国内无人机市场已发展了将近30余年，从最初的军用领域逐渐扩展到消费领域。目前国内消费无人机市场火热，普通民众对无人机的认可程度和需求度逐渐攀升，过去几年，无人机企业、融资次数、飞手数量和产品用途都有了明显的增多，甚至出现了指数型增长，监管制度方面也有了进一步的完善。未来，民用无人机行业将持续保持较快的发展态势。源起基金因时而变，因势所动，聚焦无人机行业投资机遇，潜心挖掘、深度剖析，希望对于读者有所启发。

 

民用无人机

 

1.全球范围

根据IDC的数据统计，全球排名前十民用无人机企业中、中国占了七家，大疆创新在全球民用无人机企业中排名第一（占全球消费级无人机市场70%以上份额）。

全球民用无人机TOP10企业

 

2.中国范围                      

在基础建设领域中，无人机应用前景最大的为地理测绘、气象探测。之前的气象探测主要采用有人飞机空投探空气球来进行数据采集，成本高昂，而气象无人机可直接前往任务区域探测气象（探测气压、温度、风速、探测云层形成类型、高空高度、可见度等数据）。测绘无人机主要在低空飞行，属于近景航空测绘器材，一般用于1:1000-1:5000比例尺的航测成图，主要用于满足城市建设需要的国土资源监测、公路铁路选线、地图特征更新等内容。目前我国测绘无人机主要为广州南方测绘仪器、北京山维科技、北京中科遥熟、海鹰航空。

 

国内主要植保无人机技术参数

 

在农林植保领域，无人机需求量较大，但是相对于使用者来说价格较高，需要政府进行补贴来推广（现部分省市有补贴如河南、福建、湖南孝感）。国内目前优秀的植保无人机企业有大疆创新、极飞科技、北方天途、无锡汉和、全丰航空、深圳高科、广州天翔、珠海羽人、珠海绿卫士、珠海隆华。

 

 

国内主要安防无人机企业与机型技术参数

 

  在警用领域，目前无人机在警用领域主要在三个方面发挥作用，分别为消防（搭载红外探测仪能在空中准确确定热源；消防栓水柱触及不到的地方可以空中投递灭火）、交管（在空中俯瞰指挥；特大交通事故可以快速部署到位）、安防（空中随时监控可疑地点；随机随地跟踪可疑目标不受地面交通限制）。目前国内主要生产安防无人机的企业有一电科技（一电航空母公司）、科比特航空、国鹰航空、艾特航空，其中产品型号以多旋翼无人机为主。

 

在能源领域，民用无人机主要在天然气管道巡线、石油管道巡线、电力巡线（风电、光伏）等方面发挥作用。目前国内能源领域无人机较突出的公司为湖北易瓦特、深圳科比特。

 

国内无人机能源领域代表企业

 

国内其他工业级无人机制造商列式

 

国内其他消费级无人机制造商列式

 

2015年中国民用无人机80%销往海外

 

三、无人机产业链

 

1.无人机组成结构

 

无人机构成

 

不论是军用无人机还是民用无人机，一般由三部分组成，分别为飞行平台系统、有效载荷系统、地面控制系统（又叫通讯链路），飞机平台系统和有效载荷系统组成了整个飞行器。

 

飞行平台系统包含飞行器机体结构、动力系统、飞控系统、电气系统、通信系统。有效载荷系统是无人机搭载的各种任务设备，如云台、雷达、发射机、摄像机等。地面控制系统可以保证对遥控指令的准确传输，以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性，是人和无人机有效沟通的枢纽，包括机载通讯和地面通讯（GPS导航、计算机、数据处理系统、无线电控制）。

 

无人机行业最核心的技术集中在总体、动力系统、飞控系统三个方面，三者共同决定了无人机系统最重要的技术指标。

 

无人机总体技术一般包括总体设计和总装集成，需要根据任务需求制定总体方案包括机型结构、发动机选型、飞控系统设计、各分系统之间的指标分配和接口关系，由无人机制造商完成。

 

动力系统，军用无人机和部分民用工业级无人机需要使用发动机提供动力，无人机发动机是国内行业的短板，主流的涡扇发动机与国外差距明显，不能完全满足无人机对飞行速度、航时、载荷等指标的要求（国内相关公司水平最好的应该是航发动力了），我国目前先进的军用无人机所用发动机主要采用进口型号。民用消费级无人机和部分工业级无人机的动力来源是电池组和无刷电机（电池基本国产化,但航时短是无人机行业存在的致命短板），目前市面上的无人机采用的是锂聚合物电池（正极材料多用钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂），续航时长普遍在20-45分钟，但充电时间超过1小时，20分钟以后就要更换电池或者重新充电（携带三四块电池作为备用）；解决的办法是无人机厂采用智能飞行电池组和电池管理系统来辅助锂聚合物电池延长续航时间（像大疆的经纬M600PRO采用的是6块独立智能电池组和电池管理系统实时监测电池状态），但主流的解决途径是电池技术路径的发展，目前无人机电池的发展路径与新能源车电池演化路径相似，发展方向是燃料电池，以氢燃料电池为主（2020年2月,北京新研创能科技公司研发了一款六旋翼氢燃料电池无人机,核心是一块氢燃料电池,搭载一个高压储氢瓶为氢燃料电池提供发电所需的氢气,这款无人机首航不间断飞行331分钟,打破世界纪录）。

 

飞控系统全称飞行管理与控制系统，是无人机实现自主飞行的核心技术，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响。世界飞控系统开源与闭源的结合，也是民用无人机行业崛起的导火索。Arduino是早期的开源飞控之一，成为了后续衍生品的基础，随后2007年，由美国3DR公司旗下DIY Drones无人机社区推出的飞控产品APM成为了当今成熟的技术，也是用户使用最多的开源系统。目前主要的开源系统有APM、PX4、PPZ、MWC、Open Pilot等。开源系统的发展，使得无人机制造领域的门槛降低，甚至消费者自己都可以进行无人机的研发制造。国内优秀的无人机厂商，为了提高系统的专业化，大部分在开源系统的基础上演化出自己的闭源系统。相比开源系统，无人机厂商自身的闭源系统加入了许多优化算法、简化了调参与线束，变得更加简单易用。

 

2.无人机成本构成

 

   近几年，电池、惯性传感器、芯片、通讯芯片等产业链迅速成熟，成本下降，使无人机核心硬件的小型化、低功耗需求得到满足。  

 

2016年消费级无人机成本构成

 

全球锂离子电池组平均价格价格从2010年1100美元/KWh-2019年156美元/KWh（2019年中国市场锂电池组平均价格147美元/KWh,世界最低）。军用无人机动力系统主要是发动机，军用级无人机在动力系统的成本占比要高于消费级无人机。

 

随着应用加速计、陀螺仪、地磁传感器广泛应用，MEMS惯性传感器从2011年开始大规模兴起，6轴/9轴的惯性传感器逐渐取代了单个传感器，成本和功耗进一步降低（成本只有几美元）。

 

GPS芯片仅重0.3克，价格不到5美元。

 

  相机和云台的相关成本较高，在无人机的成本中占比30%，图传芯片大部分使用FPGA，价格较高，随着廉价的单片机大量应用，图传芯片的成本可以降低到几百元。军用无人机此部分区别于民用的是搭载设备光电传感器、合成孔径雷达、数据链、武器管理系统等。

 

正极材料磷酸铁锂价格变化

 

锂原材料价格变化

 

前驱体硫酸钴和钴价格变化

 

3.无人机产业链上的其他外协

 

配套无人机发展的服务，数据采集&处理、飞行训练、无人机运维、气象保障、无人机产业园等正在兴起。

 

无人机产业链微笑曲线

 

4.对应企业

 

1）云台

无人机云台是无人机用于安装、固定摄像机等任务载荷的支撑设备。云台控制系统主要是以单片机作为控制系统的主控芯片，结合各种传感器和执行机构而开发的云台专用的控制系统。云台控制系统主要功能：实现云台的自稳功能、控制云台在空间方位的转动。

 

云台的发展方向是减小云台结构的重量、体积，增加云台的载荷能力。

 

云台企业

 

2）飞行控制

无人机/多轴飞行器主要部件包括飞行控制以及遥控器两部分。

 

其中飞行控制包括电调/马达控制、飞机姿态控制以及云台控制等。目前主流的电调控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。业内的玩具级飞行器，通常采用的都是消费电子（平板或手机上）较常用的价格敏感型型号；在专业航拍以及专为航模发烧友开发的中高端无人机上，则会用到质量更为价格更高的传感器。

 

1.系统

北京博鹰通航科技有限公司、北京欧诺嘉科技有限公司、武汉市聚芯微电子有限责任公司、中山联合光电科技股份有限公司、北京木牛领航科技有限公司、苏州英尔捷微电子股份有限公司、深圳导远科技有限公司、埃洛克航空科技（北京）有限公司、北京方智科技股份有限公司、深圳市赛为智能股份有限公司、上海芯仑光电科技有限公司、杭州岚斯智能科技有限公司、深圳市多翼创新科技有限公司、翔鸿电子科技（北京）有限公司、一飞智控（天津）科技有限公司、北京普洛特无人飞行器科技有限公司、北京中航腾翔科技有限公司、上海复亚智能科技有限公司、中山汉鲲智能科技有限公司、杭州捍鹰科技有限公司、成都电科智达科技有限公司、成都天麒科技有限公司、北京理工全盛科技有限公司、沈阳无距科技有限公司、天津中翔腾航科技股份有限公司、合肥掠翼机械设备有限公司、西安拇指星智能科技有限公司、上海介方信息技术有限公司、重庆天箭惯性科技股份有限公司、鹰眼电子科技有限公司、北京昊一航空科技有限公司、南京韬讯航空科技有限公司、北京韦加航通科技有限责任公司、佛山世寰智能科技有限公司、成都云图秀色科技有限公司、无锡人人行拍网络科技有限公司、航天数维高新技术股份有限公司、航天图景（厦门）科技有限公司、欧拉空间（北京）科技有限公司。

 

2.主控芯片

高通公司、英伟达、意法半导体公司、英特尔公司、三星电子、美国德州仪器公司、新唐科技股份有限公司、深圳思路名扬通讯技术股份有限公司、爱特梅尔公司、深圳市瑞芬科技有限公司、北京航天长峰科技工业集团有限公司。

 

3.陀螺仪

深圳市瑞芬科技有限公司（惯性导航INS/GPS组合导航系统、MEMS倾角、3D定向罗盘产品的研发生产与销售）、北京航天长峰科技工业集团有限公司。

 

3）电调 

电子调速器，分为有刷电调和无刷电调。电调的作用就是用来驱动马达的。接收正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，使马达产生连续转矩；接收速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整马达转速。

 

电调

 

对应企业：深圳市好盈科技有限公司（直流无刷电机及其控制器）、深圳市中特威科技有限公司（从事电动模型的无刷电子调速器和无刷马达产品设计，研发和销售）、北方天途航空技术发展（北京）有限公司、上海拓攻机器人有限公司（TopXGun是一家从事多旋翼无人飞机研发生产及销售的科技公司,融资信息:赛富基金,长石资本,达泰资本,国海证券,坚果创投,恒励投资,恒励资本）、深圳市道通智能航空技术有限公司、青岛爱维互动信息技术有限公司、河南翱翔多旋翼科技有限公司（无人机设计、航电研发、生产、产品销售、技术服务、飞行培训）。

 

4）电池

德赛电池、欣旺达、鹏辉能源、宁德时代、珠海冠宇电池、深圳市格瑞普电池、深圳市倍特力电池、佛山市实达科技、深圳市海盈科技、西安瑟福能源科技、孚能科技、湖南秒冲新能源科技、北京卫蓝新能源科技、深圳市海雷新能源、Maxell。

 

5）机体结构件

随着新型飞行器性能要求的不断提高，无人机结构整体构型设计已经超越了传统的结构传力路径构造和承载的一体化范畴。无人机结构的整体构型使结构主承力框架、次承力件、设备安装支架等承载环节实现整体化构造、一体化布局和紧凑性、轻量化构型设计，可最大限度地减少结构的工艺分离面，省去受限于制造工艺而添加的过渡辅助结构特征和连接件，大幅提高结构完整性。

 

结构件发展方向：结构承载性能、防热、减振、降噪、电磁等多功能、多尺度的一体化设计与制造。

 

对应企业。碳纤生产企业有东莞天石达复合材料、无锡威盛新材料科技、淄博朗达复合材料、宜兴市腾碳纤维材料科技、东莞市协创复合材料、深圳市诺迪复合材料。四川特飞科技（民用无人机系统产品研发设计和制造）。

 

6）遥控接收器

最早大疆以一套「遥控器+手机」的控制模式定义了消费级航拍无人机的遥控器形象。现在，大疆又将内置屏幕的遥控器作为独立的配件发售。可见遥控器并非用户选购无人机时关注的重点，但是无人机厂商提高无人机飞行体验的重要一环。

 

作为无人机操控的一种全新体验，一体式遥控器目前还是比较小众的选择。对于大多数用户来说，「遥控器+手机」的搭配已经能够满足常见的拍摄需求。

 

对应企业：Futaba、深圳市天地飞科技开发有限公司（中国最早从事航模产品的研发类企业之一）。

 

7）无人机服务

无人机服务是无人机使用过程中所涉及的培训、保障、信息交流等服务。无人机服务主要包含以下六个方面：保险服务、维修服务、操控服务（驾驶培训）、销售服务、租赁服务、无人机信息服务（提供无人机购买信息及平台、无人机信息交流平台）等。

 

无人机信息服务：广东星舆科技有限公司、江西地星科技有限公司、南京模幻天空航空科技有限公司、吉林省国遥博诚科技股份有限公司、航天图景（北京）科技有限公司、深圳市博盛尚科技有限公司、西安大地测绘股份有限公司。

 

无人机保险服务：河南云保遥感科技有限公司、空中梦想（北京）科技有限公司。

 

无人机租赁服务：太原龙翔科技股份有限公司、深圳市酷拍圈科技有限公司、南京诚朴无人机有限公司、深圳雨燕智能科技服务有限公司、陕西飞盟航空科技有限公司。

 

无人机维修服务：北京优谷文化发展有限公司。

 

无人机销售服务：北京蓝天飞扬科技有限公司、七海扬帆（厦门）无人机科技有限公司、深圳市立刻飞技术有限公司、北京智影会科技有限公司、深圳市飞黄腾达科技有限公司、石家庄开发区北电工贸有限公司、深圳邦马特科技有限公司。

 

2014年4月29日，《关于民用无人驾驶航空器系统驾驶员资质管理有关问题的通知》：我国首次对无人机驾驶员的资质培训提出要求。2018年8月14日，《关于促进通用机场有序发展的意见》：要优化提升既有航空飞行培训通用机场的服务保障能力，注重与航空制造、通用航空消费等上下游融合，发展无人机等多类型、多层次的飞行培训体系。无人机培训服务：北京蓝天飞扬科技有限公司、七海扬帆（厦门）无人机科技有限公司。

 

数据采集服务：Skycatch、宇辰。

 

8）无人机产业园

园区分为单一型产业区（产业门类比较单一）、综合型产业园区（产业门类较多）、复合型产业区（解决了职住平衡问题）。

 

中国园区经济经过四十年的发展，由粗放式-精细化，产业园已经从最早的工业园区1.0模式基本完成产业园区4.0模式（政府平台+民企,产业链上下游聚集,产业链服务,物业+平台+政策）的转型升级。

 

随着无人机产业的爆发式增长，各省市纷纷结合自身的资源条件布局无人机产业园。全国共计49个无人机产业园，分布在20个省（直辖市、自治区），主要分布在长三角、环渤海、华南地区。

 

环渤海：北京延庆无人机小镇、北京平谷无人机小镇、京津朝翔基地、天津无人机产业基地、泰达智能无人机装备产业园、河北定州无人机产业园、沧州渤海新区无人机产业园等。长三角：无锡高新区无人机研发制造基地、靖江国鹿航空无人机产业园、中国水乡航空无人机特色小镇、台州无人机航空小镇、安徽定远航空产业园等。华南地区：深圳生态国际航空文化小镇、东莞国际无人机产业园、珠海航空产业园、福州飞客小镇、南宁无人机产业园、柳州无人机产业园等。西部川陕渝：绵阳北川通航产业园、西安航空基地、西北工业大学“翱翔小镇”等。华中鄂豫湘：安阳北关区全丰无人机产业园、河南西华无人机产业园、商丘中原无人机产业园、仙桃无人机小镇等。

 

9）电机

一般电机分为有刷电机和无刷电机。对于多旋翼无人机来说，小型无人机通常使用有刷电机，如空心杯电机；而轴距较大，通常大于200mm左右的无人机都使用无刷电机。目前的无人机多以无刷电机中的永磁同步电机为主。有刷电机是利用碳刷改变电流方向，无刷电机则是抛弃了碳刷，采用电子换向，减少了损耗。

 

无刷电机：可连续工作20000小时左右，常规的使用寿命7-10年。有刷电机：可连续工作5000小时左右，常规的使用寿命2-3年。

 

对应企业：中山市朗宇模型有限公司、深圳市浩马特航模有限公司、深圳市银燕模型技术有限公司、广东历鼎龙动力科技有限公司、深圳市拓天腾飞科技有限公司、深圳市飞骏电机科技有限公司、北京蜂巢农科科技有限责任公司、深圳三扬轴业股份有限公司、明程电机技术（深圳）有限公司、江苏晟楠电子科技股份有限公司、武汉顶翔智控科技有限公司、昊翔电能运动科技（昆山）有限公司、佛山市鸿尚得科技有限公司、梧州市新西达模型配件加工厂。

 

10）摄像机

 

摄像机企业

 

11）图传系统                               

 

无人机的电路控制系统主要由三大部分组成：飞控系统、云台+相机、图像传输系统。在无人机的视频传输方面，高配的无线图传系统已经可实现5km/1080P30fps传输，但这是众多国内娱乐无人机厂商还没有做到的。一般的做法是在云台搭载相机，高空拍摄再飞回地面检查。这种方式由于不能即时看到拍摄画面，所以还不能满足航拍的要求。

 

 

图传

 

2.4GHz是目前无人机市场比较主流采用的频段。目前也有不少方案是采用5.8GHz频段传输模拟视频到地面，最远距离能达600多米。但这种方式需要在飞行器上将高清(1080P或4K)转码成720P，再转成数字信号传输到遥控器显示屏上，技术上也较复杂，并且画面会有马赛克、停顿或卡死。画面质量也不够好，用到专业航拍还有距离，适合普通爱好者娱乐。

 

对应企业：成都时代星光科技有限公司、深圳市鑫日升通讯设备有限公司、深圳市欣科创电子科技有限公司、深圳市欧姆威电子科技有限公司、成都微视信通信技术有限公司、深圳微孚智能信息科技有限公司。

 

近年来，无人机逐渐成为资本、技术的焦点。在人工智能的浪潮下，人类进步的过程就是机器代替人工的过程，从而解放劳动力，创造更大的价值。源起基金关注具有技术壁垒的产业，前瞻布局，关注未来5-10年趋势,发现真正具有创新价值的产品或服务,投资成长性行业中有科技和模式创新的、确立市场地位的“领头羊”。精选投资赛道，坚守价值投资，推动行业发展。