机器人年鉴第 4 卷:无人机与空中交通 -摩根士丹利全球实体 AI 团队-The Robot Almanac Vol. 4 Drones & Air Mobility Morgan Stanley Global Embodied AI Team
机器人机器人(SZ:300024)2025-12-18 10:35

报告行业投资评级 * 报告未对无人机与空中交通行业给出明确的投资评级 [1][2] 报告核心观点 * 报告认为,人工智能的解锁、成本下降以及技术进步正在推动无人机和空中交通行业进入一个变革性增长阶段,未来几十年市场规模将急剧扩张 [29][37][275] * 在无人机领域,小型、廉价、可消耗的无人机正成为增长主力,其应用横跨消费、商业和军事领域,展现出“双重用途”特性 [29][60][63][66] * 中国在全球无人机产业链中占据主导地位,尤其是在消费级市场,但地缘政治因素可能影响其市场准入 [68][70][124][143] * 空中交通领域,电动垂直起降飞行器、超音速/高超音速及亚轨道点对点运输等技术有望彻底改变未来出行方式,其发展依赖于电池、材料科学和人工智能导航等关键技术的进步 [358][395] * 当前陈旧的空中交通管制系统是规模化应用的主要瓶颈之一,而人工智能有望对此进行现代化改造 [347][350] 无人机行业分析 市场趋势与驱动因素 * 无人机正朝着更小、更便宜、可消耗的方向发展,主要增长驱动因素包括便携性、可消耗性、易用性、易于生产以及人工智能在导航、目标识别与跟踪方面的解锁 [29][30][31] * 第一人称视角无人机目前已广泛应用于消费、军事和商业领域 [32] * 人工智能是关键赋能者,其发展使得过去需要5个人操作1架价值3000万美元的无人机,转变为未来1个人可操作100架价值500美元的无人机 [37] * 无人机已从玩具演变为工具,并正在成为关键基础设施的一部分 [40] 技术发展与自主性 * 在开放的三维空间中导航可能比在城市街道、工厂等环境中更容易 [45] * 基本的自动驾驶和避障功能无需高级人工智能即可实现,例如基于开源软件的Pixhawk自动驾驶计算机成本仅约400美元 [47][49] * 当今的无人机已实现“有条件自主”,并正在向完全自主迈进,多家公司正在开发更先进的“蜂群”自主技术 [52][55][58] 应用场景与市场规模 * 无人机具有“双重用途”特性:在消费场景用于竞速、摄影和娱乐;在商业场景用于巡检、搜救、执法和农业;在军事场景用于侦察和弹药投送任务 [60][63][66] * 报告预测全球小型无人机(第1、2组)数量将大幅增长:预计2030年约1.3亿架,2040年约9亿架,2050年约20亿架 [275][276] * 全球小型无人机硬件销售收入预测(仅硬件):在基准情景下,2030年约为120亿美元,2040年约为450亿美元,2050年约为750亿美元 [281][283] * 在农业领域,全球有5亿公顷农田使用无人机服务;中国三分之一的农田由无人机服务;无人机分析最高可减少30%的化学品使用;全球有超过40万架大疆农业无人机在运营 [230][231][232] * 在物流配送领域,无人机初创公司Zipline自2016年以来已完成超过150万次配送;中国在2024年通过无人机配送了约270万个包裹;亚马逊86%的包裹重量小于5磅,适合无人机配送 [239][240][241] * 在军用领域,乌克兰军方称俄乌战争中70%的伤亡由无人机造成;乌克兰在2025年初的月无人机产量达到20万架 [258][259][260] * 在公共安全领域,美国目前有1700个警察部门使用无人机;报告预计到2030年美国用于第一响应的无人机数量将达到13.3万架 [252] 产业链与竞争格局 * 中国在全球无人机市场占据主导地位,大疆控制着全球70%的市场份额,在2021年控制了美国80%的商业无人机市场,在2020年,美国公共安全机构操作的无人机中90%来自大疆 [68][70][138] * 美国可能很快禁止大疆产品进口,但目前尚无明确的替代品 [143][145] * 中国的优势得益于“中国制造2025”和“军民融合”等国家政策的支持,包括降低关键行业税率、直接和间接资助研发、投资初创企业以及促进军民两用技术等 [147][151][152][157] * 无人机组件市场高度分散且进入壁垒低,中国的小型爱好公司每天可生产数万台电机,锂电池供应商也以中国公司为主 [98][119][121][122] * 典型的6至10英寸FPV无人机物料清单总成本在350至1000美元之间,其中相机模块占比最高(25-35%),其次是飞行控制器堆栈(15-30%)和无刷电机(15-20%) [85][91] * 主要反无人机方法包括射频干扰、GPS欺骗、定向能武器、网捕、拦截无人机和动能抛射物等 [264][267][268][270][274] 主要市场参与者 * 大疆:全球最大的无人机制造商,占据70%的全球市场份额和90%的全球消费级无人机市场,产品线涵盖FPV无人机、摄影无人机、农业无人机和配送无人机,最新外部融资估值为160亿美元 [293] * Skydio:美国主要的小型无人机制造商,50%收入来自军方客户,产品包括Skydio X10和自主泊机,最新融资估值为25亿美元,2024年估计收入为1.8亿美元 [296] * Zipline:全球最大的无人机配送运营商,已完成超过150万次配送,2023年报告估值为42亿美元 [298] * AeroVironment:美国国防承包商,专攻无人系统,是美国军方小型无人机的主要供应商之一,2024年营收为8.21亿美元,三年营收复合年增长率为22.6% [301] 空中交通行业分析 市场机遇与驱动因素 * 与拥挤的地面交通相比,空中空间利用率极低,目前全球空中通常只有约1.4万架飞机,这为空中交通发展提供了巨大空间 [305][308][318] * 传统航空业创新缓慢,例如波音737的设计在60年间变化甚微,而当前陈旧的空中交通管制系统(76%的系统被评估为“不可持续”)构成了瓶颈,但也为人工智能改造提供了机会 [324][327][347][350] * 电动垂直起降飞行器的单机年收入潜力巨大,相当于10-15辆网约车的收入 [351][352] * 电动垂直起降飞行器的普及依赖于五大关键技术:电机、电池、材料科学、航空电子/卫星通信以及人工智能导航/定位 [358][359] * 电池能量密度预计每两年提高20%,这将有助于解决续航瓶颈 [200] 市场规模预测 * 报告预测全球大型垂直起降飞行器(不包括小型无人机)数量将显著增长:预计2030年约3.6万架,2040年约250万架,2050年约1700万架 [361][362] * 全球大型垂直起降飞行器硬件销售收入预测(仅硬件):在基准情景下,2030年约为80亿美元,2040年约为1250亿美元,2050年约为2700亿美元 [368][369] 技术演进与未来图景 * 超音速旅行的技术并非全新,但过去的障碍(如噪音)正在被解决,例如Boom Supersonic的“无爆音巡航”技术,且监管壁垒正在重新评估 [378][379][383][384][386] * 未来空中旅行可能呈现分层结构:电动垂直起降飞行器用于城内交通,超音速/高超音速飞机用于城际旅行,亚轨道点对点运输用于国际旅行,且全部实现自主运行 [395][396] 主要市场参与者 * Archer Aviation:开发“Midnight”电动垂直起降飞行器,2024年完成了400次试飞,合作伙伴包括美联航、Stellantis等 [406][407] * Joby Aviation:电动垂直起降飞行器公司,已完成超过4万英里试飞,合作伙伴包括丰田、全日空、达美航空等 [316][406][407] * Boom Supersonic:开发“Overture”超音速客机,已获得130架订单,最新融资估值为20亿美元 [376][410][412][413]