长空万里待鹰飞:低空经济发展现状与未来展望| 观点与方案

佚名 来自: 罗兰贝格 2023-07-10

长空万里待鹰飞:低空经济发展现状与未来展望

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今年6月,国内《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》的出台落地引起业内热烈讨论。作为重构交通的划时代产物,低空经济的发展模式在全球与中国均仍在摸索。产业发展虽然势必需要大量的试错与探索,但罗兰贝格坚信,在中国各地方与企业的创新精神与共同努力下,中国在低空经济领域将率先走出一条独特的 “中国道路”。

引言

低空经济作为新型交通产业,通过提升空间维度、解锁空域资源,是智慧城市与智慧民航的有机融合点,未来市场前景极为广阔。今年6月,国内《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》的出台落地引起业内热烈讨论。作为重构交通的划时代产物,低空经济的发展模式在全球与中国均仍在摸索。产业发展虽然势必需要大量的试错与探索,但罗兰贝格坚信,在中国各地方与企业的创新精神与共同努力下,中国在低空经济领域将率先走出一条独特的 “中国道路”。

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低空产业定义

低空经济泛指3000米高空以下的飞行经济活动,以民用客运飞行器和无人驾驶航空器(以下简称无人机)为主,按高度可分为不同层次。低空经济产业是先进飞行器出行(AAM)在城市低空运行的一种变革性和颠覆性的复合新产业,主要以垂直起降型飞机(VTOL)与无人驾驶航空器为载体,广泛应用于载人、载货及城市管理等各类产业形态中。本次讨论重点聚焦于城市场景。

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其中,应用于载货、载人、城市管理等场景的行业无人机正不断涌现,不断提升居民生活质量,完善城市保障体系,带动低空产业升级。

载货场景:快递和配送为目前商业应用最广泛的场景。快递场景即为航线固定、时刻固定,货种以消费类物品为主,配送场景为固定航线、不固定时刻,货种除餐饮外,亦包括药品、试剂样本等,两类在短期呈爆发式增长;而跑腿场景航线时刻均不固定,目前体量较小。无人机载货可有效缓解地面交通压力、加快货物流通效率,同时加强城市应急保障体系,不断提升居民生活质量。

客运场景:包括封闭场景(体验),固定航线(Air Shuttle)和不固定航线(Air Taxi)。短期内直升机模式较为成熟,而eVTOL仍处于产品认证与适航审批通过阶段,暂无商业化应用架次,仍以景区体验为主,中远期将延伸至固定线路的空中巴士模式,最终形成覆盖城内与城际的端到端空中的士。预期在不远的将来,低空出行将成为居民高效出行的重要组成部分。

城市管理场景:在应急救援、城市安防、电力巡检、国土测绘、农林植保、消防等场景展现出广泛的应用前景。无人机城市管理不断加大城市管理边界、提升城市管理效率,全方位保障城市运行安全。

全球低空产业发展现状及典型实践

萌芽初生,方兴未艾

全球低空经济处于培育初期,但潜能巨大。伴随地面交通拥堵问题日益显著、无人机技术逐步成熟,全球正积极探索培育低空经济产业。2022年全球低空经济市场规模已超百亿美元。低空经济产业正由龙头驱动,逐步向综合型产业链构成演进,涉及低空飞行器研发制造、飞行运营服务、配套保障等产业链环节。

在研发制造环节,主机厂负责飞机设计、系统集成、机体制造等,典型企业包括美国Joby、英国Vertical、德国Lilium等。核心零部件则主要包括飞控系统、能源系统、动力系统、通讯系统、导航系统以及机体六大类。其中Joby的首架量产eVTOL原型机与今年6月获FAA颁发特殊适航认证,代表着全球eVTOL的商业化应用时间进一步拉近。

在运营服务环节,载货场景率先启动运营试点。一方面,传统物流企业及科技公司纷纷转型成为专业无人机运营企业。UPS聚焦医疗物资运输场景,其在卢旺达利用Zipline无人机运输救生用品累计逾3.5万次。此外,货主亦延伸布局自营低空物流服务。商超龙头沃尔玛采用无人机将货品直配终端,2022年完成累积6000次无人机配送服务,在美国7个州拥有36个由沃尔玛子公司DroneUp及Flytrex、Zipline共同运营的无人机交付中心。

在配套保障环节,低空经济涉及一套复杂的赋能生态,具体包括起降基础设施、信息基础设施、金融服务、教育培训等众多层面。其中,起降与信息基础设施保障体系通常是各国政府主体参与建设的核心产业链环节之一。

政府牵引,多方参与

放眼全球,各国低空经济均处于发展早期,仍在积极探索阶段。而美国洛杉矶、日本东京大阪作为较为典型的低空经济发展城市,在政策制度及基础设施建设领域的动作具有一定代表性,整体均以国家顶层设计、地方政府牵头引导、市场主体开展实际建设为主要形式,经验值得借鉴。

美国顶层规划早,基础建设初有成效:美国联邦航空管理局(FAA)统一明确UAM硬件基础设施的建设标准及规范要求,并与美国国家航空和航天局(NASA)牵头同产业方深度合作,研发迭代出多项子系统(LANNC系统、国际空域系统等),提供智能、高效、融合的低空管理服务。同时,FAA和NASA为代表的国家机构主导牵头下,地方政府配合试点,市场主体开展实际建设。

日本顶层规划详细,政策制度持续优化:日本由国家机构设计顶层规划、明确各阶段发展目标;在产业应用层面,由政府牵头试点,开展了多个场景的低空实践应用项目;在监管制度层面,由国土交通省统一汇聚管理系统,优化无人机审批监管流程,提升监督管理效率等;在基础设施层面,国家机构也已通过连续性研发项目、牵头市场主体,共同研究开发了相对完善的低空空域管理系统,成果显著。具体发展形式上,也主要由国家及地方政府共同引导,市场主体主要承接落地执行。

中国发展现状与未来趋势

现状:在国内积极的政策环境中,市场主体以及国资平台积极入局,探索低空经济各类场景的创新突破

市场先行,积极探索:货运与客运场景呈现比翼齐飞、多点开花局面,各类玩家均在其擅长领域进行探索。而因飞行器技术、面向客户、能力要求均不同,各细分场景的参与主体各不相同,以龙头一体化探索为主。

载货:针对固定航线、固定时刻的快递场景,顺丰集团旗下丰翼科技已在深圳常态化运营部分路线,重点聚焦快递件及包括疫苗、血清等医疗物资,实现中转场和单元区域之间、医院与检测中心直飞。针对固定航线、不固定时刻的外卖配送场景,美团也以核心商圈为中心,开通由商场至周边社区的航线,配送餐饮、药品、电子消费品等物资,截止今年5月在深圳、上海常态化运营15条航线,累计完成超过单量达十万级;

载人:作为直升机运营方的各通航企业不断拓展航线及飞行架次,如东部通航建设与管理运行机场达30个以上,不断延伸业务至跨境、商务、城际、游览、应急等众多场景;而以亿航、小鹏汇天为首的eVTOL企业也积极在景区体验等场景试点,而根据亿航的EH216-S型号合格审查(TC)工作已经进入到最后的符合性证明和验证阶段,全部进程已经完成超过90%;

城市管理:大疆也作为行业级无人机运营方不断探索与供电局、公安局等部门合作,将无人机批量应用于电力巡检工作,涉及工作包括日常巡检、红外测温、故障定位和清除外飘物等。

场景瓶颈,仍需突破:无人机在各场景基本均已实现试飞,但仍有技术、基建、生态等方面的限制瓶颈。

载货:货运类无人机尽管在电池、降噪、主动避让等方面仍有一定提升空间,但技术上已较成熟,可支持大规模商业应用,未来需核心关注如何提升经济性在商业模式上跑通。具体来看,点对点固定线路的快递场景核心瓶颈在于较高的运行成本限制其规模拓展;5公里内的不定时外卖配送场景现阶段成本也远高于人工,但未来打平实现替代潜力较大,更重要的是,由于外卖场景的高密度飞行对空域划分与飞行审批流程要求高,核心需重点关注监管制度优化;而跑腿场景由于随机性强,需中长期大量投入形成网络规模后方可跑通商业模式,预计成熟节点晚于快递类及配送类。

载人:由于安全考量对载人飞行器技术标准要求更严格,eVTOL仍处于产品上市阶段,技术成熟度最低,仍需提速技术研发以尽早获取适航审批。

城市管理:因巡检、救援等场景替代人效应明显,商业模式已基本跑通,该场景目前发展最为成熟;且由于尺寸类似于消费级无人机,飞行审批也相较其他场景简单。未来伴随产业配套的构建完善,无人机巡检、救援、植保等场景将进一步渗透。

政府助力,优势显著:从全国层面来看,各省份均不断加强低空经济产业地位,其中深圳与江西省在明确发展规划的基础上提出了相应举措,湖南省完善空域划分及协同管理规则,其他城市仍以战略强调为主。

代表低空经济产业政策(截止2023年6月)

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同时,物理与信息基础设施作为业务发展的基础,具有一定的公益与通用属性,因此往往由政府或国企统筹规划。以湖南、安徽为首的各地政府纷纷设立国资平台承接无人机基础设施建设,助力市场主体不断发展。

湖南:湖南省成立通航发展集团作为国有企业,定位承接通航运营、飞行服务、低空监视和产业发展等关键职责,并在设施运行模式、低空飞行服务和政策制度等层面实现了多重模式创新。

安徽:成立安徽省通航控股集团作为国资平台,与民航合资成立子公司,协同复用民航人才、能力、设施等资源,定位通航机场投融资建设运营、通航飞行管理和服务保障、消费市场培育和产业发展、技术研发和人才育引、产业双招双引服务等几大功能,助力行业发展。

未来:伴随技术成熟、制度优化、基建完善、生态丰富,低空经济各场景将蓬勃发展

伴随各类瓶颈的打通,我们相信载货、载人、城市管理等不同场景将在未来5-10年内跑通商业模式,进入成熟运营阶段。为支撑低空经济产业的蓬勃发展,在技术、基建、制度、生态、投资等方面需多方主体共同努力、不断完善。

技术层面:需针对无人机安全、续航、载重、避障、降噪等短板,以市场主体作为核心,产业协会作为支撑,重点围绕飞行控制、智能避障、故障诊断等关键核心技术进行突破,同时关注主控芯片、精密元器件等相关核心零部件国产化能力;

制度层面:由于涉及军方、民航、地方等众多监管单位以及各类市场主体,因此低空经济产业的制度优化可考虑由创新的三方角色,作为协调需求方与监管方之间的沟通桥梁,整合市场主体需求,并作为各类监管方单位的主要对接窗口,提高制度优化与落地效率,并确保制度切实有用;

基建层面:国内外企业都在积极探索,不断完善物理与信息基础设施的布局。为实现基建价值最大化,避免资源浪费,可考虑由政府及相关方统筹规划设施布局,同时市场主体与社会服务主体共同建设落地;

生态层面:行业发展初期阶段无人机产业生态以龙头玩家试点为主,而未来伴随规模增长与产业链成熟,低空经济生态将呈现产业方专业化分工的趋势。随之预计将催生如独立研发制造商、基建提供方、配套保障服务方等深耕细分环节的专业玩家。相应地,投资机构及产业方可持续关注低空生态的创新型企业,适时进行投资孵化,共同推动行业发展。

启示

低空经济作为新型交通产业,通过提升空间维度、解锁空域资源,是智慧城市与智慧民航的有机融合点,未来市场前景极为广阔。低空经济产业仍处起步阶段,且涉及产业链众多玩家,涵盖 “军”“民”“地”等各参与方,其发展有赖于各方共同探索与推动。

对于行业新进者和准备入局者,“大包大揽”的全产业链布局或许并非最优选择;明确自身定位,延伸构建 “低空经济生态圈”的形式更符合发展趋势。一方面,行业逐步走向专业化分工,“术业有专攻”将帮助玩家打造差异化竞争优势;另一方面,多方合作下的成本与风险更为可控。

对于产业推动方(如地方政府及国企),考虑到低空经济作为技术驱动的基础性产业,与现有产业和生态结合后将释放巨大的社会和经济价值,各地方应因地制宜,结合本地特征、资源禀赋、应用场景等,找准布局合适的产业链重点环节(如研发适飞、生产制造、应用运营、机务维修等);同时,各地方需要积极提供必要的政策引导与资源支持,生态企业的孵化与产业发展。

作为重构交通的划时代产物,低空经济的发展模式在全球范围内仍在摸索。虽然势必需要大量的试错与探索,但罗兰贝格坚信,在中国各地方与企业的创新精神与共同努力下,中国在低空经济领域将率先走出一条独特的 “中国道路”,不仅将打造新的增长亮点、释放相关产业发展动能,更将成为全球低空经济的标杆典范,展示中国智慧交通、中国智慧民航、智慧城市建设成果的闪亮名片。

本文由罗兰贝格高级项目经理姚健铭、咨询顾问赵治成共同执笔。


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