(四)本质:高性能、高可靠与低成本的不可能三角,牵引军民格局
以民用当前市场空间较大的农业植保领域为例,无人机规模放量的前提在于低成本。植保无人机的需求基础包括农村人口用工成本上升、相比人工具有安全高效等多方 优势。植保无人机,是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,该型无人飞机有飞行平台、GPS飞控、喷洒结构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒作业,可以喷洒药剂等。需求本身存在,但作为行业工具,核心在于成本是否可以足 够低到替代人工。我们以1000亩地单次喷洒农药为基础,考虑无人机的全寿命周期, 基于一定假设条件下,我们计算1000亩地单次喷洒农药,人力植保、极飞P80、大疆 T30的成本分别为7.52、3.51、3.7万元,即相对于人工,无人机植保确实具有显著的低成本特征,而若相关无人机成本在7.52万元以上,则相对用户则缺乏替换动力。
无人机系统具有高度复杂性,全寿命周期的可靠性是其持续应用的前提。以军机为例,前期无人机的较低可靠性使其在全寿命周期成本优势上,低于有人机,限制了初期的行业大规模应用。根据美国空军现行标准,飞机事故根据直接损失金额的大 小划分为不同等级,如A级指直接损失在200万美元以上,飞机事故率被定义为飞行10万小时所发生的累计事故,而无人机事故率较高。根据美国政府机构CRS于2022 年4月发布报告《Unmanned Aircraft Systems: Current and Potential Programs》, 1998~2021年财年间,无人机系统的10万飞行小时A级事故率为3.97次,其中MQ-1为6.26次,有人机系统的A级事故率为2.06次。而在无人机发展初期,据美国兰德智 库2020年报告《Trends in U.S. Air Force Aircraft Mishap Rates(1950-2018)》, PRA(远程控制飞机)在1990年代的A级事故率为61.8次,远高于同期其他有人机型。而在民用领域,类似情况也相对较多,如常见的“炸机”事件,无人机的可靠性成为 其持续应用的前提。

我们认为,无人机作为执行各种任务的行业基础工具,存在产品大规模渗透的矛盾, 即高性能、高可靠与低成本的“不可能三角”。无人机主机厂作为系统集成商,主要部件如发动机、任务载荷、机体等方向逐渐成为引导无人机系统升级的主要方向, 在此背景下,想要实现代际的升级,中上游分系统的性能便需要同步创新与升级, 而由于创新环节逐步由中上游主导,大概率会使得无人机的总成本上升。而作为行 业的基础工具,尤其是民用领域,大规模的应用基础是低成本,从而会使得主机厂 主动或被动降低可靠性基础。但是,较低的可靠性基础,使得无人机的损失率或者 维修率较高。对于主机厂而言,低可靠性意味着在维保期内所承担的维修成本过高, 进而带来高成本,降低或摊薄主机厂利润,同时会降低后续客户的复购意愿,形成恶性循环;对于客户而言,低可靠性意味着无人机作为基础的行业工具,其全寿命周期的相对成本优势降低,缺乏替代人工作业的动力。
无人机在军用与民用环节的需求基础不同,使得无人机的“不可能三角”在军用和 民用领域的发挥效果有较大差异,继而牵引市场规模、竞争格局与利润水平的差异。
成本为民用无人机市场格局塑造的根本动力之一。我们强调,民用无人机市场的需求基础在于如何用更低成本实现相关职能,本质在于替代人,因此成本为发挥替代效应的关键。多数主机厂为系统集成商,由于上游载荷分系统多为货架产品,同时下游应用场景分散,使得民用无人机行业的准入及应用门槛相对较低,解释了为何民用无人机生产企业数量庞大。例如,2016年2月新三板挂牌的莱盛隆于同年涉足 无人机植保领域,但因炸机事件等影响现金流,于2018年8月13日在公司内部发布公告,决定正式放弃经营。
装备特性是使得军用无人机领域竞争门槛高且龙头集中的核心原因。与民用客户需 求不同,装备特性强调高性能与高可靠,需求价格弹性相对较弱,使得无人机的“不 可能三角”在军用领域可得到最优解。同时与军用有人机相比,在部分领域,全寿命 周期的成本优势也使得“不可能三角”效应降低。装备特性强调对高性能的需求,而高性能下无人机系统的高可靠程度降低,而高可靠性降低易使得军方用户对于产品 的复购度减弱,因此如何实现高可靠成为军用无人机领域的竞争门槛之一。例如, 以美国军用无人机为例,在列装初期,其A级事故率较高。但随着长时间的飞行使用与技术迭代等,使得无人机的可靠性逐渐提升,强化了原有主机厂的竞争格局。

[ 五、民用:强调载体特征,扩大单位获取数据边际价值 ]
(一)壁垒:多场景应用发挥标准品规模效应,高可靠性降全周期成本
我们认为,载体特征为民用无人机应用本质之一,但如何更好发挥载体特性,实现 在不同场景下以更低成本获取数据,是民用无人机厂商的核心壁垒之一。具体看, 以更低成本发挥载体特征的方向有二,单场景的高可靠、多场景的通用化。前者,强 调发挥主机厂的成本优势,降低因低可靠性带来的后期维护维修成本;后者,强调发挥主机厂的规模经济,降低跨平台的定制属性,是提升主机利润率的关键之一。民用无人机系统的高可靠性,是其成为行业基础工具的必要条件。例如,对于民用 无人机主机厂,稳定可靠的费用与地面指控系统商是其产品竞争力的核心优势之一。据纵横股份招股书,飞控与地面指控系统技术难点主要在于可靠性、功能性及智能 性。可靠性是工业无人机成为行业基础工具的必要条件,它要求飞控与地面指控系统算法具备极高精度的姿态与航迹控制能力、强抗扰动能力、稳定性好等特点,控 制精度及稳定性不因飞机的重心、重量的变化而受影响。若可靠性较低,则无人机易出现“炸机”等事件,即“使用过程中非正常坠地现象”。
实现跨场景的通用化,是发挥民用无人机主机厂规模经济的关键之一。如前文所述, 我们强调因为民用无人机下游应用场景的分散,导致无人机适应环境的能力、搭载 载荷的能力等,在不同飞行平台上存在较大差异。作为OEM厂商,发挥规模经济的重要途径在于规模化量产,因此如何实现机体平台或载荷系统在多场景的通用化、降低跨平台的定制属性,是其提升利润率的关键之一,同时也是民用主机厂的竞争优势之一。例如,据纵横股份招股书,一体化设计及集成技术是其核心技术先进性 的主要体现,其难点在于如何在确保系统发挥最大效能的同时,提高系统的完整性、兼容性和扩展性,并在成本控制、技术自主可控、多元化应用等方面具有优势。是否能够快速集成激光雷达、光谱相机、MiniSAR、航测相机以及侦查吊舱等任务载荷,并实现无人机应用功能以支持各类飞行模式,从而满足不同应用场景和客户的需求是其主要衡量标准。

(二)方向:降低数据的获取成本,是发挥民用无人机替代效应的关键
长期看,我们认为,载体特征+数据获取,决定民用无人机企业核心价值扩张方向有 二,降低数据的获取成本、提高数据的使用价值。我们认为,民用无人机主要系对人工作业的替代,需求在无人机应用之前已经存在,无人机作业的核心过程在于通过搭载不同的任务载荷实现特定场景、特定用户所需需求。在此基础上,我们强调, 对于民用无人机主机厂,其价值创造方向可总结为提高无人机数据获取的边际利润 (附加值),路径有二,降低数据的获取成本、提高数据的使用价值。
降低用户获取数据成本是发挥民用无人机替代效应的关键,因此具备多载荷能力、 多数据获取方式的主机厂,其单位数据获取成本相对更低。
1.集成多载荷能力,是降低数据获取成本的方式之一
以测绘与地理信息行业为例,据纵横股份《发行人及保荐机构关于第一轮审核问询 函的回复意见》,随着航测技术的成熟,无人机逐渐成为高精度测绘领域的重要工 具,是传统卫星遥感测绘和有人机测绘的重要补充。2016年11月,国家地理测绘信息局发布《地理信息科技发展“十三五”规划》,提出将继续开展无人机数据获取技术研究。一方面,由于数据获取多由无人机载荷能力决定,因此具备多载荷工具及 整合能力的主机厂相对更为占优。如纵横股份在提到公司核心技术时提出,在无人机系统集成方面,公司能给通过多元任务载荷集成技术,可快速集成多类任务载荷, 满足不同应用场景和客户需求,并通过高精度航测全域免像控技术,降低了航测外 业的难度和工作量。
2. 具备多数据获取方式的企业,其单位数据的获取成本也相对更低
据上文,在民用无人机主要应用的测绘与地理信息领域,传统获取数据的途径为卫星遥感与有人机航测,但三者应用优劣势不同,具有一定的互补性。据航天宏图《向不特定对象发行可转换公司债券募集资金使用的可行性分析报告》,公司已经规划 自主运营的高分辨率遥感SAR卫星星座,同时已接入多颗高分辨率光学卫星的数据 源,但由于产业数字化转型依赖更高精度、更高频次的数据,因此仅仅使用遥感卫 星在观测能力上存在分辨率不高,受过境等因素限制等问题。与航天遥感相比,航空遥感系统具有自主性强、信息维度广、数据精度高、综合效率高、使用灵活方便等优点。因此公司为实现航空与航天互补,地面辅助的空天地一体化全息感知体系, 在卫星遥感基础上,发展地空遥感,部署大量的无人机平台。考虑不同数据获取方式的优劣性,具备多渠道数据获取能力的企业,其单位数据的获取成本也相对更低。
3. 同时,具备多数据获取获取方式企业,其议价能力及产业链话语权相对较强
公司在2017年对华测导航所售CW-10价格相对其他客户偏低,主要系华测导航当年大量采购该机型,且华测导航作为国内测绘、卫星导航领域的领先企业,渠道范围广、议价能力 强,公司对其采购给予相应折扣。同时,通过纵横股份披露的前五大经销客户销售金额及占比可以观察到,在其披露的报告期内,纵横股份销售给华测导航的经销金额持续减少,主要系华测导航加强其自身无人机产品的推广力度,减少了与纵横股 份的经销合作。
(三)方向:提高数据的使用价值,是形成差异化竞争优势的主要手段
提高数据的使用价值,是民用无人机主机厂进一步实现价值创造的主要手段,也是形成该企业核心壁垒的关键环节。任务载荷是获取数据的实现方式,但近年来创新力量有朝上游载荷供应商集中的趋势。同时,由于民用无人机使用场景、 使用用户在不同区域之间差异较大,从单一客户拓展到多用户难以实现边际成本递减。因此,对于民用无人机主机厂而言,价值创造更为可行的路径或为纵深单一用户的使用场景,从协助用户“获取数据”,向协助用户“使用数据”方向纵深。