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虎嗅精选组作品
5 y/ x6 H5 F* j作者丨李赓
4 s# z; C. l( P7 T/ V- \- }. u头图丨视觉中国
& U) M: E/ i' ?( \. u3 Y最近几年,一批“不速之客”经常出现在棉花田里。( V8 v* ?' H$ c% t7 Q! J+ T- y1 _
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。) R2 y% X8 i8 F4 Z0 G" W
6 x! A3 ~! k9 U9 J. T" b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。
* e1 \5 `3 H& ^/ s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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# H' P% i$ N1 b0 K, I, r. v$ S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。
1 J9 [5 C! F2 a% m& Q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。
2 N# X$ x" e/ {% K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。
& u9 ^- f$ H" [' V$ C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”。& Q' p! S6 ~. Q6 s. J$ _
大疆2018年9月初就已经作业突破1亿亩次 % `' t$ \. M+ q: v. d/ x) M
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。
7 i5 y% u6 W) h6 y( e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。0 O% ~1 ^, F5 a4 E+ 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。: L4 j& `/ q) E$ M- g
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农业,一个巨大的无人机市场! a, [" j3 M. C1 \, n$ b
6 y2 p* |8 e- ?, G8 }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%。5 @ l* y! ]/ e' W
“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。( _4 i8 g- T) T* N# |
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%。 x: h3 U0 Q4 K7 _ P3 O0 M1 ]/ Z
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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。
- R! _# V- A8 A# ]* O: a9 q1 x* ]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。
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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。
" Q# K8 ~% Q' z6 X6 ~$ [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。- _& r* c# _+ H3 `
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。, _* D$ w: d2 W" [0 p% I$ y+ D0 t0 S
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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:4 Z1 k& M" p' h* j: ]/ J
9 N; B: O0 \& ^" B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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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。# T1 a" D- v) B) B( A
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。! ~2 V0 a5 t+ Q
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”。- z* X$ G" w" p5 w! n7 T+ k
消费级无人机公司的新战场3 y: ?' |; w9 D/ Y. O1 Z( `
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?
! L/ T8 T0 r! N7 `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?- k7 O5 G: g# d0 D( T6 _" K
答案是肯定的。
/ Z) F$ T; W K H5 X/ B8 |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。8 M. a# _- O( L7 c+ {( V, Y
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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$ i# g& m7 e, S7 x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。- \4 C G; V& i' Y
I2 n5 U3 ~# b" r5 _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。) c; u- D2 @1 [2 d/ D5 W
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。' u$ R4 N4 h9 r1 q& u. t9 @3 u
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。9 g* x/ [# ?" L, f5 | w
为什么是多旋翼无人机?) V9 l% ~ ~8 w J: e7 L I
( p. Y* q Q1 k$ h) B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?, k7 P W$ v+ T
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。; z, X O1 J+ z7 z) G5 p

3 \4 Z h' E+ L- {& I k+ E8 k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。4 ?6 a" s( N2 y# |; m
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。* p) G6 D1 M3 y7 c f
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。1 g( c( P9 H, Z# \4 C( t
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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。! m& `; w0 V" {% _6 [# ]2 X
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。3 G; ?$ a6 f8 c" e1 D' L0 t
商业竞争点燃整个行业2 Q+ f% m1 t+ s7 D- v* j, }+ I
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。
* o. F6 y* E% R# R2 W2017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。
z |" J3 _7 _! w 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) 8 `5 {- t0 e$ V0 v) S9 B8 r1 U/ e
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。
. N$ \! `* t1 n" Y1 W7 d4 ^, K, ?. U#欲知大疆、极飞农业无人机产品各自的优势与劣势,点击此处或扫描下方二维码解锁详情。; ?8 N( E7 W/ |) s4 Z
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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。! | i' L6 N1 f
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。
: {) c" u6 h: f, W1 L谁在执行无人机植保?
/ C* Y& T2 x0 p0 I/ A& t 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。
) e5 g/ l! }3 ~- {#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。4 s5 U/ m/ h0 y' \2 p0 o
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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。 % N7 J/ h3 P) t1 | }# r( D! g1 A! ^
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。
$ o! {1 [% m2 R& Z, ` s- J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。' ?- ], {8 @' H! Z
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。) i8 n w- p3 w7 z" \; f7 ?
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。
$ t! ^: a( g6 L6 u4 W, S无人机植保,最难的不是无人机
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$ A8 P0 T1 j4 g6 h9 B& y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。1 [9 O3 g6 q/ R0 k* y0 E6 d, B
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。' Z" @7 F* V# {# n; o
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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。
6 C) [+ K* [9 _' h' j) q' Q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。
: W2 |) G$ { E% Z8 K& X) G2017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 k! _) o: G" l
关键性的智能化步骤
+ C* F6 Q: d# z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
! G9 V9 Y% z$ n K. u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。
. {2 C6 X4 W! Y, O- x. y4 e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。
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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。& H F' ?0 Z3 y. Y
, W/ [) T1 Y& ^. W, D/ q# X$ K- H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。
" a Z8 s8 ?% ~& X% X; 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。+ x! x# Y( ^% J
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. t( }6 K, u4 p0 @) | L复制口令 【 Hcn2atqX 】打开最新版本虎嗅APP(v5.7.2),即可领取虎嗅黑卡权益,3日内有效哦。
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6 i- |: R. w, n. O! A( W来源:http://www.yidianzixun.com/article/0Lkx6Lnt% C! p Z2 p; n; x: o7 Q6 w N
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