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滨航植保无人机:让中国农业发展插上飞的翅膀

发布时间:2021-12-23 16:40:17

植保无人机现状



01、植保机的起源

 1911年德国:最早提出用飞机喷洒农药控制森林害虫的计划;1949年美国:开始研制专门用于农业的农用飞机,航空喷雾技术也有了很大的进步;1987年日本:最先研制成功农用无人直升机,Yamaha 公司受日本农业部委托,研制生产出载药量20kg喷药无人直升机R-50——有人机到无人机;日本目前是世界上农用无人机喷药的覆盖率最广的大国,广泛应用于水稻、森林等病虫害防治。


02、农业航空植保在中国的应用情况?

1951年5月,中国民航广州管理处派出一架C-46型飞机,连续2天在广州市上空执行了41架次的灭蚊蝇飞行任务,揭开了中国农业航空发展的序幕。自1973年以来,中国农业航空年作业量基本上在20000~30000h上下波动。


  中国植保无人机从2004年开始,科技部863计划、农业部南京农机化所等开始无人机植保的研究和推广;2007年我国第一架工程型植保无人直升机开始产业化探索。

  2014年起,随着国家政策的推动,植保无人机出现蓬勃发展态势。目前从业企业约300家,但产品可稳定使用企业仅十余家。



03、农业植保无人机是什么?

指用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,该型无人机由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒作业,可喷洒药剂、种子、粉剂等。


04、农业植保无人机的产品分类?

按飞行动力,分为油动(单旋翼)和电动两大类,其中电动无人机又分为单旋翼和多旋翼。

油动单机价格贵,燃料成本便宜,操作复杂,日本普及率极高;电动单机价格便宜,燃料成本贵,操作简易,在国内可能有优势。


05、无人机植保的优点?

高效自动化:随着土地流转,大型农场将持续产生,对种植业的机械化自动化程度要求提高。植保无人机单日作业面积可达300亩,效率高于常规喷洒数十倍。且作业采用飞控导航自主作业,喷洒前,将农田里农作物的GPS信息采集到,并把航线规划好,飞机基本可实现自动作业。


  替代人力,安全性高:农村青壮年劳动力稀缺,人力成本日益增加;且农药对人体伤害较大,年轻人不愿意进行农药喷洒。植保无人机可远距离遥控操作,避免了喷洒作业人员暴露于农药的危险,保障了喷洒作业的安全。

  节省资源,降低污染:农业植保无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式,可以节约50%的农药使用量,90%的用水量,大大降低了资源成本。

  防控效果好:飞机飞行产生的下降气流吹动叶片,能使叶片正反面均能着药,防治效果相比人工与机械提高15%~35%,应对突发、爆发性病虫害的防控效果好;不受作物长势的限制。



06、为什么无人机植保推广有必然性?

“十二五”至“十三五”期间,土地流转率提升,需要大规模作业,但农村年龄结构老化、劳动人口缺失,植保作业领域迫切需要提升机械化;

  我国农业植保方式以手动施药为主,占比高达93%,地面机械式植保药械占比约6%,航空植保占比极低;

农药植保期一般发生在6-9月底的农忙时节,需要大量劳动力进行喷洒,且虫害发生后蔓延速度很快,需要3-5天内快速喷药,人工喷药每天仅10-20亩,无人机每天喷药300亩,可快速完成防治工作。


国内农业植保方式统计







国家政策补贴力推





由于农林植保无人机在农作物的播种(授粉)、洒药、施肥,以及长势和病虫害的监测等方面无论与人工相比,亦或是与传统机械相比均具有明显优势,因而近年来国家出台了许多扶持农林植保无人机的政策,支持植保无人机的发展。具体如下图所示:


图片来源:前瞻产业研究院)


国家政策的引导和地方政府农机购置补贴等工作的落实,推动了农业无人机在农业生产领域的推广应用,农业生产机械化进程加快,农业无人机产业将得到进一步发展。






无人机植保渗透率极,低弹性大



 农村人口老龄化、缺失,农业机械化有必然性

       据中国农机流通协会的调查显示,农机合作组织、种粮大户、家庭农场、农民合作社在消费主体中的比重正以15%的年均速度快速增长,新型农业主体的崛起,以及新形势下农资市场的一系列变革,都在为我国农用飞机作业的发展提供有利的条件。

  农田远离城市,安全飞行距离足够大,不需要飞跃民居或住宅,并且为了达到最佳喷药效果需要低空低速飞行(一般低于3米,飞行速度小于10米/秒),很好的规避了全球大部分市场的空域管理限制,有潜力快速渗透;

  由于需要负重飞行,对飞行控制、稳定性、巡航能力都有更高的要求,从技术上有别于目前主流的无人机产品,有一定的技术壁垒。


  农业航空植保效益高

目前我国农林植保无人机主要防治作物包括水稻、小麦、玉米、棉花等,总体可减少农药使用量20%以上、节省用水90%以上,提高农药利用率30%以上”。

图片来源:前瞻产业研究院)


这充分说明我国植保无人机相比传统农业的优势。未来发展农业科技将是必然趋势。


  无人机具有更高性价比

  有病虫害防治、卫生防疫消杀上有优势。但若作业过高,雾滴飘移难控制且易造成污染,若作业过低,易发生撞击事故。人机与无人机相比,载液量更大、喷洒作业效率更高,在大面积农田

  无人机中,油动力无人机药箱容量一般为10-25L,较电动无人机8-17L的大,且作业效率高。但是相对电动无人机,其进入门槛更高:操作复杂,售价高,回收周期长。目前电动无人机更具有吸引力。






全产业链具备经济性,推广热度大


飞防大队购买无人机植保,工作天数对回收周期影响最大,中性预测下一年工作50天,回收周期电动1.4年、油动2.4年,电动无人机的回收周期显著快于油动。

  深蓝、亮蓝亮色是不同补贴程度的假设下,油动机和电动机的周期。可见,工作日超过50天后,可快速回收投资成本。

  悲观假设购机无补贴。若工作天数在40天以下难以回收成本。

  乐观假设购机补贴力度较强,工作天数在60天以上,成本回收期2年或2年以内,将激发行业的爆发。


无人机成本回收


  详细成本运算假设:飞防大队购买无人机植保,工作天数对回收周期影响最大,中性预测下一年工作50天,回收周期电动1.4年、油动2.4年,电动无人机的回收周期显著快于油动。

  经济性测算:车载平台单价10万/台,每台搭载2架无人机。

  作业时间:从6月15日到9月30日是植保的农忙期,一般在80-100天。东北地区一季种植植保天数30-50天,河北、河南等中部地区在60-80天,广西、福建、海南等南方地区植保天数90-120天。


成本:拆分成本:固定成本包含折旧、固定人工、保险;变动成本包含发动机、燃油、电池、炸机维修。

  折旧:油动5年折旧,电动3年折旧,20%备用机

  人工:1.5-2人/台飞机*12月*2千元固定工资*1.35(含35%固定工资三险一金)+提成1元/亩*1.5-2人;(油动难操作、电动易操作)

  燃油:0.5元/亩;发动机:每200小时更换一次发动机,0.5万元/台发动机;

  电池:200次充放电(200架次飞行,一次15亩),1.5万元一组电池

  保险:0.3-0.6万元/年

  维修:假设每5天炸机一次,油动维修500元/次,电动100元/次飞机飞行产生的下降气流吹动叶片,能使叶片正反面均能着药,防治效果相比人工与机械提高15%~35%,应对突发、爆发性病虫害的防控效果较好。喷洒的有效性:人75-76%;有人机30%,无人机50%。


  农户雇用飞防大队植保,单位植保费用可下降30-50%。

  人工打药收费20-25元/亩:每天10亩。

  无人机打药收费10-15元/亩:每天300亩,效率是人工的30倍, 2个人作业的人工成本平摊后1元/亩;喷洒技术采用喷雾喷洒方式,节约农药50%,节水90%,大量节约费用。


END



依据国家民航总局《民用无人机驾驶员管理规定》,无人机操作者应当依法依规取得相应等级无人机执照。学习无人机,就来滨航无人机学院!

滨航无人机学院

滨航无人机培训学院位于美丽的山东滨州。中国民航局指定的考点同时也是中国民航局审定后合格的培训基地。我们拥有丰富的教学经验和实训场地,凭借较高通过率及取证数,已有多名学员顺利毕业。如果你想参加无人机培训那就联系我们吧!


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