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政策環境:政策多維發力促進農業無人機研發應用
近年來,我國頒布系列政策鼓勵農業無人機發展。一方面,着力推動農業無人機研發和製造水平提升。2022年2月,中共中央、國務院印發《關於做好2022年全面推進鄉村振興重點工作的意見》,提出應提升農機裝備研發應用水平,將高端智能機械研發製造納入國家重點研發計劃並予以長期穩定支持。另一方面,為農業無人機購置提供補貼。2017年起,我國實施了農機購置補貼引導植保無人機規範應用試點工作,2020年廣西、廣東等20個試點省份共申請中央財政補助資金2.23億元,補貼購置植保無人九千餘台。《2021-2023年農機購置補貼實施指導意見》提出,我國將全面開展植保無人駕駛航空器購置補貼工作,進一步強化財政支持力度。
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技術環境:無人機通用技術成熟,新基建提供基礎支撐
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產業鏈結構:由上游軟硬件供應商和設計測試商、中游農業無人機品牌商及下游流通和應用端構成
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產業鏈上游為軟硬件供應商和設計測試商。硬件供應商主要提供主控芯片、電池、雲台等產品,軟件供應商主要提供航測軟件、無人機雲系統等服務;設計測試商負責提供總體設計和集成測試等服務。當前,我國主控芯片、單片機、陀螺儀等飛控部件自主研發水平較低,80%以上的高端零部件來源於海外領先廠商。
中游為農業無人機品牌商,也是整個產業鏈的核心環節,整合上游軟硬件基礎上為下游的用戶提供無人機產品、培訓、保險、金融、植保等服務。目前市場份額最大的兩家廠商為大疆創新與極飛科技。農業無人機整機產品以植保無人機、遙感無人機為主,應用場景集中在植後管理環節的打藥作業、農田測繪和蟲害分析等方面,無人機播種、追肥、投飼等場景待進一步開發。
下游是流通和應用端,主要包括經銷商、服務團隊和農業生產經營者。其中服務團隊是指批量採購無人機並為農業生產提供飛防植保等系統作業服務的專業團隊,隨着農業無人機商業模式創新,服務團隊的組織形式和業務模式也在不斷創新迭代。農業生產經營者包括從事農業生產的個人和農業生產經營組織。
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市場規模:整體規模處於高速增長階段,區域市場分布不均
我國作為農業大國,擁有20億畝基本農田,每年需要大量農業機械進行輔助田間作業。隨着無人機在農業領域應用場景拓展,近年來我國農業無人機市場規模呈現快速增長態勢。Forest&Sullivan數據顯示,2020年-2021年我國農業無人機市場規模增長迅猛,2021年市場規模達到28.63億元,同比增長率為124.2%。隨着農機補貼政策升級和無人機智能化發展應用,我國農業無人機市場有望進一步打開。2022年-2025年,我國農業無人機市場將保持穩定增長,預計2025年市場規模可達115億元。
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我國地域遼闊、農業自然條件差異極大,導致當前農業無人機區域市場分布不均。土地平坦廣闊的黑龍江、新疆等地農業無人機市場普及程度較高,而地勢崎嶇、地塊較小、人口密集地區市場有待進一步開發,未來發展潛力較大。千尋位置數據顯示,2021年我國新疆飛防滲透率達到80%,而重慶僅為1%。
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技術路線:多系統多路線並行發展,電動無人機成為主流產品
農業無人機硬件配套裝備與軟件控制系統主要包括動力系統、飛控系統和噴灑/播撒系統等。動力系統為無人機提供動力能源,主要分為油動和電動系統兩種類型,其中油動系統多採用進口發動機;電動機具備成本低、穩定性強等優點,是目前市場上的主流產品。當前電池續航多在30分鐘以內,隨着鋰電池技術發展和石墨烯等材料應用,農業無人機續航時間有望提升至1小時以上。飛控系統為無人機整個飛行過程提供控制與決策。在定位與導航上,GNSS導航定位和RTK定位技術成為主流技術;在航向測定上,部分廠商採用雙天線或組合導航系統以提高航向精度和抗干擾性。在避障上,常見技術包括RTK技術、超聲波測距、單目和雙目傳感器、微波雷達、飛行時差測距等。國內農業無人機飛控系統產品處於世界領先地位,代表性產品包括極飛科技SUPERX2農業飛控、大疆A2&A3飛控和一飛智控Finix200M等。噴灑系統是無人機中用於噴灑農藥防治病蟲害的功能系統,其中噴頭技術主要分為液力式霧化、離心式霧化2種路線,我國在此基礎上研究出旋轉式液力霧化、靜電液力霧化等多種新型噴頭,滿足高精準作業場景需求。
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行業集中度持續提升,配套服務成為企業布局重要方向
近年來,農業無人機行業發展迅速,企業數量增多,競爭較為激烈。隨着行業規範準則的設立與逐步完善,農業無人機行業准入壁壘將逐漸提升,已在行業內取得一定成效的企業將具備先發優勢,行業集中度將逐漸提升,品牌格局逐漸呈現二八分布。行業企業將主要在產業鏈中游發力,從承載力、續航能力、藥液漂移、降低環境影響等方面着力提升農業無人機性能。同時,無人機配套服務(如農業大數據服務平台、農業物聯網等)也將成為企業布局的重要方向,為未來農場提供更高精度的地理信息、農作物成長監測等數據以及智能化植保方案,提高作物產量和質量。
新一代信息技術融合創新勾勒智慧農業發展前景
當前,我國農業生產已經進入機械化為主導的新階段。中國農業機械化協會數據顯示,2021年,全國農作物耕種收綜合機械化率超過72%。未來,發展農機大數據和智慧農機裝備是我國農業機械化和農機產業轉型升級的重要方向。無人機有望與智能技術、農藝制度、農業經營、農田建設等進一步融合,更深入地介入農業領域,影響農業全行業鏈條,支撐智慧農業發展。如「無人機+感應器+大數據」在農業領域融合應用,可形成多層次、全方位的「農業地圖」,將土壤信息、作物信息、氣候信息和農戶信息匯總和分析,進一步深度參與農業全流程作業,形成農業領域智慧化系統解決方案。
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