2022年無人機行業(yè)報告:新時代開啟無人裝備新篇章
報告出品/作者:安信證券、張寶涵、溫肇東、宋子豪、馬卓群
以下為報告原文節(jié)選
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1. 無人機定位在逐漸改變,從輔助力量變?yōu)橹髁αα?,我國正值產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展期1.1. 無人機具備作戰(zhàn)優(yōu)勢
相比于研發(fā)周期漫長、成本高昂的載人飛行器,軍用無人機具有戰(zhàn)場適應能力強、成本低、配臵靈活、任務多元化等優(yōu)勢。
1 )戰(zhàn)場適應能力強。由于無人機不用受人的因素限制,因此在極端惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境下,如核生化威脅、長航時、高風險的戰(zhàn)場中能夠更好的完成任務并實現(xiàn)“零傷亡”的目標。由于無人機不用考慮飛行員的存在,因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計上就具有非常大的靈活性,在滿足空氣動力學的基礎(chǔ)上有著豐富多樣的結(jié)構(gòu)。同時其體積相對較小,易于采用各類隱身措施提高防雷達、防紅外、防目視能力。同時,無人機的起飛/著陸方式多樣,除超大型/大型無人機外,都可以采取各種方式進行發(fā)射和回收(包括空中發(fā)射/空中回收),對戰(zhàn)地機場的依賴極少。
2 )低成本,高效費比。無人機的低成本體現(xiàn)在兩個方面:一是制造成本低,目前最貴的全球鷹無人機造價低于 F16 和 F22,主要由于無人機減少了各種生命維持系統(tǒng)。二是培訓/維護/使用成本低,無人機的控制員最快需要 48 小時的訓練方可執(zhí)行任務。高效費比的體現(xiàn)就在于目前無人機已經(jīng)能夠完成大量有人駕駛飛機能執(zhí)行的任務,且低成本的優(yōu)勢可以使無人機專業(yè)化做到很高,避免了多用途帶來的成本增加。
3 )配臵靈活,任務多元化。無人機由于在體積、使用、維護上的綜合優(yōu)勢,使其在戰(zhàn)場中配臵相當靈活,現(xiàn)有的各類平臺經(jīng)過簡單改裝都可以支持良好的無人機使用。微型無人機甚至全套系統(tǒng)都可以通過士兵背負的方式進行配臵。從而使得各戰(zhàn)術(shù)單位能夠很方便的獲得無人機支持。同時,現(xiàn)有各類無人機系統(tǒng)在設(shè)計時均采用平臺化、模塊化的方式,各任務模塊可根據(jù)實際情況進行靈活調(diào)整,充分發(fā)揮平臺優(yōu)勢。
1.2. 無人機具備偵察、協(xié)同、作戰(zhàn)等全方位能力,作戰(zhàn)模式多樣化由于戰(zhàn)爭形態(tài)的不斷演進和軍用無人機技術(shù)的不斷發(fā)展,催生了一些以軍用無人機為主戰(zhàn)裝備或重點參與的作戰(zhàn)樣式。
1 ) 無人機單獨遂行作戰(zhàn)任務無人機單獨遂行作戰(zhàn)任務系統(tǒng)主要由察打一體無人機、C4ISR 體系和地面控制站組成。其作用是有效地實施壓制敵防空力量和打擊任務,即在戰(zhàn)斗開始階段,無人戰(zhàn)斗機先發(fā)制人,以高隱身性能和高機動性能完成空空、空地作戰(zhàn)任務;在其他階段,察打一體無人機保持不間斷的警戒,對隨時可能出現(xiàn)的地面威脅實施致命打擊,以維持對敵方綜合防空力量的壓制。
2 )有人- 無人協(xié)同作戰(zhàn)在有人-無人協(xié)同作戰(zhàn)樣式下,通常有人機負責指揮多架無人機執(zhí)行攻擊任務,實現(xiàn)分布式協(xié)同攻擊作戰(zhàn)。有人機將已探測到的目標信息通過協(xié)同網(wǎng)絡(luò)實時傳輸給無人機集群,啟動無人機電子戰(zhàn)和武器系統(tǒng)發(fā)射指令,壓制敵防空系統(tǒng)。有人機完成信息的綜合處理、聯(lián)合編隊的戰(zhàn)術(shù)決策、任務管理以及對無人機的指揮控制,由無人機完成自主飛行控制、戰(zhàn)場態(tài)勢感知以及對空/對地目標的最終打擊。有人-無人機協(xié)同作戰(zhàn)主要依靠有人機無人機之間以及其他戰(zhàn)場態(tài)勢感知資源的共享共用,從而提高整個系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。
3 )無人機蜂群作戰(zhàn)
無人機蜂群作戰(zhàn)是將一定數(shù)量的低成本、小型化、智能化的無人機集群按照程序設(shè)計實現(xiàn)一定作戰(zhàn)功能的作戰(zhàn)樣式。蜂群作戰(zhàn)可以有效提升通信、指揮、情報偵察、戰(zhàn)場態(tài)勢感知和攻擊能力,且能夠有效壓制和打擊敵通信、防空系統(tǒng)和戰(zhàn)斗部,主要遂行潛入式偵察、先導式突防、飽和式攻擊和精準性獵殺任務。一般在己方高價值攻擊型武器發(fā)起攻擊前,由無人機蜂群先行偵察、攻擊,一方面對敵造成殺傷,另一方面可精確感知敵防空和兵力部署情況,為下一步軍事計劃奠定基礎(chǔ)。無人機蜂群通過三角定位、時頻差等無源精確定位與瞄準技術(shù),綜合利用多平臺上的偵察資源,統(tǒng)一進行任務動態(tài)分配,為引導目標信號干擾提供決策,壓制敵方導彈防御系統(tǒng)、切斷敵通信并實施網(wǎng)絡(luò)攻擊是一種常見戰(zhàn)斗場景。
4 )作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的重要節(jié)點
軍用無人機可作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的重要節(jié)點,承擔探測、識別、打擊、評估等不同任務,甚至部分指揮控制任務。偵察無人機具有強大的信息處理和分發(fā)能力,從而實現(xiàn)傳感器、武器系統(tǒng)和指控網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)、互通和防御體系的無縫集成。為響應指控、通信一體化戰(zhàn)場管理,攜帶復雜任務載荷的無人機將與無人飛艇、有人駕駛飛機、太空信息平臺以及地面站等進行聯(lián)網(wǎng),將傳感器、武器系統(tǒng)與指控數(shù)據(jù)流進行集成,形成統(tǒng)一的空情態(tài)勢圖,取得顯著信息優(yōu)勢。
5 )作為空海一體戰(zhàn)的重要組成
空海一體戰(zhàn)構(gòu)想是一種全維作戰(zhàn)理念,其實質(zhì)是強調(diào)美軍利用在航空航天、網(wǎng)絡(luò)、電子技術(shù)等方面的壟斷優(yōu)勢,以空海作戰(zhàn)力量、太空及網(wǎng)絡(luò)空間作戰(zhàn)力量為主導,打造由天基平臺、空基平臺和?;脚_構(gòu)成的多層次立體作戰(zhàn)體系,旨在摧毀作戰(zhàn)對手的反介入作戰(zhàn)能力。美軍 X-47B 在空海一體戰(zhàn)中的定位是前出打擊的先鋒,當其面臨反艦彈道導彈威脅時,可憑借X-47B 的隱身能力和作戰(zhàn)半徑潛入敵方防御嚴密的沿海地帶發(fā)起攻擊,其最大意義是可使美軍航母處于戰(zhàn)場外,這是其他武器平臺無法比擬的。
1.3. 無人機在戰(zhàn)場中應用日益廣泛
由于無人機的技術(shù)的升級與作戰(zhàn)模式的不斷多元化,戰(zhàn)爭中的應用增多 ,依賴性增強 。海灣戰(zhàn)爭中,美軍派遣 6 個無人機連參戰(zhàn),執(zhí)行 522 次飛行任務,為多國部隊實時了解戰(zhàn)場態(tài)勢及評估空襲效果提供了重要依據(jù),對干擾、壓制伊拉克防控體系和通信系統(tǒng)發(fā)揮重要作用。
科索沃戰(zhàn)爭中,美國及北約盟國率先使用無人機執(zhí)行先鋒開路的任務,共使用“捕食者”、“獵人”、“先鋒”、“紅隼”、CL-289、“米拉奇 -26”及“不死鳥”7 種型號的無人機 300 多架。
1.4. 2023 年美軍無人機投入大幅上升,現(xiàn)有無人機數(shù)量龐大
美軍 2019 年達到近 6 年采購無人機的高峰,達到 29.58 億美元,隨后回落,2021 年達到近年最低點,達到 17.75 億美元。
按照美軍 2023 財年計劃,其無人機經(jīng)費將大幅回升,預計支出 27.12 億美元 ,同比增長 35% 。其中 MQ-1B/MQ-1C(0.18 億元),MQ-9(4.97 億元),MQ-4C/RQ-4(10.47 億元),MQ-25(11.51 億元)。
美軍無人機裝配數(shù)超過 10000 架。隨著無人機的不斷發(fā)展,軍用無人機不再僅執(zhí)行情報收集、長期監(jiān)視和偵察任務,能夠完成的任務類型已擴展到電子攻擊、火力打擊、破壞敵方網(wǎng)絡(luò)節(jié)點或通信中繼等領(lǐng)域。美國現(xiàn)役軍用無人機,不僅技術(shù)先進,并且種類繁多,配備數(shù)量較多的機型主要包括RQ-11 大烏鴉、RQ-12A 黃蜂、RQ-20 美洲獅、RQ-6A 警衛(wèi)、MQ-1C 灰鷹、MQ-9 收割者、RQ-7 影子和RQ-4 全球鷹。截至 2019 年,美軍無人機裝配數(shù)量已達到10691 架。
1.5. 我國具備無人機發(fā)展條件,產(chǎn)業(yè)鏈正值快速發(fā)展期
參考美國無人機發(fā)展經(jīng)驗,無人機的發(fā)展需要軍事需求、技術(shù)水平、政策等多重因素共同推進。
軍事需求:20 世紀七十年代起,以色列在中東戰(zhàn)爭中使用有人-無人機配合作戰(zhàn)的作戰(zhàn)效果使美軍意識到利用無人機在戰(zhàn)時可有效執(zhí)行偵察、干擾、欺騙、電子支援等任務,不僅可降低人員損失的風險,亦可有效降低作戰(zhàn)成本。美軍提升了無人機的地位,將其作為一項可改變未來戰(zhàn)爭發(fā)展態(tài)勢的主要航空裝備進行發(fā)展,并在多次戰(zhàn)爭中進行大規(guī)模使用。
政策支持:美國政府通過調(diào)整國防科技政策,同時減免稅收、鼓勵企業(yè)合作和加強對知識產(chǎn)權(quán)的保護來營造良好的氛圍,促進企業(yè)的研發(fā)活動,使提升無人機整體性能的技術(shù)得以不斷集成,為無人機主要部件的發(fā)展提供堅實的技術(shù)支撐。
技術(shù)水平提升:無人機相關(guān)企業(yè)通過一次次實戰(zhàn)的檢驗加速了無人機的改型,提升了無人機的任務效能。無人機在執(zhí)行偵察、干擾、欺騙、電子對抗、戰(zhàn)況評估等任務的同時,其新的任務領(lǐng)域不斷被拓展開來,又進一步促成美軍作戰(zhàn)思想的調(diào)整,從而進一步改變了美軍作戰(zhàn)方式。
我國具備無人機的發(fā)展條件,且正值無人機產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展期。隨著機械化與信息化的發(fā)展觸及天花板,智能化將牽引機械化和信息化向更高水平層次演進,進一步提高作戰(zhàn)效能。相較“十三五”規(guī)劃強調(diào)信息化,“十四五”規(guī)劃首次提出加速武器裝備升級換代和智能化武器裝備發(fā)展,且 “二十大”報告提出要加快無人智能作戰(zhàn)力量發(fā)展,我國 無人化裝備將成為重點發(fā)展方向之一。
無人機在無人裝備中占據(jù)重要 角色,是無人智能作戰(zhàn)的主要裝備之一。 隨著我國無人機的逐步列裝以及國外軍貿(mào)需求不斷提升,無人機產(chǎn)業(yè)鏈將充分受益。
1.6. 我國無人機技術(shù)已后來居上,部分性能超越國際先進水平
我國軍用無人機后來居上,翼龍和彩虹等系列無人機性能達到甚至超過國際先進水平。我國的軍用無人機起初以模仿蘇聯(lián)為主,由于 60 年代中蘇關(guān)系惡化,我國開始獨立自主研發(fā):1967 年成功自行研制長空一號無人靶機,此后,長虹一號、ASN-206、WZ-2000 等機型相繼問世。隨著我國軍隊革新,軍隊質(zhì)量和素質(zhì)得到更加重視,無人機作為新一代武器,成為部隊列裝的重點,得到快速發(fā)展。我國現(xiàn)役無人機包括偵察機、察打一體機、戰(zhàn)斗機、靶機等多種類型,其中翼龍、彩虹等系列無人機經(jīng)過多代的更新,部分性能已經(jīng)達到甚至超過國際水平。
2. 軍用無人機 行業(yè)分析
2.1. 全球 軍用無人機市場 現(xiàn)狀與發(fā)展前景
2.1.1. 全球 無人機 市場 :規(guī)??焖偕仙娪谜急茸畲?/b>
全球無人機市場規(guī)模激增,復合年增長率達到 8.73% 。根據(jù) Drone Industry 數(shù)據(jù),2019 年無人機市場約為 259 億美元,2025 年預計將達到 428 億美元,2021 年到 2025 年的復合年增長率達 8.73%。全球國防軍大量采購軍用無人機方面助推無人機市場增長。無人機在各種商業(yè)應用中的使用不斷增加,例如監(jiān)視,測繪,精確農(nóng)業(yè),空中遙感和產(chǎn)品交付,也促進了無人機市場的增長。
軍用無人機規(guī)模最大,占全球市場無人機規(guī)模 六 成 以上,是驅(qū)動無人機市場規(guī)模的主要因素。無人機按照應用場景分類,軍用和民用兩大類。根據(jù) Drone Industry Insights 數(shù)據(jù)顯示,2019年全球軍用無人機占比 62.25%,民用無人機占比 34.75%。軍用無人機戰(zhàn)爭及反恐中的使用以及國防軍對現(xiàn)代戰(zhàn)爭技術(shù)的需求不斷增長,推動了無人機市場的增長。
全球無人機市場中 北美 占比最大 ,并將在繼續(xù)保持主導地位。市場規(guī)模次之的是亞太和歐洲地區(qū)。北美無人機市場空間增長主要由于針對用于軍事監(jiān)視和偵察任務無人機需求的增加。此外,在美國和加拿大等國家,用于搜索和救援行動和安全目的以及用于建筑行業(yè)的商用無人機使用的增加也推動了北美無人駕駛飛機市場的增長。
無人機種類繁多,有多重劃分方式。根據(jù)應用領(lǐng)域可以分為軍用、民用和工業(yè)級;根據(jù)尺度可以分為小型、中小型以及中大型;按任務高度可以分為超低空、低空、中空、高空以及超高空。按照活動半徑可以分為超近程、近程、中程和遠程;按照飛行平臺可以分為固定翼、多旋翼、直升機等;按照控制方式可以分為無線電、4G/5G、有線控制、自動程序控制、綜合控制;按照視距可以分為可視視線、擴展視線和超視距。
全球無人機生產(chǎn)單位眾多 。通用原子公司(美國),諾斯羅普〃格魯曼公司(美國),德事隆公司(美國)和波音公司(美國)是軍用無人機市場上的主要參與者,而深圳 DJI(中國),派諾特(法國),3D 機器人技術(shù)公司(美國),Aeryon Labs(加拿大)是商用無人機的主要參與者。通用原子公司(General Atomics)是軍事無人機市場上的領(lǐng)先企業(yè)之一,該公司提供各種產(chǎn)品,包括無人機平臺,傳感器系統(tǒng)和地面控制站,是戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略無人機市場的領(lǐng)導者之一。
2.1.2. 全球軍用無人機市場 :北美地區(qū)是最大軍用無人機市場
全球軍用無人機市場規(guī)模 持續(xù)高速增長 ,到復合年增長率達到 7.90% 。根據(jù)《defense drone market report》的數(shù)據(jù),2021-2028 年,全球軍用無人機市場將從 93 億美元增長到 169 億美元,復合增長率為 7.90%。根據(jù)市場的區(qū)域分析,亞太地區(qū)的國防無人機市場在 2028 年將有 41 億美元的收入,預計將以 8.4%的復合年增長率增長。預計固定翼系統(tǒng)細分市場將在全球市場中占據(jù)主導地位,從 2020 年的 47.97 億美元增長至 2028 年的 86.46 億美元,年均增速達到 7.64%。由于在執(zhí)行遠程任務中的優(yōu)勢,固定翼系統(tǒng)廣泛用于軍事和國防,主要由世界各地的各種軍事力量使用。
北美地區(qū)成為 2019 年最大的軍用無人機市場 ,其次是亞太和歐洲。軍用無人機市場根據(jù)區(qū)域細分為北美,歐洲,亞太地區(qū),中東,拉丁美洲和非洲。美國是軍事無人機的最大研究者,生產(chǎn)者和使用者。蒂爾集團(Teal Group)預計,未來十年美國將占全球在無人機上的軍事研究、開發(fā)、測試和評估(RDT&E)支出總額的主要份額,并將占全部軍事采購的一半以上。
2.1.3. 軍用無人 機競爭梯隊:美國占據(jù)優(yōu)勢,中國技術(shù)不斷提升
從全球軍用無人機的技術(shù)水平上看,美國、以色列、英國和法國等國家的軍用無人機研制生產(chǎn)水平處于世界的先進行列,技術(shù)水平?jīng)Q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。這些國家軍用無人機的型譜基本完備并占有大部分國際市場份額;緊隨其后的是以中國、俄羅斯、日本為代表的國家,具備一定的軍用無人機自主研發(fā)能力,但性能指標與先進國家還有一定的差距。
全球排名前 5 位的無人機研制廠商中,美國企業(yè)占據(jù)了前 3 名,分別是通用原子技術(shù)公司、諾斯洛普〃格魯門和波音,相比其他國家地區(qū)的廠商無論是產(chǎn)銷規(guī)模還是市場份額處于領(lǐng)先地位。美國主要的無人機包括“全球鷹”和“MQ-9 死神”。
2.2. 中國軍用無人機市場 現(xiàn)狀與發(fā)展前景
2.2.1. 中國 軍用 無人機的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀 :我國 軍用無人機主要由各大軍工集團研制中國入 軍用無人機從仿制到自主研發(fā),進入 21 世紀后開始爆發(fā)式增長。中國研制無人機已有四十多年的歷史,先后研制成功長空一號(CKl)無人靶機系列、長虹高空高速無人偵察機、T6通用型無人機、Z5 系列無人偵察機和 ASN 系列無人機等。其中幾個比較典型的機型是長空1 號(CK1)高亞音速靶機、“長虹 1”高空多用途無人機、ASN206 多用途無人機和 ASN104 小型低空低速無人偵察機、利劍無人機等。進入 21 世紀后,中國軍用無人機開始爆發(fā)式發(fā)展,中國目前在研和在用的無人機型多達上百種,小型無人機技術(shù)逐步成熟,戰(zhàn)略無人機已試飛,攻擊無人機也已多次成功試射空地導彈。尤其是彩虹系列、翼龍系列的研制成功,標志著中國軍用無人機部分產(chǎn)品已經(jīng)達到同類無人機的國際先進水平。
中國的軍用無人機主要由各大軍工集團研制,主要包括各大軍工集團下屬單位、高校以及民參軍企業(yè)。軍工集團主要包括航天科技集團航天氣動院、中航工業(yè)成都飛機設(shè)計研究所、中航工業(yè)沈陽飛機設(shè)計研究所、中航工業(yè)貴州飛機有限公司,航天科工三院;高校主要包括北京航空航天大學、西北工業(yè)大學和南京航空航天大學;民參軍企業(yè)則包括騰盾科創(chuàng)等。整體而言,軍工集團主要產(chǎn)品集中在中重型偵察型以及察打一體型,包括翼龍系列、彩虹系列以及鷂鷹系列;高校方面,北京航空航天大學產(chǎn)品以大型察打一體無人機為主,西北工業(yè)大學和南京航空航天大學則以中小型無人機為主;民參軍無人機企業(yè)較多,無人機也是創(chuàng)業(yè)的熱點領(lǐng)域,新興民營無人機公司不斷涌現(xiàn),目前民參軍企業(yè)產(chǎn)品主要集中在中小型無人機,以靶機、小型偵察機為主。
中國航天空氣動力技術(shù)研究院 主要型號是彩虹系列無人機。中國航天空氣動力技術(shù)研究院隸屬于航天科技集團,主要從事飛行器空氣動力綜合技術(shù)研究,在航天氣動專業(yè)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位?;谠跉鈩宇I(lǐng)域的技術(shù)積累,空氣動力技術(shù)研究院成功研制了彩虹系列無人機,目前已形成了小型、中型及大型高端無人機的全覆蓋。彩虹無人機目前已經(jīng)形成了彩虹-3、彩虹-4、彩虹-5 等多個系列產(chǎn)品,這些無人機尺寸從小到大,起飛重量從輕到重,在應用方面從偵察監(jiān)視到攻擊等,形成了完備的體系。
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精選報告來源:虎鯨報告