農(nóng)林植保無人機占比 2022農(nóng)業(yè)植保無人機發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析
2022-11-30
行業(yè)新聞
在農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域，無人機以其作業(yè)高效率備受農(nóng)民青睞。傳統(tǒng)的噴藥機效率低，人工成本相對較高;人工噴藥除勞動強度大，操作人員易中毒外，還存在作物受藥質(zhì)量差等缺點;人工每天的噴防量僅為10余畝，而無人機日作業(yè)面積可達300～500畝，是高架噴霧器作業(yè)效率的8倍左右。隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)規(guī)模的不斷擴大，植保無人機產(chǎn)業(yè)潛在市場巨大，發(fā)展前景可觀。
從農(nóng)業(yè)機械化到農(nóng)業(yè)智能化，無人機與機器人正成為絕對的主角。技術(shù)的進步、巨大的市場需求都在推動農(nóng)業(yè)與科技加速融合，未來植保無人機、農(nóng)業(yè)機器人或?qū)⒊蔀樘镩g地頭的標配。
隨著無人機、機器人技術(shù)的逐步發(fā)展，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化也迎來了新的嶄新局面。眼下，越來越多的植保無人機飛行在田間，越來越多的農(nóng)業(yè)機器人耕耘在地頭，當農(nóng)業(yè)遇上科技，變革正悄然進行。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，擁有18億畝基本農(nóng)田，每年光是農(nóng)藥噴灑作業(yè)就需要耗費大批人力，為了解決我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀的困境，植保無人機應(yīng)運而生。噴灑一畝農(nóng)田僅需一兩分鐘，大大節(jié)省了時間和人力，受到廣大農(nóng)戶的歡迎，發(fā)展前景可觀。
我國植保機產(chǎn)業(yè)已經(jīng)起步，但是目前業(yè)內(nèi)并無明確的行業(yè)標準，包括無人機自身技術(shù)、性能標準和植保標準。應(yīng)用植保機噴灑農(nóng)藥對我國而言，不僅具有很大的經(jīng)濟價值，還具有社會價值：農(nóng)業(yè)植保機作業(yè)不僅有超高的工作效率，對人員生命安全不構(gòu)成威脅，同時能夠大量節(jié)省勞動力，節(jié)約農(nóng)業(yè)投入成本，最終增加農(nóng)民的經(jīng)濟效益。
農(nóng)林植保無人機國外應(yīng)用借鑒分析
1、美國應(yīng)用無人機大幅提升水稻產(chǎn)量
美國無人機研究重點集中在精準農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)方面，但農(nóng)藥噴灑領(lǐng)域也引起了高度重視。目前，美國主要采用有人駕駛固定翼飛機，年噴灑面積高達3200萬h時，占總耕地面積的50%以上，采用飛機作業(yè)完成65%的化學(xué)農(nóng)藥噴灑，其中水稻施藥作業(yè)100%采用航空作業(yè)方式，有利于水稻產(chǎn)量的大幅提升。
2、日本大規(guī)模推廣農(nóng)林植保無人機應(yīng)用
農(nóng)用無人機除作業(yè)效率高、節(jié)約人力物力外，還可節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量和90%的用水量，且作業(yè)不受作物長勢和地形的限制。日本山地多、地塊狹小且分散;農(nóng)村勞動力短缺，人口老齡化嚴重是促進無人機發(fā)展的核心驅(qū)動因素。日本農(nóng)用無人機的應(yīng)用已有20多年的歷史，1987年，日本雅馬哈公司生產(chǎn)出20kg級別的噴藥無人機R-50，成為世界上第一個使用農(nóng)用無人機噴藥的國家。目前登記在冊的田間作業(yè)無人機2000多架，防治面積達到100萬hMh2，無人機施藥已占總施藥面積的50%以上，是無人機應(yīng)用最成熟的國家。
3、經(jīng)驗借鑒
日本無人機采用團隊購買的方式，農(nóng)業(yè)協(xié)會、各種社會團體、服務(wù)公司、政府和個人手中都持有一定數(shù)量的植保無人機。大量的植保服務(wù)公司會對無人機操作人員進行30天的飛行培訓(xùn);保險公司為無人機提供保險服務(wù);售后服務(wù)體系健全，當無人機出現(xiàn)故障后，可以到附近修理廠進行修理，重大故障還可以使用備用飛機。鑒于以上措施，日本無人機市場占有率很高，達到60%以上。日本無人機技術(shù)成熟，服務(wù)配套健全，值得借鑒和學(xué)習(xí)。
據(jù)中研普華研究報告《2022-2026年中國農(nóng)業(yè)植保無人機行業(yè)競爭格局及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》數(shù)據(jù)顯示
四、無人機應(yīng)用現(xiàn)狀分析
1、農(nóng)林植保無人機發(fā)展歷程
1917年，可以搭載300磅炸藥持續(xù)飛行50英里的空中魚雷號誕生，雖從未參與戰(zhàn)爭，但在無人機的歷史上留下了正式的第一筆。
1918年，美國首次利用飛機在棉花上噴灑農(nóng)藥，打開了農(nóng)用航空的大門。
1922年，美國將JN-6軍用飛機改良，裝載農(nóng)藥后對植作物進行噴灑。同年，蘇聯(lián)也用采用飛機噴灑的手段，消滅了蝗災(zāi)。
1949年，美國開始研制專門用于農(nóng)業(yè)的農(nóng)用飛機。
在植保中，無人機相比有人機，優(yōu)點在于不用安裝與飛行員相關(guān)的設(shè)備，并且體積更小更輕便，操控靈活。無人機幾乎可以貼著地面飛行，所以又減少了藥霧在非噴灑區(qū)的飄蕩，適合在田野上精準噴灑，還能避免灑藥人員因吸入農(nóng)藥而中毒死亡。隨著各個國家對植保無人機的接受，植保無人機的系統(tǒng)得到了大幅度提升，在技術(shù)領(lǐng)域飛速發(fā)展。
至今，日本成了第一個利用無人直升機做植保作業(yè)的國家。日本因地形因素與人文習(xí)慣，農(nóng)業(yè)以水稻為主，田地規(guī)模不大，所以無人機的小巧體型，和靈活的操控，會更適合日本的農(nóng)產(chǎn)業(yè)。近年，無人機植保在日本的發(fā)展十分迅猛，成為了世界上農(nóng)業(yè)航空最成熟的國家。
中國自古都是一個產(chǎn)糧大國，如果普及無人機植保技術(shù)，將會對國民減輕很大的農(nóng)業(yè)負擔。而實際情況是，國內(nèi)的無人機植保雖然有市場，但尚在初步階段，真正使用的也只是鳳毛麟角。
從和日本的發(fā)展對比來看，中國無法全面運用植保無人機的原因有二。一是中國農(nóng)業(yè)的平均產(chǎn)值，不足以支撐使用昂貴的無人機;二因為中國對農(nóng)用無人機的法律法規(guī)政策模糊，在農(nóng)民無法擔負無人機的費用時，就無法規(guī)劃相應(yīng)的政策來扶持。目前國內(nèi)只有極少數(shù)的農(nóng)業(yè)大省，有農(nóng)用無人機扶持政策。只希望以后相關(guān)的法律法規(guī)可以明確，落實農(nóng)用無人機的扶持政策，那么對國內(nèi)的無人機經(jīng)濟市場，和農(nóng)業(yè)改革，都只是有利無害。
2、農(nóng)林植保無人機占比
圖表：2019-2021年農(nóng)林植保無人機市場規(guī)模
數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院
3、農(nóng)林植保無人機市場競爭
中國的植保無人機研究主力主要集中在部分高校和航模飛行器科技公司。高校研究主要著重于理論研究，比如數(shù)學(xué)模型的建立及控制方法的設(shè)計與驗證等方面，其中國防科技大學(xué)、天津大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等走在了研究四旋翼飛行器的前列。2004年，科技部863計劃、農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)機化所等項目和機構(gòu)開始了植保無人機的研究和推廣;2008年，開始研究小型無人機單旋翼低量施肥航空噴霧技術(shù);2010年，第一架商用植保無人機的出現(xiàn)，正式揭開了中國植保無人機產(chǎn)業(yè)化的序幕。
我國深圳大疆公司的無人機航攝技術(shù)處于世界一流水平，生產(chǎn)的無人機遠銷全球，成為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，其產(chǎn)品從無人機飛控系統(tǒng)到整體航拍方案、從多軸云臺到高清圖傳，已被廣泛用于航拍、電影、農(nóng)業(yè)、能源、遙感測繪、野生動物保護等領(lǐng)域。2015年12月，推出大疆MG-1智能農(nóng)業(yè)植保機，正式進入農(nóng)業(yè)無人機領(lǐng)域。大疆MG-1配備調(diào)頻連續(xù)波雷達和先進的飛控，具有自動地形跟隨功能，自動保持與農(nóng)作物之間的距離，保障均勻的噴灑效果。深圳天鷹兄弟無人機目前旗下?lián)碛?家子公司，并且在海外成立了分支機構(gòu)。與美國麻省理工、河南工業(yè)大學(xué)、佳木斯大學(xué)等國內(nèi)外院校簽訂合作協(xié)議，共同研發(fā)無人機。天鷹兄弟無人機進入韓國市場，并獲得韓國政府80%的購機補貼，成功拓展東南亞等海外市場。
4、農(nóng)林植保無人機應(yīng)用政策
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)《2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村綠色發(fā)展工作要點》，要求持續(xù)推進化肥減量增效、持續(xù)推進農(nóng)藥減量增效;并提出大力扶持發(fā)展植保專業(yè)服務(wù)組織，提高防控組織化程度，強化示范引領(lǐng)和技術(shù)培訓(xùn)，提高統(tǒng)防統(tǒng)治覆蓋率和技術(shù)到位率。
五、農(nóng)林植保需求潛力
1、農(nóng)林發(fā)展規(guī)模分析
植保無人機在中國農(nóng)田的覆蓋率為僅為2%，相比日本達到的40-50%覆蓋率，無人機在中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中并不普及。2017年1月16日，農(nóng)業(yè)部農(nóng)機化司司長首次提到將植保無人機作為試點進行補貼。而在此前，部分農(nóng)業(yè)大省已將植保無人機納入農(nóng)機補貼作為嘗試，但并沒有將植保服務(wù)納入補貼范圍。補貼政策的出臺有利于促進農(nóng)林植保無人機的進一步發(fā)展，到2023年農(nóng)林植保無人機市場規(guī)模有望達到150億元左右。
2、農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域需求預(yù)測
我國20.27億畝左右的基本農(nóng)田面積，假設(shè)2022年我國無人機噴灑農(nóng)藥的比重達到10%，單機售價由50萬逐年降低到44萬元，作業(yè)效率從100畝/小時逐年增長到160畝/小時，預(yù)測到未來6年我國農(nóng)業(yè)植保無人機累計市場空間將超過13萬架，合計金額超過600億。如果考慮到無人機運營市場，認為潛在市場空間更大。
擴大補貼范圍，必然帶動植保無人機的需求量，同時補貼政策將發(fā)揮催化劑的作用，銷量將跳躍式增長，低端機和技術(shù)不成熟機型將提前占領(lǐng)市場，用戶需求也會提前飽和，整個植保無人機行業(yè)會提前進入成熟期，硬件行業(yè)將首先受益，其次才是衍生的服務(wù)行業(yè)。
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