源起研究丨無人機行業研究報告（二）
國內無人機市場已發展了將近30余年，從最初的軍用領域逐漸擴展到消費領域。目前國內消費無人機市場火熱，普通民眾對無人機的認可程度和需求度逐漸攀升，過去幾年，無人機企業、融資次數、飛手數量和產品用途都有了明顯的增多，甚至出現了指數型增長，監管制度方面也有了進一步的完善。未來，民用無人機行業將持續保持較快的發展態勢。源起基金因時而變，因勢所動，聚焦無人機行業投資機遇，潛心挖掘、深度剖析，希望對于讀者有所啟發。
民用無人機
1.全球范圍
根據IDC的數據統計，全球排名前十民用無人機企業中、中國占了七家，大疆創新在全球民用無人機企業中排名第一（占全球消費級無人機市場70%以上份額）。
全球民用無人機TOP10企業
2.中國范圍
在基礎建設領域中，無人機應用前景最大的為地理測繪、氣象探測。之前的氣象探測主要采用有人飛機空投探空氣球來進行數據采集，成本高昂，而氣象無人機可直接前往任務區域探測氣象（探測氣壓、溫度、風速、探測云層形成類型、高空高度、可見度等數據）。測繪無人機主要在低空飛行，屬于近景航空測繪器材，一般用于1:1000-1:5000比例尺的航測成圖，主要用于滿足城市建設需要的國土資源監測、公路鐵路選線、地圖特征更新等內容。目前我國測繪無人機主要為廣州南方測繪儀器、北京山維科技、北京中科遙熟、海鷹航空。
國內主要植保無人機技術參數
在農林植保領域，無人機需求量較大，但是相對于使用者來說價格較高，需要政府進行補貼來推廣（現部分省市有補貼如河南、福建、湖南孝感）。國內目前優秀的植保無人機企業有大疆創新、極飛科技、北方天途、無錫漢和、全豐航空、深圳高科、廣州天翔、珠海羽人、珠海綠衛士、珠海隆華。
國內主要安防無人機企業與機型技術參數
在警用領域，目前無人機在警用領域主要在三個方面發揮作用，分別為消防（搭載紅外探測儀能在空中準確確定熱源；消防栓水柱觸及不到的地方可以空中投遞滅火）、交管（在空中俯瞰指揮；特大交通事故可以快速部署到位）、安防（空中隨時監控可疑地點；隨機隨地跟蹤可疑目標不受地面交通限制）。目前國內主要生產安防無人機的企業有一電科技（一電航空母公司）、科比特航空、國鷹航空、艾特航空，其中產品型號以多旋翼無人機為主。
在能源領域，民用無人機主要在天然氣管道巡線、石油管道巡線、電力巡線（風電、光伏）等方面發揮作用。目前國內能源領域無人機較突出的公司為湖北易瓦特、深圳科比特。
國內無人機能源領域代表企業
國內其他工業級無人機制造商列式
國內其他消費級無人機制造商列式
2015年中國民用無人機80%銷往海外
三、無人機產業鏈
1.無人機組成結構
無人機構成
不論是軍用無人機還是民用無人機，一般由三部分組成，分別為飛行平臺系統、有效載荷系統、地面控制系統（又叫通訊鏈路），飛機平臺系統和有效載荷系統組成了整個飛行器。
飛行平臺系統包含飛行器機體結構、動力系統、飛控系統、電氣系統、通信系統。有效載荷系統是無人機搭載的各種任務設備，如云臺、雷達、發射機、攝像機等。地面控制系統可以保證對遙控指令的準確傳輸，以及無人機接收、發送信息的實時性和可靠性，是人和無人機有效溝通的樞紐，包括機載通訊和地面通訊（GPS導航、計算機、數據處理系統、無線電控制）。
無人機行業最核心的技術集中在總體、動力系統、飛控系統三個方面，三者共同決定了無人機系統最重要的技術指標。
無人機總體技術一般包括總體設計和總裝集成，需要根據任務需求制定總體方案包括機型結構、發動機選型、飛控系統設計、各分系統之間的指標分配和接口關系，由無人機制造商完成。
動力系統，軍用無人機和部分民用工業級無人機需要使用發動機提供動力，無人機發動機是國內行業的短板，主流的渦扇發動機與國外差距明顯，不能完全滿足無人機對飛行速度、航時、載荷等指標的要求（國內相關公司水平最好的應該是航發動力了），我國目前先進的軍用無人機所用發動機主要采用進口型號。民用消費級無人機和部分工業級無人機的動力來源是電池組和無刷電機（電池基本國產化,但航時短是無人機行業存在的致命短板），目前市面上的無人機采用的是鋰聚合物電池（正極材料多用鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰），續航時長普遍在20-45分鐘，但充電時間超過1小時，20分鐘以后就要更換電池或者重新充電（攜帶三四塊電池作為備用）；解決的辦法是無人機廠采用智能飛行電池組和電池管理系統來輔助鋰聚合物電池延長續航時間（像大疆的經緯M600PRO采用的是6塊獨立智能電池組和電池管理系統實時監測電池狀態），但主流的解決途徑是電池技術路徑的發展，目前無人機電池的發展路徑與新能源車電池演化路徑相似，發展方向是燃料電池，以氫燃料電池為主（2020年2月,北京新研創能科技公司研發了一款六旋翼氫燃料電池無人機,核心是一塊氫燃料電池,搭載一個高壓儲氫瓶為氫燃料電池提供發電所需的氫氣,這款無人機首航不間斷飛行331分鐘,打破世界紀錄）。
飛控系統全稱飛行管理與控制系統，是無人機實現自主飛行的核心技術，相當于無人機系統的“心臟”部分，對無人機的穩定性、數據傳輸的可靠性、精確度、實時性等都有重要影響。世界飛控系統開源與閉源的結合，也是民用無人機行業崛起的導火索。Arduino是早期的開源飛控之一，成為了后續衍生品的基礎，隨后2007年，由美國3DR公司旗下DIY Drones無人機社區推出的飛控產品APM成為了當今成熟的技術，也是用戶使用最多的開源系統。目前主要的開源系統有APM、PX4、PPZ、MWC、Open Pilot等。開源系統的發展，使得無人機制造領域的門檻降低，甚至消費者自己都可以進行無人機的研發制造。國內優秀的無人機廠商，為了提高系統的專業化，大部分在開源系統的基礎上演化出自己的閉源系統。相比開源系統，無人機廠商自身的閉源系統加入了許多優化算法、簡化了調參與線束，變得更加簡單易用。
2.無人機成本構成
近幾年，電池、慣性傳感器、芯片、通訊芯片等產業鏈迅速成熟，成本下降，使無人機核心硬件的小型化、低功耗需求得到滿足。
全球鋰離子電池組平均價格價格從2010年1100美元/KWh-2019年156美元/KWh（2019年中國市場鋰電池組平均價格147美元/KWh,世界最低）。軍用無人機動力系統主要是發動機，軍用級無人機在動力系統的成本占比要高于消費級無人機。
隨著應用加速計、陀螺儀、地磁傳感器廣泛應用，MEMS慣性傳感器從2011年開始大規模興起，6軸/9軸的慣性傳感器逐漸取代了單個傳感器，成本和功耗進一步降低（成本只有幾美元）。
GPS芯片僅重0.3克，價格不到5美元。
相機和云臺的相關成本較高，在無人機的成本中占比30%，圖傳芯片大部分使用FPGA，價格較高，隨著廉價的單片機大量應用，圖傳芯片的成本可以降低到幾百元。軍用無人機此部分區別于民用的是搭載設備光電傳感器、合成孔徑雷達、數據鏈、武器管理系統等。
正極材料磷酸鐵鋰價格變化
鋰原材料價格變化
前驅體硫酸鈷和鈷價格變化
3.無人機產業鏈上的其他外協
配套無人機發展的服務，數據采集&處理、飛行訓練、無人機運維、氣象保障、無人機產業園等正在興起。
無人機產業鏈微笑曲線
4.對應企業
1）云臺
無人機云臺是無人機用于安裝、固定攝像機等任務載荷的支撐設備。云臺控制系統主要是以單片機作為控制系統的主控芯片，結合各種傳感器和執行機構而開發的云臺專用的控制系統。云臺控制系統主要功能：實現云臺的自穩功能、控制云臺在空間方位的轉動。
云臺的發展方向是減小云臺結構的重量、體積，增加云臺的載荷能力。
云臺企業
2）飛行控制
無人機/多軸飛行器主要部件包括飛行控制以及遙控器兩部分。
其中飛行控制包括電調/馬達控制、飛機姿態控制以及云臺控制等。目前主流的電調控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。業內的玩具級飛行器，通常采用的都是消費電子（平板或手機上）較常用的價格敏感型型號；在專業航拍以及專為航模發燒友開發的中高端無人機上，則會用到質量更為價格更高的傳感器。
1.系統
北京博鷹通航科技有限公司、北京歐諾嘉科技有限公司、武漢市聚芯微電子有限責任公司、中山聯合光電科技股份有限公司、北京木牛領航科技有限公司、蘇州英爾捷微電子股份有限公司、深圳導遠科技有限公司、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、深圳市賽為智能股份有限公司、上海芯侖光電科技有限公司、杭州嵐斯智能科技有限公司、深圳市多翼創新科技有限公司、翔鴻電子科技（北京）有限公司、一飛智控（天津）科技有限公司、北京普洛特無人飛行器科技有限公司、北京中航騰翔科技有限公司、上海復亞智能科技有限公司、中山漢鯤智能科技有限公司、杭州捍鷹科技有限公司、成都電科智達科技有限公司、成都天麒科技有限公司、北京理工全盛科技有限公司、沈陽無距科技有限公司、天津中翔騰航科技股份有限公司、合肥掠翼機械設備有限公司、西安拇指星智能科技有限公司、上海介方信息技術有限公司、重慶天箭慣性科技股份有限公司、鷹眼電子科技有限公司、北京昊一航空科技有限公司、南京韜訊航空科技有限公司、北京韋加航通科技有限責任公司、佛山世寰智能科技有限公司、成都云圖秀色科技有限公司、無錫人人行拍網絡科技有限公司、航天數維高新技術股份有限公司、航天圖景（廈門）科技有限公司、歐拉空間（北京）科技有限公司。
2.主控芯片
高通公司、英偉達、意法半導體公司、英特爾公司、三星電子、美國德州儀器公司、新唐科技股份有限公司、深圳思路名揚通訊技術股份有限公司、愛特梅爾公司、深圳市瑞芬科技有限公司、北京航天長峰科技工業集團有限公司。
3.陀螺儀
深圳市瑞芬科技有限公司（慣性導航INS/GPS組合導航系統、MEMS傾角、3D定向羅盤產品的研發生產與銷售）、北京航天長峰科技工業集團有限公司。
3）電調
電子調速器，分為有刷電調和無刷電調。電調的作用就是用來驅動馬達的。接收正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，使馬達產生連續轉矩；接收速度指令和速度反饋信號，用來控制和調整馬達轉速。
電調
對應企業：深圳市好盈科技有限公司（直流無刷電機及其控制器）、深圳市中特威科技有限公司（從事電動模型的無刷電子調速器和無刷馬達產品設計，研發和銷售）、北方天途航空技術發展（北京）有限公司、上海拓攻機器人有限公司（TopXGun是一家從事多旋翼無人飛機研發生產及銷售的科技公司,融資信息:賽富基金,長石資本,達泰資本,國海證券,堅果創投,恒勵投資,恒勵資本）、深圳市道通智能航空技術有限公司、青島愛維互動信息技術有限公司、河南翱翔多旋翼科技有限公司（無人機設計、航電研發、生產、產品銷售、技術服務、飛行培訓）。
4）電池
德賽電池、欣旺達、鵬輝能源、寧德時代、珠海冠宇電池、深圳市格瑞普電池、深圳市倍特力電池、佛山市實達科技、深圳市海盈科技、西安瑟福能源科技、孚能科技、湖南秒沖新能源科技、北京衛藍新能源科技、深圳市海雷新能源、Maxell。
5）機體結構件
隨著新型飛行器性能要求的不斷提高，無人機結構整體構型設計已經超越了傳統的結構傳力路徑構造和承載的一體化范疇。無人機結構的整體構型使結構主承力框架、次承力件、設備安裝支架等承載環節實現整體化構造、一體化布局和緊湊性、輕量化構型設計，可最大限度地減少結構的工藝分離面，省去受限于制造工藝而添加的過渡輔助結構特征和連接件，大幅提高結構完整性。
結構件發展方向：結構承載性能、防熱、減振、降噪、電磁等多功能、多尺度的一體化設計與制造。
對應企業。碳纖生產企業有東莞天石達復合材料、無錫威盛新材料科技、淄博朗達復合材料、宜興市騰碳纖維材料科技、東莞市協創復合材料、深圳市諾迪復合材料。四川特飛科技（民用無人機系統產品研發設計和制造）。
6）遙控接收器
最早大疆以一套「遙控器+手機」的控制模式定義了消費級航拍無人機的遙控器形象?，F在，大疆又將內置屏幕的遙控器作為獨立的配件發售。可見遙控器并非用戶選購無人機時關注的重點，但是無人機廠商提高無人機飛行體驗的重要一環。
作為無人機操控的一種全新體驗，一體式遙控器目前還是比較小眾的選擇。對于大多數用戶來說，「遙控器+手機」的搭配已經能夠滿足常見的拍攝需求。
對應企業：Futaba、深圳市天地飛科技開發有限公司（中國最早從事航模產品的研發類企業之一）。
7）無人機服務
無人機服務是無人機使用過程中所涉及的培訓、保障、信息交流等服務。無人機服務主要包含以下六個方面：保險服務、維修服務、操控服務（駕駛培訓）、銷售服務、租賃服務、無人機信息服務（提供無人機購買信息及平臺、無人機信息交流平臺）等。
無人機信息服務：廣東星輿科技有限公司、江西地星科技有限公司、南京?；锰炜蘸娇湛萍加邢薰?、吉林省國遙博誠科技股份有限公司、航天圖景（北京）科技有限公司、深圳市博盛尚科技有限公司、西安大地測繪股份有限公司。
無人機保險服務：河南云保遙感科技有限公司、空中夢想（北京）科技有限公司。
無人機租賃服務：太原龍翔科技股份有限公司、深圳市酷拍圈科技有限公司、南京誠樸無人機有限公司、深圳雨燕智能科技服務有限公司、陜西飛盟航空科技有限公司。
無人機維修服務：北京優谷文化發展有限公司。
無人機銷售服務：北京藍天飛揚科技有限公司、七海揚帆（廈門）無人機科技有限公司、深圳市立刻飛技術有限公司、北京智影會科技有限公司、深圳市飛黃騰達科技有限公司、石家莊開發區北電工貿有限公司、深圳邦馬特科技有限公司。
2014年4月29日，《關于民用無人駕駛航空器系統駕駛員資質管理有關問題的通知》：我國首次對無人機駕駛員的資質培訓提出要求。2018年8月14日，《關于促進通用機場有序發展的意見》：要優化提升既有航空飛行培訓通用機場的服務保障能力，注重與航空制造、通用航空消費等上下游融合，發展無人機等多類型、多層次的飛行培訓體系。無人機培訓服務：北京藍天飛揚科技有限公司、七海揚帆（廈門）無人機科技有限公司。
數據采集服務：Skycatch、宇辰。
8）無人機產業園
園區分為單一型產業區（產業門類比較單一）、綜合型產業園區（產業門類較多）、復合型產業區（解決了職住平衡問題）。
中國園區經濟經過四十年的發展，由粗放式-精細化，產業園已經從最早的工業園區1.0模式基本完成產業園區4.0模式（政府平臺+民企,產業鏈上下游聚集,產業鏈服務,物業+平臺+政策）的轉型升級。
隨著無人機產業的爆發式增長，各省市紛紛結合自身的資源條件布局無人機產業園。全國共計49個無人機產業園，分布在20個?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^），主要分布在長三角、環渤海、華南地區。
環渤海：北京延慶無人機小鎮、北京平谷無人機小鎮、京津朝翔基地、天津無人機產業基地、泰達智能無人機裝備產業園、河北定州無人機產業園、滄州渤海新區無人機產業園等。長三角：無錫高新區無人機研發制造基地、靖江國鹿航空無人機產業園、中國水鄉航空無人機特色小鎮、臺州無人機航空小鎮、安徽定遠航空產業園等。華南地區：深圳生態國際航空文化小鎮、東莞國際無人機產業園、珠海航空產業園、福州飛客小鎮、南寧無人機產業園、柳州無人機產業園等。西部川陜渝：綿陽北川通航產業園、西安航空基地、西北工業大學“翱翔小鎮”等。華中鄂豫湘：安陽北關區全豐無人機產業園、河南西華無人機產業園、商丘中原無人機產業園、仙桃無人機小鎮等。
9）電機
一般電機分為有刷電機和無刷電機。對于多旋翼無人機來說，小型無人機通常使用有刷電機，如空心杯電機；而軸距較大，通常大于200mm左右的無人機都使用無刷電機。目前的無人機多以無刷電機中的永磁同步電機為主。有刷電機是利用碳刷改變電流方向，無刷電機則是拋棄了碳刷，采用電子換向，減少了損耗。
無刷電機：可連續工作20000小時左右，常規的使用壽命7-10年。有刷電機：可連續工作5000小時左右，常規的使用壽命2-3年。
對應企業：中山市朗宇模型有限公司、深圳市浩馬特航模有限公司、深圳市銀燕模型技術有限公司、廣東歷鼎龍動力科技有限公司、深圳市拓天騰飛科技有限公司、深圳市飛駿電機科技有限公司、北京蜂巢農科科技有限責任公司、深圳三揚軸業股份有限公司、明程電機技術（深圳）有限公司、江蘇晟楠電子科技股份有限公司、武漢頂翔智控科技有限公司、昊翔電能運動科技（昆山）有限公司、佛山市鴻尚得科技有限公司、梧州市新西達模型配件加工廠。
10）攝像機
攝像機企業
11）圖傳系統
無人機的電路控制系統主要由三大部分組成：飛控系統、云臺+相機、圖像傳輸系統。在無人機的視頻傳輸方面，高配的無線圖傳系統已經可實現5km/1080P30fps傳輸，但這是眾多國內娛樂無人機廠商還沒有做到的。一般的做法是在云臺搭載相機，高空拍攝再飛回地面檢查。這種方式由于不能即時看到拍攝畫面，所以還不能滿足航拍的要求。
圖傳
2.4GHz是目前無人機市場比較主流采用的頻段。目前也有不少方案是采用5.8GHz頻段傳輸模擬視頻到地面，最遠距離能達600多米。但這種方式需要在飛行器上將高清(1080P或4K)轉碼成720P，再轉成數字信號傳輸到遙控器顯示屏上，技術上也較復雜，并且畫面會有馬賽克、停頓或卡死。畫面質量也不夠好，用到專業航拍還有距離，適合普通愛好者娛樂。
對應企業：成都時代星光科技有限公司、深圳市鑫日升通訊設備有限公司、深圳市欣科創電子科技有限公司、深圳市歐姆威電子科技有限公司、成都微視信通信技術有限公司、深圳微孚智能信息科技有限公司。
近年來，無人機逐漸成為資本、技術的焦點。在人工智能的浪潮下，人類進步的過程就是機器代替人工的過程，從而解放勞動力，創造更大的價值。源起基金關注具有技術壁壘的產業，前瞻布局，關注未來5-10年趨勢,發現真正具有創新價值的產品或服務,投資成長性行業中有科技和模式創新的、確立市場地位的“領頭羊”。精選投資賽道，堅守價值投資，推動行業發展。
