农业植保无人机发展现状与趋势

1. 农业植保无人机概述

1.1 农业植保无人机定义

1.1 农业植保无人机定义

• 植保无人机，也称为农业无人机，是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机。由飞行平台（固定翼、直升机、多轴飞行器）、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒作业。

1.2 主要农业无人机类型

1.2 主要农业无人机类型

• 农业无人机有多种分类方法：按来旋翼数量来分，有单旋翼植保无人机和多旋翼植保无人机；按动力来源来分，有电动植保无人机和油动植保无人机；按起降方式来分，有垂直起降型和非垂直起降型等待。

1.3 农业无人机优势

1.3.1 相比传统飞机的优势

• 精准作业：无人机可以悬停，进行更有针对性的高精度喷洒，喷洒时作业高度低，飞行速度慢，可以动态控制喷头、流速。
• 作业人员风险降低：无人机的喷洒作业无需飞行员在驾驶舱内操作，解除了“人机绑定”的传统模式。
• 环境污染小：无人机使用锂电池作为动力支持而非传统的燃油，能源更加清洁，可以有效节能减排。
• 经济成本更低：无人机的购置成本相对较低，农业无人机的单台售价一般不超过10万元，普通农户可以承担。

1.3.2 相比地面设备的优势

• 碳排放减少：无人机替代传统农机进行植保作业，每公顷能耗可减少碳排放为5.11kg CO2e（二氧化碳当量）。
• 减少水用量：无人机相比人工作业，每公顷可节约44升农业用水。
• 提高农药利用率：农业无人机的应用，同样也带来了农药利用率的提升。

2. 发展情况

2.1 国外发展情况

2.1.1 日本

• 早在1987年，日本研制出了世界上第一台植保无人机，并于次年开始限量销售。目前，日本采用植保无人机进行防治病虫草害的耕地面积接近100万公顷。

2.1.2 美国

• 美国是农业航空应用技术最成熟的国家之一，已形成较完善的农业航空产业体系。据统计，美国农业航空对农业的直接贡献率为15%以上。

2.1.3 澳大利亚

• 作为农牧业高度发达的国家，澳大利亚在无人机的使用上，澳大利亚近来有放宽监管的趋势。在农业领域，当地关于无人机报道大多是围绕精准农业展开。

2.2 国内发展情况

2.2.1 发展历程

• 国内植保无人飞机的发展起步较晚，但发展较快。2007年，中国的植保无人机开始发展。2010年，无锡汉和生产的3CD-10 型单旋翼油动植保无人机，首次在“全国农机博览会”上亮相。

2.2.2 市场规模

• 中国植保无人机行业市场规模在近年来实现了快速增长，并且预计在未来几年内还将继续扩大。数据显示，2022年我国植保无人机市场规模约170.59亿元。

2.2.3 政策扶持

• 2022年2月，中共中央、国务院印发《关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》，提出应提升农机装备研发应用水平，将高端智能机械研发制造纳入国家重点研发计划并予以长期稳定支持。

2.2.4 技术路线

• 农业无人机硬件配套装备与软件控制系统主要包括动力系统、飞控系统和喷洒/播撒系统等。

3. 行业重点关注问题

3.1 法律法规

3.1 法律法规

• 从使用目的来说，农业无人机属于农业器械，由农业部门进行管理；当其喷洒农药时存在潜在的环保风险，由环保部门管理；从其运行属性上说，农业无人机属于航空器，由民航主管部门管理。

3.2 专业人才培养

3.2 专业人才培养

• 专业的农业无人机操作员应接受厂商系统培训，持证上岗，对农业、航空相关的法规及标准要求非常熟悉，掌握农药科学安全使用知识，能按照科学安全用药操作规划进行配药与作业。

3.3 专用药剂及助剂的开发

3.3 专用药剂及助剂的开发

• 研发推广适合农业无人机的专用药剂和助剂已经成为农业无人机低容量施药技术的关键。

4. 农业无人机未来发展趋势

• 从技术角度，操控智能化和作业精准化是农业无人机未来发展的主要趋势，随着技术的不断发展，农业无人机的操作门槛会越来越低，作业精度与效率逐步提高。

• 从企业角度，农业无人机行业发展迅速，企业数量增多，竞争较为激烈。随着行业规范准则的设立与逐步完善，农业无人机行业准入壁垒将逐渐提升，已在行业内取得一定成效的企业将具备先发优势，行业集中度将逐渐提升，品牌格局逐渐呈现二八分布。

• 从行业角度，我国农业生产已经进入机械化为主导的新阶段，未来，发展农机大数据和智慧农机装备是我国农业机械化和农机产业转型升级的重要方向。无人机有望与智能技术、农艺制度、农业经营、农田建设等进一步融合，更深入地介入农业领域，影响农业全行业链条，支撑智慧农业发展。

结论

• 农业无人机大程度提升了中国农业机械化水平，创造了新的岗位、新的社会需求和社会价值。目前农业无人机在国内发展良好，市场规模逐年增加，市场潜力巨大。目前制约发展的主要问题有：（1）相关法规尚待完善。（2）专业人才缺失，需进一步培养。（3）缺少专用的药剂助剂。未来，农业无人机发展呈现智能化，市场准入门槛提高，品牌格局呈现二八分布。同时，农业无人机将更深层次地介入农业领域，影响智慧农业发展，为国家农业转型升级提供更多力量。