中國無人機的生門死穴和第二戰場_風聞

中國民用無人機的前方，沒有先行者。全世界的企業都一起走在探索的路上。

文 | 趙笑達

編輯 | 唐曉園

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一場俄烏衝突，讓大疆上了兩次熱搜。

一次是4月26日大疆以“重新評估各司法管轄區的合規要求”為由，宣佈暫停在俄羅斯和烏克蘭的商業活動；次日大疆新聞發言人聲明：“我們停止在相關國家的銷售，以確保沒有人在戰爭中使用我們的無人機。”

另一次是3月12日，美國公司Figma突然凍結大疆的賬號。

Figma蹭完微軟等企業制裁俄羅斯的熱度，卻宣佈選擇這樣的時間點與俄烏衝突無關，只是單純因為大疆在美國的制裁清單上。

國內隨即再次響起了**“尖端技術被卡脖子”**的聲浪。

不過大疆的反應卻較為鬆弛，幾乎未作任何回應。據接近大疆內部人士向立方知造局透露：Figma封禁事件對大疆影響不大，討論的聲音更多來自國產軟件廠商。

Figma的產品主要是UI工具，與CAD、EDA這些更加基礎關鍵的工業設計軟件不可同日而語。對於大疆的設計師來説，相當於把手裏的高端畫筆換個不那麼趁手的替代品而已。

Figma設計工具演示 圖源：Figma官網

如果非要説“卡脖子”，Figma卡住的頂多算是腳脖子。

比Figma更厲害的角色已經對中國無人機“動手”很多年。

早在2016年，也就是民用無人機市場泡沫最盛的時候，美國議員即開始以網絡數據安全為由提案限制大疆。接着是一連串的制裁事件。

2018年5月，美國國防部陸軍部要求下屬部隊停止採購和使用大疆無人機。

2019年，美國國防部明令禁止聯邦資金購買中國製造的無人機，商務部宣佈將大疆被列入貿易管制黑名單，對其產品變相增加關税。

2020年12月，美國商務部將大疆列入“實體清單”。

這兩年登上美國“實體清單”的中國企業，比進入世界500強的中國企業還要多。

作為風口浪尖的中國民營科技公司，中國無人機沒有像華為手機業務那樣被美國重創，除了制裁力度以外，另一個原因在於：無人機所遵循的產品邏輯，與手機、電腦等電子產品並不相同。

如果説芯片目前仍是中國眾多科技產品受國外製約的“死穴”，那麼中國民用無人機自有其獨特的兩道“生門”：

1.  產品上：以成本和飛控技術優勢拿下全球領先地位，芯片不懼卡脖子；

2.  應用上：隨着中國製造產業升級，無人機行業應用的巨大藍海已現——隨着企業角色定位從產品製造轉向解決方案/服務提供者，中國無人機正在重新定義分蛋糕的方式。

本文中，立方知造局將通過解析這兩道“生門”，和您一起探尋中國無人機行業正在發生怎樣的關鍵轉向。

1. 拆解無人機

以硬件而論，民用無人機全身上下都帶着與手機產業的親緣關係。

按照日本調查公司Fomalhaut Technology Solutions對大疆Mavic Air 2的拆解，一架航拍無人機，80%的零部件與手機、電腦這些電子設備重合。

零部件重合背後是產業鏈紅利——手機產業鏈的規模效應降低了零部件價格，無人機可以藉此大大壓縮成本。用一家日本無人機製造商的話説：“製造一種具有相同功能的產品，我們（日本）僅是材料方面所需的成本就是中國無人機價格的兩倍。”

進一步瞭解中國無人機發展與手機產業鏈的密切關係，歡迎閲讀立方知造局往期文章：《無人機的中國式棲居》

另一方面，日本人發現，大疆Mavic Air 2的不少核心零部件，來自國外頂級供應商：

例如存儲裝置和攝像頭核心零部件來自三星；

控制電池的IC芯片由美國的德州儀器製造；

放大無線電芯片、消除噪音的IC芯片來自美國的Qorvo等。

2021年底，大疆與長光辰芯聯合研發的8K超高清、120fps，全畫幅圖像傳感器-GCINE4349發佈，代表了國產CMOS在技術研發層面的一個重要突破，不過接受商業化檢驗仍需時間 圖源：長光辰芯官網

其它企業也不例外。

縱橫股份在上市招股書裏表示，其芯片、慣性導航等主要向國外廠商採購。  

不過，在無人機產品中，“使用”並不等同於“依賴”。

這包含了兩方面的因素：

一、手機芯片與無人機所使用的芯片，存在極大的代際鴻溝。

以最直觀的芯片製程來對比，手機芯片已達到5nm製程，而華為設計的“麒麟9010”更是達到了3nm水準。

半導體領域專家張國斌告訴立方知造局：相比之下，無人機的MCU主控芯片，製程多為110nm甚至130nm。這已經不是一代兩代的工藝差距了。另一方面，MCU的產品邏輯也與手機芯片不同，追求的是“夠用就好”，而非極致工藝，因此在技術上國內完全可以實現替代，不存在“卡脖子”風險。

蘋果5nm製程的A14芯片，宣稱是全世界最快的手機芯片  圖源：搜狐科技

另一方面，手機受體積影響，處理器（或者説手機SOC，System On Chip）必須儘可能地輕薄小巧，因此被認為是世界上最複雜的芯片，集成了CPU、GPU、DSP、ISP、4G／5G基帶、NP藍牙，GPS北斗，顯示系統等——指甲蓋大小，卻有上百億晶體管。

相比之下，無人機並沒有一個類似的“無人機芯片”，而是將各類通用芯片以分立模式搭建在一起，因此難度遠小於手機芯片。

二、美國對華為和大疆的“制裁”邏輯不同。

華為遭受美國製裁，很大一部分原因正是其芯片設計能力——例如海思團隊設計的3nm“麒麟9010”，已經完全不輸高通、聯發科、蘋果等企業，正在趕超美國。

美國連帶把哈工大也送上“實體清單”，禁止其使用“工科神器” MATLAB軟件，同時阻止荷蘭阿斯麥公司（ASML）向中國出售光刻機。

制裁華為的背後，是為了系統性打壓中國在上游半導體領域起勢。

相比之下，包括大疆在內的中國無人機廠商，幾乎不可能染指到這場半導體“巔峯對決”中。

在美國，感受到大疆威脅的是同行競對，至於上游半導體供應商，斷供芯片只會把一個大客户拱手讓給自己的對手。所以美國對大疆的制裁，目前還只限於提高關税、禁止部隊採購等銷售端手段，而不是在供應端做手腳。

美國的諸多舉動未對大疆份額產生太大影響 信息來源：無人機網 製圖：立方知造局

既然無人機零部件可以實現國產替代，為什麼仍在大量使用國外芯片？

製造業比拼的，除了技術優勢，還有規模優勢、工藝積累等。

以電池管理芯片為例：

德州儀器歷史悠久，其電源IC量大可靠，對上游供應商有足夠的議價權，這使得其批發價只需要幾分錢。

換言之，很多零部件的選擇，其實是一道商業計算題。

那麼，目前無人機的核心技術在哪？這就要説到無人機的靈魂——飛控系統了。

2. 無人機裏的飛行員

飛控系統就是無人機的大腦，或者説，是無人機裏的“飛行員”。

一架無人機要完成俯仰、橫滾、偏擺，以及各種更加複雜的動作，全都依賴一套成熟精密的飛控系統。

手機追求在獨立封閉的系統中將性能推向最優，而無人機的設計思路則指向了外部的物理空間，要思考如何克服重力、空氣阻力，如何避開障礙物，如何根據外部環境與作業靈活調整飛行姿態。 

通過精巧的飛控系統，無人機可以在飛行中保持立在其上的細長鐵桿平衡不倒 圖源：TED

換言之，需要更多“軟”的積累。

中國民用無人機從航模發展而來，那時候飛控系統還很初級，甚至沒有飛控，早期的航模發燒友依靠豐富的電子與機械知識和強悍的動手能力，通過自己購買和組裝無人機，苦練飛行技術來獲得樂趣。

但民用無人機要真正市場化，做大用户數量，無論是滿足更多航拍需求，還是進入農業、電力巡檢等行業應用場景，就需要讓更多零基礎的人能迅速上手——也就是把各種複雜的任務都交給飛控這個“飛行員”。使用者則只需要學會如何下達指令即可。

十多年前，零度楊建軍、大疆汪滔等人，都是以飛控起家，之後才進入無人機整機制造。

飛控系統是無人機企業核心競爭力，也常作為獨立產品售賣 圖源：大疆官網

具體來説，飛控系統的硬件部分可以粗略分為主控MCU和慣性測量模塊IMU，它們相當於飛行員的大腦和眼睛，而無人機的算法系統，則相當於針對飛行員的飛行技術。

硬件方面，各家無人機企業通常都保持着IMU自主性；而主控MCU，則選擇餘地很大，用ARM架構可以，用FPGA一樣也可以處理飛控數據，甚至用單片機也可以驅動一些簡單的飛行器。

**中國無人機企業湧現於2006年左右，與全球民用無人機市場同時起步。**從單旋翼直升機到多旋翼無人機飛控，中國的大疆、零度智控等企業，幾乎都走在了相關研發的最前沿。

**對民用無人機來説：硬件決定下限，算法決定上限。**這是中國無人機產品取勝的關鍵所在。

**3. 找到超級蛋糕的方式，**是重新定義競爭邊界

世界瞬息萬變。中國無人機如果繼續抱着過去單一產品取勝的思路做下去，前面已經沒有多少可以吃下的增量了。

航拍無人機在近幾年市場增量已幾乎見頂。

人口紅利見頂、產業轉型升級——近兩年幾乎各個行業都在經歷這兩組關鍵詞。

在互聯網“脱虛向實”，從消費互聯網轉向產業互聯網的當下，製造型企業也在向服務型轉變。

——過去不温不火的無人機行業應用，正在加速發展，成為新戰場。

2015年，工業級無人機在中國民用無人機市場中僅佔不到20%份額，而到2020年，這個數字已經增長到了45.61%。

無人機行業應用包括植保、測繪、巡檢、安防、消防救災、快遞物流等，這是民用無人機的新藍海。根據F&S的預測，2026年，中國工業無人機市場規模將達到2658億元。

行業應用的大量的荒地，正在等待開發。

時代移易，要吃下這塊大蛋糕，無人機企業就需要面臨兩項新的挑戰：

1.  角色定位轉換：從原來產品製造商轉變為服務方案提供商；

2.  競爭邊界重新定義：要進入新的行業應用場景，無人機勢必要挑戰該場景下的傳統技術，換言之，競爭對手不再是同行了。

立方知造局****以農業無人機為例：

中國有約20億畝耕地，每年農藥噴灑需求巨大。但是多旋翼民用無人機首先要回答的一個問題是：自己與傳統固定翼植保大飛機相比，有什麼優勢？憑什麼可以取代對方？

很多人認為體型較小的多旋翼無人機更適合小塊耕地，而在東北、新疆等大片農田中，固定翼大飛機單次載重更大，效率更高。

為了打敗傳統技術，無人機給出的答案是：精準和高效。

相比於大型飛機的粗放作業，無人機的噴灑更加精準，避免了藥水的過度使用。

相比於固定翼大飛機，多旋翼無人機可以壓低機身近距離噴灑，避免農藥飄移浪費 圖源：pixabay

而針對多旋翼無人機續航時間短、載重量有限的的問題，通過“藥電配合”的方式，無人機廠商盡力將效率提升到極致：

例如40升載重的無人機，確保打完以後，電池只剩下10%，返航後直接換電換藥。為此農業無人機一塊電池的設計只需要滿足飛滿12分鐘，不會更長。

做好藥電配合後，再搭配無人機測繪好的地圖自動飛，飛手就可以在這個過程中在地面做配藥，並給電池充電，從而保持連續作業的狀態。

而大型植保機儘管單次載重量更大，但如果計算地面準備時間、整箱藥配置時間等，其實並不比如此作業的無人機更快。

無人機農田測繪軟件 圖源：極飛科技官網

這就不難看出，無人機企業已經不再是在單個產品上與同行展開比拼，而是在巨大的藍海市場中，與傳統技術、設備、機械、工作流展開競爭。

而致勝方式，是率先探索出為客户降本增效的可靠服務和系統性解決方案。

例如，在油田巡檢中，無人機在與傳統的人工作業PK中勝出並不難。傳統巡檢需要幾十上百人親自到人跡罕至的地方進行紙筆記錄。而無人機替代高難度人工作業，可以大幅度降低人工成本。

但如何與同樣可以取代人工作業的固定攝像頭檢查方案競爭？

固定攝像頭為了經濟效益考量，通常部署在關鍵區域、關鍵組件、關鍵設施、關鍵物品和關鍵崗位。用最少的攝像頭、最經濟的攝像頭實現關鍵覆蓋。

無人機的固有優勢則是靈活性和覆蓋面，自由安排巡檢範圍，探尋死角區域。

再進一步，就需要無人機廠商去思考創造降本優勢、滿足更細緻的場景需求了。

無人機在巡檢方面的獨特優勢，在鐵路、山地、海面等多樣化場景中都發揮出了巨大的替代潛力 圖源：江蘇啓飛官網

以大疆的解決方案為例——

通過雲端作業平台和飛行作業軟件，實現空地協同；

再加上可見光和紅外雲端建圖功能，靈活規劃巡檢路線和實時查看。

開發無人值守系統，研發無人機機場，再加上夜視級相機，讓一架無人機+一個佔地不足一平米的無人機機場，就可以針對7公里半徑區域實現24小時自動連續作業。

立方知造局****發現，無人機企業在行業應用端向服務型角色轉換，還有以下幾個重要表現：

從單一產品到組合產品：無人機、地面機場（充電站）、地面無人車等；

從硬件產品到數字化平台：包括雲平台操作系統、建圖軟件等；

從人工操作到無人化：人工部分縮向前期規劃和結果查看，中間的固定飛行任務自動化。

無人機雲平台系統 圖源：大疆

**整個行業的競爭態勢都發生了微妙的變化。**與當下從消費互聯網到產業互聯網的轉向頗為同調——

消費互聯網強調短平快與壟斷，就像那些年航拍無人機的性價比之戰與瘋狂迭代；而產業互聯網則更強調對具體行業的深度認知與降本增效，如今無人機在行業應用的拓展中，能否對場景深度把握是最大挑戰。

4. 結語

中國民用無人機的前方，沒有先行者。全世界的企業都一起走在探索的路上。

這意味着不存在國外領先企業反手加以鉗制，也意味着每一步的技術創新和應用拓展都需要我們自己探索。

過去，中國無人機吃了國內電子產業鏈的紅利，佔了飛控技術的先機，得以領先全球。而現在，行業應用正成為中國無人機的新戰場。

無人機就像飛機和汽車，經驗的累積同樣是壁壘的重要組成部分。舉個例子，國產大飛機的研發製造在這些年突飛猛進，不過還有一項短板：適航標準。

一套適航標準，是近百年航空史的經驗與血淚教訓的積澱。由於航空經驗相對較少，要完善出自己的一套標準，仍需付出時間與努力。

對於民用無人機來説，中國有全世界最大的工業製造環境、最大的農業植保需求、最蓬勃的新能源發展機遇，等待開墾的用武之地很多。

換言之，中國無人機要想滾雪球，腳下踏着的就是一片一眼望不到邊的巨型雪場。

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