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无人机产业泡沫已起,植保无人机成转型主流?

供稿:中国工控网 2016/9/18 10:02:00

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为什么说无人机的泡沫正在形成?无人机的技术瓶颈正在期待下一步的突破;无人机成为一个非技术的事情——淘宝一键下单,你可以在家组装一台;然而,坚持创新的企业一定会走出去。高技术附加值企业会进入良性循环;中等附加值企业面临大洗牌;低技术附加值企业或被淘汰。

除了驾照,大概马上你就得考 “无人机照” 了。

全国至少有 20 万~30 万架无人机在从事各种飞行活动—— 2016 年 8 月 30 日,中国航空器拥有者及驾驶员协会(AOPA)执行秘书长、无人机管理办公室主任柯玉宝在接受媒体访问时说。然而,这里面只有 7000 人拥有驾驶执照。

无人机正在以一种不可思议的速度数量扩增,到了国家必须出手开始监管的状态。作为对比的是,美国在同一时间宣布:2016 年将有 60 万架商用无人机飞在美国上空。

无人机确实火了,它已经成为每个人生活中不陌生的词汇。就连近日扎克伯格访问罗马教皇,也要赠送一架 Facebook 自己研发的无人机模型。

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扎克伯格会面教皇,赠送无人机模型现场

按照用途和功能划分,无人机可分为三层:消费级、工业级、军用级。消费级无人机指的是针对个人或家庭使用的无人机,一般会搭载一个GoPro、具有拍摄功能。工业级无人机指的是针对企业、政府用的无人机,分为农林植保无人机、安防无人机等等;针对不同的应用,各自的载重能力、防风能力都不同。

这几年,市场看起来是火烧火燎的。

中国信息产业网数据显示,2013-2015 年这三年间,全球消费级、工业级无人机的总销量涨了三倍多:15 万架、37.8 万架和 57 万架。其中消费级无人机尤其迅猛,市场大小是工业级无人机的两倍左右,并且以每年 50% 的速度疯长。

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预计到 2025 年,国内无人机航拍市场规模约为 300 亿,农林植保约为 200 亿,安防市场约为 150 亿,电力巡检约为 50 亿,总规模将达 750 亿。

创业者们如同鸟群一样纷纷进场。目前,全国一共 400 多家无人机公司,而这个数字在 4 年前,只是个位数。

然而,无人机现在可能并不是一门好做的生意。单点技术难以突破,工业制造已经成熟。短期内,无人机企业大多数看重的是供应链整合、营销;但长远来看,还是技术为王。

续航:求婚还没完,没电了

无人机的技术瓶颈集中在电池、续航时间上。用过大疆(DJI)的人都知道,欢天喜地带着一台无人机出去露营,最害怕的就是飞着飞着没电了,飞机掉在野外找不到。

消费级无人机的续航时间目前还不能超过 30 分钟,这其中还要包括开机起飞和飞行器返程的时间。大疆最新的精灵 4 无人机试图通过全新的机身设计节省更多空间容纳更多电池,有效飞行时间比上一代无人机提升了 25%,但是其续航时间也不过是 —— 28 分钟。

无人机虽小,但飞起来一点也不轻松。由于是多旋翼飞行器,完全依靠螺旋桨的拉力把机身提起来,意味着需要大电池容量来维持动力。

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飞机可以靠机翼上下的空气压强差提供垂直方向的力,而无人机组要自己把自己提起来。

那么问题来了,既然消费级无人机续航问题受制于电池这件事,而电池在目前阶段不大可能有巨大突破。

和电动汽车一样,无人机一般使用锂电池。锂电池储存电能的能力受到其电极材料本身的约束,但从铅酸到镍镉、镍氢,再到锂离子体系,锂离子电池已是目前市场上综合性能最好的电池了。

所有的电池企业都在想法子。全世界最顶级的无人机电池生产商,ATL(Amperex Technology Limited)花了大价钱研发新型无人机电池,但效果相当一般:新电池的续航时间只比大疆多了不到 6 分钟。即使是这样,ATL 的技术已经堪称是 “无人机电池技术领跑者” 了。

另一边,无人机其他部件的技术发展正在对电池提出越来越高的需求。想得到清晰的画面,无人机厂商一般会采用云台作为固定相机的设备。而电动云台非常耗电,安装云台后的无人机平均会减少 30% 的续航时间。

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电动云台体积更小,可以自由调整拍摄范围,代价就是耗电。

革命尚未成功,同志仍需努力。研发团队可以依靠算法、精简的结构让无人机飞得更久一些,但总而言之,只要电池技术没有突破,续航时间就无法得到彻底的改善。汪峰求婚用无人机送钻戒给章子怡是可以的,但想拍下全过程就不现实了。

你甚至可以在家组装一台无人机。这不是一句夸张的话。

无人机本来可称得上技术为王的前沿产品。消费级无人机的技术壁垒,主要在上游零部件:更强的基础硬件,以及在此基础上开发更强的算法和软件系统,中游负责组装,下游负责销售。

然而,上游技术门槛正在降低。

2015 年以来,国际芯片巨头陆续登陆无人机市场。高通、英特尔、三星、英伟达等芯片厂商的加入,解决了以前飞控组件体积大、计算性能低并且能耗较高的问题。

高通推出了 “高通骁龙解决方案” ,被用作无人机主要控制系统。英伟达推出了两款具有强大的图形运算能力的芯片组,能提高无人机的视觉识别应用。这些芯片计算能力,好比两座大山。其他人做不出更好的,只要闭着眼睛跟着高通们就行了。

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搭载 “高通骁龙解决方案” 的无人机亮相 2016 年 CES 市场。

飞控——无人机的 “大脑” ,现在花个几百元就可以买到了。飞行控制,是无人机平稳飞行的关键,是最难搞定的技术环节之一。开源飞控平台的出现,给无人机厂商省了不少事。

APM(Ardu Pilot Mega)飞控是开源飞控成熟的标杆。通过开源软件 Mission Planner,开发者可以配置 APM 的设置,连接外置GPS传感器,并完成自主起降、自主航线飞行等丰富的飞行模式。室内 GPS 信号弱飞不起来的时候,APM能够连接外置的超声波传感器和光流传感器,在室内实现定高和定点飞行。

如今,只需几百元,无人机厂商就能从 APM、PIXhawk 等开源飞控平台获取飞控技术,甚至购买整套的解决方法。

这些底层技术的革新缩短了生产周期。甚至,从动力系统(电池,电机,电调等)、摄像系统(相机,云台等),到软件系统,全都可以在淘宝一键下单。

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网上一份在家安装无人机的教程列出了所需步骤和零件。任何一个没有专业背景的人都可以跟着 DIY 自己的无人机。

事实也是如此:能够从研发、设计到量产拥有全产业链的公司,不到 10 家。

目前,大部分无人机生产厂家都聚集在无人机产业链中游——做贴牌生产的生意。2015 年举行的环球资源秋季移动电子展上,某无人机厂商曾在对南都的采访中说到:“深圳是全球的无人机的代工基地。自有品牌占生产量的一成,其他都是代工大品牌,占九成。”

你想到什么没有?深圳华强北的智能手机厂商也是这么玩的,Google 的 Android 系统 + 高通、德州仪器的芯片,没有革新性的技术,大多在比拼成本、供应链整合以及营销。

无人机在本质上已经成为一个工业上的事情,而非技术上的事情。所有的技术关键点得到下一轮突破之前,无人机行业可以说是一个整合供应链、探索商业模式的生意。

谁能走到头?

电池的水平上限摆在那儿,目前谁也飞不上半小时。壁障技术刚刚起步各家水平都差不多,而云台做得已成熟。类似于智能手机生产,续航上限无法突破,工业制造已经成熟。但长期来看,苹果越走越强,山寨机最终被干死。

根据技术水平的高低,可以将消费级无人机厂商分成高中低三类技术附加值企业。高技术附加值企业会进入正循环;中等技术附加值企业面临大洗牌;低技术附加值企业会被淘汰。

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无人机厂商金字塔以及各价位销量结构。

消费级无人机市场是大疆一家独大的局面。消费级市场长期被大疆以约 70% 的份额霸占。截至 2015 年第四季度,在美国联邦航天管理局(FAA)已通过的商业无人机准飞许可的申请中,排名前 20 的热门机型中有 12 个来自大疆。

高技术附加值企业进入良性循环。

大疆在闭源系统上开发核心软件。它意图像 PC 时代的苹果公司一样把一条产业链从头吃到尾。未来它将继续深耕图像处理、云台控制、视觉辅助稳定、防碰撞等技术。靠迭代产品,抢占更多市场份额、赚取更多的利润和资源。继而加大新产品的技术研发投入,拉开更大的差距。

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大疆精灵系列无人机

中等技术附加值企业大洗牌。

对于这类厂商来说,芯片巨头无疑是神助攻。单芯片时代,无人机头部厂商在软件算法的技术优势让他们火速占领市场。芯片巨头的强势加入,抵消了部分头部厂商们原有的技术优势。

借这一股东风,他们面临两条路:紧跟大疆步伐或是开辟细分市场。

紧跟大疆步伐的有:零度智控、昊翔等。它们在关键技术(光流辅助、避障、视觉等方面)上紧跟领头羊的步伐,确保产品技术与大疆没有代差,不落后太远,甚至抓紧机会能够弯道超车。这些企业在剩下 30% 的市场份额里争抢席位。

然而零度智控、昊翔这些企业都是整机出售的模式,容易陷入“军备竞赛” 的尴尬局面。

无人机是复合高技术工业品,包括一系列技术的集成:诸如飞行控制技术、组合导航技术、陀螺稳定云台技术、成像技术、智能图像处理技术、无线传输技术和智能软件处理技术以及其他的集成电路设计、工业设计、电机技术等。

大疆开发整机,做全产业链,是因为它底气充足。而这些厂商,想要闭门造车,技术面面俱到,就有可能广而不精。没有技术或资源优势的企业很有可能在追随领头羊的过程中被淘汰、兼并。例子比比皆是:3DR 宣布退出消费级市场,Zano 宣布破产,Lily 无人机新产品发布推迟。

另外一条路就是转型。

比如极飞不做消费无人机,而转型做商业无人机,专注于农用植保机市场。极翼挖掘无人机系统部件方案市场。或者如 Dobby、HoverCamera 等专注于生产便携自拍无人机,与大疆绕道竞争,挖掘细分市场需求,在产品工艺上寻求异质化。

然而,没有核心技术优势或价格优势,这些企业仍会被巨头追杀。大疆目前已经推出农业植保无人机 MG-1,自拍无人机技术要求较低,大疆如果想做也不难。

低技术附加值企业面临淘汰。

低技术附加值企业主要充当集成的角色,采用低成本的飞控系统,云台和不清晰的摄像机压缩成本。打开淘宝热销无人机的前 5 页,充斥着不到 300 元的低端无人机。

一家媒体曾跟踪今年七月,国内主流电商平台上 120 家店铺的无人机销量情况。销量的前五名品牌商月销量平均在 7000 台左右。其中,美嘉欣 MJX R/C、iDrone、宝贝星 BBS 等均来自玩具厂背景。而大疆精灵 3 代月销量 3361 台,仅位列第十。

这类无人机技术含量低,用户体验差,与玩具的界限模糊。这些无人机厂商主打低端市场,在一定时间内会有市场。然而只要下降到这块领地,就会面临产品同质,利润率低,竞争激烈的残酷局面,企业发展空间有限。

一旦技术迭代,硬件软件成本下降,低端无人机的价格优势就会进一步消失。销量困境下的低技术企业,或许将遭淘汰出局。


审核编辑(郑益文)
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