中国无人机的生门死穴和第二战场_风闻

中国民用无人机的前方，没有先行者。全世界的企业都一起走在探索的路上。

文 | 赵笑达

编辑 | 唐晓园

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一场俄乌冲突，让大疆上了两次热搜。

一次是4月26日大疆以“重新评估各司法管辖区的合规要求”为由，宣布暂停在俄罗斯和乌克兰的商业活动；次日大疆新闻发言人声明：“我们停止在相关国家的销售，以确保没有人在战争中使用我们的无人机。”

另一次是3月12日，美国公司Figma突然冻结大疆的账号。

Figma蹭完微软等企业制裁俄罗斯的热度，却宣布选择这样的时间点与俄乌冲突无关，只是单纯因为大疆在美国的制裁清单上。

国内随即再次响起了**“尖端技术被卡脖子”**的声浪。

不过大疆的反应却较为松弛，几乎未作任何回应。据接近大疆内部人士向立方知造局透露：Figma封禁事件对大疆影响不大，讨论的声音更多来自国产软件厂商。

Figma的产品主要是UI工具，与CAD、EDA这些更加基础关键的工业设计软件不可同日而语。对于大疆的设计师来说，相当于把手里的高端画笔换个不那么趁手的替代品而已。

Figma设计工具演示 图源：Figma官网

如果非要说“卡脖子”，Figma卡住的顶多算是脚脖子。

比Figma更厉害的角色已经对中国无人机“动手”很多年。

早在2016年，也就是民用无人机市场泡沫最盛的时候，美国议员即开始以网络数据安全为由提案限制大疆。接着是一连串的制裁事件。

2018年5月，美国国防部陆军部要求下属部队停止采购和使用大疆无人机。

2019年，美国国防部明令禁止联邦资金购买中国制造的无人机，商务部宣布将大疆被列入贸易管制黑名单，对其产品变相增加关税。

2020年12月，美国商务部将大疆列入“实体清单”。

这两年登上美国“实体清单”的中国企业，比进入世界500强的中国企业还要多。

作为风口浪尖的中国民营科技公司，中国无人机没有像华为手机业务那样被美国重创，除了制裁力度以外，另一个原因在于：无人机所遵循的产品逻辑，与手机、电脑等电子产品并不相同。

如果说芯片目前仍是中国众多科技产品受国外制约的“死穴”，那么中国民用无人机自有其独特的两道“生门”：

1.  产品上：以成本和飞控技术优势拿下全球领先地位，芯片不惧卡脖子；

2.  应用上：随着中国制造产业升级，无人机行业应用的巨大蓝海已现——随着企业角色定位从产品制造转向解决方案/服务提供者，中国无人机正在重新定义分蛋糕的方式。

本文中，立方知造局将通过解析这两道“生门”，和您一起探寻中国无人机行业正在发生怎样的关键转向。

1. 拆解无人机

以硬件而论，民用无人机全身上下都带着与手机产业的亲缘关系。

按照日本调查公司Fomalhaut Technology Solutions对大疆Mavic Air 2的拆解，一架航拍无人机，80%的零部件与手机、电脑这些电子设备重合。

零部件重合背后是产业链红利——手机产业链的规模效应降低了零部件价格，无人机可以借此大大压缩成本。用一家日本无人机制造商的话说：“制造一种具有相同功能的产品，我们（日本）仅是材料方面所需的成本就是中国无人机价格的两倍。”

进一步了解中国无人机发展与手机产业链的密切关系，欢迎阅读立方知造局往期文章：《无人机的中国式栖居》

另一方面，日本人发现，大疆Mavic Air 2的不少核心零部件，来自国外顶级供应商：

例如存储装置和摄像头核心零部件来自三星；

控制电池的IC芯片由美国的德州仪器制造；

放大无线电芯片、消除噪音的IC芯片来自美国的Qorvo等。

2021年底，大疆与长光辰芯联合研发的8K超高清、120fps，全画幅图像传感器-GCINE4349发布，代表了国产CMOS在技术研发层面的一个重要突破，不过接受商业化检验仍需时间 图源：长光辰芯官网

其它企业也不例外。

纵横股份在上市招股书里表示，其芯片、惯性导航等主要向国外厂商采购。  

不过，在无人机产品中，“使用”并不等同于“依赖”。

这包含了两方面的因素：

一、手机芯片与无人机所使用的芯片，存在极大的代际鸿沟。

以最直观的芯片制程来对比，手机芯片已达到5nm制程，而华为设计的“麒麟9010”更是达到了3nm水准。

半导体领域专家张国斌告诉立方知造局：相比之下，无人机的MCU主控芯片，制程多为110nm甚至130nm。这已经不是一代两代的工艺差距了。另一方面，MCU的产品逻辑也与手机芯片不同，追求的是“够用就好”，而非极致工艺，因此在技术上国内完全可以实现替代，不存在“卡脖子”风险。

苹果5nm制程的A14芯片，宣称是全世界最快的手机芯片  图源：搜狐科技

另一方面，手机受体积影响，处理器（或者说手机SOC，System On Chip）必须尽可能地轻薄小巧，因此被认为是世界上最复杂的芯片，集成了CPU、GPU、DSP、ISP、4G／5G基带、NP蓝牙，GPS北斗，显示系统等——指甲盖大小，却有上百亿晶体管。

相比之下，无人机并没有一个类似的“无人机芯片”，而是将各类通用芯片以分立模式搭建在一起，因此难度远小于手机芯片。

二、美国对华为和大疆的“制裁”逻辑不同。

华为遭受美国制裁，很大一部分原因正是其芯片设计能力——例如海思团队设计的3nm“麒麟9010”，已经完全不输高通、联发科、苹果等企业，正在赶超美国。

美国连带把哈工大也送上“实体清单”，禁止其使用“工科神器” MATLAB软件，同时阻止荷兰阿斯麦公司（ASML）向中国出售光刻机。

制裁华为的背后，是为了系统性打压中国在上游半导体领域起势。

相比之下，包括大疆在内的中国无人机厂商，几乎不可能染指到这场半导体“巅峰对决”中。

在美国，感受到大疆威胁的是同行竞对，至于上游半导体供应商，断供芯片只会把一个大客户拱手让给自己的对手。所以美国对大疆的制裁，目前还只限于提高关税、禁止部队采购等销售端手段，而不是在供应端做手脚。

美国的诸多举动未对大疆份额产生太大影响 信息来源：无人机网 制图：立方知造局

既然无人机零部件可以实现国产替代，为什么仍在大量使用国外芯片？

制造业比拼的，除了技术优势，还有规模优势、工艺积累等。

以电池管理芯片为例：

德州仪器历史悠久，其电源IC量大可靠，对上游供应商有足够的议价权，这使得其批发价只需要几分钱。

换言之，很多零部件的选择，其实是一道商业计算题。

那么，目前无人机的核心技术在哪？这就要说到无人机的灵魂——飞控系统了。

2. 无人机里的飞行员

飞控系统就是无人机的大脑，或者说，是无人机里的“飞行员”。

一架无人机要完成俯仰、横滚、偏摆，以及各种更加复杂的动作，全都依赖一套成熟精密的飞控系统。

手机追求在独立封闭的系统中将性能推向最优，而无人机的设计思路则指向了外部的物理空间，要思考如何克服重力、空气阻力，如何避开障碍物，如何根据外部环境与作业灵活调整飞行姿态。 

通过精巧的飞控系统，无人机可以在飞行中保持立在其上的细长铁杆平衡不倒 图源：TED

换言之，需要更多“软”的积累。

中国民用无人机从航模发展而来，那时候飞控系统还很初级，甚至没有飞控，早期的航模发烧友依靠丰富的电子与机械知识和强悍的动手能力，通过自己购买和组装无人机，苦练飞行技术来获得乐趣。

但民用无人机要真正市场化，做大用户数量，无论是满足更多航拍需求，还是进入农业、电力巡检等行业应用场景，就需要让更多零基础的人能迅速上手——也就是把各种复杂的任务都交给飞控这个“飞行员”。使用者则只需要学会如何下达指令即可。

十多年前，零度杨建军、大疆汪滔等人，都是以飞控起家，之后才进入无人机整机制造。

飞控系统是无人机企业核心竞争力，也常作为独立产品售卖 图源：大疆官网

具体来说，飞控系统的硬件部分可以粗略分为主控MCU和惯性测量模块IMU，它们相当于飞行员的大脑和眼睛，而无人机的算法系统，则相当于针对飞行员的飞行技术。

硬件方面，各家无人机企业通常都保持着IMU自主性；而主控MCU，则选择余地很大，用ARM架构可以，用FPGA一样也可以处理飞控数据，甚至用单片机也可以驱动一些简单的飞行器。

**中国无人机企业涌现于2006年左右，与全球民用无人机市场同时起步。**从单旋翼直升机到多旋翼无人机飞控，中国的大疆、零度智控等企业，几乎都走在了相关研发的最前沿。

**对民用无人机来说：硬件决定下限，算法决定上限。**这是中国无人机产品取胜的关键所在。

**3. 找到超级蛋糕的方式，**是重新定义竞争边界

世界瞬息万变。中国无人机如果继续抱着过去单一产品取胜的思路做下去，前面已经没有多少可以吃下的增量了。

航拍无人机在近几年市场增量已几乎见顶。

人口红利见顶、产业转型升级——近两年几乎各个行业都在经历这两组关键词。

在互联网“脱虚向实”，从消费互联网转向产业互联网的当下，制造型企业也在向服务型转变。

——过去不温不火的无人机行业应用，正在加速发展，成为新战场。

2015年，工业级无人机在中国民用无人机市场中仅占不到20%份额，而到2020年，这个数字已经增长到了45.61%。

无人机行业应用包括植保、测绘、巡检、安防、消防救灾、快递物流等，这是民用无人机的新蓝海。根据F&S的预测，2026年，中国工业无人机市场规模将达到2658亿元。

行业应用的大量的荒地，正在等待开发。

时代移易，要吃下这块大蛋糕，无人机企业就需要面临两项新的挑战：

1.  角色定位转换：从原来产品制造商转变为服务方案提供商；

2.  竞争边界重新定义：要进入新的行业应用场景，无人机势必要挑战该场景下的传统技术，换言之，竞争对手不再是同行了。

立方知造局****以农业无人机为例：

中国有约20亿亩耕地，每年农药喷洒需求巨大。但是多旋翼民用无人机首先要回答的一个问题是：自己与传统固定翼植保大飞机相比，有什么优势？凭什么可以取代对方？

很多人认为体型较小的多旋翼无人机更适合小块耕地，而在东北、新疆等大片农田中，固定翼大飞机单次载重更大，效率更高。

为了打败传统技术，无人机给出的答案是：精准和高效。

相比于大型飞机的粗放作业，无人机的喷洒更加精准，避免了药水的过度使用。

相比于固定翼大飞机，多旋翼无人机可以压低机身近距离喷洒，避免农药飘移浪费 图源：pixabay

而针对多旋翼无人机续航时间短、载重量有限的的问题，通过“药电配合”的方式，无人机厂商尽力将效率提升到极致：

例如40升载重的无人机，确保打完以后，电池只剩下10%，返航后直接换电换药。为此农业无人机一块电池的设计只需要满足飞满12分钟，不会更长。

做好药电配合后，再搭配无人机测绘好的地图自动飞，飞手就可以在这个过程中在地面做配药，并给电池充电，从而保持连续作业的状态。

而大型植保机尽管单次载重量更大，但如果计算地面准备时间、整箱药配置时间等，其实并不比如此作业的无人机更快。

无人机农田测绘软件 图源：极飞科技官网

这就不难看出，无人机企业已经不再是在单个产品上与同行展开比拼，而是在巨大的蓝海市场中，与传统技术、设备、机械、工作流展开竞争。

而致胜方式，是率先探索出为客户降本增效的可靠服务和系统性解决方案。

例如，在油田巡检中，无人机在与传统的人工作业PK中胜出并不难。传统巡检需要几十上百人亲自到人迹罕至的地方进行纸笔记录。而无人机替代高难度人工作业，可以大幅度降低人工成本。

但如何与同样可以取代人工作业的固定摄像头检查方案竞争？

固定摄像头为了经济效益考量，通常部署在关键区域、关键组件、关键设施、关键物品和关键岗位。用最少的摄像头、最经济的摄像头实现关键覆盖。

无人机的固有优势则是灵活性和覆盖面，自由安排巡检范围，探寻死角区域。

再进一步，就需要无人机厂商去思考创造降本优势、满足更细致的场景需求了。

无人机在巡检方面的独特优势，在铁路、山地、海面等多样化场景中都发挥出了巨大的替代潜力 图源：江苏启飞官网

以大疆的解决方案为例——

通过云端作业平台和飞行作业软件，实现空地协同；

再加上可见光和红外云端建图功能，灵活规划巡检路线和实时查看。

开发无人值守系统，研发无人机机场，再加上夜视级相机，让一架无人机+一个占地不足一平米的无人机机场，就可以针对7公里半径区域实现24小时自动连续作业。

立方知造局****发现，无人机企业在行业应用端向服务型角色转换，还有以下几个重要表现：

从单一产品到组合产品：无人机、地面机场（充电站）、地面无人车等；

从硬件产品到数字化平台：包括云平台操作系统、建图软件等；

从人工操作到无人化：人工部分缩向前期规划和结果查看，中间的固定飞行任务自动化。

无人机云平台系统 图源：大疆

**整个行业的竞争态势都发生了微妙的变化。**与当下从消费互联网到产业互联网的转向颇为同调——

消费互联网强调短平快与垄断，就像那些年航拍无人机的性价比之战与疯狂迭代；而产业互联网则更强调对具体行业的深度认知与降本增效，如今无人机在行业应用的拓展中，能否对场景深度把握是最大挑战。

4. 结语

中国民用无人机的前方，没有先行者。全世界的企业都一起走在探索的路上。

这意味着不存在国外领先企业反手加以钳制，也意味着每一步的技术创新和应用拓展都需要我们自己探索。

过去，中国无人机吃了国内电子产业链的红利，占了飞控技术的先机，得以领先全球。而现在，行业应用正成为中国无人机的新战场。

无人机就像飞机和汽车，经验的累积同样是壁垒的重要组成部分。举个例子，国产大飞机的研发制造在这些年突飞猛进，不过还有一项短板：适航标准。

一套适航标准，是近百年航空史的经验与血泪教训的积淀。由于航空经验相对较少，要完善出自己的一套标准，仍需付出时间与努力。

对于民用无人机来说，中国有全世界最大的工业制造环境、最大的农业植保需求、最蓬勃的新能源发展机遇，等待开垦的用武之地很多。

换言之，中国无人机要想滚雪球，脚下踏着的就是一片一眼望不到边的巨型雪场。

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