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解析机器人行业之民用无人机 ── 中恒星光产业洞见系列(4)
 Kay & Hank          2016-10-21


无人机相关话题在近年越炒越热,在新闻、影视、生活中也越来越常见,但绝大多数人对于无人机的概念仅仅停留在航拍、玩具上面,对于无人机究竟是什么,究竟能做什么并没有一个清晰的认识。本文将从无人机的定义出发,系统的介绍无人机分类、用途及其广阔的应用空间,并会对目前无人机届的霸主——大疆——进行详细的梳理和点评。


无人机是什么?
无人机即无人驾驶飞机,是利用无线电遥控设备和自主程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机可以基于不同程度的自主控制,从无线遥控飞行的半自主控制,到半自动控制,再到完全自主控制。
无人机除了作为航空器,更具有人们往往忽略的机器人属性。美国机器人协会给机器人下的定义为:“一种可编程和多功能的,用来执行不同任务、具有可改变和可编程动作的专门系统。”无人机可通过对飞控系统的编程及搭载不同用途的载具,从而替代人所不及、效率低、成本过高的工作。再加上无人机使用的低门槛,无人机有望成为最早产业化的服务型机器人。
从形态上分,无人机大体可分为固定翼、单旋翼和多旋翼三种类型。固定翼是无人机最早出现的形态,主要应用于军事领域,一战时就已出现雏形,越战时已经大规模投入实战,是目前技术最先进的无人机形态。但固定翼无人机体型较大,起飞降落须滑行,难以投入民用。单旋翼无人机出现于上世纪中后期,日本雅马哈第一次将该类型无人机投入植保商用领域。多旋翼无人机最早起源于航模,近10年来得益于电子产业的发展,并且在大疆等企业的带领下,多旋翼无人机产业快速发展,成为使用最广泛的民用无人机类型。


无人机能做什么?
从下游用途上看,无人机可分为军用级和民用级,其中民用级又分为消费级和专业级两类。


军用无人机主要用于军事行动,对于灵敏度、飞行高度、速度、智能化等有着更高的要求,研究起步早,是技术水平最高的无人机,包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机等机型。


消费级无人机是目前主要的民用无人机类别。一般采用成本较低的多旋翼平台,除了用于大众所熟悉的航拍、游戏等休闲用途外,也开始出现结合无人机+VR、自拍无人机、无人机竞赛等新兴应用。


专业级无人机目前主要应用在农业(植保、农作物数据监测)、林业(森林防火,野生动物保护)、气象(大气取样、人工降雨)、勘测资源、海洋保护监测、石油管道巡检、快递速运、电力巡线、检灾、测绘等领域。这也是无人机作为服务型机器人最重要的应用空间,也是未来无人机发展的大趋势。


无人机发展的驱动力是什么?
无人机,特别是消费级无人机,近年发展极为迅猛。根据高盛最新报告显示,消费级无人机的全球市场规模从2013年的3亿美元到2015年已经达到16亿美元,并有望在2018年达到30亿美元规模。实际上,在这迅速发展的背后有着坚实的基础,主要可从产业配套完整、技术水平提高及大众消费观念改变三方面分析。
首先,在产业配套上,由于无人机所需零部件与手机等电子消费品有相当大的重叠,得益于这十多年来电子产业的快速发展,无人机的配套产业链条已经在相当大程度上得到完善,使得无人机厂商能便捷的采购、组装。产业发展也令许多零部件的成本快速下降,为无人机的民用化发展奠定了基础。以大疆精灵4无人机举例,其所采用的GPS模组、电子罗盘、惯性模组、CMOS、气压计等零件与苹果iPhone 6S十分类似。
其次,在无人机技术方面,飞控系统、整机技术等核心技术的发展,使得无人机的使用门槛大幅下降。飞控系统相当于无人机的“心脏”,用来保证飞行器的稳定性和操纵性,增强无人机使用安全的同时又降低了操作难度,使得无人机从以往的发烧友专用变为真正的平民级产品。同时,整机技术和零部件的发展,特别是无人机的模块化设计,使得无人机的应用场景更为广泛,在搭载不同的任务设备后,无人机可以实现不同用途,使得无人机商用成为可能。
最后,在消费观念上,新崛起的80后、90后消费群体相比之前的70后,更具有超前的消费观。由于成长环境优越,物质极大丰富,生活压力小,这些新世代的消费群体更重观念而轻价格。根据北京大学市场与媒介研究中心的调查显示,在90后中,有超过70%的人在消费原因中选择了“自己喜欢”,而只有40%的人选择了“价格高低”。无人机正是选择锁定了这一消费族群,也因此同iPhone手机、GoPro运动相机一样,在短短数年内获得销量爆发式增长。
除了上述原因外,无人机系统的开源以及无人机产业的投资额快速上升也是行业发展的重要推动力之一,在此就不详细展开了。


无人机市场有多大?
在市场规模方面,根据高盛的最新报告显示,2016-2020年,全球无人机市场总体花费将超过1000亿美元,其中军用领域约占67%,商用和消费类市场约占33%。

数据来源:Goldman Sachs


而国内市场同样发展迅猛。根据IDC数据,2014年国内民用无人机产品销售规模15 亿元,2015 年销售规模23.3 亿元,同比增长53%。2019年中国民用无人机市场销售规模达到390 万台,合计约200亿元。

数据来源:IDC


民用无人机的未来在哪里?
无人机仍有很大的发展空间。民用无人机的未来主要从消费级和专业级两方面来看。
▶ 消费级无人机
消费级无人机当前主要应用于航拍、娱乐。从深度上来说,运行速度、摄影像素、电池容量等都在不断进步,航拍效果越来越好;从广度上来说,不同硬件的加入在拓宽无人机的应用领域:例如加入美颜功能,专为自拍打造的自拍无人机,成功拓展了自拍市场;无人机与VR、AR的结合开拓了体感飞行的新玩法;加入荧光、烟火等设备,可完成烟火表演、广告投放、灯光秀等。
其中,无人机与VR的结合是目前最火热也最具有想象空间的应用拓展。无人机+VR将创造新的观景模式,未来观景将不再局限于地面,用户按照自己的意愿寻找特定的观景视角,带来极大的视觉震撼。两者的结合将带来源源不断的新内容,用户可以即时体验,也可以将内容共享到社区。
亿航是国内第一家将VR眼镜与无人机结合的企业。大疆目前也正在研究配合Epson Moverio BT-300AR眼镜的APP,供Phantom和Inspire两款无人机使用。可见,无人机+VR将是未来消费类无人机重要的发展趋势。


▶ 专业级无人机
工业级无人机仍处于发展初期,空间十分广阔,是决定无人机未来能否进一步爆发的关键。目前可见的工业级无人机重点细分领域有农林植保、电力巡检、油气管道巡检、禁毒、森林防火等。其中,潜在空间最大、需求最迫切的为植保无人机市场。
首先,植保无人机在效率、安全、环保、防治效果、成本方面具有人工植保无法比拟的优势。无人机每分钟可以完成1-2亩的农药喷洒作业,是人工效率的30-60倍。并且,无人机可以远距离作业,避免暴露在农药下的危险。据统计,每年因喷洒农药中毒的人数多达10万人。在防治效果上,无人机具有作业高度低,飘移少,可空中悬停等特点,喷洒农药时旋翼产生的向下气流有助于增加物流对农作物的穿透性,加上所采用的雾化喷头,防治效果佳。在成本方面,无人机可以节省50%以上的农药使用和90%的用水,直接降低成本。
除此之外,在我国农村劳动力流失、用工成本大幅上升、以及土地流转加速带来的种植集约化、机械化需求,使得无人机植保成为大势所趋,有望开拓每年百亿以上的硬件销售市场和百亿以上的服务市场。目前国内如大疆、极飞等知名无人机厂商均在积极布局该领域。
除了植保外,无人机在电力巡检、油管巡检、警用、禁毒、森林防火、建筑等方面也同样有大展身手的机会,各自有望带来百亿左右的应用空间。


大疆究竟是怎样的公司?
大疆是个具有很强产品基因的公司。这类公司有很多大家耳熟能详的企业,比如苹果、小米、和特斯拉。这类公司有很多相似之处,尤其企业发展初期都是把一款产品做到极致,也就是所谓的“爆款”。苹果早期的Macintosh把个人电脑推向了消费市场,iPod颠覆了音乐产业,iPhone又颠覆了手机产业。小米也是把一款手机做到极致,精准把握了一批消费群体。特斯拉则是把电动汽车做得足够性感,调动了消费者的胃口,加速了整个汽车产业向新能源发展。产品型公司不仅关注技术,更要有精准的市场嗅觉,如何给产品定位、定价,如何营销推广,如何把控生产环节,如何做好售后,而最终极的问题是如何打造一个品牌。大疆在无人机行业无疑做得是最成功的,其产品定位的理念也和苹果最类似。
大疆之所以成功是因为同时解决了几个问题:1. 操作便捷易于让大众消费者快速上手;2. 结合拍摄等足够有亮点的功能;3. 成本做得足够低使价格够接地气。相比国外一些企业,如美国军方长期合作对象Lockheed Martin,其4旋翼无人机续航时间1个小时左右,性能极佳,但售价9000美元,并非面向消费市场。定位精准使得大疆在进入消费市场5年便成为行业龙头。同期与大疆进入无人机市场的包括零度智控,其飞控技术也非常突出,创始人杨建国有二炮研究所背景,因此一直对消费市场不重视,企业定位为服务专业市场,于是错过了消费市场需求释放的最佳时机。零度今年9月才完成1.5亿元的B轮融资,目前仅有几十人的研发团队,规模与大疆相去甚远。


▶ 产品线
从大疆第一个爆款精灵2上市以来,我们从各个新产品的推出可以看到大疆一方面在迭代原有产品线,另一方面在围绕“飞行”和“拍摄”布局新的产品线。精灵作为消费级别的航拍机如今已经已到了第四代:精灵4(Phantom 4)。九月新上市的Mavic弥补了“便携机”的空缺,会释放一部分纠结于无人机体积过大、使用场景受限的需求。专业级别的航拍机有包括“筋斗云”、“悟”系列。另有“经纬”作为开放平台,是大疆输出核心技术的一个布局。围绕“拍摄”大疆推出了手持云台“Osmo”,满足了自拍一族、直播族的需求。针对专业需求有“Ronin”云台、“Zenmuse”系列云台相机等。这些都是基于其原有技术的一种定向发展,并且极好的利用了原有的供应链和销售渠道,低成本、快速的推出产品。

 


▶ 商业模式
大疆前期积累的各种资源到现阶段便成了强有力的弹药,前期无论是经营积累的现金还是资本助力使公司有足够的筹码,一方面公司大力投入研发以保持技术先进性并不断推出新产品,另一方面将旧产品大幅降价,打乱竞争对手节奏。这个策略在精灵系列上体现得最明显。2015年美国3D Robotics推出对标精灵3的航拍无人机Solo,无论在价格还是功能上都很类似,并且具备更新颖的跟拍功能,一度成为当年CES的关注焦点。就在市场认为大疆已掉队的时候,却迎来了精灵4,不但操控性能和拍摄性能更加优化,且具备一系列智能模式,比如跟拍、指点飞行、一键返航等。于此同时,精灵3的价格被降了近一半,相比之下Solo定位十分尴尬,搭配相机的价格比精灵4高但功能又比拼不过,和精灵3又无法在价格上比拼,销售陷入了瓶颈。我们发现大疆在推出新产品、添加新功能时显得较为“淡定”,即使晚于对手半步却可以后发制人。
当竞争对手发现与大疆正面交锋难占到便宜时,各家遂推出形态各异针对更细分需求的无人机型,比如便携机、近距自拍机等。零度智控新推出的Dobby口袋无人机优势是便携和自拍,而有家零零无限科技的Hover Camera则是主打近距、安全、便携、自拍。这类产品与大疆新上市的折叠无人机Mavic不属于一个类别,应该可以把握住这块大疆空白的产品市场。但如上所陈述,大疆如果决定去填补产品线空白时,凭借其强大的销售网络可迅速渗透市场。Mavic的上市对做折叠机的对手无疑是一个冲击,而未来不排除大疆会弥补近距离自拍机的空白。关于大疆各产品的技术评比已有较多点评,在此不赘述,除却大疆的技术优势以外,我们认为其完善的销售渠道和品牌效应使其新产品得以迅速在市场铺开,先发优势便体现在这里。
供应链又是大疆的另一个优势。作为行业龙头各家供应商更有意愿与大疆合作把握无人机这个新兴市场,即使在采购量远小于手机等电子消费品时也能把大疆当作重点客户对待,有些在价格和其他政策方面提供友好条件。另一方面,地处深圳的大疆可采购到最上游的元器件,再自行加工生产,这比身处海外的竞争对手有了极大优势。比如3DRobotics无法将成本压低,在销售遭遇困难时便容易产生现金流问题,虽然在2015年获得高通等公司千万美元的投资,如今这家公司已退出消费级市场。大疆在2015年对瑞典高品质相机厂商哈苏进行战略投资,并进入其董事会,我们或许可期待未来将看到基于哈苏技术的大疆定制镜头。除此之外,电机及螺旋桨等动力系统也由大疆自己的工厂生产,这些都是公司进一步降低成本的布局,可预期未来会有更多向产业链上游整合的动作。
利用上述所提到的优势,大疆在向平台公司努力,牢牢把握消费级市场,同时输出技术和数据推动应用市场的发展,这样一来做消费市场的对手很难在成本和品牌上与其竞争而不得不转向专业应用。但是在专业市场目前各领域还在发展初期,大疆希望看到的是应用公司利用大疆的底层技术做出适应具体行业的应用或模式出来。如此,这些应用公司赚服务的钱,大疆赚技术或数据的钱,也可以通过并购切入服务市场。除了大疆之外,Intel、高通这类硬件巨头也看准这块市场,二者均投资了一些列无人机公司,Intel甚至推出了自己的无人机平台Aero。我们认为这些公司的宗旨都是为了培育一个更繁荣的无人机市场,降低进入门槛,促进硬件的销售。面对这样的挑战,大疆的优势或许是其在无人机技术上的积累,相对更专注的研发团队,以及相比巨头公司更灵活、快速的运作模式。


▶ 小结
综上所述,无人机行业尤其是在消费级别,新进入的公司机会并不是很大,而现有竞争者要在技术、销售能力、成本控制等全面碾压大疆也比较困难。未来面临的挑战有可能来自于Intel、高通等硬件巨头,有可能对行业带来较大改变。 制约电力驱动的无人机续航时间和载重的最大瓶颈是电池。目前大疆的所有机型续航时间不超过30分钟,如植保机型满负荷时续航只有10多分钟,载重10L,制约了植保机的整体作业效率。市场上有油动多旋翼无人机出现,如常峰天马无人机,载重达80公斤,续航4个小时。当然,油动机型也有其问题,整体机身更大,成本更高,操作困难更高,维修复杂等。未来为更好适应专业行业的需求,大疆必须解决动力问题,才不至于丧失专业应用领域市场。从大疆新推出的穿越机动力系统可看出公司正在向提升动力使用效率努力,未来不排除使用更高效能的动力系统。

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