一、植保无人机八问

1.农业航空植保用什么?

　　1911年德国：最早提出用飞机喷洒农药控制森林害虫的计划;1949年美国：开始研制专门用于农业的农用飞机，航空喷雾技术也有了很大的进步;1987年日本：最先研制成功农用无人直升机，Yamaha 公司受日本农业部委托，研制生产出载药量20kg喷药无人直升机R-50——有人机到无人机;日本目前已经成为世界上农用无人机喷药的第一大国，广泛应用于水稻、森林等病虫害防治。

2、农业航空植保在中国的应用情况?

　　1951年5月，中国民航广州管理处派出一架C-46型飞机，连续2天在广州市上空执行了41架次的灭蚊蝇飞行任务，揭开了中国农业航空发展的序幕。自1973年以来，中国农业航空年作业量基本上在20000～30000h上下波动。

　　中国植保无人机从2004年开始，科技部863计划、农业部南京农机化所等开始无人机植保的研究和推广;2007年我国第一架工程型植保无人直升机开始产业化探索。

　　2014年起，随着国家政策的推动，植保无人机出现蓬勃发展态势。目前从业企业约300家，但产品可稳定使用企业仅十余家。

3、国外应用状况?

　　目前日本植保无人机保有量超过3000架，操作人员超过14000人，成为世界农用无人机大国。日本农业耕地470万公顷，其中农用无人机作业面积2013年已达到104.7万公顷。

以无人机为主，完善的服务体系

　　团队购买、大量植保服务公司，农业协会28%、植保组合及服务公司45%、团队8%。

　　售后年维修费用为100w日元/年(折5.16万人民币/年)，提供保险，保费为40w日元/年(折2.06万人民币/年)，当出现故障之后可去附近修理厂维修，重大故障可以使用备用飞机。

日本无人机使用状况

美国农业航空对农业的直接贡献率为15%以上，目前有农用航空相关企业2000多家，在用农用飞机4000多架，88%为有人驾驶固定翼飞机，在册的农用飞机驾驶员3200多名，年处理40%以上的耕地面积，年喷雾面积高达3200万公顷，占总耕地面积的50%，全美65%的化学农药采用飞机作业完成喷洒,其中水稻施药作业100%采用航空作业方式。

　　美国联邦航空管理局(Federal Aviation Authority, FAA)，美国国内在2015年之前不允许商业化无人机飞行，2015年夏天美国放开无人机管制-无人机春天来临，但目前无人机在植保领域禁用。Precision Hawk，SenseFly，Airware，AscTec在专注农业无人机的研发和应用。

4、农业植保无人机是什么?

　　指用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人机由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒作业，可喷洒药剂、种子、粉剂等。

5、农业植保无人机的产品分类?

　　按飞行动力，分为油动(单旋翼)和电动两大类，其中电动无人机又分为单旋翼和多旋翼。

　　油动单机价格贵，燃料成本便宜，操作复杂，日本普及率极高;电动单机价格便宜，燃料成本贵，操作简易，在国内可能有优势。

6、无人机植保的优点?

　　高效自动化：随着土地流转，大型农场将持续产生，对种植业的机械化自动化程度要求提高。植保无人机单日作业面积可达300亩，效率高于常规喷洒数十倍。且作业采用飞控导航自主作业，喷洒前，将农田里农作物的GPS信息采集到，并把航线规划好，飞机基本可实现自动作业。

　　替代人力，安全性高：农村青壮年劳动力稀缺，人力成本日益增加;且农药对人体伤害较大，年轻人不愿意进行农药喷洒。植保无人机可远距离遥控操作，避免了喷洒作业人员暴露于农药的危险，保障了喷洒作业的安全。

　　节省资源，降低污染：农业植保无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式，可以节约50%的农药使用量，90%的用水量，大大降低了资源成本。

　　防控效果好：飞机飞行产生的下降气流吹动叶片，能使叶片正反面均能着药，防治效果相比人工与机械提高15%～35%，应对突发、爆发性病虫害的防控效果好;不受作物长势的限制。

7、为什么无人机植保推广有必然性?

　　“十二五”至“十三五”期间，土地流转率提升，需要大规模作业，但农村年龄结构老化、劳动人口缺失，植保作业领域迫切需要提升机械化;

　　我国农业植保方式以手动施药为主，占比高达93%，地面机械式植保药械占比约6%，航空植保占比极低;

　　国内农业植保方式统计

　　农药植保期一般发生在6-9月底的农忙时节，需要大量劳动力进行喷洒，且虫害发生后蔓延速度很快，需要3-5天内快速喷药，人工喷药每天仅10-20亩，无人机每天喷药300亩，可快速完成防治工作。

8、使用中的主要问题?

　　产品可靠性差：坠机率高，约5%，实际使用中一到两周坠机一次，果树类树冠较大作物漏喷率较高;

　　维修困难：行业发展时间短，经销商网络不健全，只卖不修;无人机保有量低，零部件库存备货不足;

　　飞手瓶颈：AOPA认证飞手培训学校二十余个，严重不足，油机飞手培训较为困难;

　　闲置费用高：无人机实际工作时间短，中部地区约80-120天，农闲时间需要负担飞手人工成本;

　　配套差：缺乏成熟的喷施作业规范和专用的喷施药剂，燃油、道路、虫情精准信息配套严重不足。

二、多重政策拐点，多个省份补贴力推

2014-2015年多重政策出台，引爆无人机植保市场

　　2014年11月，国务院印发《关于引导农村土地经营权有序流转发展农业适度规模经营的意见》，土地流转进度加速。

　　2015年2月农业部印发《制定2020年农药使用量零增长行动方案》，淘汰传统喷洒工具，要求喷洒方式改进。

　　2014年湖南、河南首次被列入中央农机补贴名单，预计16年期多个省份会将农用无人机纳入补贴名单。

　　农业“十三五规划”主攻农业现代化：农机整体渗透率超过60%，植保农机使用最低，弹性最大。

2015年2月农业部印发《制定2020年农药使用量零增长行动方案》，淘汰传统喷洒工具，要求喷洒方式改进。主要农作物生产全程机械化推进行动，耕种管收，2016年500个县试点，重点高效植保设备。

　　东北地区。包括辽宁、吉林、黑龙江三省及内蒙古东四盟，为水稻、玉米、马铃薯、大豆等粮油作物一季种植区，发展大型高效施药机械和飞机航化作业。

　　淮海地区。包括北京、天津、河北、河南、山东及安徽与江苏淮北地区、山西与陕西中南部地区，为小麦、夏玉米轮作区。重点推行绿色防控与化学防治相结合、专业化统防统治与群防群治相结合、地面高效施药机械与飞机航化作业相结合措施。

　　人工喷洒农药对作业人员的危害性非常大，据中国植保咨询网报道，我国每年农药中毒人数有10万之众，致死率约20%，农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计。2014年中央在河南、湖南两省将植保无人机列入补贴试点，第一批共补贴300架。

　　中央补贴后，河南、山东、福建、山东、江苏、浙江等省份开始推行省内补贴试点，16年起，预期安徽、广东、云南、东北省份会将农用无人机纳入补贴名单。

三、无人机植保渗透率极，低弹性大

农村人口老龄化、缺失，农业机械化有必然性

据中国农机流通协会的调查显示，农机合作组织、种粮大户、家庭农场、农民合作社在消费主体中的比重正以15%的年均速度快速增长，新型农业主体的崛起，以及新形势下农资市场的一系列变革，都在为我国农用飞机作业的展提供有利的条件。

　　农田远离城市，安全飞行距离足够大，不需要飞跃民居或住宅，并且为了达到最佳喷药效果需要低空低速飞行(一般低于3米，飞行速度小于10米/秒)，很好的规避了全球大部分市场的空域管理限制，有潜力快速渗透;

　　由于需要负重飞行，对飞行控制、稳定性、巡航能力都有更高的要求，从技术上有别于目前主流的无人机产品，有一定的技术壁垒。

耕地、播种、收割机械化渗透率六成，较为成熟

　　我国的农业机械化率，由分别计算机耕、机播、机收面积占总用地百分比，再利用权重系数相加而得，可以理解为使用机械的渗透率。

　　2014年中国农业综合机械化率达61%。占全国总耕地比例超70%的小麦、水稻、玉米的机械化率均超75%，且耕地的机械化率均超过95%。

机械化植保作业面积覆盖率极低，无人机应用弹性大

　　在当前我国农业生产过程中，农作物保护仍以人工加手动、电动喷雾机这样的半机械化装备为主，约占作业总量的99%。

　　机械化植保设备，如拖拉机悬挂式施药施肥机械仅占不到1% 的份额。

农业航空植保效益高

　　中国植保机械以手动和小型机(电)动喷雾机为主，手动施药药械占国内植保机械(地面)保有量的93.07%，背负式机动药械5.53%和拖拉机悬挂式植保机械占比0.57%。

　　25kg有效载荷的单旋翼油动力无人机和15kg有效载荷的单旋翼电动无人机进行喷施作业的年度收益分别是机动喷雾机的33 倍和25 倍，是人工手动喷雾(不含人工成本)的133 倍和93 倍。

无人机具有更高性价比

　　有病虫害防治、卫生防疫消杀上有优势。但若作业过高，雾滴飘移难控制且易造成污染，若作业过低，易发生撞击事故。人机与无人机相比，载液量更大、喷洒作业效率更高，在大面积农田

　　无人机中，油动力无人机药箱容量一般为10-25L，较电动无人机8-17L的大，且作业效率高。但是相对电动无人机，其进入门槛更高：操作复杂，售价高，回收周期长。目前电动无人机更具有吸引力。

专业无人机市场空间最大：若全部小型无人机，市场206亿元

　　以农业大省河南为例：全省1.6亿亩农田，当前流转面积25%，通过草根调研了解到市场一般应用情况，即每万亩土地需要无人机3架，当前需要无人机=16000万亩*25%流转*3架=1.2万架无人机。

　　专业无人机单一市场空间最大：细化拆分大小型，市场168亿元

　　由于东北大规模种植区域的田地面积广阔，垦区种植的宽度在1-2公里，轻型无人机的飞行时间难以满足需求，目前是采用有人机+人工地面进行喷洒作业。目前尚没有成熟机型满足飞行时间。

　　若考虑区分应用地域，至17/18年东三省、新疆等西北地区面积约5.5亿亩，采用重型无人机，河南、山东、云南等中部及南部地区采用轻型无人机。

　　无人机植保服务市场空间巨大，全国20.27亿亩耕地，2013年农作物病虫草鼠发生面积73亿亩次，每亩15-20元收费，按全国农作物虫害面积33%渗透率计算，年植保服务费361-482亿元。

　　注：普通大田作物收费15元/亩，经济作物、果树等收费30元/亩。

四、全产业链具备经济性，推广热度大

　　飞防大队购买无人机植保，工作天数对回收周期影响最大，中性预测下一年工作50天，回收周期电动1.4年、油动2.4年，电动无人机的回收周期显著快于油动。

　　深蓝、亮蓝亮色是不同补贴程度的假设下，油动机和电动机的周期。可见，工

　　作日超过50天后，可快速回收投资成本。

　　悲观假设购机无补贴。若工作天数在40天以下难以回收成本。

　　乐观假设购机补贴力度较强，工作天数在60天以上，成本回收期2年或2年以内，将激发行业的爆发。

　　无人机成本回收

详细成本运算假设：飞防大队购买无人机植保，工作天数对回收周期影响最大，中性预测下一年工作50天，回收周期电动1.4年、油动2.4年，电动无人机的回收周期显著快于油动。

　　经济性测算：车载平台单价10万/台，每台搭载2架无人机。

　　作业时间：从6月15日到9月30日是植保的农忙期，一般在80-100天。东北地区一季种植植保天数30-50天，河北、河南等中部地区在60-80天，广西、福建、海南等南方地区植保天数90-120天。

成本：拆分成本：固定成本包含折旧、固定人工、保险;变动成本包含发动机、燃油、电池、炸机维修。

　　折旧：油动5年折旧，电动3年折旧，20%备用机

　　人工：1.5-2人/台飞机*12月*2千元固定工资*1.35(含35%固定工资三险一金)+提成1元/亩*1.5-2人;(油动难操作、电动易操作)

　　燃油：0.5元/亩;发动机：每200小时更换一次发动机，0.5万元/台发动机;

　　电池：200次充放电(200架次飞行，一次15亩)，1.5万元一组电池

　　保险：0.3-0.6万元/年

　　维修：假设每5天炸机一次，油动维修500元/次，电动100元/次飞机飞行产生的下降气流吹动叶片，能使叶片正反面均能着药，防治效果相比人工与机械提高15%～35%，应对突发、爆发性病虫害的防控效果较好。喷洒的有效性：人75-76%;有人机30%，无人机50%。

农户雇用飞防大队植保，单位植保费用可下降30-50%。

　　人工打药收费20-25元/亩：每天10亩。

　　无人机打药收费10-15元/亩：每天300亩，效率是人工的30倍， 2个人作业的人工成本平摊后1元/亩;喷洒技术采用喷雾喷洒方式，节约农药50%，节水90%，大量节约费用。