuàng)新服務(wù)市場(chǎng)。

　　02、軍用無(wú)人機(jī)：2020垂直起降加速軍事化運(yùn)用

　　2.1 無(wú)人機(jī)：“全新物種”，深刻改變戰(zhàn)爭(zhēng)面貌 在戰(zhàn)爭(zhēng)運(yùn)用方面，無(wú)人機(jī)能大幅提升作戰(zhàn)費(fèi)效比。無(wú)人機(jī)代替有人機(jī)作戰(zhàn)，能大幅降低單機(jī)、作戰(zhàn) 裝備體系和實(shí)戰(zhàn)成本，同時(shí)也能減少人這一寶貴作戰(zhàn)資源的損失。

　　1）單架無(wú)人機(jī)的采購(gòu)成本遠(yuǎn)低于同功能、同級(jí)別的有人機(jī)。

　　2）無(wú)人機(jī)可使美航母編隊(duì)總成本大幅下降81%。

　　3）大幅降低飛行員訓(xùn)練成本，延長(zhǎng)作戰(zhàn)時(shí)間。

　　除此之外，無(wú)人機(jī)是軍用裝備的“全新物種”：升級(jí)迭代速度快，逐步向察打一體發(fā)展；且戰(zhàn)損比例高，具備消耗品屬性。我國(guó)軍用無(wú)人機(jī)逐步從純偵察升級(jí)至察打一體。目前軍用無(wú)人機(jī)有長(zhǎng)空一號(hào)、長(zhǎng)虹一號(hào)、ASN系列、WZ-2000、BZK-005、翼龍系列、翔龍、利劍、彩虹系列以及云影等型號(hào)。其中，翼龍系列、彩虹系列、利劍和云影等都是察打一體型無(wú)人機(jī)，均為2000年以后新亮相；而純偵察無(wú)人機(jī)則主要包括翔龍和BZK-005偵察無(wú)人機(jī)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)捕食者A自2001年投入實(shí)戰(zhàn)以來(lái)，已累計(jì)生產(chǎn)550架，到目前已損失300架以上，戰(zhàn)損比高達(dá)54.4%。反觀美國(guó)F15系列戰(zhàn)機(jī)，已累計(jì)生產(chǎn)894架，到目前已損失109架以上，戰(zhàn)損比僅12.2%。因此與有人機(jī)相比， 無(wú)人機(jī)屬于消耗性武器。

　　無(wú)人機(jī)深刻改變了戰(zhàn)爭(zhēng)面貌，同時(shí)軍用也促進(jìn)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的強(qiáng)烈需求，引領(lǐng)前沿技術(shù)發(fā)展。軍用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)在復(fù)雜的作戰(zhàn)場(chǎng)景和極端的使用環(huán)境下，滿(mǎn)足先進(jìn)的技戰(zhàn)術(shù)性能、高可靠性、保密安全性等要求，因此，軍用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展要求更先進(jìn)更復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)化科技工業(yè)體系支撐，同時(shí)不 斷創(chuàng)新應(yīng)用高性能材料、新能源動(dòng)力、人工智能、電子信息等領(lǐng)域的前沿科技，并牽引技術(shù)發(fā)展的新方向。

　　無(wú)人機(jī)集群化作戰(zhàn)是未來(lái)空中作戰(zhàn)的重要形態(tài)，中國(guó)電科展示無(wú)人機(jī)蜂群發(fā)射車(chē)。有人無(wú)人協(xié)同、分布式空中作戰(zhàn)、集群作戰(zhàn)等被列為未來(lái)空中作戰(zhàn)的重要形態(tài)，高性能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是未來(lái)智慧化空中力量建設(shè)的重中之重。無(wú)人機(jī)蜂群技術(shù)具體是指無(wú)人機(jī)大規(guī)模自組網(wǎng)和自編隊(duì)技術(shù)。中國(guó)電科作為從事國(guó)家重要軍民用大型電子信息系統(tǒng)的工程建設(shè)單位，在2020年10月14日展示了最新的無(wú)人機(jī)蜂群發(fā)射車(chē)。該系統(tǒng)可采取地面發(fā)射和空中發(fā)射兩種方式，用于地面發(fā)射的發(fā)射車(chē)可以一次儲(chǔ)存和發(fā)射48架無(wú) 人機(jī)?？罩邪l(fā)射則是借助直升機(jī)投擲，無(wú)人機(jī)到空中后自主展開(kāi)。

　　2.2 現(xiàn)狀：我國(guó)軍用無(wú)人機(jī)技術(shù)深厚，名揚(yáng)國(guó)際市場(chǎng)

　　我國(guó)軍用無(wú)人機(jī)關(guān)鍵部件已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。首先是機(jī)體材料，近些年隨著我國(guó)材料行業(yè)迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)碳纖維制造商不斷涌現(xiàn)，彩虹機(jī)體材料已可實(shí)現(xiàn)全國(guó)產(chǎn)化；第二，電子核心器件，無(wú)人機(jī)沒(méi)有大型運(yùn)算和高精度圖像處理，不使用高端芯片所以不受西方制裁和封鎖；第三，發(fā)動(dòng)機(jī)方 面，例如彩虹使用的很多發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)都已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，并完成相關(guān)國(guó)產(chǎn)化試驗(yàn)工作，可實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)替代方案。

　　目前，中國(guó)軍用無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主要以航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為主，但是未來(lái)中國(guó)發(fā)展察打一體無(wú)人機(jī)，小型渦扇/渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)不可或缺。相對(duì)比活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，渦扇/渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)擁有更大的推重比、更快的速度、更高的飛行高度。2018年11月，中國(guó)航發(fā)在珠海航展上展示了AEF50E渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、AEP50E渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)、AEF20E渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)等3款可用于無(wú)人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，填補(bǔ)了我國(guó)急需的無(wú)人機(jī)動(dòng)力空白。

　　除了關(guān)鍵部件已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化之外，產(chǎn)能方面也有大幅提升，脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)可年產(chǎn)200 架彩虹無(wú)人機(jī)。不同于固定站位的傳統(tǒng)生產(chǎn)線(xiàn)，脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)是一種不間斷快速流動(dòng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)，是目前航空制造中效率最高的總裝生產(chǎn)線(xiàn)，能保障現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)的批量生產(chǎn)交付。2020年1月，由中國(guó)彩虹無(wú)人機(jī)科技公司新建設(shè)的彩虹無(wú)人機(jī)脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)首次亮相。該條彩虹無(wú)人機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)總體設(shè)置了6個(gè)站位， 每個(gè)站位都對(duì)應(yīng)著細(xì)致精準(zhǔn)的工序內(nèi)容。6個(gè)站位之間的聯(lián)系是通過(guò)一條導(dǎo)軌，如此脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)不僅有著傳統(tǒng)站位的裝配特征，也可以實(shí)現(xiàn)裝備生產(chǎn)的快速流動(dòng)性。彩虹無(wú)人機(jī)科技除了這條位于浙江臺(tái)州的脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，在河北固安同樣建有多條脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，所有脈動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)一年彩虹-4、彩虹-5的合計(jì)產(chǎn)量可以保持在200架左右。

　　 同時(shí)，我國(guó)軍用無(wú)人機(jī)也備受?chē)?guó)際市場(chǎng)青睞，市場(chǎng)份額僅次于美國(guó)，翼龍系列為出口主力機(jī)型。按出口國(guó)家分，2010-2019年美國(guó)共出口474架無(wú)人機(jī)，占據(jù)全球無(wú)人機(jī) 48.0%的出口市場(chǎng)。我國(guó)緊隨其后，以25.3%的市場(chǎng)份額居于全球第二。從機(jī)型看，翼龍系列無(wú)人機(jī)為我國(guó)出口主力機(jī)型，占比高達(dá)64%；彩虹系列無(wú)人機(jī)占比28%，僅次于翼龍系列。

　　無(wú)人機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)跨出國(guó)門(mén)，占據(jù)中東無(wú)人機(jī)的主要市場(chǎng)。2017年3月，沙特阿拉伯引進(jìn)彩虹無(wú)人機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)，引進(jìn)的“彩虹-4”配備了衛(wèi)星通信天線(xiàn)，掛載的武器主要是AR-1 激光制導(dǎo)近程空對(duì)地導(dǎo) 彈以及FT-9制導(dǎo)炸彈。在此前，“彩虹”無(wú)人機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)已經(jīng)出口到了巴基斯坦和緬甸。目前，中國(guó)以翼龍與彩虹為代表的企業(yè)已經(jīng)占據(jù)了中東無(wú)人機(jī)的主要市場(chǎng)。按照出口國(guó)分，2010-2019年沙特阿拉伯、埃及、阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)合計(jì)購(gòu)買(mǎi)了我國(guó)68%的出口無(wú)人機(jī)。

　　2.3 未來(lái)：垂直起降（VTOL）是無(wú)人機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)之一

　　2.3.1 垂直起降——美軍十大未來(lái)關(guān)鍵裝備之首

　　因不受起降場(chǎng)地限制，能適應(yīng)航海、山地等復(fù)雜地形環(huán)境，美國(guó)將垂直起降飛行器列為美軍十大未來(lái)關(guān)鍵裝備之首。垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)主要有兩條技術(shù)路線(xiàn)。

　　1）傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人機(jī)：通過(guò)旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)方向分別提供垂直起降和前飛兩個(gè)階段所需的升力和推力，代表型號(hào)有美國(guó)V-22魚(yú)鷹的艦載無(wú)人機(jī)版“鷹眼”和我國(guó)的彩虹-10等。

　　2）旋翼固定翼復(fù)合式：采取兩套動(dòng)力系統(tǒng)，旋翼提供垂直升力，固定翼模式下由推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，代表型號(hào)有縱橫股份“CW大鵬”系列，彩虹CH804D等。

　　2.3.2“敏捷至上”項(xiàng)目——2020美軍極力推進(jìn)eVTOL軍事化

　　美軍“敏捷至上”項(xiàng)目推動(dòng)商業(yè)電動(dòng)垂直起降技術(shù)向軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。2020年2月，美空軍啟動(dòng)了名為“敏捷至上（Agility Prime）”項(xiàng)目，探索航空業(yè)新興的電動(dòng)垂直起降（eVTOL）技術(shù)在特種作戰(zhàn)、救援搜索、短距運(yùn)輸?shù)溶娛氯蝿?wù)應(yīng)用的可行性，推動(dòng)商用技術(shù)向軍事領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。

　　相較于商用領(lǐng)域的電動(dòng)垂直起降飛行器，“敏捷至上”提出的技術(shù)要求有一定差異性。對(duì)于上述第一類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景，敏捷至上提出的技術(shù)指標(biāo)要高于現(xiàn)有的典型商用技術(shù)指標(biāo)，例如貝爾公司于2020年1月提出的Nexus 4EX商用飛行器方案航程為95km，同期現(xiàn)代公司S-A1方案航程同樣約100km，這一航程能夠滿(mǎn)足典型的商用城市空運(yùn)需求，但不能滿(mǎn)足軍事任務(wù)需求；第二類(lèi)和第三類(lèi)飛行器在商用領(lǐng)域的應(yīng)用場(chǎng)景尚未凸顯，因而未得到廣泛關(guān)注。此外，軍事任務(wù)的環(huán)境條件與城市存在顯著差異，需要考慮結(jié)冰防護(hù)等多種環(huán)境控制問(wèn)題。美空軍表示，采購(gòu)的飛行器型號(hào)不會(huì)是軍用定制的，而是與商用市場(chǎng)版本相同的型號(hào)。

　　“敏捷至上”項(xiàng)目第一階段投資總額遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)算，多家新興eVTOL商企參與，Joby 和Beta兩家已經(jīng)進(jìn)入試飛階段。美空軍對(duì)“敏捷至上”項(xiàng)目的風(fēng)投集中在自主飛控、先進(jìn)材料和制造工藝、聲學(xué)技術(shù)、避撞系統(tǒng)等，敏捷至上項(xiàng)目已開(kāi)始與參與方簽署合同，美國(guó)初創(chuàng)公司軍刀飛機(jī)公司（Sabrewing）獲得了金額325萬(wàn)美元的小型企業(yè)創(chuàng)新研究合同。第一階段計(jì)劃投資總額為1000萬(wàn)美元，目前的投資額已經(jīng)大大超過(guò)原計(jì)劃。截至目前，Joby和Beta兩家中標(biāo)入選試飛階段。

　　03、民用無(wú)人機(jī)：工業(yè)級(jí)成為新引擎，垂直起降加速城市交通商業(yè)化

　　3.1 2020年，全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)逐步由to C轉(zhuǎn)向to B

　　民用無(wú)人機(jī)分為消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)和工業(yè)無(wú)人機(jī)。1）消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)主要用于航拍和娛樂(lè)，著重拍攝功能和可操作性。2）工業(yè)無(wú)人機(jī)注重經(jīng)濟(jì)效益，追求巡航速度、續(xù)航時(shí)間等性能的平衡，對(duì)無(wú)人機(jī)的專(zhuān)業(yè)化應(yīng)用要求高。通過(guò)搭載不同的任務(wù)載荷，如熱紅外相機(jī)、高光譜相機(jī)、激光雷達(dá)、光電吊艙等，實(shí)現(xiàn)不同專(zhuān)業(yè)功能，從而滿(mǎn)足對(duì)應(yīng)的行業(yè)需求。其主要應(yīng)用于測(cè)繪與地理信息、巡檢、安防監(jiān)控、應(yīng)急等領(lǐng)域。

　　2020-2024年消費(fèi)無(wú)人機(jī)增速疲軟，工業(yè)無(wú)人機(jī)成為全球民用無(wú)人機(jī)新引擎，市場(chǎng)逐步由to C轉(zhuǎn)向to B。根據(jù)Frost & Sullivan預(yù)測(cè)，2020-2024年全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的CAGR高達(dá)43.03%， 預(yù)計(jì)2024年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)4157.27億元。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，全球工業(yè)無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，成為全球民用無(wú)人機(jī)的主要市場(chǎng)。

　　2020-2024年全球消費(fèi)無(wú)人機(jī)的CAGR將有所下滑，從2015-2019年的24.09%下降至20.00%；而同期工業(yè)無(wú)人機(jī)將保持高增速，從2015-2019年的50.62%增長(zhǎng)至 56.43%。

　　中國(guó)是全球民用無(wú)人機(jī)的主要市場(chǎng)，中國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模在2021年首次超過(guò)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)。2020年中國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為599.05億元，占全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的60.30%，屬于全球領(lǐng)先地位。從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)上看，2020年我國(guó)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為325.83億元，占比54.39%；工業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模273.21億元，占比 45.61%。2021-2024年，工業(yè)無(wú)人機(jī)將占據(jù)我國(guó)民用無(wú)人機(jī)主要市場(chǎng)，市場(chǎng)占比從55.01%快速增長(zhǎng)至72.65%。同期，我國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)CAGR維持53.27%的高增速，成為我國(guó)民用無(wú)人機(jī)發(fā)展的新引擎。

　　3.2 垂直起降：新構(gòu)型拓展行業(yè)全新應(yīng)用場(chǎng)景

　　3.2.1 垂直起降：加速城市空中交通（UAM）商業(yè)化

　　兼具優(yōu)秀懸停能力、長(zhǎng)巡航速度與航程的垂直起降（VTOL）無(wú)人機(jī)蘊(yùn)含巨大市場(chǎng)需求?，F(xiàn)今，無(wú)人機(jī)在懸停時(shí)間、巡航速度、航程與起降場(chǎng)地方面都提出了更高的要求，而多旋翼、直升機(jī)和固定翼無(wú)人機(jī)都無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足這種多方位的需求。多旋翼無(wú)人機(jī)受制于續(xù)航時(shí)間和航程短；無(wú)人直升機(jī)則造價(jià)較貴，飛控難度也較高；而固定翼無(wú)人機(jī)則是對(duì)起降場(chǎng)地的要求較高，一般需要跑道。垂直起降無(wú)人機(jī)因兼具優(yōu)秀懸停能力和較長(zhǎng)的巡航速度與航程受到市場(chǎng)關(guān)注。其中，復(fù)合型垂直起降無(wú)人機(jī)（VTOL）和垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)各有側(cè)重：復(fù)合型VTOL偏重于懸停時(shí)間，垂直起降固定翼在航程上更有優(yōu)勢(shì)。

　　eVTOL打開(kāi)新應(yīng)用場(chǎng)景城市空中交通（UAM），資本助力新興eVTOL企業(yè)加速 UAM商業(yè)化。根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局發(fā)布的《城市空中交通空域整合概念和考慮因素》中的定義，UAM”是“城市內(nèi)適用于載人飛行器和無(wú)人飛行器系統(tǒng)的安全高效交通運(yùn)作方式”。目前， 具有優(yōu)秀懸停能力、長(zhǎng)巡航速度與航程、低噪音的電動(dòng)垂直起降（eVTOL）飛行器獲得騰訊等資本的追捧。另外，空中客車(chē)、波音等大公司以及Lilium、Volocoper、Kitty Hawk等新興企業(yè)都正在 打造自己的電動(dòng)垂直起降飛行器以用于城市空中交通。eVTOL的商業(yè)化要經(jīng)歷七個(gè)階段：設(shè)計(jì)、公告、驗(yàn)證測(cè)試、全尺寸測(cè)試、載人測(cè)試、生產(chǎn)、商業(yè)化推廣。我國(guó)億航公司是全球?yàn)閿?shù)不多實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷(xiāo)售的eVTOL公司。

　　除新興企業(yè)外，傳統(tǒng)車(chē)企也加緊布局eVTOL。近年來(lái)吉利、豐田、小鵬、現(xiàn)代、克萊斯勒等一眾車(chē)企紛紛并購(gòu)布局，也陸續(xù)推出了自己的原型機(jī)，其中吉利汽車(chē)最早于 2020年6月發(fā)布的吉利TF-2A即可實(shí)現(xiàn)180km/h的飛行速度以及100公里的最大飛行里程。在2020年CES展上，現(xiàn)代、克萊斯勒等汽車(chē)巨頭也紛紛展示垂直升降汽車(chē)概念產(chǎn)品。

　　3.2.2UAM現(xiàn)狀：我國(guó)政策不足但技術(shù)深厚，全球首發(fā)載人無(wú)人機(jī)

　　民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)受政策和技術(shù)驅(qū)動(dòng)，我國(guó)UAM產(chǎn)業(yè)政策相對(duì)不足但技術(shù)深厚。政策方面，我國(guó)早已確定無(wú)人機(jī)行業(yè)為國(guó)家戰(zhàn)略。但是對(duì)于新興的城市空中交通UAM產(chǎn)業(yè)，我國(guó)尚未在國(guó)家層面制定UAM產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。技術(shù)方面，我國(guó)工信部對(duì)民用各領(lǐng)域的技術(shù)共性需求早已作出判斷。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，在廣東珠三角構(gòu)建了強(qiáng)大的無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，以深圳為主形成了中國(guó)乃至全球民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)頭羊，為我國(guó)無(wú)人機(jī)相關(guān)技術(shù)打下深厚基礎(chǔ)。

　　政策：日韓率先頂層設(shè)計(jì)UAM產(chǎn)業(yè)，我國(guó)略有落后

　　我國(guó)無(wú)人機(jī)行業(yè)已上升至國(guó)家戰(zhàn)略，行業(yè)高增長(zhǎng)格局早已確立?！秶?guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》、《國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，明確將無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)納入到國(guó)家戰(zhàn)略性高科技產(chǎn)業(yè)定位和國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略地位，給予長(zhǎng)期的、穩(wěn)定的支持?！丁盎ヂ?lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動(dòng)實(shí)施方案》是國(guó)家出臺(tái)的首個(gè)關(guān)于無(wú)人機(jī)行業(yè)的重要支持政策，意味著該行業(yè)發(fā)展已上升至國(guó)家戰(zhàn)略，行業(yè)高增長(zhǎng)格局已經(jīng)確立。

　　對(duì)于城市空中交通UAM產(chǎn)業(yè)，2020年日韓將其上升至國(guó)家層面，明確了關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)。相比之下，我國(guó)尚未頂層制定發(fā)展規(guī)劃。在日本內(nèi)閣第四十次“未來(lái)投資會(huì)議”上通過(guò)了日本《增長(zhǎng)戰(zhàn)略跟進(jìn)計(jì)劃》，這個(gè)重要計(jì)劃相當(dāng)于日本國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“十年規(guī)劃”，將指導(dǎo)日本政府未來(lái)十年的產(chǎn)業(yè)政策制定和政府投資方向，為2021至2030年的日本國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域制定了總體發(fā)展目標(biāo)。其中，首次在國(guó)家層面制定了無(wú)人機(jī)及“飛行汽車(chē)”的戰(zhàn)略規(guī)劃。2020年6月韓國(guó)土地、 基礎(chǔ)設(shè)施與交通部（MOLIT）發(fā)布了UAM規(guī)劃方案，成為第二個(gè)在國(guó)家層面制定 UAM產(chǎn)業(yè)政策規(guī)劃的國(guó)家。

　　雖然我國(guó)UAM產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計(jì)不足，但也正加快推進(jìn)相關(guān)立法工作。2019年1月21日，在省部級(jí)主要領(lǐng)導(dǎo)干部堅(jiān)持底線(xiàn)思維著力防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)專(zhuān)題研討班開(kāi)班式上發(fā)表重要講話(huà)，要加快科技安全預(yù)警監(jiān)測(cè)體系建設(shè)，圍繞無(wú)人機(jī)、服務(wù)機(jī)器人、自動(dòng)駕駛、人工智能等領(lǐng)域， 加快推進(jìn)相關(guān)立法工作。1月23日，民航局印發(fā)《基于運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的無(wú)人機(jī)適航審定的指導(dǎo)意見(jiàn)》，明確將在2019年底初步建成基于運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的無(wú)人機(jī)適航管理體系，公布已在國(guó)內(nèi)5家無(wú)人機(jī)企業(yè)設(shè)立適航審定試點(diǎn)，重點(diǎn)探索貨運(yùn)無(wú)人機(jī)、巡線(xiàn)無(wú)人機(jī)、載人無(wú)人機(jī)的適航標(biāo)準(zhǔn)和審定辦法。2020年10月28 日，中國(guó)民用航空局公布首批13個(gè)民用無(wú)人駕駛航空試驗(yàn)基地（試驗(yàn)區(qū)）名單，以加快推進(jìn)中國(guó)民用無(wú)人駕駛航空事業(yè)發(fā)展和保持國(guó)際領(lǐng)先地位。

　　技術(shù)：我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先，率先發(fā)布載人無(wú)人機(jī)

　　在無(wú)人機(jī)技術(shù)方面，我國(guó)早已對(duì)各民用領(lǐng)域作出共性技術(shù)需求判斷，這為我國(guó)UAM 產(chǎn)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)。在工信部的《民用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展路線(xiàn)圖》中，對(duì)于共性技術(shù)做出了詳細(xì)的闡述：

　　1）機(jī)體：輕質(zhì)化機(jī)體結(jié)構(gòu)，優(yōu)化氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)。材料技術(shù)的發(fā)展令新型輕質(zhì)材料、智能材料逐漸應(yīng)用于航空器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)輕質(zhì)化、變體結(jié)構(gòu)等具備應(yīng)用前景，為提高航時(shí)性能和載荷能力提供基礎(chǔ)。同時(shí)，抗墜毀能力、在惡劣環(huán)境下的生存能力以及結(jié)構(gòu)的開(kāi)敞性和外場(chǎng)可維護(hù)性對(duì)于民用無(wú)人機(jī)十分重要。此外，抵抗惡劣天氣條件、應(yīng)對(duì)復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景和地勢(shì)起降條件的適用性和生存能力也是民用人機(jī)普遍共性需求之一。

　　2）動(dòng)力系統(tǒng)：無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的核心，需要高效率、高可靠、控制簡(jiǎn)單的裝置設(shè)計(jì)。由于無(wú)人機(jī)任務(wù)載荷較重，所需航程較遠(yuǎn)，所以對(duì)功率提取有較大需求。為滿(mǎn)足對(duì)續(xù)航能力的要求，在保持機(jī)上設(shè)備動(dòng)力供給的情況下，動(dòng)力裝置可以通過(guò)增加功率和減少發(fā)動(dòng)機(jī)重量；或者采用低油耗率的設(shè)計(jì)。同時(shí)，依靠關(guān)鍵系統(tǒng)的備份設(shè)計(jì)和多裕度設(shè)計(jì)可以提高動(dòng)力裝置的可靠性， 以保障飛行安全和任務(wù)的順利進(jìn)行。為調(diào)試方便，使用維護(hù)簡(jiǎn)單，動(dòng)力裝置設(shè)計(jì)及無(wú)人機(jī)的 電氣、通信接口也需要盡可能地簡(jiǎn)單。 3）控制導(dǎo)航：智能自主化是無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢(shì)之一。面向未來(lái)信息化需求的智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，其智能自主化的特征體現(xiàn)在環(huán)境的自動(dòng)感知與理解、威脅規(guī)避、自主規(guī)劃與決策、自主運(yùn)動(dòng)控制以及任務(wù)的自主執(zhí)行等方面。其中，環(huán)境感知和理解是實(shí)現(xiàn)自主控制的基礎(chǔ)， 自主行為決策與規(guī)劃技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自主行為能力的核心。

　　4）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)：為實(shí)現(xiàn)人機(jī)緊密結(jié)合，需要依靠數(shù)據(jù)鏈技術(shù)和地面控制站建立實(shí)時(shí)高效的圖像及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。數(shù)據(jù)鏈需要具有抗截獲、抗干擾能力，實(shí)時(shí)傳回監(jiān)控目標(biāo)影像，使指揮 中心能夠及時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)；同時(shí)，數(shù)據(jù)鏈也要記錄飛行數(shù)據(jù)，在遙控控制信號(hào)丟失時(shí)可完成自動(dòng)返航。地面控制站作為人機(jī)接口，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行器的控制、任務(wù)控制、載荷數(shù)據(jù)分析和 系統(tǒng)維護(hù)等，關(guān)乎著無(wú)人機(jī)的飛行安全。因此，我們需要穩(wěn)定可靠、實(shí)時(shí)高效的數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制以滿(mǎn)足海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通信需求，同時(shí)也要確保飛行數(shù)據(jù)具有直觀性和易操作性。

　　降低成本、注重實(shí)用是我國(guó)民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要特征。民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)將以“政府引導(dǎo)，社會(huì)主營(yíng)”為主要模式，形成以生產(chǎn)企業(yè)和通用航空企業(yè)為主體的多種經(jīng)營(yíng)方式，逐步建成國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)《民用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展路線(xiàn)圖》，產(chǎn)業(yè)體系協(xié)同化、消費(fèi)產(chǎn)品個(gè)性化、行業(yè)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)化、研發(fā)升級(jí)智能化、運(yùn)營(yíng)服務(wù)精準(zhǔn)化是民用無(wú)人機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

　　在廣東珠三角地區(qū)，已經(jīng)形成了以深圳為主的中國(guó)乃至全球民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展領(lǐng)頭羊，為我國(guó)率先發(fā)布載人無(wú)人機(jī)打下深厚技術(shù)基礎(chǔ)。2016年在美國(guó)拉斯維加斯發(fā)布的全球首款載人級(jí)全自動(dòng)無(wú)人駕駛飛行器——億航184，為城市空中交通行業(yè)開(kāi)啟了新篇章。億航全自動(dòng)飛行器已經(jīng)成功進(jìn)行了2000多次載人及不載人飛行測(cè)試， 為商業(yè)運(yùn)營(yíng)做好了準(zhǔn)備。同時(shí)，億航也是全球?yàn)閿?shù)不多實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷(xiāo)售的eVTOL公司。2019年億航累計(jì)銷(xiāo)售載人級(jí)自動(dòng)駕駛飛行器（AAVautonomous UAV）61架，相比之下，2018年僅為3架。

　　3.2.3UAM未來(lái)：多方位優(yōu)化產(chǎn)品，加快商業(yè)化節(jié)奏

　　城市空中交通產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)商不僅需要制造智能飛行器的能力，還需要具備構(gòu)建集中式平臺(tái)支持商業(yè)運(yùn)營(yíng)的能力，以及全面精通航空、通信、計(jì)算機(jī)、材料科學(xué)等跨學(xué)科的技能。目前來(lái)看，電池高成本、機(jī)體材料輕量化、優(yōu)化機(jī)體構(gòu)型是UAM行業(yè)商業(yè)化的亟需解決的難題。

　　電池：?jiǎn)雾?xiàng)成本最高，對(duì)利潤(rùn)影響大

　　電池是單項(xiàng)成本最高的部件，以?xún)|航216自動(dòng)駕駛飛行器為例，500次充電循環(huán)考慮，電池在總運(yùn)營(yíng)成本中占比超過(guò)60%。電池成本降低1%，運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)將增加3%；而電池壽命延長(zhǎng)1%，運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)將增加2%。其次，由于電池重量在自動(dòng)駕駛飛行器的空機(jī)重量中占大約1/3，電池繼續(xù) 減重將大幅增加自動(dòng)駕駛飛行器的航程。最后，從商業(yè)角度而言，縮短電池充電時(shí)間，將提升資產(chǎn)利用率，提高運(yùn)營(yíng)成效。

　　機(jī)體材料：輕量化、低成本之路

　　輕量化、低成本的機(jī)體材料是eVTOL實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)必須克服的困難。其一，自動(dòng)飛行器對(duì)重量非常敏感。復(fù)合材料質(zhì)量輕盈，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，是理想的航空材料，例如電動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵零部件采用金屬制成。進(jìn)一步減輕飛行器的新材料或新設(shè)計(jì)將幫助延長(zhǎng)航程，提升總體性能。其二，復(fù)合材料技術(shù)主要是解決結(jié)構(gòu)生產(chǎn)和結(jié)構(gòu)維護(hù)的復(fù)雜性問(wèn)題，這是所有飛行器在降低成本的道路上必須要克服的困難。

　　機(jī)體構(gòu)型：垂直起降固定翼是未來(lái)趨勢(shì)之一

　　垂直起降固定翼能效更高、航程更遠(yuǎn)。電動(dòng)垂直起降飛行器盡管存在諸多優(yōu)點(diǎn)，但缺乏固定翼的固有升力，意味著能效不高，航程有限。改進(jìn)設(shè)計(jì)，結(jié)合電動(dòng)垂直起降飛行器和固定翼飛行器的優(yōu)勢(shì)， 采用多旋翼和固定翼復(fù)合的垂直起降固定翼構(gòu)型能提高無(wú)人機(jī)氣動(dòng)效率、航程和安全性。

　　垂直起降固定翼市場(chǎng)高速增長(zhǎng)，或借助UAM產(chǎn)業(yè)發(fā)展，細(xì)分賽道走出行業(yè)新龍頭。按照機(jī)型劃分， 垂直起降固定翼機(jī)型增長(zhǎng)潛力最大。根據(jù)Frost & Sullivan預(yù)測(cè)，垂直起降固定翼市場(chǎng)份額五年增長(zhǎng)3倍，2019年10.11%增長(zhǎng)至2024年30.61%。垂直起降固定翼市場(chǎng)規(guī)模五年增長(zhǎng)10倍，2019年12.31億元增長(zhǎng)至2024年124.26億元。同期，多旋翼市場(chǎng)規(guī)模僅增長(zhǎng)3.6倍，2019年64.06億元增長(zhǎng)至2024年232.10 億元，市場(chǎng)份額相應(yīng)減少17.65%。

　　審核編輯：黃飛