植保无人机是未来农业的翅膀！

【蜂耘网 无人机】植保无人机现状

 

01、农业航空植保机的起源

 

　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;日本目前是世界上农用无人机喷药的覆盖率最广的大国，广泛应用于水稻、森林等病虫害防治。

 

02、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。

 

03、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。

 

04、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。

 

05、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。

 

06、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;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。

 

国内农业植保方式统计

 

国家政策补贴力推

 

由于农林植保无人机在农作物的播种(授粉)、洒药、施肥，以及长势和病虫害的监测等方面无论与人工相比，亦或是与传统机械相比均具有明显优势，因而近年来国家出台了许多扶持农林植保无人机的政策，支持植保无人机的发展。具体如下图所示：

 

（图片来源：前瞻产业研究院）

 

国家政策的引导和地方政府农机购置补贴等工作的落实，推动了农业无人机在农业生产领域的推广应用，农业生产机械化进程加快，农业无人机产业将得到进一步发展。

 

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发展提供有利的条件。

 

　　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。

 

农业航空植保效益高

 

目前我国农林植保无人机主要防治作物包括水稻、小麦、玉米、棉花等，总体可减少农药使用量20%以上、节省用水90%以上，提高农药利用率30%以上”。

 

（图片来源：前瞻产业研究院）

 

这充分说明我国植保无人机相比传统农业的优势。未来发展农业科技将是必然趋势。

 

　　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。

 

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。