無人機行業(yè)深度報告

無人機行業(yè)深度報告：無人機，技術革命引爆新一輪千億盛宴中信證券劉海博朱穎

一、無人機行業(yè)：未來10~20年將進入黃金開展軌道

1、無人機是未來航空之星，新技術裝備掀起的新一輪革命

無人機性能優(yōu)越，航空裝備開展進入全新轉型期

無人機〔UAV，unmannedaerialvehicle〕，即無人駕駛飛機，是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。無人機沒有駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設備。地面、艦艇或母機遙控站人員通過雷達等設備，對其進行跟蹤、定位、遙控、遙測和數字傳輸。

無人機相對有人機擁有不受載人限制、尺寸小、本錢低等一系列優(yōu)點。世界武器資深專家斯蒂芬·澤羅格認為，當前航空裝備開展面臨著一個全新的轉型期，傳統有人作戰(zhàn)飛機注定會走進歷史，未來屬于裝備有靈敏偵察設備和精確武器的無人機系統，這一趨勢就如100年前飛機、坦克等新技術裝備掀起的機械化戰(zhàn)爭革命一樣。

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無人機近百年緩慢開展，未來10~20年將進入黃金增長期

無人機近百年開展緩慢

靶機起步，奠定根底。世界上第一架無人機1917年誕生于美國，斯佩里等人在軍方支持下，將一架有人駕駛飛機改裝成無人機并進行試飛，雖然當年實驗都失敗，但取得的經驗和資料為16年后第一架無人靶機的研制成功奠定了根底；20世紀20、30年代歐洲一些軍事強國在空軍致勝理論的根底上，大力開展無人駕駛作戰(zhàn)飛機；1933年英國在吸取斯佩里等人經驗的根底上，成功研制出著名的“蜂后”靶機，隨即投入批量生產。隨著英國靶機的投入使用，無人機作為靶機開始被人們認識和開展；二戰(zhàn)結束前后陸續(xù)有30多家公司投入無人機研制，較有名的包括全球生產最多的“火蜂”系列靶機、“石雞”系列靶機、CT-20和CT-22靶機。

初步參戰(zhàn)，嶄露頭角。二戰(zhàn)后各國開始嘗試在靶機上安裝一些傳感裝置，使其具有戰(zhàn)場偵測、目標探測能力，并開始應用于實戰(zhàn)。20世紀60-70年代的越南戰(zhàn)爭、70-80年代的中東戰(zhàn)爭時無人機開始在戰(zhàn)場上嶄露頭角，也促使無人機性能和技術進一步拓展。越南戰(zhàn)爭中瑞安公司的“火蜂”-147D表現出色，先后出動3400多架次，獲取情報占當時總情報量80%，而墜毀率僅16%。但越戰(zhàn)后美國并沒進一步開展無人機，無人機技術開展又一次放緩。直到中東戰(zhàn)爭以色列通過綜合使用偵察、誘餌和電子干擾等多種無人機與有人作戰(zhàn)機配合使用，使敘利亞各種防空武器系統遭到消滅性打擊，在戰(zhàn)爭初期就消滅了敘軍80%精銳武裝，最取得了戰(zhàn)爭勝利。以色列成功運用無人機的經驗使得無人機聲名鵲起，進入了迅速崛起階段。

戰(zhàn)場牽引，迅速崛起。20世紀80年代以來，各國軍方深刻認識到利用無人機在戰(zhàn)時執(zhí)行偵察、干擾、欺騙和電子支援等任務非常有效，不僅可降低人員損失的風險，且作戰(zhàn)本錢比有人駕駛飛機低很多。20世紀90年代后，海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗反恐戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭、阿以沖突這些局部戰(zhàn)爭，又給無人機提供了進一步展示其作戰(zhàn)能力的舞臺。在面向現代和未來戰(zhàn)場作戰(zhàn)需求的牽引下，無人機進入快速開展階段，出現了“捕食者”、“獵人”、“先鋒”、“全球鷹”等著名機型，各國在無人機研制和投入方面的支出也越來越大。以美國為例，美國專家認為到2025年美軍90%戰(zhàn)機將是無人機。

逐漸運用到非軍事領域。無人機相關技術不斷成熟，本錢也快速下降，民用市場開始發(fā)酵。應用領域包括航拍、農用植保、地質勘探、電力巡檢、油氣管路巡查、高速公路事故管理、森林防火巡查、污染環(huán)境勘察、反恐維穩(wěn)、公安執(zhí)法、應急救援與救護、搶險救災、海岸線巡查等。

無人機未來10~20年即將進入黃金開展軌道

隨著無人機導航飛行控制和發(fā)動機技術的快速提升，無人機性能越來越優(yōu)越，對有人機的替代動力越來越強。軍機市場預測機構蒂爾集團在2013年無人系統國際協會〔AUVSI〕會議上公布最新全球預測：未來10年全球無人機花費將翻番，由2014年52億美元增至2023年116億美元，總規(guī)模達840億元，年均復合增長10.8%。其中，無人航空系統研發(fā)投入將從2014年19億美元增至2023年40億美元，采辦費用從33億美元增至76億美元。

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我們認為，蒂爾集團的預測根本忽略了民用無人機的開展?jié)摿?，推測其預測以國防開支增速為根底，再添加替代有人機進行增速調節(jié)。觀察全球前兩大經濟體：2004~2013年美國GDP由12.3萬億美元增至16.8萬億美元，CAGR為4.0%，軍費開支2013年6258億美元，占GDP比重4%；中國同期GDP由16.0萬億人民幣增至56.9萬億人民幣，CAGR達15%，2013年軍費開支7411億人民幣，占GDP比重1.3%。中美兩國GDP總和復合增速為8.1%，占世界GDP32%〔中國12%，美國20%〕，而蒂爾集團預測未來10年無人機增速為10.8%，預測增速根本與全球軍費增速相同，低估了民用市場的開展?jié)摿Α?/p>

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民用無人機需求廣泛且經常性，潛在市場規(guī)模巨大，打破行業(yè)天花板。軍用無人機投入的增長受到軍費支出的制約，而軍費支出的增長又由經濟增長和軍費支出比例決定，所以軍用無人機除對有人機替代外，無法出現放量增長空間。而民用無人機需求領域廣泛〔如農用植保、森林防火、電力巡檢、石油管道巡檢、防恐救災、地質勘探和海洋遙感〕，且?guī)缀趺總€領域的需求都是經常性，潛在市場空間極大。

據2013中國無人機系統峰會數據統計，目前全球民用無人機市場空間達1000億美元，中國GDP占世界比重12%〔占比在不斷上升〕，簡單地按12%比重測算，中國民用無人機潛在市場空間超100億美元，而當前我國民用無人機市場僅幾億人民幣，增長潛力巨大。

全球競爭格局：美、歐、以色列第一梯隊，中國迎頭趕上

無人機作為軍機未來開展方向，各國都很重視其研發(fā)的投入。但由于技術根底和經濟根底的不同，全球無人機開展情況并不均衡。目前世界無人機技術最為先進的是美國、以色列和歐洲，處于第一梯隊；而中國、俄羅斯等處于第二梯隊。近10年中國相繼研發(fā)出各款尖端無人機，目前已擁有美國所有類型的尖端無人機，追趕勢頭強勁。

技術水平決定市場份額，從全球各國無人機制造商的市場份額來看，世界無人機的主要制造商集中在美國，以色列和歐洲。其中美國份額高達69%，遙遙領先于其他國家；中國無人機由于性價比優(yōu)勢明顯，占據約10%份額。

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2、發(fā)動機、飛控和有效載荷鑄造技術壁壘，各類無人機對技術要求迥異

發(fā)動機、飛控和有效載荷鑄造無人機技術壁壘

飛機應用領域包括民用和軍用，民用飛機又分為公共飛機〔客機〕和通用飛機。無人機作為有人機的替代，主要有軍用無人機和通用無人機〔后面稱為“民用無人機”〕。

完整的無人機系統包括：地面系統、飛機飛行系統、任務載荷和使用保障人員。其中有效載荷系統和飛機飛行系統最為重要。

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無人機系統涉及到的技術主要包括：發(fā)動機技術、飛行控制技術、有效載荷技術、通信技術和信息處理技術。其中，通信和信息處理相關技術較成熟，技術壁壘主要表達在發(fā)動機、飛控和有效載荷方面。

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軍用、民用、微型無人機，不同需求決定各異核心技術壁壘

按照機翼構造，無人機可分為固定翼、旋翼〔直升機、多旋翼〕及撲翼等。1〕固定翼型無人機通過動力系統和機翼滑行實現起降和飛行，抗風能力較強，起飛方式有滑行、彈射、車載、火箭助推和飛機投放等，降落方式有滑行和傘降等。2〕旋翼無人機能夠定點起飛、降落，對起降場地條件要求不高，飛行通過無線電遙控或機載計算機實現程控。而固定翼無人機存在容易失速、無法空中懸停等問題，所以在民用和軍用領域中對旋翼無人機需求非常大，特別是中大型旋翼無人機。3〕撲翼無人機模仿鳥或昆蟲翅膀，振動翅膀產生升力，一般作為微型飛行器。這是鑒于微型無人機在15厘米時螺旋槳還可產生需要的效率，但7.62厘米以下就需要采用翅膀。而撲翼是一種可行方法，它可利用不穩(wěn)定氣流的空氣動力學，及利用肌肉一樣的驅動器代替電動機。但目前撲翼無人機相關技術還非常不成熟，幾乎沒有進入實用市場。

故按照實用性，把無人機分為三類：

1)固定翼〔fixedwing〕無人機：全球鷹、捕食者無人機等都是固定翼飛機。顧名思義就是翅膀形狀固定，靠流過機翼的風提供升力。動力系統包括槳和助推發(fā)動機。優(yōu)點是三類飛行器里續(xù)航時間最長、飛行效率最高、載荷最大，缺點是起飛時必須要助跑，降落時必須要滑行，不能空中懸停。

2)無人直升機〔helicopter〕：特點是靠一個或者兩個主旋翼提供升力。如只有一個主旋翼，還必須要有一個小尾翼抵消主旋翼產生的自旋力。為能往前后左右飛，主旋翼有極其復雜的機械結構，通過控制旋翼槳面的變化來調整升力的方向。動力系統包括發(fā)動機、整套復雜的槳調節(jié)系統、槳。優(yōu)點是可垂直起降、空中懸停，但續(xù)航時間較中庸，載荷也較中庸。缺點是極其復雜的機械結構導致制造和后續(xù)維護費用高昂。

3)多旋翼〔multi-rotor〕無人機：四個或更多旋翼的直升機，也能垂直起降。機械結構非常簡單，動力系統只需電機直接連槳。優(yōu)點是機械簡單，能垂直起降、空中懸停，缺點是續(xù)航時間相對最短，載荷也最小。

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飛控技術要求上下排序：多旋翼>直升機>固定翼〔微型>軍用>民用〕

固定翼是自穩(wěn)定系統，即飛上天、助推發(fā)動機穩(wěn)定工作后，不需怎么控制就能自身抵抗氣流的干擾保持穩(wěn)定；飛行器姿態(tài)控制角度看，固定翼是完整驅動系統，任何姿態(tài)下可調整到任意姿態(tài)且保持住。

直升機是不穩(wěn)定系統，飛上天后如不施加控制，氣流吹過就可能發(fā)生側翻。但直升機也是完整驅動系統，可自由調整姿態(tài)，主要鑒于直升機的槳面不但可產生相對機身向上的推力，也可產生向下的推力。且直升機沒有失速問題，何時都能調整姿態(tài)，可在天上自由運動。所以直升機雖不穩(wěn)定、很難控制好，但姿態(tài)翻時完全可控制回到正常姿態(tài)。

多旋翼是不穩(wěn)定系統，也不是完整驅動系統〔欠驅動系統〕。它的槳只能產生相對機身向上的升力，不能產生相對向下的推力，所以它不穩(wěn)定、很難控制好，飛行器側翻后根本沒方法控制回來，容易墜機。

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自穩(wěn)定和驅動差異決定飛行控制難度。固定翼和直升機控制難度相對不高，其自動控制器相對容易研制，而多旋翼不穩(wěn)定且欠驅動，其自動控制器性能要求極高。飛行器自動控制器通常需要慣性導航系統獲取自身的姿態(tài)，但20世紀90年代前，慣性導航系統一般重達十幾公斤。為把這么重放到多旋翼飛行器上，飛行器載荷必須很大，可不管是用油機還是電機做多旋翼飛行器的動力系統，都很難得到足夠載荷，這使得多旋翼無人機很長一段時間內開展緩慢。直到2005年，僅幾克重的MEMS〔微機電系統〕慣性導航系統技術才開始成熟，微型多旋翼無人機才開始進入快速開展期，也開始廣泛應用于航拍。但由于還是較前沿的技術，飛行控制技術成為了微型無人機〔多旋翼機〕競爭的焦點，軍用無人機由于對飛行器機動性要求高，飛控系統要求相對復雜，而民用無人機那么不需要很高端的飛控系統。

發(fā)動機性能要求排序：軍用>民用>微型

航空飛機對發(fā)動機的要求遠高于汽車發(fā)動機，飛機代數的升級背后往往由發(fā)動機的升級支撐，"一代發(fā)動機鑄就一代戰(zhàn)斗機"〔經歷的四代戰(zhàn)機背后就有四代發(fā)動機〕。航空發(fā)動機主要包括活塞發(fā)動機和噴氣發(fā)動機。而噴氣發(fā)動機由分為渦噴、渦軸〔提供軸動力，直升機〕、渦槳〔提供軸動力，低速大載重飛機〕和渦扇發(fā)動機。

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從發(fā)動機推重比〔推力和自身重量比重〕、耗油量等角度考慮，活塞發(fā)動機劣于噴氣發(fā)動機，而噴氣發(fā)動機中，以渦扇發(fā)動機性能最好，這也符合發(fā)動機的開展歷程。

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軍用無人機高空、大載重、長航時、高機動特性，需高性能發(fā)動機。軍用無人機性能要求很高，對發(fā)動機品質要求十分苛刻。美國的捕食者、全球鷹和X-47B等高端無人機用的都是原有人機的四代發(fā)動機改造而來，中國的CH-4、翔龍和利劍無人機用的都是俄羅斯的四代發(fā)動機〔全文發(fā)動機代際劃分采用俄羅斯分類〕。

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民用無人機本質為“空中貨車”，飛行載重為主要功能，低端發(fā)動機就可滿足需求。中科院工程熱物理所專家認為，航空活塞發(fā)動機或一代二代渦噴發(fā)動機就可完全滿足民用無人機需求。而我國活塞發(fā)動機或中低端渦噴發(fā)動機相關技術已經很成熟，故民用無人機在推進動力方面不存在開展瓶頸。

微型無人機的發(fā)動機多為電力驅動。由于微型多旋翼無人機體積小、載荷下，不適合安裝體積大量重的內燃發(fā)動機，目前多使用電力發(fā)動機，使用鋰電池，續(xù)航時間大多小于30分鐘。而小型電力發(fā)動機技術也較成熟，需要突破的是電池蓄電技術〔如增加電池能量密度、開展高效太陽能電池〕。

總結來說，只有軍用無人機需要高代際〔四代甚至未來的五代〕高性能的發(fā)動機，這些高品質發(fā)動機是中國技術薄弱之處。

有效載荷技術：軍用、微型無人機要求高，民用低

軍用無人機高空、高速、高機動、長航時飛行，還要執(zhí)行偵察、通信中繼和精確武力打擊等功能，這必然對其載荷技術有很高要求。微型多旋翼無人機體積小、載荷小，如要承載相對體積龐大的相機進行工作，必然對載荷的科學設計要求很高。相反，民用無人機只是充當“空中貨車”，所以對其如何高效載荷要求并不特別高。

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二、軍用無人機：未來15年內迎來千億級批量列裝需求

1、市場規(guī)模：靜態(tài)27億元，未來10~20年軍用無人機市場有望千億級別

據軍用無人機功能，軍事無人機可分為靶機、戰(zhàn)術無人機、戰(zhàn)略無人機和無人戰(zhàn)斗機。

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目前中國無人機產值約為30億人民幣，軍用：民用=9：1

據軍機市場預測機構蒂爾集團報告，當前全球無人機市場規(guī)模約52億美元。而中國已成為無人機第二梯隊，且正迎頭趕上，全球最尖端的無人機類型中國都有配備。我們認為，中國無人機規(guī)模占比能夠跟其經濟實力匹配。2013年中國GDP占世界GDP12%。保守估計，我們認為中國無人機產值占世界無人機市場10%，即5億美元，簡單以1:6美元和人民幣兌換比率計算，中國無人機當前產值已達30億人民幣。

按照英國《簡式防務周刊》預測：和國際市場相似，軍用和出口〔出口根本是軍用無人機〕這2個市場是中國無人機行業(yè)最主要的兩個市場，合計奉獻行業(yè)90%收入來源。即軍用無人機和民用無人機產值=9:1。

總結各方信息，我們預計中國當前軍用無人機產值約27億人民幣，民用無人機產值約3億人民幣〔中航科工第三研究院院長魏毅寅在接受《瞭望》周刊采訪時也指出，中國當前民用無人機市場已有小幾億人民幣。這與我們上述預測相符〕。

未來10~20年軍用無人機市場過千億元

無人戰(zhàn)斗機：未來15年誕生3000億市場，預計10年后批量列裝據英國《國際飛行》雜志統計，2013年中國擁有作戰(zhàn)飛機〔戰(zhàn)斗機、攻擊機、轟炸機和戰(zhàn)斗轟炸機〕1453架，約占全球總量10%，排名第二〔美國擁有2740架〕；其中，中國擁有200架殲-10戰(zhàn)斗機和272架殲-11和蘇-27系列戰(zhàn)斗機，三代機〔全文戰(zhàn)機按西方戰(zhàn)機代際劃分標準〕總數為472架，占作戰(zhàn)飛機32.5%。

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我們預計2015~2030年，幾乎所有的一代、二代戰(zhàn)機都將被三代、四代戰(zhàn)機替換掉，邏輯如下：我國作戰(zhàn)飛機在代際上落后美國15~20年，當前美國的作戰(zhàn)飛機根本都是三代或四代機，而我國列裝的飛機中有1000架是二代或一代機，占比2/3。目前中國三代機設計根本成熟，已批量生產。2011年開始，四代原型機殲-20和殲-35相繼實現首飛。隨著我國軍機設計和航空發(fā)動機技術水平的快速開展，我們判斷，我國有望在2030年前到達甚至超過美國當前的空軍水平。即2030年中國有望列裝約2800架〔美國2013年列裝2740架〕三代、四代作戰(zhàn)飛機，2015~2030年間新列裝2300架左右的三、四代戰(zhàn)機，同時所有低代際戰(zhàn)機均退役。

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無人戰(zhàn)斗機更適合高代際機，未來15年估計裝備1000架。由于無人戰(zhàn)斗機相對有人戰(zhàn)斗機價格優(yōu)勢顯著，且更適合高端戰(zhàn)機長航時和高機動〔加速度常常會大于10g，人體承受極限約8g左右〕，世界各國把無人戰(zhàn)斗機作為重點開展。據蒂爾集團信息，美軍預計到2030前超90%作戰(zhàn)飛機都是無人機。在我國保守估計未來15年無人機占全部戰(zhàn)斗機將超40%，因此預計2015-2030年我國軍用無人機新增約1000架。而我國“利劍”系列無人機的最低配置、性能可與美國X47B無人機相當，業(yè)內人士估計X47B售價約0.5億美元，折合人民幣約3億元，因此據配置上下，"利劍"系列無人機售價將3-5億人民幣，按3億元計算，未來13年，中國無人戰(zhàn)斗機市場規(guī)模至少3000億元。由于利劍是頂尖的四代機設計〔美國X-47B也才在2011年首飛〕，批量生產預計在2023年后，即高端無人戰(zhàn)斗機市場成熟進程較緩慢。

戰(zhàn)術、戰(zhàn)略無人機：未來10年數量將達作戰(zhàn)飛機數量的1/3，市場高達100億元。

據美國國防部信息，2012年美國軍方裝備的戰(zhàn)術、戰(zhàn)略無人機和無人戰(zhàn)斗機達922架〔除小體積、電力驅動的大烏鴉無人機〕，約到達其作戰(zhàn)飛機數量〔2013年2740架〕的1/3。

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戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機10年左右可批量列裝。在這922架戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機中，大概有3/4是在2000年之后才實現的首飛，即大局部戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機能在10內實現批量列裝。

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10年列裝周期+技術模仿+相對較低發(fā)動機要求，共促我國戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機在未來5~10年內占作戰(zhàn)飛機數量1/3規(guī)模。1〕在我國，與美國捕食者〔MQ-1〕或收割者〔MQ-9〕性能相似的戰(zhàn)術無人機有翼龍、WJ600和CH-4三種，其中翼龍無人機早在2007年就已實現首飛，CH-4在2011年也已實現首飛。按美軍此類無人機的10年列裝周期，預計到2019年中國可大批量列裝類“捕食者”高端無人機。2〕由于美國相關戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機已研發(fā)出來15年左右，中國可借鑒相關經驗，具有后發(fā)優(yōu)勢。3〕區(qū)別與利劍無人機戰(zhàn)斗機，戰(zhàn)略戰(zhàn)術無人機不需要最頂尖的四代發(fā)動機，國產相關發(fā)動機的批量生產難度也相對更小。

按前面估算，2030年中國作戰(zhàn)飛機達2800架，按照美國戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機列裝數量規(guī)律，那么中國可能會列裝各類戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機1000架左右。而據上表中各類無人機數量和價格，922架無人機平均每架214萬美元，但隨著時間推移，高性能高造價的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機占比將更高〔比方5000萬美元造價的全球鷹〕。綜合考慮中國制造的本錢優(yōu)勢和通貨膨脹，我們假定中國每架平均本錢180萬美元，即平均約1000萬/架，那么未來10~15年，中國戰(zhàn)略、戰(zhàn)術無人機市場空間高達100億元。

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靶機：為耗材，市場廣闊，小型渦噴靶機快速提高市場占比

靶機屬于無人機一種，利用遙控或者預先設定好的飛行路徑與模式，在軍事演習或武器試射時模擬敵軍航機或來襲導彈，為各類型火炮或是導彈系統提供假想的目標與射擊的時機，從而對火炮或導彈等放空武器進行鑒定、訓練和改良。

小型渦噴靶機正成為主流。我國早期靶機是活塞發(fā)動機為動力輸出的低速靶機，隨著武器的開展，這些屬于20世紀的老式靶機已無法勝任高速，高機動性等針對新型武器的技術要求，靶機急需改良。2012年珠海航展，中航工業(yè)展出渦輪噴氣發(fā)動機動力的“藍狐”靶機，是我國首款渦噴動力的小型靶機，性能到達國際先進水平。預計這類以渦噴發(fā)動機為動力的小型靶機將逐漸占據我國的靶機市場。此外，還有一類靶機是經過靶機改造的退役戰(zhàn)機。退役軍機改裝后的靶機是最接近一般軍用機的型態(tài)，提供與真實環(huán)境非常接近的模擬環(huán)境，且這些靶機因為內部空間較大，足以負擔較多復雜的電子設備，也可進行較為復雜的模擬，譬如多機編隊。但這類靶機取決于戰(zhàn)機的退役規(guī)模，本錢也高。

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靶機為耗材，市場空間廣闊。中科院工程熱物理所專家介紹，靶機屬于耗材，空軍、二炮和陸軍航空等每年訓練消耗量都很大，同時像沙特等國外貿出口需求也不小。且"藍狐"這種高性能渦噴靶機單價可達150萬元，總市場規(guī)模很大。

軍用出口：高性價比支撐出口穩(wěn)定增長

高性價比持續(xù)支撐出口穩(wěn)定增長。與美國、以色列相比，我國軍備產品價格低，性能不差，性價比高。和我國其他軍事裝備一樣，國產無人機也將會是同類產品價格更低。需要無人機進口的國家往往是經濟實力一般，或想通過無人機來降低國防預算，所以相對低廉的價格是我國無人機出口國際市場最大優(yōu)勢。中國無人機產品已經開始出口國外，中國無人機生產商面對的是國內國外兩個市場。近些年高性價比及需求匹配，陸續(xù)有國家從我國進口無人機，同時越來越多國家表示對中國無人機很感興趣。預計隨著我國無人機產業(yè)的開展，伴隨著不同種功能和類型的無人機推出，及無人機系統技術的進一步開展，國際市場會更加青睞我國無人機。

2004年，航天科技十一院彩虹系列無人機開創(chuàng)了國產無人機批量出口先河。2010年前后，國內無人機生產商所簽出口協議陸續(xù)進入批量交付階段，國際市場開始成為近年引領國內無人機行業(yè)快速增長的引擎力量。陸續(xù)有中航工業(yè)成飛、航天科技十一院等企業(yè)成功將所產無人機銷往海外。此外，中航工業(yè)貴航、沈飛所等單位無人機產品已取得或正在申請出口許可證，中國的無人機已開始在世界無人機市場上呈現集團優(yōu)勢。目前我國無人機年出口交付量已占全球無人機軍貿市場近10%份額。預計未來我國軍用出口將穩(wěn)定增長。

2、產業(yè)鏈和競爭分析：高端作戰(zhàn)無人機首需突破發(fā)動機制約，靶機看好高性價比民企制造

我們把翼龍、CH-4、翔龍、利劍等戰(zhàn)術、戰(zhàn)略無人機和無人戰(zhàn)斗機歸類高端作戰(zhàn)無人機，因為這些無人機要實現預定性能需配備三代或四代航空發(fā)動機〔當然有些低端相關無人機配備渦噴或活塞發(fā)動機即可，但這不是現代軍事的主流開展方向〕。靶機方面，當前我國最先進的“藍狐”靶機使用渦噴發(fā)動機就可滿足需求，而我國中小型渦噴發(fā)動機相關技術已很成熟，所以靶機更看重靶機結構設計和本錢控制。綜上，我們把軍用無人機劃分為：高端作戰(zhàn)無人機和靶機。

軍方或高校相關單位壟斷高端作戰(zhàn)無人機研發(fā)和制造市場。當前，我國無人機研究經費主要來自于國家資金投入，研制工作以北航、南航和西北工業(yè)大學為主導，總參第60研究所、中國航天科工集團、中國航天科技集團公司、中國航空工業(yè)集團公司下屬的貴州航空工業(yè)、成都飛機設計研究所、沈陽飛機設計研究所、西安愛生科技集團公司等研究所和單位積極參與研發(fā)工作。未來5-10年后這些高端作戰(zhàn)無人機研發(fā)單位下屬的制造企業(yè)有望分享批量列裝市場。

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高端作戰(zhàn)無人機量產需等5~10年，發(fā)動機零部件未來1~3年率先突破

航空發(fā)動機成我國航空緊箍咒。按前面邏輯，CH-4和翔龍等戰(zhàn)術、戰(zhàn)略無人機能在2019年左右實現批量列裝，而利劍等隱形無人戰(zhàn)斗機那么需2023年左右才能實現批量列裝。5~10年的列裝周期，是高端軍用機設計方案的成熟化和批量生產性能穩(wěn)定測試所必須的。但對中國而言，發(fā)動機技術的落后是相對美國、俄羅斯特有的難題。像翼龍、翔龍、CH-4、利劍等高端戰(zhàn)機都使用的是俄羅斯的三代或四代航空發(fā)動機。據中科院工廠熱物理所專家介紹，目前中國航空發(fā)動機以二代為主，三代尚未成熟，四代還處于研制階段。而上述高端作戰(zhàn)無人機均需要性能優(yōu)良的三代、四代航空發(fā)動機。

材料落后是我國航空發(fā)動機“短板”。我國軍方早就認識到航空發(fā)動機落后難題，通過仿制和自主研發(fā)雙路徑，21世紀以來，陸續(xù)一批國產三代或四代航空發(fā)動機被研制出來：2002年以來，WP14〔2002年，昆山發(fā)動機〕、WS9〔2003年，秦嶺渦扇發(fā)動機〕、WS〔2007年，太行發(fā)動〕、WS13〔天山發(fā)動機〕WS15〔2011年，四代發(fā)動機，峨眉發(fā)動機〕等系列三代、四代航空發(fā)動機通過定型審核。但2011年以來相繼研制成功的高端無人作戰(zhàn)飛機都選擇配備俄羅斯發(fā)動機，這是因為中國研制的三代、四代航空發(fā)動機雖然性能指標與美國和俄羅斯等國發(fā)動機已相近，其壽命、質量穩(wěn)定性卻相距甚遠，葉片使用壽命很短，有的甚至運行一兩百小時左右就會發(fā)生葉片斷裂。有缺陷或冷卻不充分的渦輪單晶葉片會使得發(fā)動機壽命大打折扣，這是因為一臺典型的渦噴發(fā)動機大概需要500片葉片，總體穩(wěn)定性成指數遞減。綜上，高性能的單晶葉片〔當前性能最好的航空發(fā)動機葉片〕是中國高端航空發(fā)動機實現量產的關鍵。

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“兩機專項”加速發(fā)動機材料制作商盈利業(yè)績爆發(fā)。面對我國航空發(fā)動機長期落后的局面，預計我國即將披露“兩機專項”方案〔國家航空發(fā)動機和燃氣輪機科技重大專項〕投資規(guī)模有望達1000億元，其拉動的社會投資可達3000億元。作為我國航空業(yè)率先需要解決的難題，該方案將直接利好航空發(fā)動機葉片制造商，預計未來1~3年業(yè)績可放量。

重點推薦煉石有色。我國目前生產航空發(fā)動機葉片的主要有5家企業(yè)，包括航材院〔621所〕、中科院金屬所、鋼研高納、無錫永瀚和煉石有色，其中鋼研高納和煉石有色是上市公司。煉石有色在含錸高溫單晶葉片上將具備獨有優(yōu)勢。公司之前主營鉬礦采選，其鉬礦中伴生稀有金屬錸儲量176噸，占全球探明錸儲量7%以上；目前公司聘請GE〔四大航空發(fā)動機整機巨頭之一〕供給鏈專家，擬建設一條80噸/年含錸高溫合金生產線和一條55,000片/年航空發(fā)動機渦輪單晶葉片生產線，明后年投產后將迅速占領國內外單晶葉片供給市場。

當前日本石川島播磨重工壟斷亞洲渦輪葉片供給，每月產量55000片，加權平均價約人民幣5萬元/片。而煉石有色有望生產出同質量的葉片，價格僅為1.8萬元/片。

靶機看好軍民共參與，民企本錢優(yōu)勢更佳

靶機為耗材，市場穩(wěn)定。小型渦噴靶機正成為主流，而目前市場上此類靶機主要是2012年洪都航空在珠海航展上展出的“藍狐”靶機。但事實上，靶機是相對技術門檻最低的一種軍用無人機，其當前最先進的小型渦噴發(fā)動機技術在我國軍方也已非常成熟。我們認為，非軍方企業(yè)有望進入靶機領域，憑借更優(yōu)秀的本錢控制能力贏得市場。

看好山東礦機開展軍用靶機潛力。山東礦機是我國煤炭機械制造業(yè)骨干企業(yè)，企業(yè)規(guī)模、市占率、產品技術水平均處于行業(yè)領先地位，2013年營收14.5億元，歸母凈利潤4582萬元。2013年3月公司開始涉足無人機領域。

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我們認為，山東礦機是最有可能進入軍方靶機供給的民營上市公司，原因有四個：1〕合作方珠海星宇已自主研發(fā)多款系列無人機飛行平臺，總經理張涪生任國家航模隊F1主教練十年，是我國第一架軍用靶機設計者之一，即山東礦機合作方為具備豐富的靶機研發(fā)生產能力；2〕2014年8月研發(fā)成功的機型具有留空時間長、有效載荷大及突出的短距起降性能，如果僅為民用，不需要如此高性能；3〕和中國科學院工程熱物理研究所合作研制的發(fā)動機正是當前先進靶機所需的渦噴發(fā)動機；4〕公司2013年3月公告稱，其合作研制的無人機和發(fā)動機有廣泛的軍事用途。

三、民用無人機：未來5~10年迎來產業(yè)化浪潮

1、市場規(guī)模：農業(yè)400億+電力巡檢10億+油氣管道18億+警用60億+其他百億量級

民用無人機下游應用行業(yè)廣泛，包括農業(yè)植保、電力巡檢、油氣管道巡檢、森林防火、公安執(zhí)法&反恐維穩(wěn)、地質勘探和海洋遙感等，預計潛在市場規(guī)模遠超軍用無人機市場。

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農業(yè)植保無人機：遠勝人工植保，政策漸成熟催生年均400億市場

市場政策環(huán)境逐漸成熟。農業(yè)植保無人機指用于農林植物保護作業(yè)的無人駕駛飛機，該型無人機由飛行平臺〔固定翼、單旋翼、多旋翼〕、GPS飛控、噴灑機構三局部組成，通過地面遙控或GPS飛控實現噴灑作業(yè)，可噴灑藥劑、種子、粉劑等。2013年農業(yè)部出臺《關于加快推進現代植物保護體系建設的意見》，提出鼓勵有條件地區(qū)開展無人機防治病蟲害。

山東、河南省農業(yè)廳和省財政廳撥付專款，或為地方植保站直接購置農用無人機，或為農用無人機提供購機補貼。無人機農業(yè)植保市場政策環(huán)境在未來3~5年或迎來成熟。

高效率+躲避農藥中毒，促植保無人機替代人工作業(yè)。中國作為農業(yè)大國，擁有18億畝根本農田，每年需大量的農業(yè)植保作業(yè)，而我國每年農藥中毒人數有10萬之眾，致死率約20%。農藥殘留和污染造成的病死人數至今尚無官方統計，假設統計在內，人數料將大幅上升。所以人工噴灑農藥對作業(yè)人員的危害性很大且效率低下。相反，植保無人機作業(yè)高度低，飄移少，旋翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果高，可遠距離遙控操作，噴灑作業(yè)人員防止了接近農藥的危險，噴灑作業(yè)平安。另外，一架載荷8-10公斤農藥的小型無人機每分鐘就可完成1畝的噴灑作業(yè)，效率極高。當前美國、日本等國家已廣泛使用無人機進行植保，在我國隨著農業(yè)植保無人機技術的進一步成熟，性能將進一步提高且本錢下降，預計人工替代動力更強。

年市場空間或高達約400億。當前農業(yè)植保無人機分油動和電動兩類，作為完全替代品，其性價比應根本相同，我們使用油動植保無人機估算市場空間：我國有18億畝根本農田，據下表數據，全國每年需3億小時左右的無人機作業(yè)，假設僅1/20農田使用無人機作業(yè)，那么每年需要1500萬小時的作業(yè)，油動無人機壽命約400小時，假設每年工作200小時，那么每年需7.5萬臺無人機進行農業(yè)作業(yè)。假設每臺無人機價格50萬，那么年需求市場高達375億元。預計未來10~20年，無人機植保比重將持續(xù)替代，市場規(guī)模將持續(xù)膨脹。

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電力巡檢：實踐探索+政策出臺，2015年有望開啟10億市場

電力巡檢無人機分為固定翼和旋翼，效率明顯高于人工巡檢。無人機電力巡檢指用無人機攜帶攝像頭、紅外線傳感器等設備，檢查高效輸電線是否有接觸不良、漏電、過熱或存在樹障、大型機械施工等外力破壞隱患。電力巡檢無人機分為固定翼〔手拋式〕和旋翼〔多旋翼或直升機〕兩種，由于只需攜帶小重量傳感設備，通常體積小〔所以后文介紹的微型多旋翼航拍無人機就可用于電力巡檢〕。相對于傳統人工巡檢，電力巡檢效率高且平安。據媒體報道，冀北電力修檢分公司某檢修點，需2個員工花一天時間巡檢方圓20公里線路，排查5-6個隱患點，而使用無人機巡檢后，2小時就能高質量完成巡檢工作。

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電網龍頭開始試水無人機巡檢，政策空白成攔路虎。電力巡檢是我國最有現實成長時機的無人機民用領域之一。當前我國高壓輸電線路已約50萬公里，人工線路巡檢占據電網公司很大比例運營本錢。2013年3月，我國大陸兩家電網公司之一---國家電網公司運檢部出臺了關于輸電線路直升機、無人機和人工協同巡檢模式試點工作方案的文件，明確圈定包括湖北、山東、浙江等10個省份檢修公司作為試點單位，利用2~3年時間開展輸電線路新型巡檢模式標準化應用試點工作，到2015年，國網公司系統將全面推廣直升機、無人機和人工巡檢相互協同的輸電線路新型巡檢模式。據第二屆全國輸配電技術協作網年會暨2013輸配電技術創(chuàng)新與應用交流會信息，截至2013年年底，國家電網公司共有15家下屬單位配置各型無人機41架用于巡檢，其中旋翼無人機32架，固定翼無人機9架。目前大規(guī)模推廣的風險在于無人機電力巡檢相關的政策法規(guī)還處于空白狀態(tài)。

行業(yè)標準+政策出臺，2015年或迎來節(jié)點，年均10億無人機巡檢市場正在誕生。2014年6月底，中國電力企業(yè)聯合會標準化中心發(fā)布名為《架空輸電線路無人機巡檢作業(yè)技術導那么》的電力行業(yè)標準草案，公開征求意見。目前標準化中心正整理收到的修改意見與建議，預計將在今年11月組織專家進行會審，假設進展順利，按方案能夠在2015年3月左右正式出臺，將成為我國輸電線路運維領域首份關于無人機應用作業(yè)的行業(yè)標準。可看到，中國電網的無人機巡檢方案在2015年放量推廣，電力聯合會的無人機行業(yè)標準也預計在2015年正式出臺，我們認為，2015年中國實現電力巡檢應用和相關政策標準雙喜，無人機電力巡檢迎來元年。

我國共擁有2,856個縣級行政區(qū)劃單位，平均一個縣有179公里的高壓輸電線，高壓線至少半個月需要仔細巡檢一次，即每年25次，那么每個縣年巡檢長度為4,500公里。預計無人機一小時巡檢10公里，那么每各縣每年需450小時左右的無人機，單機年飛行時間按200小時計算，那么每個縣需要2.25架無人機，全國需要6,426架。按每架15萬人民幣計算〔電力巡檢無人機多為小型電力驅動無人機，壽命1~2年〕，那么年市場空間約9.6億元。

油氣管道巡檢：年均燃油動力無人機需求高達18億元

據2013中國國際管道大會頂峰論壇信息，2013年我國油氣管道總長達10萬公里。且隨著2014年中俄4,000億天然氣供貨合同的簽訂，我國油氣管道長度預計未來幾年仍將保持高速增長。按電力巡檢的計算方法，預計油氣管道巡檢無人機約為電力巡檢無人機的1/5，即1,200臺。但區(qū)別與電力巡檢無人機，由于我國油氣管道線路漫長,常常需要穿越沼澤、沙漠、山嶺和森林等復雜區(qū)域，需要無人機具備長航時特性，這意味著只能使用燃油無人機進行巡檢，假設以單機150萬元計算，那么年均市場高達18億元。

公安執(zhí)法&反恐維穩(wěn)：無人機組合完成任務，市場空間60億元

小載荷微型多旋翼至大載荷固定翼警用無人機均能派上用場。面對近年來日益嚴峻的治安執(zhí)法、防恐維穩(wěn)形勢，加強公安系統的快速反響能力、提高裝備質量迫在眉睫。三類無人機均能提高公安執(zhí)法能力：1〕微型多旋翼警用無人機，在住宅小區(qū)、復雜環(huán)境甚至樓宇房間內，隨時起降，隱蔽偵查取證，定點視頻監(jiān)控，可便于刑事案件取證；2〕物資投放和武器發(fā)射警用無人機，實現用遙控機械手遠程抓取和運送設備物資，在復雜地形條件下用緩降降落傘投放物品，在實戰(zhàn)需要時還可投射非致命性武器，如煙幕彈，催淚彈等，可執(zhí)行救援、防恐等任務；3〕長航時固定翼無人機，續(xù)航能力強，飛行距離遠，可對方圓幾十公里直徑范圍的地區(qū)進行巡邏監(jiān)控，用于警用地理信息采集。

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由于我國治安管理按行政區(qū)域劃分，用行政區(qū)域估算警用無人機市場空間：我國有2856個縣級行政區(qū)劃單位，每縣級單位都有公安局。由于偵察和物資投送無人機是一個無人機組合中必須的，按每個縣級公安局平均配備一個無人機組合〔至少2架〕測算，潛在需求量約為6,000架，按平均一架100萬計算，市場空間約60億元。

除上述領域外，無人機在氣象、地質勘探、森林防火、海洋遙感等眾多領域均有巨大的應用潛力，這類領域總市場空間預計在百億級別。

2、產業(yè)鏈和競爭分析：擁有無人機相關優(yōu)質資產轉型企業(yè)持續(xù)將奉獻研發(fā)、業(yè)績驚喜

階段一：整機制造攜無人機系統設計+發(fā)動機技術入場，產業(yè)鏈配件開始發(fā)酵

攜無人機系統+航空發(fā)動機資產布局民用無人機整機市場。2013年以來入場民用無人機市場的企業(yè)根本都是整機制造，且模式都是同時購置上述兩項資產。我們認為，這是民企進軍民用無人機市場最合理的方式，原因是：1〕無人機整機設計之前一直被軍方或高校研究院控制，要短時間投產無人機，必須通過購置或合作方式取得相關技術資產；2〕民用無人機雖然用較低端的活塞發(fā)動機或渦噴發(fā)動機就可滿足需求，但航空發(fā)動機相對汽車等發(fā)動機技術難度還是大很多，且民用企業(yè)根本沒有航空發(fā)動機制造經驗，所以必須與相關研究所或軍企合作。

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$佳訊飛鴻(SZ300213)$、$宗申動力(SZ001696)$率先布局整機配套系統和零部件。隨著入場整機制造的企業(yè)增多和整機銷售快速攀升，預計未來1~2年將會有一批上市企業(yè)通過類似方式入場民用無人機零部件或配套系統領域，整個民用無人機產業(yè)鏈將逐步形成。目前最先入場整機零部件或配套系統的企業(yè)是佳訊飛鴻和宗申動力。

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階段二：研發(fā)生產進度亮點頻現，領頭企業(yè)積累應用經驗

領先企業(yè)優(yōu)先獲得行業(yè)應用經驗。目前所有轉型的上市公司都沒有民用無人機行業(yè)應用經驗〔其合作方大多為研究所，也沒有具體無人機應用經驗〕。未來1~2年，率先入場且擁有優(yōu)質無人機制造資產的整機制造企業(yè)將更早進入無人機應用市場，積累與農業(yè)植保、電力巡檢、油氣管道巡檢、公安執(zhí)法等一系列具體應用經驗，從而在后續(xù)開發(fā)出更貼近實際的民用無人機。如通裕重工已獲得首批農業(yè)植保無人機訂單，在后續(xù)植保無人機研發(fā)中會率先擁有用戶使用反響信息。

看好領先企業(yè)研發(fā)生產亮點頻現。1〕領先企業(yè)擁有優(yōu)質無人機資源，后續(xù)深度開發(fā)動能強勁；2〕率先翻開應用市場反過來促進公司獲得資本市場認可，利于進一步籌集資金加速開展，同時，行業(yè)應用經驗也不斷積累。優(yōu)質的領先企業(yè)有望持續(xù)良性開展，未來2~8年，預計這類領先企業(yè)不斷奉獻研發(fā)和市場業(yè)績驚喜。

四、微型無人機：廣闊航拍市場快速翻開，物流仍處概念期

1、行業(yè)開展歷程：Phantom引爆航拍，應用市場正迅速翻開

輕量MEMS慣性導航系統的出現催生多旋翼無人機進入可實用階段。多旋翼飛機是不穩(wěn)定系統且不能完整驅動，所以需要高性能的飛行控制系統才能實現無人化。但直到20世紀90年代所需的慣性導航系統還重達十幾公斤，而多旋翼機載重極小，這使得實用的多旋翼無人機不能被研發(fā)出來。隨著僅僅幾克重的MEMS慣性導航系統在90年代末被研制出來，到2005年左右，真正穩(wěn)定的多旋翼無人機開始出現在人們視野中，并很快引發(fā)多旋翼無人機的研究和使用開發(fā)浪潮。

AR.Drone無人機首次試水商業(yè)應用。2010年1月25日AR.無人機在拉斯維加斯舉行的消費電子產品展上首次公開亮相，引發(fā)巨大轟動。其是一款由法國Parrot公司開發(fā)研制、外形似飛碟的微型無人機，AR表示“擴增實境”(AugmentedReality)，Parrot方案將電腦游戲同街景結合起來，充分利用這款新產品的性能。該無人機小巧靈便，用iphone軟件即可進行操作。但該款無人機未能如期翻開實用市場，更多只是被當做玩具。

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隨著大疆創(chuàng)新的成功，國內像零度智控、天途、哈博森等掌握多旋翼整機設計和導航飛控技術的高科技公司也紛紛推出類Phantom航拍無人機，2014年第二屆中國無人機大會暨展覽上，幾十家小型高科技公司展示了自主研發(fā)的微型多旋翼無人機，這些無人機機體設、續(xù)航時間、載荷、本錢大同小異，這意味著微型無人機市場參與者急劇增加，微型無人機市場正迅速翻開。

2、市場規(guī)模：廣闊航拍市場快速翻開，物流仍處概念期

微型無人機下游市場有飛行玩具、航拍、物流和電力巡檢等

多旋翼無人機有四旋翼、六旋翼和八旋翼等幾種，有效載荷從小于1kg到最大10kg左右，需要領域也從航空玩具、航拍到電力巡檢、物流、遙感、公安執(zhí)法&反恐維穩(wěn)和農業(yè)植保。隨著載荷的提高，飛機功能和復雜性提高，售價從幾千元到高達100萬元級別。

前面我們已指出，大載重多旋翼無人機〔載重10kg左右〕跟無人直升機或固定翼無人機是近似替代品。所以，我們這里根本只考慮載重在5kg以下的多旋翼無人機市場，即微型無人機市場。

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當前，微型無人機主要的下游應用包括：飛行玩具、航拍、物流和電力巡檢等。

飛行玩具、航拍、電力巡檢市場快速翻開，物流仍處概念期

價低好玩的多旋翼航模將快速搶占航模市場份額

超低載荷多旋翼飛機最早進入飛行玩具市場。AR.無