植保无人飞机的格局、底层逻辑和未来
自2020年疫情广泛蔓延以来，植保无人机成功完成了跨领域的消防任务，其出色的表现让植保无人机在全新领域吸引了广泛关注，再次成为公众瞩目的焦点。那些长期关注农业植保无人机领域的资本和投资机构，开始表现出浓厚的兴趣，国内植保无人机市场极有可能迎来新一轮的投资热潮。
不提植保无人飞机在疫情防控中所展现的“跨界风采”，那么，在经历了十年的迅猛增长之后，步入2020年，我国植保无人飞机产业目前处于何种状态、形成了怎样的格局、遵循着怎样的规则？它又将如何发展？
一、植保无人飞机的现状
在以往探讨植保无人机领域运营状况时，我们常常仅关注无人机本身，然而无人机实质上仅是一种工具。其根本目的是为了实现高效植保和飞行防治作业。正如营销学中的名言：“人们所需并非锤子，而是锤子所敲出的那个孔洞。”因此，此次我们将对植保飞行防治作业进行深入分析，以期间接展现植保无人机行业的发展态势。
（一）行业发展周期
在常规情况下，任何一种农业机械都会依次经历初创阶段、迅猛发展阶段、成熟阶段以及衰退或转型阶段，共分为四个阶段。尽管植保无人机并不属于传统意义上的农业机械，但其发展路径同样遵循了农机产品普遍的发展轨迹。
1、2008年之前观望期
植保无人飞机在日本的广泛应用是首例，而我国最早接触到这类飞机的人，是在日本、欧洲、美国和韩国目睹了日本雅马哈公司生产的原装机型。在此之前，我国黑龙江和新疆地区已经开始使用有人驾驶的植保飞机，其中黑龙江北大荒集团甚至拥有一家拥有数百架飞机的民用航空公司。因此，在2008年之前，我国在发展有人驾驶植保飞机还是无人植保飞机之间还处于犹豫不决的状态。
单旋翼植保无人飞机
2、2009年-2015年萌芽期
自2009年起，无锡汉和、安阳全丰等企业率先引入了日本雅马哈公司的油动单旋翼植保无人机。当时，雅马哈公司的植保无人机似乎是唯一实现商业化的产品。在雅马哈原型机的基础上，大约有10家企业推出了国产油动单旋翼植保无人机。然而，由于制造难度高、成本昂贵以及操作复杂，这类飞机并未得到广泛推广。
深圳、广东等地区涌现出众多电动多旋翼植保无人机生产企业，数量众多，然而销量普遍偏低。据相关数据显示，2015年我国植保无人机保有量达到2524架，作业覆盖面积达1000万亩。
3、2016年-2020年高速发展期
2016年被业界誉为植保无人机的“起点之年”，自此之后，该领域便步入了迅猛发展的轨道。
极飞和大疆两大巨头纷纷投身该领域，随后五年间，它们交替上演了一场又一场的激烈竞争。
大疆创新的MG-1、极飞P10、水星1号等一批推动行业发展的标杆机型相继问世；国家在若干省市开展了补贴试点项目；同时，作业规范、行业规范、质量规范、职业规范等相关标准也相继公布。
因此，我们可以确信，现阶段我国农业植保无人机正迎来迅猛的发展阶段，目前其航空应用比例尚不足10%，这样的快速发展态势预计将持续数年之久。
（二）行业保有量发展走势
质的转变源于数量的不断集聚，只有当达到某个关键点，才会迎来迅猛的发展态势。数量的持续增长预示着有越来越多的用户开始采用这种创新型的农业机械，与此同时，也意味着有更多的应用场景被逐步探索和开发。
2019年，植保无人飞机的保有量已突破5.5万台，这一数字与2013年的100台相比，差距悬殊，堪称指数级增长。然而，我认为这尚未达到质变的临界点。目前，该领域仅完成了主粮作物市场的航空植保市场培育。至于经济作物、果树、茶叶、养殖业以及渔业等领域，仍处于启蒙阶段。若年销量能突破10万台，那么我认为该行业才真正步入了全面爆发的阶段。
（三）国内植保飞防作业面积
我国农业植保无人机领域涵盖了三大市场领域。首先是受益于农机购置补贴和作业补贴的农机补贴市场，其次是依托特定项目的项目市场，最后则是纯粹的商业模式市场。目前来看，前两个市场占据主导地位。
植保无人飞机的数量正以指数形式迅速上升，然而，这种增长是否具有实际价值，还需依据其作业覆盖的实际面积来评判。
图1与图2中的曲线走势基本一致，且增速同步，这表明已售出的飞机得到了较为充分的运用。根据我的分析，植保无人机相较于拖拉机、插秧机等传统农业机械，其使用频率显著更高，这一现象反映出新型农业机械在作业领域内确实拥有强劲的市场需求。
二、植保无人飞机的竞争格局
2016年，一项针对50家植保无人机企业的统计分析揭示，其中仅有3家企业属于传统农机制造领域，占比6%。其余94%的企业均为跨界竞争者，具体来看，有12家来自军工转民企，15家为上市公司（包括主板概念股10家和新三板5家），还有13家是航模爱好者创办，以及7家来自其他行业。
2019年，共有84家植保无人机生产企业被纳入农机购置补贴名单，这一数字相较于2018年实现了显著增长。然而，这种增长并非由于新增企业数量增多，而是因为之前未被纳入补贴目录的企业如今获得了补贴资格。在这84家企业中，传统农机制造企业的数量并未增加，而主导地位依旧由跨界的专业化公司和高科技企业所占据。
显而易见，这一领域的主导力量来自于跨界竞争者，其中最为知名的当属全球消费级无人机领域的领军企业——深圳的大疆创新以及深圳的极飞科技。
众多跨界竞争者背后，往往站着众多金融机构，它们依靠雄厚的资本实力，推动了大疆、极飞、汉和、全丰等企业在植保无人机领域的迅猛发展，吸引了广泛关注。这一现象有助于行业迅速渡过培育期，同时，这些高科技企业也吸引了数十亿甚至数百亿的投资。
此外，传统农业机械厂商试图在植保无人机领域占据主导地位的热情从未消退
总体来看，我国植保无人机市场目前存在两大竞争主体：一是传统农机企业，二是专注于植保无人机的专业企业。在行业前端，头部效应显著，大疆无人机占据绝对优势，而极飞、矣步矣趋等企业虽有所进步，但与前者间的差距却在不断扩大。在传统农机企业中，沃得表现出了强烈的决心。当前，植保无人机行业正处于快速发展阶段，竞争格局呈现出极大的不确定性。
三、植保无人飞机行业的底层逻辑
尽管我们已将植保无人机视为一种规范化的农业设备，然而，它与拖拉机、联合收割机、插秧机等传统农业机械仍存在显著差异。实际上，植保无人机代表着一种全新的农业机械类别，它是一种电子化的设备。本质上，它属于电子产品。电子产品与传统的机械产品在本质上有所区别，这类产品的成长与进步遵循着其特有的规律和内在逻辑。
洞察这些差异，才能真正把握其内在的规律。
（一）遵循“摩尔定律”
我们必须回顾“摩尔定律”的相关内容：电子产品的微处理器性能每18至24个月就会翻一番，同时其价格也会减半。
非常有趣的是，植保无人机自诞生之初便融入了电子技术和互联网的双重基因，因此其成长轨迹也将遵循“摩尔定律”，性能将持续提升，功能也将日益多样化；与此同时，产品价格将逐步降低。这一点，我们可以从油动无人机和电动无人机近年来的价格走势中找到佐证。
这种更新换代的进程主要集中体现在芯片、控制系统等电子部件及软件层面，这些构成了植保无人机最为关键和核心的部件与技术，与之相对，喷洒或播种等部件的硬件价值相对较低，并不构成其核心竞争力所在。大疆、极飞等高科技电子企业擅长电子部件与芯片技术，他们能确保这些关键部件遵循摩尔定律的周期规律持续更新，甚至超越市场需求，在性能和科技含量上达到顶尖水平。与此同时，这些企业还能保持价格的持续下降，要么通过不断推出新款机型，要么始终掌握行业定价与降价的主导权。
英特尔的产品线，从286、386逐步发展到586，再到后续的奔腾1、奔腾4，以及酷睿系列，其升级换代几乎是以每年为周期。表面上，这一过程似乎遵循着摩尔定律，不断进行技术创新和产品更新。然而，实际上，这是英特尔对市场节奏的精准把握和对游戏规则的灵活运用。据悉，英特尔的储备技术至少领先三代，也就是说，最前沿的技术往往还处于研发阶段，而推向市场的则是公司有计划地安排。
大疆、极飞等高科技企业甚至能够操控其产品上市的步伐，因此他们拥有市场的主导地位。缺乏技术实力的公司和那些传统的农机企业则无法跟上市场的步伐，最终可能会被市场所淘汰。
（二）极强的“马太效应”
马太效应的名称源自《新约·马太福音》中的一个寓言故事：“凡有的，还要加倍给他，使他富足；而没有的，连他所有的，也要被夺走。”与此相呼应，老子在《道德经》中也表达了类似的观点：“天道是损减有余以补充不足；而人道则是损减不足以供奉有余。”这两者都在阐述一种赢家通吃的原则。
植保无人机产品具备电子产品的特性，导致行业内存在显著的马太效应，且近两年这一现象尤为突出。在销量方面，大疆的市场份额超过80%，位居第二的极飞与它差距甚远，而排名第三及之后的厂商销量微乎其微，难以形成规模效应。随着市场的日益成熟，这种赢家通吃的局面愈发显著，整个市场呈现出长尾分布的特点。然而，盈利机会往往集中在头部企业，甚至第二名也可能因规模效应不足而陷入生存困境。
实际上，马太效应的产生并非仅由市场因素所致，其根本原因或许在于资本与资源的发言权。当前的商业运作模式已发生转变，资本不再愿意静待企业从小到大的自然成长，而是选择一开始便投入巨额资本，以期在行业内掀起波澜。在此过程中，资本实力不足的企业往往率先被淘汰雅马哈植保无人机rmax，而那些具备持续融资能力的公司则最终胜出。随后，这些赢家会着手弥补在管理、技术、产品等方面的不足。这种经营策略是传统农机企业难以想象的，因此，植保无人机显然并非传统企业的适宜选择。
（三）体现“鲨鱼效应”
鲨鱼效应，海洋中的鱼类依赖鳔来控制自身的浮沉，鳔内充气时它们会上浮，排气时则下沉。鲨鱼并无此鳔，却同样能在海洋中自如游弋，这是为何呢？鲨鱼为了防止自己沉入水底，持续不断地游泳，日积月累，其身体肌肉逐渐变得愈发强健，体型也随之增大，最终登上了“海洋霸主”的宝座。这便是所谓的“鲨鱼效应”。
目前，植保无人机领域亦呈现出显著的“鲨鱼效应”，其中大疆、极飞等领军企业位于产业链的最高端，其头部效应显著，竞争实力远超小型企业。它们持续进行产品升级，同时展开波状的价格竞争，而实力较弱、无法适应竞争步伐的企业则不断被淘汰，最终退出市场。
总体而言，植保无人机领域具备电子产品的特性，同时资源不断向行业领先企业汇聚，竞争态势既激烈又持续不断。若时间跨度足够长，最终将形成赢家独占市场的局面。
四、植保无人飞机的大未来
作为一个新兴的农业机械类别，众人最关注的焦点在于植保无人机的前景及其发展路径。观察美国、日本等先行国家的实践，我们可以发现，航空植保领域正呈现出蓬勃发展的态势，市场潜力十分广阔。目前，日本在航空植保领域的渗透率已超过90%，而我国尚不足10%，这一差距充分表明，我国植保无人机的广阔前景不容置疑。
1、终将取代绝大部分地面机械
植保无人飞机的对手并非另一架植保无人飞机，其真正的对手是其具有竞争性的其他产品，诸如背负式喷雾机、电动喷雾机、牵引式喷雾机以及自走式喷杆喷雾机等，这些产品种类繁多，共有数十种。
植保无人飞机具备作业效率更高和成本更低的双重优势。在作业质量相当的情况下，它将替代效率较低的地面机械。而在作业成本较高但质量相当的情况下，它又将取代成本较高的地面机械。
观察农业机械的发展历程，我们可以发现高效能逐渐替代低效能，低耗成本逐步替代高耗成本，这一变化是必然的走向，它并非受个人意志所左右，而是消费者通过实际行动进行的选择。
2、空中、地面机械配合作战
植保无人飞机的作业效率堪比三十名工人，深受广大农民的青睐，特别是那些从事规模化种植的农户，对植保无人飞机的依赖感日益增强。近年来，随着植保无人机的普及，地面机械的使用量有所下降，但植保无人飞机并不会完全取代地面施药机械。它主要适用于地面施药机械难以触及的区域，目前和未来，其喷雾效果和防治效果虽有所提升，但与地面机械相比，仍有一定差距。
这种不足是固有的，无人机的不足之处在于它对气象条件极为敏感、存在严重的重喷和漏喷问题、施药的不均匀性超过了30%，而地面樱花喷洒则通常能够将这一比例控制在10%到15%之间。
植保无人飞机的亮点在于其能抵达地面机械无法触及的区域，实现人、机、药三者的分离，并且作业效率显著提升。因此，地面机械与植保无人飞机各自拥有独特优势，它们作为竞争性产品存在。然而，两者均无法完全取代对方。因此，最理想的方案是让无人飞机与地面机械协同作业。
作者对极飞科技在该领域的发展前景持高度评价，2019年，极飞科技推出了R80无人车，该设备是一款具备智能化功能的地面喷洒机械，并且能够与极飞公司生产的空中植保无人飞机协同工作。
3、细分市场将发展成大行业
当前植保无人飞机的发展主要呈现两大趋势：一方面，其能够满足更多作物在植保方面的需求；另一方面，它已广泛应用于更多作业场景之中。
在作业对象方面，植保无人机在玉米、水稻、棉花、小麦等主要大田作物中广泛应用，同时亦负责大豆、烟草、枸杞、油菜、食葵、甘蔗、花生等经济作物的保护；涉及杂粮作物如高粱；以及蔬菜如洋葱、甜菜、辣椒、番茄、莲藕、西兰花、香芋等；还有哈密瓜、药瓜等瓜果作物；以及苹果、桃树、海棠树、梨树、茶叶等果树作物；以及白鸡冠花等花卉的植保工作。
在作业领域，植保无人飞机已被广泛运用于水稻播种、林业喷洒粉末、草原植被种植、渔业投放饲料以及森林火灾扑救等多种场合。
在未来的某个时期，植保无人飞机的应用范围将拓展至更多领域，这些领域随后将逐渐发展成为庞大的产业。届时，这些领域的飞机将形成全新的类别，并可能获得新的名称，例如精量直播型无人飞机、精量投饲型无人飞机、森林消防型植保无人飞机等。专家指出，上述每个细分领域的市场需求和市场规模都不会小于植保无人飞机。
4、产品竞争的焦点仍是大载荷和长续航
自2016年起，以大疆和极飞为首的国内植保无人机企业，纷纷投身于一场耗时漫长的“军备竞赛”以及技术升级的较量之中，其中竞争的焦点集中在高载重和长航时技术上，而其背后的竞争策略则是追求更长的作业时长以及更广阔的作业范围。
2017年，大疆与极飞的主要销售机型为5升容量，随后在2017年升级至10升，2018年又实现了15升的突破，到了2019年，更是迈入了20升的新纪元，而目前山东团队已将载重量提升至25升。
在接下来的3至5年内，国内植保无人机领域的竞争核心依旧集中在载重量和续航能力上，预计不久的将来，国产植保无人机将迈入50升容量新纪元。这实质上是作业效率的较量。随后，植保无人机将面临发展的最大瓶颈，而以大载重和高效能为主要特征的“军备竞赛”也将逐渐转向追求高质量。国产植保无人机也将从效率竞争转向质量竞争，届时，植保无人机行业将步入一个新的发展阶段。
5、进入国补目录，从此海阔天空
2014年，河南省率先对植保无人机实施试点补贴政策。经过一段时间的实践与积累，2017年，国家农业部农机化司决定在浙江、重庆、安徽、江西、广东、河南这六个省市开展植保无人机补贴试点。每个试点省份的补贴金额为1000万元，总计达6000万元。2018年，据相关资料显示，已有15个省市开展了植保无人机补贴试点。预计到2020年，将有超过90%的省市启动植保无人机试点工作。
从各省（市）发布的数据分析，多旋翼无人机补贴金额在10000至30000元之间，而单旋翼无人机的补贴则介于15000至75000元之间，这一范围表明许多地区的补贴比例已超过传统农业机械30%的范畴，由此可以推断，该政策对市场的推动作用无疑是相当显著的。
遗憾的是，由于技术尚不完善、行业规范尚待建立、航空管理限制以及公共安全等多重因素的阻碍，截至目前，植保无人机的发展仍停留在省级补贴名单之中。尽管每年都有众多组织和机构在积极推动，但它们始终未能进入国家级补贴名单。
产业日益成熟且保有量持续上升，植保无人飞机面临的各种难题将逐一得到解决，进入国家补贴名单只是时间问题。一旦这扇潘多拉魔盒被打开，植保无人飞机将步入一个全新的发展阶段，行业销量将从万台级别一跃至数十万级别。
6、成为全球最大的植保无人飞机净出口国
目前，我国生产的农业植保无人机已经超越日本，成为世界上净出口量最大、影响力最强的国家。
我国拥有全球最大的植保无人飞机产业链和最完善的生态体系。在我国的南方地区，尤其是广东和深圳，有大约500家企业专注于无人机主机的生产，而与之配套的，包括机翼、机架、电池、导航系统、控制系统以及算法等在内的辅导企业则多达数千家。然而，这些配套企业并不仅仅服务于植保无人飞机，它们还支撑着一个规模更为庞大的消费级无人机产业。
中国制造的植保无人机技术领先，价格性能比优越，更新换代迅速，作业效能出色，服务品质优良，供货迅速，具备多项综合优势。目前，这类国产无人机已出口至超过100个国家和地区。在植保无人机起源地日本雅马哈植保无人机rmax，大疆和极飞已成功超越日本雅马哈，占据了市场主导地位。
在未来的全球市场，中国制造的植保无人机将无处不在，不仅成功占据了全球市场，还将推动全球无人机技术的不断进步和整个行业的升级发展。
