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虎嗅精选组作品. Z/ J9 @. k \1 _# q% R
作者丨李赓
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最近几年,一批“不速之客”经常出现在棉花田里。8 v E5 u; ?3 c2 o9 J& d# Z1 F4 I1 n
远远看去,它们就像是拖着白色尾巴的小黑点,在棉田上不断飘来飘去,同时还伴有巨大的呼啸声。
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它们正是正在进行脱叶剂喷洒的无人机,而“白色的尾巴”实际上就是它们喷洒时雾化的药液。5 [! D" y; I3 e, r5 A8 f3 n
这些无人机的作业速度飞快,一亩地往往只需要十几分钟。通过喷洒作业,这些田里面的棉花大概再经过一周的时间,就会“开花”(吐絮),连棉花植株上的叶片也会自然脱落。
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# Z) @3 e( N" x/ r8 _/ H P) b7 W广大棉农最喜欢的,是最终呈现光秃秃的“光杆棉花”。棉花无需绿叶扶——在利用大型地面机械采收棉花时,叶子的角色已经变成了影响棉花采收质量的杂质。收购棉花的大型纺织公司也愿意用更高的价钱收到更少杂质的棉花。8 o8 S2 Q+ n) }! P) U
这也是为什么尽管看起来无人机只是在棉花田里“转了一圈”,但是农民们在看过效果之后都愿意为此付出8~10元每亩的无人机服务费用。' I; d) P' ~/ a* ~
仅2018年内,无人机植保参与的新疆棉花脱叶剂喷洒作业面积,就已经突破了1000万亩,而据统计目前新疆的整体棉花种植面积不过3800万亩,也就是说已经有1/4的新疆棉花用上了无人机植保。在短短50天的棉花成熟期内,每天大概都有18674个足球场面积的棉花接受无人机植保服务。4 l/ J! \; c: `+ P( l/ E
如此壮观的数据,还只是“农业无人机”在中国快速拓展的“冰山一角”。
2 u& V2 P- q* ]2 H$ i 大疆2018年9月初就已经作业突破1亿亩次 : E+ e6 W) v! V% v/ Q. J
2018年内,中国“无人机植保”的累积作业面积粗略统计超2.5亿亩次(实际数字绝对比2.5亿多)。如果按照每亩10元的无人机植保服务费计算,2018年无人机植保市场光是喷洒环节就已经创造出25亿元的价值。这还不包括无人机的销售、维护、培训等环节所产生的其他市场价值。
6 b* ~, [- V _) ]& K, ^& y虎嗅根据行业相关统计规范,也对整个行业未来的市场空间进行了估算,结果悲观状态下大致是216亿元,乐观状态下可以去到326亿元。
* \1 U/ W o1 A X |. Y) I究竟农业无人机目前是怎么样的一个行业?它在中国农业中的角色如何?目前农业无人机中有哪些势力你必须了解?行业中的难点、要点是什么?本期前沿科技专栏,虎嗅精选通过采访调查农业无人机行业中多家巨头、经销代理商、飞手组织、多位实际飞手,为你总结无人机的过去、现在,并且预测未来。本文为1.1万字原版的节选缩减版。& f/ F, B! a' u8 S" @' S: q) ]+ X
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8 l& D, v2 ]7 S4 Y农业,一个巨大的无人机市场& a2 }4 r$ y4 ]& w, }- A5 R
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按照全国大约20亿亩耕地计算,截至2018年,无人机植保的面积大约只占中国全部耕地面积的6%。4 q% J; G5 Q3 e5 H7 X( {
“无人机植保”,顾名思义就是用无人机进行农林“植物保护”作业,这其中涵盖了喷洒液体药剂、播撒种子、撒播粉剂等多种作业。就目前而言,无人机植保是农业无人机最主要的用途,也是价值最大的市场。
" U$ p* j: K4 E6 t% S4 b究竟无人机植保在中国能有多大前景?参照目前无人机植保行业最发达的日本,后者经过30余年的发展,无人机植保覆盖率稳定在54%左右。中日农业模式相近,但在细节上仍存在很多不同,目前行业内的普遍观点是:中国远期无人机植保普及率应该会低于日本,乐观能到50%、中性能到40%、悲观能到30%。
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鉴于国内的耕地总面积,基本维持在20亿亩上下。理想状态下,每块地无人机植保作业的年需求量大概在3次左右。单台无人机目前的作业面积平均在1万亩左右,未来有望提升到1.5万亩。且目前农业无人机售价已经低至4万元左右,相关产品还在持续快速更新。以及2018年每亩地植保费用平均在10元钱左右。' P/ y) D6 b4 p
我们可以得到乐观、中性、悲观状态下对应的无人机保有量分别为20万、16万、12万台,远期中国无人机植保服务市场空间大概在180亿~300亿元,而无人机本身的销售市场空间大致在16亿~26亿元之间。2 F9 y4 P+ t5 G% {
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需要注意的是,因为计算过程中大部分数字均为估算值,最终结果只作参考。
# ^4 H1 W4 `+ L( O7 j/ f, f9 Y眼下,农业无人机在中国的高速成长,实则源于我国这个农业大国在生产效率上的“短板”。
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注:中国农业主要成本由生产成本和土地成本构成,美国在这两种之外还有燃料动力成本、固定资产折旧成本等。其中人工成本是生产成本的组成部分。1 [" a5 D9 P6 p8 p
2016年,国家发改委曾发布了几张中美农产品的数据对比表格。根据数据,我们经过简单计算就能得到中美主要农作物单位生产成本、以及每亩人工成本的对比。
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知乎用户“工业革命熵不起”在对问题“中国与美国农业粮食亩产量的对比是怎么样的?”进行回答的时候,最终得出了这样一条结论:0 j7 }) A: z: a) ?. }
# T+ A& B+ U- y% C- w; ~美国用中国1.9%的农业劳动力完成了中国117%耕地的生产劳动。
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2 v: |7 E L" x3 @" H- K 但由于地理、历史、航空业实力等一系列原因,中国并不适合大规模直接套用美国的模式。相比之下,近邻日本的农业无人机模式其实更值得参考。
: o; p& c. H; H! X4 w: u7 e5 R根据虎嗅了解,近年大规模采用无人机植保、同时拥有全国最多农用通航飞机的的黑龙江“北大荒”,内部曾对无人机植保的效费比进行了对比,结果是无人机比通航飞机还要低上1~2元。这样的结果已经超出了业内人士的预料。/ l* N, m9 K0 L* N6 k1 u. w3 k2 V
更关键的是,中国的无人机产业链已经展现出了足够的快速扩展能力,无人机的成本还有望进一步下降。公允地看,无人机植保目前最适合拿来“填”上中国农业机械化低的“短板”。
6 z+ X6 \9 c+ C! ], [! a消费级无人机公司的新战场
5 q0 o: U6 C7 \( f4 |无论怎么看,农业无人机都是块机会巨大的蛋糕。那究竟是谁吃下了这块蛋糕最大的一块?
. n$ b5 n8 a) }9 w那就让我们先把目光投向无人机这个大赛道,试问一下,农业无人机与消费级无人机究竟有没有关联,它算是前几年大火的消费级无人机公司竞争的新战场吗?
) q) l% ]# z( M% Y" |0 ^答案是肯定的。
& A Z! l. D- E5 |4 t3 o v# i目前农业无人机领域的一个重要玩家就是大疆。但在大疆全面制霸全球消费级无人机市场的前提下,非常罕见地,农业领域诞生了真正能与大疆PK的对手,其名极飞。
9 i% k* E$ a& w消费级无人机市场大致崛起于2009年,仅仅几年,大疆已经吃下了全球近八成消费级无人机市场。又因为巨大的市场占比优势,在全行业不断升级的过程中,大疆始终在消费级无人机领域保持很强的技术优势。不管后来者怎么追,大疆总在前面,而且这个距离越拉越大。
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$ g1 G1 W2 B( I+ g% {很多无人机公司随即打起了新应用场景的主意。相比于电力巡检、安防执勤等其他场景,农业中无人机场景中对于新技术的需求是最多的。除了最基础的无人机平台、农药的喷洒方式、农药的计量、喷洒程序、特殊田地的障碍监测能力,都是之前消费级无人机所不涉及的技术,哪怕对于大疆也是如此。
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倒回2014、2015年前后来看,农业的确是唯一一个其它无人机公司有可能不被大疆“秒杀”的应用场景。
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极飞科技就是看中了这个机遇。先是在2014年建立了直营的植保服务队,同时还在新疆建立棉花植保服务运营中心,通过新疆当地的棉花无人机植保喷洒服务来实验和磨练自己的技术。2015年,极飞更是直接抢在大疆之前发布了自己的第一代植保无人机系统P20。* s$ ^& d' Y5 z% e( x& X4 U
直到这个时候,大疆才被惊醒。但行业巨头的积累不是开玩笑的。短短7个月之后,大疆就拿出了自己的首款农业无人机MG-1,并且随后开始以很快的节奏进行迭代升级。 w' S5 k+ c( s! T2 e
大疆早年技术领先局面下的疏忽、极飞置之死地而后生的赌一把,再加上农业无人机特殊的属性,最终让整个市场,走向两强局面。
u9 i4 r" Y9 i6 b为什么是多旋翼无人机?
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8 R' ^! F ]8 h, p% p1 E# P无论大疆还是极飞,以及其它进军农业无人机的企业,都走的是多旋翼无人机之路。为什么会这样?
- D0 t- ?% }4 W, Q6 ?1 I说起来,中国之所以能刮起无人机植保浪潮,就和多旋翼无人机“脱不了干系”。要知道,这一种无人机的兴起,满打满算不过10年。% a& R8 h3 E% j: e$ c& k3 ~

, y; w/ _$ o0 ]7 G) K* G% g这其中的关键就在于“简单”二字,特指“结构简单”。以多旋翼无人机最常见的四旋翼结构为例,它的4个旋翼既是飞行的动力元件、也是飞行的控制元件。根据力矩和角动量这两个基本的物理定理,人们只需要对4个旋翼的螺旋桨、旋转方向、速度等进行控制,就能实现一系列的操控需求。而这些操控,都可以通过效率更高、反应更敏捷的电路、芯片等来实现。8 B* M D9 x: q4 p
大幅简化的结构在赋予了多旋翼无人机一定的成本优势之余,也大幅降低了无人机的维护需求。: b) b; w6 j3 _ H& K
但多旋翼无人机先天也存在“缺点”:其空气动力效率并不高,往往30分钟不到就能把一大块电池给用完。目前主要通过为无人机配备更多的电池,以及额外的智能充电解决方案来解决。
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在无人机植保中,多旋翼无人机还有另外一项优势:其旋翼向下“吹”出空气提供升力,气流正好起到了辅助喷洒的作用,能够将雾化成细小悬浮液滴的农药,均匀喷洒到作物上,甚至是叶子的背面,实现远超传统喷洒的效果。6 g# v. b1 S% I5 E3 I9 `! @3 ^
更重要的是,相对简单的人工物理喷洒,多旋翼无人机自身就是一个高度信息化的产物,为后续农业信息化、智能化打下了基础。
5 M1 d2 b1 J3 Q6 t商业竞争点燃整个行业
. E7 f: r6 M- }; j$ G 大疆 MG-1S Advanced再说回行业竞争。农业无人机行业的崛起,也与大疆和极飞这两家公司之间的PK直接相关。两者最近几年在产品上一直针锋相对。. b1 |: @5 a% F, Z
2017年10月极飞发布的全新旗舰P20 2018 RTK版,定价为41999元。而1个月之后,大疆就推出了比前者低一档的MG-1S Advanced,直接把价格压到了29999元。在2018年年末的发布会上,大疆祭出更先进的T16无人机,配备一系列新功能也只要31888元。10天之后,极飞也召开了发布会,直接打起了“组合拳”,全新的P20、P30无人机价位从34999元到54999元不等。/ d/ r/ Q1 Z3 U+ F1 I
从两家农业无人机公司目前的公号影响力也在伯仲之间(公号粉丝主要是农飞经销商和各飞手组织) ; A# { l* j9 j k& W* g
根据虎嗅从众多飞手组织和实际飞手中了解到的反馈来看,两家农用无人机产品在实际表现中各有优劣,因为许多细节上的设计思路都不同。整体上而言,大疆更大所以在续航能力这样的性能参数上更强,但极飞的定价又比大疆低不少。3 @! _4 s p3 d6 m" U. p7 E
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$ M% b e2 E$ g- M截至目前,两家公司并没有一次性摧毁对方的想法,即便是大疆自己,也会欣赏极飞在农业无人机上的努力。双方只是在农业无人机新技术、产品具体售价等细节上“友好”竞争。加之双方已经解决了农业无人机中最主要的一部分硬需求,双方竞争过程中并不存在那种能一下子改变所有局势的关键点。
6 e. A6 t! m( n7 p产品和技术之外,双方在销售环节上的竞争看头可能还更大一些。两家均采用全国性的代理经销网络,第一级代理往往是省级,然后之下再分数个各级代理,覆盖程度和效率也在伯仲之间。
/ I. P# P3 X: y- j& f" o. W2 A谁在执行无人机植保?
, v3 G o2 ? P' Z$ |8 f m 2018年新疆棉田作业期间极飞科技专门搞了个飞手组织的摄影比赛,图中为夜间作业的专业飞手组织。无人机植保行业中的执行者叫做“飞手组织”,他们实际身份属性比较复杂,几种比较典型的包括:植保无人机经销商、传统农资体系、大农场主、专职飞手组织。他们各自的诉求也有所不同。
2 T4 \6 @! F' a% b4 ?4 w* I#欲知这些玩家现状详情,即刻点击此处或扫描下方二维码解锁《农业无人机:行业背后那些坑》全文。! |5 _2 |3 J4 U. n5 h' B
+ W/ A; Q0 S4 \! a! [' \ 大型农业无人机经销商有实力一次性吃下大面积飞防作业,并且能够调用比较多的无人机快速完成任务 江苏专职飞手组织“蒲公英无人机”,驱车从江苏赶往新疆进行飞防作业。
% h& V7 q3 l" n' z7 y但不管飞手组织属于哪种类型,最为关键的都是他们的营利状态。在2017年,一名专职飞手通过操纵植保无人机,一年基本可以赚10万人民币,对于一些集合了更多飞手和无人机、效率更高的中小型飞手组织来说,这个数字有可能还会更高。
' H2 p$ L* _- q. N但在2018年,也有部分区域出现了因为飞手数量快速上涨,导致市场竞争加剧、无人机植保单位面积服务费下降的情况。随着植保无人机的进一步自动化,人工操作在植保过程中的介入有望进一步减少,进而增加飞手组织的利润空间。 k3 T0 [8 s$ k7 K
另外,飞手组织的种类多样、组成复杂,也催生出了另外的商机,2018年前后国内出现了数个无人机植保服务平台,其中有部分还是由大型的无人机经销代理商自己搭建的。这些平台一端对接的是松散的小型飞手组织,一端对接的是真实需求农户,以类似网约车的在线撮合来完成服务的对接。
, j" m$ n' p" j5 [% P; B除了服务对接之外,也有部分公司开始凭借平台的身份开始收集无人机植保行业的数据。这些数据被结合植保的最终结果评定之后,作为参考,反过来为飞手组织服务。这一块后端农业服务的典型公司主要例子是农田管家。3 s- S. c$ U/ S& q/ L8 O
无人机植保,最难的不是无人机$ C/ L9 h$ M, Y8 p- B) @+ { k

q/ r5 b+ X( v) f因为农业是一个相当讲究经验的行业,无人机植保终究是一种全新的农药喷洒方式,各种细节都需要在原有使用方式上做出调整。在无人机植保早期,因为无人机喷洒导致一大片作物死亡的事件也不少,飞手和无人机植保公司直接被农民告了上法庭,最后还赔了15万元。
+ y3 d2 k0 c* E6 D1 B- @$ r; z而根据农田管家给虎嗅提供的另外一串数字,目前其平台上大约有63%是专业飞手,但在全部的飞手当中,只有16%具有真正的植保经验。如何帮助越来越多的飞手组织适应农业植保,已经成为了行业继续发展的首要问题。: L. i, n$ }. g8 R/ k3 h7 m; K) Z' f1 y
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目前,大疆、极飞都开设有自己的学院组织,对植保无人机购买者传授无人机操控和植保知识。还有的创业公司更直接将这做成了一门生意,通过传授一定量的植保知识来收钱。
9 |' Y" b/ i8 o9 {6 p& R( f4 {而在无人机植保的用药上,虽然国际农业航空发达国家基本都是采用的航空专用药,但是目前国内主要还是采用浓缩的传统植保用药,辅以部分无人机植保助剂,进一步控制无人机植保过程中喷药的用水量、雾滴大小等。, G4 B- W- t; @ x
2017和2018年,大疆和极飞两大巨头已经在飞防用药上有所动作,其中大疆和陶氏集团达成战略合作,极飞则与拜耳达成战略合作,但截至目前,两大国际农药巨头暂无明显的动作。7 `& y/ C; s3 r Y( W
关键性的智能化步骤
( E$ Y: v. g0 K5 @7 F) C长远来看,中国不可能摆脱“精耕细作”的农业模式,所以智能化相当重要,它有望带来更高等级的“精耕细作”,进一步提升中国农业的生产效率。
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大疆全新T16植保无人机搭载DBF成像雷达,用于避障和特殊地形飞行规划/ c4 N! K2 l& v
以黑龙江水稻田的除草任务为例,一片水稻田里面的杂草生长情况是不一样的,所以这样“杂草”生长不均匀的无人机植保任务往往没有人接。3 M; p% ^4 ?# E0 g& ]! S, z& W
去年极飞给出了一个解决方案:先用一个无人机在农田拍一遍,然后根据拍摄到的图像进行智能分析,判断田里哪些地方杂草比较多就设置喷更多药,杂草更少的地方就喷少一点药。既除掉了杂草,也减少了总的除草剂使用量。) l5 M* e. \8 w5 D; ^

+ ]5 k c( F9 h) q除了无人机以外,极飞早在2017年就已经开始涉足更加广泛的智能农业,当时他们发布了3款智能监测站产品。这些看起来像普通路灯一样的监测站,能够通过顶端的摄像头和各种气象传感器,记录并上传相应的信息,方便农民对农作物的产量以及天气之间的关系进行追溯。- \9 J( P Z* W5 d
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相信在未来,无人机的智能化程度和联网程度还将持续升级,让无人机在充当“农药喷洒工具”的同时,成为广大农田一线的数据采集器,为更广泛的数据收集、决策、研究提供依据。7 d+ X. }+ c- z) c$ p
#本篇文章为虎嗅精选全新产品“前沿技术情报所”农业无人机案例的缩减版,原文分上、下篇,共1.1万字。
8 M- b$ G+ w2 o* b扫描下方二维码,或点击此链接,即刻订阅“前沿技术情报所”,快人一步获取前沿技术重要应用案例解读。
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, V8 [; T; K6 i0 \% f9 l& f( }来源:http://www.yidianzixun.com/article/0Lkx6Lnt [: h( A0 c9 l0 C$ N# V0 a& P
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