在實施鄉村振興大背景下, 農業航空市場廣闊.
在明年植保無人機將在全國範圍內推廣以及實施鄉村振興戰略的大背景下, 農業航空市場廣闊, 不過, 有關我國的農業航空發展情況到底如何, 相信大多數人都不是很清楚.
3月31日, 在華南農大創客空間舉行的第10屆大學生創業集市 '精準農業航空專場' 上, 中國工程院院士, 博士生導師羅錫文教授發表了《中國農業航空發展現狀與趨勢》的講話, 從行業發展現狀, 到發展趨勢 , 亟待解決的問題以及未來的發展對策等方面, 對我國農業航空的發展進行了深度解析.
羅錫文院士講解現場
中國農業航空的發展現狀和趨勢
所謂農業航空, 按照羅錫文院士的定義, 包括為農業(包括林, 牧, 漁業)生產服務的航空事業, 其涵蓋的通用航空經營許可包括三類: 一類包括人工降水, 航空攝影, 漁業飛行, 二類包括航空護林, 航空噴洒(撒), 空中拍照, 科學實驗, 三類包括使用具有特殊適航證的航空器開展航空噴洒(撒). 其主要技術領域, 在作業平台技術, 航空遙感監測技術及裝備, 航空作業技術技術及裝備(具體包括噴藥[航空植保], 施肥, 播種, 輔助授粉).
農用航空飛行器主要為有人駕駛和無人駕駛. 2016年, 有人駕駛航空器農林業航空作業完成5.10萬小時, 比2015年增長21.3%. 而從無人駕駛飛行器看, 截止2016年12月, 植保無人機機型數約233個, 其中單旋翼機型約佔27.5%, 多旋翼機型約佔72.1%, 固定翼機型約佔0.4%. 按照動力看, 電池動力約佔80.3%, 油動力約佔19.7%. 有效載荷量為10, 5, 15, 20, 30kg的機型是主流, 其中10kg的機型最多, 約佔29.6%. 截止到2017年, 全國植保無人機保有量超過1.5萬架, 作業面積約佔全國耕地面積5%. 截至2017年12月31日, 無人機駕駛員合格證數量24407(包括非農業無人機).
農業航空技術在作業效率 , 作業質量, 作業適應性, 作業成本以及應付突發災害能力上, 有著很強的優勢. 隨著配套電池技術的提升, 電池動力無人機的比例將繼續攀升. 未來的中國農業航空發展, 將形成因地制宜 , 走 '多機型 , 多作業方式並舉' 的道路, 智能化程度也將越來越高,, 包括, 精準變數作業, 仿地飛行, 智能路線規劃, 集群協同作業, 這種智能化程度, 如果說在2020年之前是自動階段, 那麼, 從2020到2030年將會是智慧階段, 2030到2040年, 則將是全自主階段.
羅錫文說, 在未來的三個五年計劃中, 如果農業航空年處理耕地面積的比例能達到30%, 我國農業航空市場的需求可能有爆發性增長, 拉動新增機型投入將達到750億元以上. 在國際上, 通用航空產業投入產出比為1:10, 就業帶動比為1:12, 具有極強的拉動效應. 這樣看來, 其未來拉動農業航空服務業產值每年可達1000億元.
但我們必須清醒的是, 與美國等農業航空發達的國家相比, 中國的農業航空產業還是一個尚未真正啟動的大產業.
農業航空領域亟待解決的主要問題
我國的農業航空領域 , 無論是在標準體系, 還會相關政策法規, 核心技術的研發, 服務能力以及產業結構方面, 都存在這樣那樣的問題. 具體表現為:
1, 尚未形成完善的標準化體系.
有人駕駛航空器農林航化作業相關標準約為25項, 其中民航行業標準21項, 農業行業標準2項, 國家標準2項.
2, 農業航空相關政策及法規體系不健全.
農業航空涉及多個部門單位, 管理部門不明確問題依然存在. 政府對農業航空行業的扶持力度也還需進一步加大. 儘管2017年植保無人機購機補貼在浙江(含寧波), 安徽, 江西, 湖南, 廣東, 重慶等6個省(市)開展試點, 但國家更應在政策層面掃除阻礙行業發展的壁壘, 加大對農業航空企業的扶持力度.
研發經費投入不足, 共性核心關鍵技術研究滯後. 羅錫文表示, 十三五國家重點研發計劃專項的布局中包括一部分農業航空行業發展中亟需解決的共性關鍵技術, 但投入的總經費僅為1.12億元. 而目前亟須解決的核心關鍵技術主要包括: 地面與航空高工效施藥技術及智能化裝備與農用航空作業關鍵技術研究與裝備研發 , 前者只有9600萬元, 後者僅1634萬元.
而目前亟待解決的核心關鍵技術眾多, 包括航空噴施專用劑型, 精準農業航空技術, 智能化噴施作業模型以及高智能化, 高可靠性的航空作業關鍵部件.
在航空噴施專用劑型方面, 由於中國農業生產中作物品類繁雜, 病蟲草害種類多樣, 導致相對應的處方藥劑在有效成分含量, 表面張力, 黏度等方面都有較大差異. 因此, 航空噴施專用劑型還需要針對不同作業機型的霧化效果, 藥效以及對作物生理的影響, 開展大量的試驗研究.
在精準農業航空技術上, 包括基於無人機的低空遙感技術, 低空遙感數據解析與作業處方(肥, 藥)決策以及航空變數作業技術(肥, 藥).
智能化噴施作業模型方面, 涉及自動完成作業條件, 飛行器參數, 作業參數及劑型處方的匹配決策.
而在高智能化, 高可靠性的航空作業關鍵部件上, 包括定高定速仿地飛行, 障礙物識別和規避, 霧滴沉積均勻性好, 粒徑變異小的壓力噴嘴, 離心噴頭, 靜電噴霧等技術, 高精度, 高可靠性的飛行和噴施作業技術等.
社會化組織的服務能力不強, 主要表現為植保無人機企業包打天下, 社會化服務組織分工不夠細.
而在企業規模小, 產業結構不合理的問題上, 具體情況是: 註冊資本超億元的企業數量非常少, 大部分企業處於成長的初期階段. 同時, 產業集群度不高, 產品同質化較嚴重. 而且, 產業鏈上下遊間的協同創新能力不足, 沒有形成互補發展的產業結構. 且同質化競爭不斷加劇: 多旋翼電動植保無人機, 整機整合開發成本快速下降, 行業的入門門檻較低, 企業利潤下降
諸如此類的不合理還包括, 龍頭企業和品牌影響力在市場上的作用不夠突出: 在航空作業服務上, 無序競爭, 惡性競爭等現象時有發生;少數企業通過偷工減料, 降低作業質量來降低成本, 嚴重擾亂了市場的競爭秩序, 損害了企業與用戶之間的交易信用環境.
解決好標準和政策等問題才能健康發展
要解決好這些問題, 在羅錫文看來, 可以從包括管理, 模式, 標準, 創新, 應用, 政策幾個方面進行應對.
其中在管理上, 要確保農業航空產業健康有序發展, 就需要明確農業航空的政府主管部門, 統籌管理全國農業航空產業發展, 制定產業發展規劃, 建立市場准入制度和管理規範, 實現政府對農業航空產業技術產品質量和作業安全的有效監管.
在模式問題上, 可以進一步探討中國農業航空的發展模式, 不管是有人駕駛固定翼飛機, 還是有人駕駛直升機, 已獲無人駕駛直升機, 其他如動力傘等.
有關標準的問題, 需要進一步加強中國農業航空技術標準和規範的制定, 其中包括農用航空飛行器產品設計, 生產, 製造的技術標準, 農用航空飛行器產品質量檢測標準與質量管理體系, 農業飛行作業操作人員崗位培訓與資質認證體系以及農業航空作業質量, 防治效果評價和環境風險評估標準規範.
而所謂創新, 需要進一步加強中國農業航空關鍵技術的協同研究. 具體說, 在動力上: 油動機的發動機, 電動機的電池和電動機, 飛控系統上, 提高智能控制模式的可靠性, 穩定性, 在助劑方面: 做好防漂移, 抗蒸發工作, 噴施部件上: 實現霧滴分布, 靜電噴霧, 達到農機農藝融合的地步.
在關於應用上, 需要進一步加強農業航空技術的推廣. 在飛行安全, 環境安全的情況下, 要保證製造和作業的質量, 同時提高經濟效益, 社會效益, 生態效益. 與此同時, 做好拓展領域的工作, 不論是航空植保, 農情資訊採集, 還是施肥, 播種, 授粉.
在政策方面, 他認為可以做好下面幾點:
一, 將我國農區上空500米設為有人駕駛飛機開放空域, 20米設為無人駕駛飛機開放空域(已基本實現), 簡化審批程序, 實行備案制度;
二, 研究制定支援我國農用飛機和航空植保裝備製造產業發展的政策;
三, 對農用飛機和航空植保裝備的購置給予財政補貼(部分省市已開始試點);
四, 對專業化和社會化的農業航空服務組織, 在培訓服務, 融資貸款, 經營稅收等方面提供優惠政策.