无人机行业深度报告无人需求加速释放,军民

(报告出品方:申万宏源研究)

1.无人机简介:谱系众多,中国跻身世界先进之列

1.1无人机技术密集,核心为三大系统

典型的无人机系统由飞行系统、任务载荷、地面保障三大系统组成。无人机系统一般包括一个地面控制站,二个遥控接收站,一个发射架系统与回收系统,3~12个无人飞行器和相应的无人机控制员。无人机飞行器(UnmannedAerialVehicle,简称UAV)是指不携载操作人员、由动力驱动、可重复使用、利用空气动力承载飞行、可携带有效载荷、在远程控制或自主规划的情况下完成指定任务的航空器。无人机飞行系统包含动力推进、导航、飞控、机体、遥控遥测系统机载部分等,是整个无人机的核心组成,决定无人机的性能;任务载荷包含监视与侦察设备、目标识别设备、通信设备、电子战器材、弹药武器等,决定无人机的使用用途;地面保障系统包含地面系统和使用人员,确保无人机在飞行过程中与地面控制人员保持通信,形成稳定的闭环通信。

无人机细分系统:动力装置以活塞式为主,飞行控制和地面系统为核心组成。无人机的动力装置一般采用活塞式、涡轮喷气式和涡轮轴发动机中的一种,活塞发动机能满足绝大部分无人机需求,因此被广泛用于无人机动力装置。据航天彩虹公司披露,年,无人机市场(除微型无人机外)采用活塞发动机作为动力装置的数量占比超过60%。飞行控制系统主要有自动驾驶仪、导航系统、飞行控制计算机、雷达信标机及相应的通信链路,主要职能是自主或按照地面系统的指令控制飞机飞行;地面系统由控制员使用,接收无人机传回的信息并向无人机发送控制指令,飞行控制和地面系统为无人机的核心组成。任务载荷系统决定无人机使用用途。据《军用无人机》数据显示,通常,无人机的有效载荷占飞行器重量的1/4,占无人机单机生产费用的40%。

无人机有多种分类方式,可以按构造、控制方式、飞行器重量、实用升限、用途、以及航程进行分类。无人机按构造即气动布局可分为固定翼无人机、多旋翼无人机、无人直升机、垂直起降固定翼无人机,不同气动布局的无人机飞行原理不同;按控制方式又可分为三种类型:程控型、遥控型、复合型;按飞行器重量可分为微、小、中、大型:微型无人机重量在克以下,小型无人机重量不足千克,中型无人机重量范围为~千克,大型无人机重量范围为~千克;按实用升限分为超低空无人机、低空无人机、中空无人机、高空无人机和超高空无人机;按用途分,无人机可分为靶机、单一用途无人机、察打一体无人机三类;按航程分可分为远、中、近、超近程四类,活动半径从千米以外变化到10千米左右。

高技术密集+高研发投入+长回报周期铸就行业壁垒。无人机行业属技术密集型行业及人才密集型行业,技术壁垒和人才壁垒都相对较高。以工业无人机产业为例,工业无人机产业中的通信和信息处理技术相对较成熟,技术和研发的壁垒主要体现在发动机集成、飞行控制研发和任务载荷深度集成上;在产品的研发、设计、生产、制造过程中需要涉及多学科知识,对人才的专业技能要求高。另外,军用无人机属航天军用产品,质量要求苛刻,客户对无人机企业的品牌认可度要求较高,新进企业在进入无人机行业时将受到品牌壁垒的限制。无人机前期需要投入大量资金进行长时间产品设计和研发,且研发风险较高,若无国家专项资金支持,单个企业难以长期承担大规模的研发费用。

1.2海外:美国和以色列占据先发优势,谱系全面,具备系列化作战体系

美国军用无人机经历了单一化向全系化演变的过程,当前以重型为主,具备系列化作战体系。无人机最早的用途仅作为靶机使用,后来陆续发展出侦察、打击、运输、加油、僚机等多种谱系。据FlightGlobal、Army-Technology数据显示,在年美军无人机装备中,按照大小划分,重型占51%,中型占26%,轻型则占23%,重型为主,具备大、中、小微全系列;按照功能划分,“军事情报监视与侦察无人机”占比61%,“运输无人机”占比6%,其他占比33%,具备系列化作战体系。美国无人机正朝着高速、长航时、隐身以及多功能发展。为满足高速、长航时的需求,发动机从活塞动力向涡扇动力发展。为满足多功能要求,传感器也向着有源相控阵雷达、红外、光电等复合传感系统发展。

以色列无人机技术源自美国,已发展出独立的技术体系,游荡弹药系统独具一格。以色列的无人机技术源于美国,在不断的发展和探索中,自主研发出区别于传统无人机的游荡弹药无人机系统,无人机技术已跻身世界前列。自上世纪80年代,以色列自主研发了“哈比”无人机、“哈洛普“无人机等游荡弹药无人机系统,用途广泛。游荡弹药无人机通常在目标区域周围徘徊相对较长的时间,锁定目标后通过内置弹头完成自杀式打击,“哈比”无人机被认为是第一个游荡弹药系统。年代开始,游荡武器已被开发用于其他角色,从相对远程的打击和火力支援发展出单兵背包战术及短程战术用途。

1.3国内:由仿制到自研,实现跟跑到并跑技术跨越

国内军用无人机相较国外起步较晚,经历了跟跑-追赶-并跑阶段,近年来逐渐跻身世界先进之列。中国对无人机的研发始于20世纪50年代,经历了三个发展阶段:1)技术引进阶段即跟跑阶段,该阶段主要从以色列等技术先进国家购买无人机,并仿制研制自己的无人机,我国第一架无人机(北京5号)即是在运-5(原型为安-2)的基础上研制的。2)技术进步即追赶阶段,该阶段我国先后研制出长虹高空高速无人侦察机、T-6通用型无人机、Z-5系列无人侦察机、ASN系列无人机等,已批量生产并装备部队。第三阶段——技术跨越即并跑阶段,自21世纪以来,中国无人机产业快速发展,并紧跟察打一体的新趋势,凭借长鹰、彩虹、翼龙等一系列较成熟的无人机产品,用短短不到20年时间,在国际出口市场中形成了与美国、以色列并驾齐驱的局面。

长鹰、彩虹、翼龙象征着无人机技术的三大跨越,中国跻身无人机技术世界强国。我国的技术跨越主要体现在三个方面:1)长鹰无人机从顶层设计出发突破无人机关键卡脖子技术,形成了可与捕食者、苍鹭比肩的40小时长航时性能,为我国关键核心部件国产化奠定了重要技术基础;2)彩虹无人机基于市场反馈适时调整产品性能、形成完备的产品谱系,凭借覆盖小型、中近程及大型高端无人机全型谱产品线和研制体系的优势,近十年销售额累计已处于全球军贸市场前列;3)翼龙系列无人机遵循技术与市场的相互作用规律,以联合设计提升产品载荷的可拓展性,以满足国内外、军用民用不同市场需求。“翼龙”-2察打一体无人机更是凭借在起飞重量、载弹量、飞行时速等方面的优势,缩短了无人机军贸市场与世界霸主美国的差距。此外,翼龙无人机在年7月的中原暴雨时,搭建平台、恢复灾区通信,展现出中国中大型无人机在物流运输、应急救援等民用领域的广阔前景。

2.高科技战争加速无人机需求释放,技术+政策驱动国产无人机产业高速发展

2.1无人作战时代即将到来,无人机大有可为

战争形态正由信息化朝智能化作战演变,无人机作为典型智能装备将大有可为。世界军事领域共发生四次军事变革:第一次由以木石兵器为主发展到以金属兵器为主;第二次由以冷兵器(金属兵器)为主发展到以热兵器(火药兵器)为主;第三次由以热兵器为主发展到以机械化兵器为主;第四次是发生在年海湾战争后,由以机械化兵器为主发展到以精确制导武器为主,推动军队建设由机械化向信息化转变。战争形态的每一次演变都伴随着人类社会的科技进步,火药、机械制造技术、现代信息集成技术先后推动了热兵器战争、机械化战争、信息化战争形态的发展。近年来,人工智能在运算智能、感知智能和认知智能领域取得重大进展,极大推动了无人机、智能武器等作战装备的研究发展,改变了现有的作战样式、作战装备、作战体系,使得未来的战争形态发生巨大变化。智能作战即将来临,无人机作为典型智能装备,未来大有可为。

无人机相较有人机作战优势大,军用领域应用潜力不断提升。由于无人机相较有人机具有安全性高、成本低、灵活高效等优势,且随着飞控导航、网络通信、人工智能等技术的发展,加快了无人机装备性能提升,使其任务谱系日益完善,先后发展出低成本可消耗无人机、无人僚机、无人加油机、空射无人机等多种新质装备。21世纪以来,军用无人机装备在世界范围内迅速扩散,频繁出现在阿富汗、叙利亚、利比亚等局部地区战场,由执行战情监侦等支援性作战任务向火力打击等主战任务转变,应用潜力不断提升。

2.1.1初露锋芒:凭借高能效比军事作用,初始作为战场重要补充

伴随战争形态由机械化向信息化演变,无人侦察机自一出现便发挥高能效比军事作用。在20世纪60年代之前,无人机在军事上的应用主要是为高射炮、地空导弹、航炮的实弹射击训练提供靶机,为新式武器装备研制提供全尺寸鉴定用靶机;在此之后,无人机开始作为侦察机正式进入战场。无人侦察机是侦察卫星和有人侦察机的重要补充手段,它与侦察卫星相比,具有成本低、侦察地域控制灵活、地面目标分辨率高等特点;与有人侦察机相比,具有可昼夜持续侦察能力,不必考虑飞行员疲劳与伤亡问题,因而使用起来更加机动灵活,尤其是在高危险区执行任务,比有人侦察机具有更大的优越性。在20世纪60年代,战争形态由机械化向信息化演变,为了适应战争的需要,无人侦察机就此问世,凭借其高能效比,军事强国在战争中大量使用无人侦察机。因此,无人侦察机自诞生之初,便发挥重要的军事作用,至今仍为各国重点研发方向。

2.1.2大显身手:信息化战争中由战场辅助逐渐成为主战武器,攻防两端彰显威力

无人机从战场辅助角色逐步变为信息化作战时代的主战武器。在20世纪80-90年代的局部战争中,随着信息技术的发展,无人机开始担当诱饵机、电子干扰机、反辐射的雷达攻击机、通信中继机等任务;在21世纪初期的阿富汗战争、伊拉克战争中,无人机更是承担对战场进行连续监视、侦察和攻击重要目标的任务。一方面,战争对无人机的需求越来越多,另一方面,信息化时代中传感器信息、精确定位导航、网络技术等的进步,催生了电子战无人机、预警无人机、通信中继机等作战支援飞机,成为无人机中的新生力量,也推动着无人机在战场中发挥越发重要的作用。

2.1.3全面开花:低成本、高智能化无人机广泛使用,无人作战时代即将到来

近年来,无人机不断提升智能化,降低成本,在集群作战、协同作战等多领域全面开花,无人作战时代即将到来。随着人工智能技术不断发展,集群作战、协同作战等智能化作战体系崭露头角,战场形态正由信息化向智能化演变,无人作战时代即将到来。据《无人争锋——近几场局部冲突中无人机作战运用探析》中数据显示,年胡塞武装凭借单架成本仅为美元的无人机集群作战,成功摧毁沙特油田,而沙特购买的“爱国者”PAC-3型导弹及发射架共耗资54亿美元,每枚价格髙达万美元,两相对比,低端廉价武器构成强大空中威胁,创造了未来战争或武装冲突中的非对称打击新模式。

无人作战为军事竞争新领域,世界军事强国相继发布无人作战体系发展计划。年美国空军发布了小型无人机系统的发展路线图,阐述了包括作战任务、“忠诚僚机”和集群作战样式等相关内容。

2.2三大技术驱动国产无人机行业高速发展

2.2.1技术驱动之一:卫星导航与通信系统完善,无人机导航与通信水平进一步提升

导航与通信系统为信息化战争重要组成,决定武器控制的精确性与部队行动快速性。导航定位技术是指利用空间卫星,通过卫星播发的无线电导航信号,为用户在相应时空参考系中提供三维位置、速度和时间的技术。卫星通信,就是地球上的无线电通信站之间利用人造卫星作为中继站进行的通信,由于其通信容量大、距离远、覆盖面积大、不受地理条件限制、通信质量高和机动性好等优点,已成为不可或缺的军事通信手段。对战争过程与节奏要精确掌握,对部队行动要快速精确指挥,对武器使用要精确控制,都离不开快速精确的战区通信导航系统,卫星通信与导航系统在空天地一体化作战体系中发挥重要作用。

北斗三号导航定位系统组网成功,国产无人机导航与控制水平进一步提升。导航与控制系统作为无人机系统中的重要组成,直接关系无人机定位与控制精度,通过卫星定位导航等系统支持的无人机的制导与控制也更加精确,误差可以控制在10米以内,使用更加灵活,应用范围也更广。年6月23日,北斗三代全球卫星导航系统完成组网,相比北斗二代,三代定位精度由10米提升至为2.5~5米,授时精度由50纳秒提高至20纳秒,覆盖面更广(全球覆盖),无人机到制导与控制精度得到进一步提升。此外,国家正在把导航定位基础设施建设往“一带一路”沿线国家、东南亚地区、俄罗斯等欧洲国家和地区推广,我国无人机外贸出口多集中于“一带一路”沿线国家,随着北斗基础设施建设推广,国产无人机有望进一步打开国际市场。

国内卫星移动通信系统与数据中继系统相继建成,无人机通信范围及质量进一步提升。(1)卫星通信为军用无人机信息传输主要路径。在现代战争中,使用无人机可实现远程操作,让作战人员处于更安全的位置,而这些无人机工作时会远离地面站,视距链路通信距离有限无法满足要求,因此,无人机通信只能依赖卫星。(2)国内卫星移动通信系统和中继系统建成提升无人机通信范围及质量。据《年中国航天科技活动蓝皮书》显示,年,国内首个自主可控的卫星移动通信系统实现三星组网,范围覆盖中国及周边、中东、非洲等相关地区,以及太平洋、印度洋大部分海域。此外,我国全球数据中继卫星第一代系统收官,第二代持续部署,天基测控和数据中继能力不断增强。随着我国卫星通信技术的发展,无人机通信范围及质量得到进一步提升,提升作战效率。(报告来源:未来智库)

2.2.2技术驱动之二:智能技术提升无人机智能水平,推动协同作战、集群作战发展

人工智能技术进步驱动无人机智能化水平不断提高,智能作战体系不断发展。过去无人系统通常完全预先编程,以重复执行定义的动作,并且不受外部影响或控制,无法实现自我决策,自主水平较低,不同无人机之间更是难以建立信息交互,实现协同作战。随着超大规模计算、量子计算、云计算、大数据、类脑芯片和深度学习等新技术的不断突破,人工智能在集成感知、分析、通信、规划、决策和执行能力上取得重大进展,无人机自主程度不断提高,使得蜂群作战、协同作战变为现实,人机交互技术的进步更是直接推动无人机从作战人员的工具变成作战人员真正意义上的团队成员,智能作战体系不断发展。

2.2.3技术驱动之三:高端原材料的技术进步驱动无人机综合性能提升

高端原材料的技术进步降低无人机成本,提升综合性能。无人机具有低成本、轻结构、高机动、大过载、长航程、高隐身、低使用寿命、长储存寿命的技术特点,这些技术特点对于减重具有较大需求,而复合材料的高比强度和高比模量能够大大减轻无人机质量,对无人机缩小体积、增长航时、增加载荷质量具有重大意义。国内高端材料研究及制备技术不断进步,在碳纤维及隐身材料方面均取得了突破,目前已广泛用于航空领域。据《先进复合材料在军用固定翼飞机上的发展历程及前景展望》数据显示,无人机上复合材料的用量较大,一般在50%~80%之间,有的甚至全结构均使用复合材料。据《无人机结构用复合材料及其制造技术研究》数据显示,相比铝合金材料,碳纤维/环氧树脂复合材料不仅具有更高的结构刚度和强度,还能节省25%—35%的机身重量,大面积复合材料的使用将会降低无人机制造成本。

2.3信息化建设+政策支持利好无人机产业发展

国内国防信息化建设加速,智能化建设为未来方向。世界新军事变革的本质和核心是信息化,当前我国信息化基础仍然相对薄弱,国防信息化建设仍处于初步阶段,在未来一二十年,国防信息化建设将面临全面发展的机遇。无人机是信息化装备中重要一环,国内对先进无人机装备作战系统需求迫切。随着战争形态加速演变,建设智能化军事体系已成为世界军事发展重大趋势。通过长期努力,我军已经基本实现机械化,信息化建设也已取得重大进展,但智能化建设仍有较大空间,先进装备更新换代需求较为迫切。

中、美等世界强国加大信息化建设投入,无人机作为信息化部队中重要作战装备有望充分受益。在新一轮科技革命和产业变革推动下,前沿科技加速应用于军事领域,武器装备远程精确化、智能化、隐身化、无人化趋势更加明显,战争形态加速向信息化战争演变,智能化战争初现端倪,各国加大信息化建设投入。以美国为例,美国已开启对C3ISpace、5G、人工智能等高新技术的新一轮强化投资。年美国仅对C3ISpace领域就投资了亿美元,而年我国国防开支预算仅为亿元人民币(约亿美元),美国C3ISpace支出/我国国防开支预算=55%。我国信息化建设虽已取得重大进展,进入1-2阶段,但相较于美国仍有较大差距,预计至年我国军工电子信息化投入总额累计将达1.5万亿,无人机作为信息化部队中重要作战装备有望充分受益。

国家政策推动无人机产业快速发展,军民融合政策进一步扩大军民用市场。近年来,国家相关部门出台了大量鼓励军用航空及无人机产品发展的相关政策,国家政策更是提出军工企业发挥优势向新能源、民用航空航天、物联网等新兴领域拓展业务;在确保国防安全和装备技术安全的前提下,着力优化军贸产品结构,提升高新技术装备出口比例,推进军贸转型升级。军民融合政策推动军用无人机技术转型民用的趋势,无人机未来市场规模更具想象空间。

3.无人机军用市场持续扩大,民用工业级潜力巨大

3.1军用全球市场稳步提升,中国军贸市场前景广阔

军用全球市场稳步提升,中国军贸市场前景广阔,预计年全球军用无人机市场约为亿美元。面向未来作战模式与新军事变革,无人机作为未来装备体系的重要力量和关键装备,世界各国无人机研发投入和采购需求将呈显著增长。据蒂尔集团数据显示,预计到年全球军用无人机市场规模将达亿美元。无人机成本低、杀伤力大,性价比较高,且近年来无人机在几次中东战争中发挥了巨大作用,亚洲、中东地区以及美洲地区国家为中国主要无人机出口国,考虑到这些国家的经济及军事实力,其有望加大无人机采购,我国作为其主要贸易国,军贸市场前景广阔。

军用无人机全球市场呈寡头垄断。中国、美国、以色列、土耳其无人机技术水平先进,在全球军用无人机外贸市场处于垄断地位。据SIPRI数据显示,-年,全球无人机出口订单共架。-年,全球无人机出口数量显著提升,年均高达97架。按出口国家分,-年美国共出口架无人机,占据全球无人机34%的出口市场。我国以架,29%的市场份额紧随其后。从机型看,-年,四个国家察打一体无人机出口量合计架,占全球无人机出口市场33%。中国翼龙、彩虹系列占据察打一体无人机出口榜首,翼龙系列凭借架出口量,市占率最高;土耳其航空工业集团安卡、BayraktarTB-2系列无人机以架出口量紧随其后。美国、以色列近年来察打一体无人机出口在加速,市场份额逐步提升。

小型超近程、小型近程、中空长航时等战术级无人机仍是热销产品,有望占据50%以上的市场。随着战场环境变化和对作战效能的追求,具有高空、高速、远程、长航时和隐身等性能的高端无人机系统将会逐步挤压战术级无人机的市场,占据更大的份额。-年中东地区为中国无人机出口主要市场,翼龙和彩虹系列错位竞争,市场认可度高。据SIPRI数据显示,按照出口国分,-年沙特阿拉伯、埃及、阿拉伯联合酋长国合计购买了我国74%的出口无人机。年3月,沙特阿拉伯引进彩虹无人机生产线,在此前,“彩虹”无人机生产线已经出口到了巴基斯坦和缅甸。目前,中国以翼龙与彩虹为代表的企业已经占据了中东无人机的主要市场,两者客户群体不同,错位竞争。

3.2国内军用市场需求广阔,成规模列装加速需求释放

我国国防预算稳定增长,且装备费用占比呈上升趋势,叠加中美无人机规模差距较大,我国军用无人机采购有望加速。年国防预算支出同比增长7.1%,国防预算持续稳步增长。美国是目前无人机最大的研制生产国,据航天彩虹年年报显示,在美军现役装备中,重型无人机占比达51%、中型占26%、轻型则占23%。考虑到我国无人机谱系以重型为主,相较美国尚不够完善,叠加最新型号的几款高端无人机定型较晚,采购或将加速。

国内军用无人机采购费用占装备费用比例对标美国或将逐年稳步,我们预计年中国军用无人机市场为亿元。根据航天彩虹及中航(成都)无人机公司公告显示,年两者无人机国内销售费用之和约为8.5亿元,同年美国无人机采购费用为10亿美元,占美国国防装备费比例为0.74%,结合国内国防预算变化以及无人机规模与美国差距,我们给出以下假设:(1)考虑到国防预算较美国差距较大,国防实力与我国经济实力与地位尚不匹配,因此假设-年国防预算增速保持7%。(2)考虑到我国装备费占国防预算比例达到41.9%,且近两年军队改革:1)重视装备采购,进入需求旺季;2)军队裁军,剥离附属单位,工资性支出大幅减少。因此装备采购费比例将大大增加,-年装备费占国防预算比例保守估计为42%。(3)考虑到-美国无人机采购费用占美国装备费比例平均为1.32%,我国无人机采购费用仍较低,且未来战争中无人机作用将越发重要,因此假设未来无人机采购费用占装备费比例将对标美国逐年提升。基于以上假设,我们预计到年国内军用无人机采购市场空间达亿元。

美军无人机预算主要用于四种大型无人机型的采购与研发,国内主力机型采购或对标美军,市场需求旺盛。根据前文1.3介绍,美军察打一体机主力机型为MQ-1B/C和MQ-9,前者国内对标机型为彩虹-3、彩虹、4和翼龙-1;后者国内对标机型为彩虹-5、翼龙-2,主力侦察机型为RQ-4B全球鹰,另有无人空中加油机MQ-25或将在年服役。据Insider年数据显示,美国空军无人机中队编制基本情况为每个中队12架无人机,其中单个无人机系统包含3-4个无人机飞行器,1套地面系统,搭配4-6名地面操作人员。年美国空军无人机部队包括12个侦察中队,3个作战中队以及9个攻击中队,合计24个中队共架飞机。对标美国无人机编制,预计我国彩虹、翼龙系列无人机前景广阔。

彩虹及翼龙系列无人机国内采购额呈上升趋势,参考美军同型号无人机服役数量,未来存在广阔市场空间。根据航天彩虹及中航无人机公司报告显示,截止年国内军用主力无人机机型彩虹-3、彩虹-4、彩虹-5以及翼龙-2的采购额度约为美国军方MQ1B/C、MQ-9两款机型采购额的14%。据美国国防部及Insider数据显示,截至年,美国MQ-1B/C,MQ-9无人机均有超过架在役,根据航天彩虹及中航无人机公司公告显示,过去几年国内同类型无人机采购金额较低,因此,预计国内军用察打一体无人机市场巨大。

3.3民用市场未来可期,国内民用领域占全球市场过半

军用无人机可用于工业领域,无人机军转民应用场景广阔。外贸市场广受欢迎的翼龙-2型无人机在国内民用领域被广泛应用于人工影响天气、应急产业和气象监测等。年1月,中航无人机首次完成了我国在“翼龙-2“无人机的基础上改进研制的“甘霖-I”无人机开展人工影响天气工作,填补了国内大型无人机人工增雨(雪)的空白;年9月,中航无人机首次完成我国大型无人机应急通信实战演练,在无信号覆盖区域构建起空天地一体化应急通信平台,验证了“翼龙-2”空中无人通信平台的实战保障能力,为解决“断网断电断路”的极端情况创建了全新解决方案。年7月21日,河南省突遭大规模极端强降雨期间,翼龙无人机空中应急通信平台,跨区域长途飞行,解决了断网极端情况下“信息传不出来”的问题,打通了应急通信保障生命线。

预计到年,中国民用工业级无人机市场规模将达亿元,市场测绘与地理信息领域将占据较大规模。据FrostSullivan数据显示,-年,我国民用工业级无人机市场规模占全球民用工业级无人机市场规模的比例保持在50%以上;年,我国工业无人机的市场规模亿元(包含无人机整机及无人机服务),占全球工业无人机市场规模的比例为55.0%。我国民用无人机市场潜力巨大,而工业无人机在农林植保、巡检、测绘与地理信息、安防监控、物流运输等领域的应用不断深入,通过代替人工作业实现降本增效。预计未来我国民用工业级无人机市场仍将保持快速增长,到年市场规模将达到亿元。

4.产业链环节众多,上中下游均有看点

无人机产业链上游行业集中度低,中游系统集成商位于产业链关键环节,下游整机制造商处于产业链核心地位。产业链主要由原材料供应商、系统设备供应商、整机制造商、运营服务商、终端用户等构成。下游整机制造商位于产业链核心位置,主要为从事无人机系统创新研发和总体设计的单位,大型核心企业为主体、中小型同质化企业聚集周边配套同步发展;中游系统设备供应商主要包括动力系统、地面系统、飞控导航系统等单位,产品附加值较高,与之配套的上游企业主要包括原材料、元器件、电子信息、材料加工等单位,参与企业较多,行业集中度低;其他有运营服务商、终端用户两大部分,主要包括任务载荷、数据处理、飞行服务、试验保障、信息技术等单位,这类单位主要提供高端服务和应用支撑,在产业布局中分工地位和经济价值较高;终端用户在整个产业链中处于最末端,主要包括军事、民用两大领域的终端用户。

无人机机载成品占采购成本平均比例最高。据中航无人机招股说明书披露,翼龙系列无人机机载采购金额占采购成本平均比例最高,为60%。翼龙系列无人机由中航无人机公司负责生产、销售等,公司所需材料主要包括机载成品(发动机、合成孔径雷达、挂架、飞机管理计算机、卫通天线组合、光电监视/瞄准装置等)、机体、地面站(指挥控制站、视距链路地面站、卫通链路地面站及相关产品等)、综合保障设备等。

4.1整机制造商:位于产业链核心位置,军工集团处于垄断地位

无人机整机制造商身处产业链核心位置,主导产业链竞争。无人机整机制造商(又称系统集成商)位于产业链核心位置,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、飞控系统设计以及各分系统之间的指标分配和接口关系,从顶层自上而下决定无人机整体的性能指标,根据用户需要采购所需材料,完成最后的总装集成,主导产业链。国内无人机整机制造市场竞争格局稳定,大型军工国企充分受益。我国军用无人机产业有望在十四五内加速发展,大型核心企业作为产业链龙头企业,有望充分受益。在国内,军用无人机的总体单位几乎被大型军工国企或高校垄断,大型核心企业为主体、中小型同质化企业聚集周边配套同步发展。主要原因:1)通过传统主业的技术积累,大型核心企业具备向无人机相关技术转化的能力;2)传统大型国企具备较强的集成化、模块化能力,无人机对于模块化程度高,且要求根据用户不同需求快速改装。因此大型核心企业在无人机更具市场竞争力。

4.2动力系统:活塞发动机为主,国产替代进程加快

无人机发动机种类较多,活塞发动机凭借高性价比在无人机中使用最为广泛。无人机动力系统主要有涡扇发动机、涡喷发动机、活塞发动机、涡轴发动机及电动机几大类,根据各自特点不同应用于不同领域。其中,活塞发动机是最早的航空发动机,具备推力适中、低油耗、低成本、技术成熟的优势,而无人机重量小,航程有限,活塞发动机能满足绝大部分无人机需求。因此,无人机一般采用活塞式发动机,且活塞发动机在无人机应用方面形式灵活,低端产品应用于低端靶机等,可由摩托车或汽车的发动机进行改装,高端产品可应用于美国“捕食者”、以色列“苍鹭”、中国“翼龙”和“彩虹-4”等高端无人机型号。

国产无人机发动机技术不断突破,国产替代加快。我国现有的大部分无人机发动机都是根据有人机配套研发,而近年来,无人机发展迅猛,且其对于动力的需求与有人机有一定区别,因此,目前我国无人机动力的发展远远滞后于无人机其他系统的发展。早期,国外奥地利罗塔克斯(Rotax)公司、美国莱康明(Ly

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