【力度】不飛則已,一飛沖天:軍用無人機主題研究

2021-02-15 學術plus

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本文轉載自:軍工匯,文:胡正洋

全球無人機市場正處在快速發展的上升期,這其中軍用無人機佔據80%以上的市場份額,重要意義凸顯;隨著我國軍民融合戰略的貫徹,民營上市公司在軍用無人機研製領域將扮演越來越重要的角色。本文著力於研究我國的軍用無人機市場,走進這場饕餮盛宴,發掘誰會是最大受益者?

一方面,和平與發展仍然是當今時代的主題,但局部戰爭和衝突此起彼伏,軍事需求驅動軍用無人機市場不斷增長;另一方面,我國國防支出保持穩定增長,美國軍費開支縮減速度放緩,俄羅斯發力無人機國防開支高速增長,全球主要無人機研製國家資金預算充足,保證軍用無人機的穩定發展。

假設我國國防支出2016-2020年每年8%增速,則至2020年國防支出將達到1.34萬億。2015年我國軍用無人機產值約為42億元,佔國防支出比例為0.46%,遠低於美國0.8%的支出佔比,假設至2020年,軍用無人機支出佔比達到0.7%,則我國軍用無人機市場將達到93億元,複合增長率達17.23%,整個十三五期間(2016-2020)我國軍用無人機市場總規模將達353億元

中國VS美國,強強競爭下我國軍用無人機優勢明顯:(1)我國已經形成較為齊全的無人機產品矩陣,在各無人機品類都研發出與美國相競爭的機型;(2)我國軍用無人機在性能上稍遜一籌,但價格優勢巨大,性價比高;(3)美國軍用無人機出口手續繁瑣,附加大量法律條款,而我國無人機出口較為便捷;(4)中國獨特的「產學研」研發模式充分調動各方優勢,有利於無人機市場的快速滲透發展。

我國軍用無人機研發主體:(1)高校:西北工業大學、北京航空航天大學、南京航空航天大學等;(2)科研院所:中國航空工業集團、中國航天科技集團第十一研究院、中國航天科工集團、總參謀部第六十研究所等;(3)民營上市公司:威海廣泰、南洋科技、星網宇達等。

軍用無人機的發展可分為三個階段。第一階段20世紀初至50年代:1917年第一架無人機被研製出來;20世紀30年代,第一架軍用無人靶機正式服役,英國的蜂后無人機在海軍和陸軍服役。第二階段20世紀中期至90年代,導航定位、遠程控制技術逐漸成熟,固定翼無人機穩步發展,50年代一些國家開始研發旋翼無人直升機,並在戰爭中使用。第三階段20世紀末至今:無人機由最初的偵察功能拓展至滿足察打一體的複合型無人機,全球鷹、幻影、彩虹等無人機的問世也使得無人機與有人機的差距越來越小;各主要軍事國家也在這個階段加大無人機投資預算,軍用無人機邁入高速發展通道。


最初的軍用無人機為靶機,用於射擊訓練;隨著技術的進步,軍用無人機的功能拓展至偵察監視、情報搜集、空中打擊,通過搭載搭載光電探測、雷達設備以及武器裝備,無人機實現了非接觸、零傷亡、精準打擊的軍事用途。目前,軍用無人機按用途可分為靶機、戰術無人機、戰略無人機和無人戰鬥機。


 隨著軍用無人機技術向民用領域的外溢以及生產成本的降低,民用無人機市場發展迅速。根據IDC和QFY Consulting2016年9月的調研數據。國內民用無人機銷售規模自2014年來呈爆發式增長,預計2018年的銷售規模將達到112億元,同比增速80.65%,至2023年我國無人機市場將達到977億元。從全球來看,2015年民用無人機銷售規模56.9萬架,其中消費級無人機約39.8萬架,佔比70%;至2019年全球民用無人機年銷量將達到393萬架,其中消費級300萬架,佔比提升至76%。


 民用無人機可直接應用於農藥噴灑、森林滅火、人工降雨等;加上專業的成像設備後,還可多方位、多角度拍攝空中影像,如體育賽事、城市宣傳、婚紗攝影的航拍;警用安防上,也可代替人工進行災情檢查、交通巡邏;此外,對於廣袤的森林地區,利用以固定翼為主的無人機進行電力巡航,在提供更加優秀的續航,覆蓋更廣的範圍服務中,降低人工成本,提高了效率。


軍用無人機始終是全球無人機市場的重心所在。根據蒂爾集團的研究數據,2014年全球無人機市場中軍用無人機佔比89%,近些年民用無人機雖發展迅速,但在整體無人機市場中的佔比仍遠不及軍用無人機;預計至2024年,民用無人機市場佔比將增至14%,軍用無人機仍是主要的無人機產品形式。

新交付戰機無人機比重提升。根據蒂爾集團研究數據,全球新交付軍用飛機中,無人機(不含微型無人機)所佔比重將從2010年的8%提升到2018年的15%,而有人戰鬥機/攻擊機/偵察機的比重將從45%下降到44%;全球無人機(不含微型無人機)新交付數量佔比將從2010年的35%提升到2018年的49%,有人戰鬥機/攻擊機/偵察機的比重將從15%下降到14%。

軍用無人機扮演者舉足輕重的角色,這也是本文研究軍用無人機的意義所在,未來軍用無人機的發展關係到整個無人機市場的發展。


軍事需求是軍用無人機主要驅動力

和平與發展仍然是當今時代的主題,但局部戰爭和衝突此起彼伏。一方面,我國的領土爭端一直存在,朝鮮半島形勢複雜;另一方面,中東、東歐等熱點地緣板塊衝突不斷,霸權主義和強權政治依然猖獗。軍用無人機以其零傷亡的特點受到越來越多的青睞,隨著影像、控制、通信等技術的不斷提升,軍用無人機在未來作戰體系中偵查預警、對抗打擊的地位愈發凸顯。

美國國防部對無人機的投資深受軍事戰爭影響。2001年,「9-11」事件後,美國大幅增加軍費支出,2002年,美國國防部對無人機的投資達到7.63億美元,較上一年增長110%。隨後,美國國防部對無人機的投資快速增長,2010年達到峰值37.66億美元。歐巴馬上任後,逐漸削減軍費開支,無人機投資增速降緩。

國防支出保障無人機增長

我國國防支出仍有較大增長空間,軍用無人機也將保持增長態勢。近十年我國國防支出保持穩定增長,2016年國防支出預算9543.5億元,同比增長7.6%,下滑至個位數,但相比於部分發達國家,我國軍費支出增速仍較為可觀。我國國防支出佔GDP的比重為1.32%,遠低於俄羅斯和以色列的5.4%;人均國防費用僅為156美元,遠低於美國的1854美元和以色列的1923美元。


美國國防支出縮減速度放緩。2008年開始美國國防支出出現下滑,2012-2015年,美國國防支出保持負增長。川普上臺後計劃提高國防預算上限,支出必要的經費購置先進軍事設備,包括將陸軍人數增至54萬人、軍艦增至350艘、戰鬥機增至1200架等;由於伊拉克戰爭中美國開支巨大,近年來轉變了武器裝備策略,朝高技術、隱蔽性、小規模、低傷亡戰爭方向發展,軍用無人機恰以低的造價成本和人工培訓成本以及無傷亡的優勢迎合美國軍事戰略的需求,並且在中東、阿富汗等地的實戰中都收到了很好的效果。

俄羅斯國防支出高速增長,發力無人機。俄羅斯自蘇聯解體後,在軍用無人機領域經歷了盛極而衰的變化,因資金不足設備發展計劃停滯了十年,而與此同時,其他國家在無人機的研發中卻突飛猛進。2010年後,俄羅斯大力投入無人機項目,「海雕-10」以高效的性能在敘利亞行動中獲得了成功應用。此後,俄羅斯無人機數量年年增加,目前研製的「巡邏哨-600」無人機,性能可以與美國的「捕食者」攻擊無人機相媲美。


十三五353億市場規模

根據蒂爾集團的預測,全球軍用和民用無人機將由2015年的64億美元增至2024年的115億美元,十年(2015~2024年)支出總額達到910 億美元,複合增長率為6.7%。

根據我們的測算,整個十三五期間(2016-2020)我國軍用無人機市場總規模將達353億元。我國國防支出增長較為穩定,2015年國防支出達9088億元,同比增長9.63%,增速有所放緩,假設2016-2020年每年8%的增長,則至2020年我國國防支出將達到1.34萬億。2015年我國軍用無人機產值約為42億元,佔國防支出比例為0.46%,遠低於美國0.8%的支出佔比,假設至2020年,軍用無人機支出佔比達到0.7%,則我國軍用無人機市場將達到93億元,複合增長率達17.23%,明顯高於全球平均增速。


中國軍用無人機產品種類豐富,性價比高

經過半個多世紀的發展,我國已經形成較為齊全的無人機產品矩陣,在各無人機品類都研發出與美國相競爭的機型。在高空長航時、中空長航時、察打一體等無人機幾個典型應用領域中,中國都研發出相對應美國的軍用無人機產品。如在高空長航時無人機中,美國「全球鷹」是標誌性的無人機產品,於此對應,我國生產研發出同類型的「翔龍」無人機;在中空長航時無人機中,我國則研發出了「翼龍」無人機,對應著美國「捕食者」。


與美國相比,我國軍用無人機在性能上稍遜一籌,但價格優勢巨大,性價比高。參數性能上,「翔龍」在巡航時速方面已經優於美國的「全球鷹」無人偵察機,起飛最大高度已經和美國持平,但「翔龍」的載荷能力較低且續航時間較短;「翼龍」無人機在翼展、時速、攜帶設備方面已經達到了美國「捕食者」無人機的水平,但在續航時間、最大航程上與「捕食者」無人機還有一定差距。價格上,「翼龍」價格僅為美國同型號「捕食者」的1/4,性價比高。


中國軍用無人機出口條件較為寬鬆

美國軍用無人機出口手續繁瑣,附加大量法律條款。2016年10月5日,包括美國在內的45個國家已同意籤署《有關武裝或可能具有打擊能力的無人機出口和後續使用的聯合聲明》。該聯合聲明籤約國同意承諾此類無人機的出口將符合現有的相關國際軍備控制和裁軍規範及多邊出口管制和不擴散制度。

中國軍用無人機出口條件較為寬鬆,部分產品實行申請登記制。2015年7月31日,商務部及海關總署聯合發布了《關於加強部分兩用物項出口管制的公告》,出口部分無人駕駛航空器需向國務院商務主管部門登記,並申請辦理《兩用物項和技術出口許可證》,在取得許可證後即可出口。


「產學研」研發模式獨樹一幟

中國「產學研」研發模式充分調動各方優勢,是我國無人機事業快速發展的基石。所謂產學研,包括軍工集團下屬研究所、高等院校和民營企業。軍工研究所的研發能力強,生產能力充分,產品質量高,是我國軍用無人機研發和生產的主導力量;高等院校在理論研究和創新方面獨樹一幟,注重研發、生產能力較弱;民營企業擁有敏銳的市場嗅覺和銷售渠道,但在基礎研發水平上稍遜一籌。三方優勢互補,研究所和高校的研發能力可與民營企業的製造能力和市場渠相結合,實現協同效應。

美國無人機的研發模式則以政府需求為導向。美國國防部每隔2-3年會制定無人機發展路線圖,指導大型軍工企業從事無人機的研製。

下表詳細梳理了科研院所、高校、民營企業在無人機領域的研製機構。

長期從事無人機研製的高等院校主要有西北工業大學、北京航天航空大學和南京航天航空大學。這三所高校掌握著成熟的研發技術,在無人機的發展歷程中,佔據著舉足輕重的地位。例如,1994年西北工業大學西安愛生技術集團公司研製出的ASN-206系列無人機,以實時視頻偵查系統和配套完整的全系統技術,於1996年獲得了國家科技進步一等獎。此後,無人機的研究和改進從未中斷,2015年閱兵儀式,北京航空航天大學無人機所研製的BZK-005型無人機亮相,該機型無人機是中高空遠程偵察機,隱身性好,廣泛應用於偵察任務和情報搜集。


我國軍工科研院所是無人機研製的主導力量。由中航工業沈飛設計、中航工業洪都生產的「利劍」無人機的成功試飛,標誌著中國成為繼美國和歐洲的第三個試飛大型隱身無人機的國家。此外,中航科技第十一研究院的彩虹系列無人機已經出口巴基斯坦、緬甸等國家,在軍事實戰中表現突出。

隨著軍民融合上升為國家戰略,民營主體能夠更加充分地參與軍工市場。軍工集團以資金實力和科研技術積累了不少優秀的產品資源,結合民營企業「敢為天下先」的創新精神,軍民的深度融合無論是對軍工產業的升級創新,還是對民營企業的盈利增長,都是一個雙贏的舉措。在此背景下,不少民營企業在主營業務之外,通過重組收購紛紛布局無人機板塊。例如鍊石有色於2014年9月發布公告與中國科學院工程熱物理研究所等機構共同出資2.53億元設立成都中科航空發動機有限公司,佔股 21.45%。此外,南洋科技於2016年10月1公布預案,擬收購航天氣動院旗下彩虹無人機科技有限公司100%股權和航天神舟飛行器有限公司84%股權,航天科技集團下屬的優質軍工資產注入上市公司,形成軍民融合的發展格局。

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