1月22日,国新办举行新闻发布会,介绍加快农业农村现代化,扎实推进乡村全面振兴有关情况:2025年,我国农业科技发展迅猛,智慧农业应用场景全链条拓展,农用无人机保有量超过30万架、年作业面积突破4.6亿亩,低空经济在农业领域呈现良好上升态势。此前,杨陈兵在“致未来·C-Talk”演讲中聚焦低空农业装备的规模化应用与产业赋能,勾勒出了行业发展全貌:国家政策红利持续释放,为产业发展筑牢根基;市场层面热度空前,农业无人机市场规模预计达 195 亿元,行业格局持续优化;技术与应用双轮驱动,多旋翼、复合翼等装备搭配喷洒、播撒、航测、运输四大载荷,实现植、林、渔、牧全行业场景落地。未来,随着 eVTOL 装备成熟度提升、适航体系完善与基础设施落地,低空经济将为乡村全面振兴注入持久的新动能。
随着无人系统与智慧工具管理的应用,无人机物流配送、eVTOL城市通勤正逐渐成为可能,一张贯通天地、连接城乡的低空立体网络正在加速铺展。而在低空经济的众多应用场景中,农业领域凭借极强的落地可行性与广阔的发展潜力,成为行业关注的重点。
作为空间需求广、作业链条复杂的传统产业,农业与低空技术有着天然的适配性,低空装备作业范围广、效率高、决策相对准确等优势,使其正实现从单点作业工具向全流程作业体系加速演进。
我国低空经济的发展获得了宏观政策的支持:2021年,低空经济首次被写入《国家综合立体交通网规划纲要》;2023年底中央经济工作会议将其确立为战略性新兴产业;2024年被称为“低空经济元年”,在全国两会上,低空经济首次被写入了政府工作报告,同年国家发改委成立低空经济发展司;在2025年的全国两会上,低空经济再次被写入了政府工作报告。这一系列政策举措,凸显了低空经济在国家发展中的重要地位。
根据前期梳理汇总,截至2025年3月底,全国已有约30个省市将低空经济写入了地方政府工作报告。其中,部分省份聚焦经济基础较好、具备落地条件的地市或区县先行先试,出台了落地性扶持政策。宁夏也在编制低空经济发展规划及实施指导意见。
目前,地方层面的政策主要聚焦制造研发、应用场景、能力创新和飞行保障等方面。从应用场景维度划分,可分为低空作业、低空运输、公共服务和航空消费。若以是否载人作为划分标准,则可分为有人场景与无人场景。目前,电动垂直起降飞行器(以下简称eVTOL)装备技术尚未完全成熟,有人场景仍以直升机为主要载体,这类载体虽在航空消费、低空运输和公共服务中占据一定的市场份额,但受装备性能与技术瓶颈制约,相关市场发展已趋于饱和。在此背景下,低空经济的发展重心正逐步向无人场景倾斜,而无人场景中又以作业场景为核心领域,其中农业场景更是占据了重要部分。
我国农业领域的低空发展得到了国家政策的持续赋能:2004年,农机购置补贴政策启动,每三年迭代更新一次,为农业装备推广奠定基础;2014年,中共中央、国务院在相关文件中提出“加强农用航空建设”;2017年,植保类无人机被纳入全国农机补贴试点;2019年,农业农村部明确提出“助力农业无人机发展”;2021年,农业农村部首次将植保类无人机正式列入全国农机购置补贴机具种类范围,2025年仍处于当期补贴政策覆盖之内;2023年,农业农村部联合其他三部委,对低空农业装备的智能化、数字化发展提出了明确要求;在2025年年初的全国两会上,中共中央、国务院再次明确提出支持发展智慧农业。这一系列政策层层递进、持续加码,为低空农业装备及无人机行业发展提供了清晰的政策导向与有力支撑。
从2025年3-4月低空场景采购数据来看,植保类无人机的市场关注度持续攀升:3月占比达33%,已近三分之一;4月占比进一步提升至36.4%,凭借当前高占比与持续增长潜力,成为低空应用场景中的热点。市场规模方面,该领域从2020年的91.3亿元预计增长至2025年的195亿元,发展势头向好。制造商竞争格局上,当前已形成大疆与极飞占据主导的格局,两家市场占比超过90%。因此后续关于低空农业装备的分享欲探讨,将主要围绕这两家企业的产品展开。
谈到低空装备,首先要对航空器进行分类,传统范畴内的航空器主要包括直升机、飞艇、轻型运动飞机等。而关于新型装备的界定,工信部印发的《绿色航空发展纲要》中给出了明确标准,即需满足“两高三化”要求。“两高”指高安全性、高可靠性,“三化”则是绿色化、智能化、高端化。eVTOL无人机符合这一“两高三化”要求。
eVTOL主要分成四种构型,各类构型的特点与原理可以理解为:第一种是多旋翼构型,它和小型无人机多旋翼原理相近,区别在于机身尺寸大小,其旋翼均为向上布置。从物理原理来看,这类eVTOL飞行时需要通过动力前倾实现前进,经过矢量分解后,动力一部分用于提供升力、维持空中悬停,另一部分则转化为前进的推力。第二种是固定翼与直升机构型,这两类构型的外观和传统固定翼飞机、直升机差别不大,核心变化是引入了无人控制系统,以此实现自动化运行。
而针对未来载人需求,eVTOL又衍生出另外两种专属构型:一是升力+巡航构型,也是复合翼构型,它与传统固定翼飞机的最大区别在于,除了配备提供水平推力的动力系统外,还额外加装了一组垂直方向的动力系统。因为传统固定翼飞机仅依靠机翼产生升力,而这类构型通过垂直动力系统,更能灵活地实现垂直起降与悬停;二是矢量推力构型,其核心特征是采用倾转旋翼设计,通过调整旋翼的角度实现推力方向的改变,以此适配载人场景下的复杂飞行需求。
聚焦农业应用场景,当前投入使用的低空装备主要为多旋翼与复合翼。其中,旋翼数量超过四组的多旋翼装备优势尤为突出,不仅具备更强的载荷能力,且作业姿态灵活,可实现原地转向与垂直启停,能够适配几乎所有农业作业场景,是应用范围最广的通用型作业平台,尤其契合网格化作业模式的需求。极飞还针对性研制了一款倾转双旋翼作业无人机,不过该机型自2023年之后便再无新的发展动向。据其对外发布的新闻稿介绍,这款无人机的核心优势在于双旋翼间的相互干扰较小,在农药喷洒作业中能实现更高的雾滴穿透率,同时双旋翼设计具备更高能效,续航更省电;但受装备构型限制,它无法像多旋翼装备那样实现 原地启停与零转弯半径转向,因此更适合陆地农业作业场景。复合翼无人机在农业领域的应用主要集中于长航程、长航时的遥感监测任务,其最大优势在于飞行稳定性强、能效高。
当前应用于农业场景的各类构型装备,虽功能定位各有侧重,但均采用分体式设计,可实现不同任务载荷的快速切换。
在农业场景中,低空装备的作业载荷主要可分为四类:
第一类是液体喷洒系统,该系统主要搭载不同型式的叶轮泵和离心雾化喷头,对药箱容量、喷洒流量、有效播幅和雾化粒径等指标均制定了详细的要求。
第二类是颗粒播撒系统,大疆与极飞两家主流厂商均采用了末端式离心甩盘的作业机构,二者的核心区别在于甩盘布置方式——一种采用垂直布置,利于实现精准的边界管理;另一种采用水平布置,着重提升看风能力与播撒效率。两种设计各有侧重,可充分满足农业生产中的多样化播撒需求,该系统的主要参数为下料速度和有效播幅。
第三类是智能航测系统,主要应用到色彩成像、多光谱、热红外三种相机装备。通过单一相机或多种相机组合搭配,可实现多元化测绘任务,具体分为三类:一是农业空间信息建图,能够完成二维、三维空间信息构建;二是农业遥感与动态监测,主要用于作物长势、墒情监测,以及产量预测、病害管理;三是农业基础设施巡检,与工业巡检场景逻辑相近,重点对道路、水利、电力等配套设施开展巡检作业。无论无人机搭载何种作业载荷,都需要有一双“眼睛”进行航路规划。
基于上述智能航测系统,首要任务是实现地块范围的精准划定,既可以将单一地块作为无人机的作业区域,也能够通过多地块合并拓展飞行范围。其次是完成障碍物的精准识别,农村地区的常见障碍物主要包括电线杆、线缆、建筑物和桥梁等。需要明确的一项指标是地面采样分辨率,其含义是无人机在特定飞行高度下,图像中单个像素点对应的地面实际长度。为保障飞行安全,要求该分辨率控制在2.5-5厘米区间,且障碍物识别的适配准确率需高于95%。
在明确飞行范围与障碍物识别后,需结合实际净空条件灵活切换航线规划模式:若净空环境相对简单,可采用二维航线;若较为复杂,则需启动避障,切换为三维航线规划,以此适应复杂的飞行环境。
完成以上工作后,即可实现从前期数据采集、地图重建到识别农田特征等全流程处理,最终输出数字化农场文件。该应用场景不仅限于无人机使用,还包括地面农机设备,形成地面与天空的连动式作业,最终实现从测绘到应用的全链路闭环。
第四类作业载荷是载物运输系统,主要分为舱运和吊运两种。舱运的稳定性较强,不会对无人机自身飞行稳定性造成明显影响,载重能力也更为突出,主要适用于可装入舱内的小型或者形态规整的物资。吊运在农业场景中也不可或缺,像竹材、苗木、异形的农资,或是受降落场地条件限制无法采用舱运的情况,就必须依靠吊运模式来完成运输。两种运载方式的灵活切换,可适配农业生产中的大部分场景。
整个农业领域大致可划分为种植业、林业、渔业和畜牧业。当前,农业无人机之所以被统称为植保类无人机,正是因为这类装备已在种植业实现全面推广应用。前文提及的各类作业平台和载荷技术已经落地,也正是得益于在种植业的成功实践,农业无人机正逐步向林业、渔业、畜牧业等领域开始推广。
在种植业全周期中,农业无人机可实现全流程赋能:前期可开展资源调查、地块评估与农田建图;“飞播”系统可以完成种子和肥料的播撒,并与地面农机联动;作物生长早期,依托航测系统可监测出苗率,进行苗情分区管理;生长期可实现变量喷洒和虫害识别;生长中后期,可进行动态长势监测与AI预测产量;到了成熟期,能够完成成熟度分析、采摘指导,以及高附加值作物的定点采摘。
以播撒与施肥载荷场景为例,水稻播种、小麦施肥均是典型应用方向。相关论文数据显示,无人机作业效率可达人工的20倍以上;而在体现播撒均匀性的覆盖系数指标上——该指标播撒后农田内多点采样的标准差与均值之比:无人机的覆盖系数约为16%,人工约为26%。
农药喷洒场景中柑橘果园的植保作业便是典型案例。以一片50亩的柑橘果园为例,采用无人机进行农药喷洒作业后,每年可节约用工成本约4万元、农药成本约6万元,两项合计节省10万元。同时,还能减少近200吨的用水量,最终实现总成本节约83.3%,作业效率较传统方式提升了50多倍。
再来看航测系统的实际应用,左侧图片呈现的是作物早期出苗检测,这一数据结果可为后期的补种、施肥都有一定指导意义;表格则汇总了相关科研论文中的数据,针对不同作物的产量预测与虫害检测率展开分析,显示现有技术下的决定系数与误差均处于较高水平。右侧的案例是耕地墒情评估,也就是土壤含水量,有论文以玉米为研究对象,对不同土壤深度的墒情进行预测,其决定系数与误差同样达到较高水准。综合上述航测技术的应用成果,能够为农业生产实现精准灌溉、科学施策提供有力支撑。
运输场景的应用主要分为吊运与舱运两种模式。其中,吊运模式主要是运输异形物资,例如山区农资的精准运输能够解决“最后一公里”的难题,苗木、竹材等特殊品类的运输,也能打破传统运输方式等限制。舱运不仅能将农产品出山效率提升约15倍,还能大幅拓宽果品的销售半径,增强农产品的商品化流通能力。
在林业领域,无人机应用最为广泛的场景是草籽飞播、生态修复。我国新疆地区的生态治理项目,以及2019年澳大利亚山火后的生态修复,均采用了这一技术方案。这些国内外的成功实践,也为晋侯草原生态修复提供了可复制、可推广的技术路径。
在渔业领域,无人机的应用可分为捕捞和养殖两大方向。捕捞场景下的应用主要集中在监测和运输。传统捕捞作业,渔民多依靠经验判断渔船航行与捕捞区域,而借助无人机技术,便可像航母一样,批量派出无人机开展全域侦测——通过搭载热红外相机监测鱼群活动轨迹,同时利用多光谱相机分析水体富营养化状况,提高捕捞效率。
在生鲜运输方面,无人机则主要服务于高附加值渔业产品。例如福建省已开展大黄鱼的无人机运输试点,不仅能拓宽产品的销售半径,保证产品品质。
在渔业养殖场景中,无人机应用最广泛的是投递饲料。以700亩虾塘为例进行成本对比,每年可节约纯用工成本约72万元。无人机播撒效率高,可以精准控制用量,也能避免饲料过量投放后未被虾类食用、溶解于水体,进而造成富营养化问题。得益于投入产出效率的提升,养殖户每年的养虾周期也可相应延长,带来额外的经济收益。
在畜牧业领域,无人机主要应用于高效管理与牧场巡检。在牲畜管理方面,无人机凭借自上而下的视角,能够便捷高效地完成畜牧的巡查与清点,若搭载特种任务载荷,也可以实现对畜牧的驱赶与引导。
在牧场巡检环节,传统模式下是牧民需驱车深入草原腹地,容易遭遇车辆抛锚、突发天气等状况,会对人身安全造成影响。无人机的应用可使工作人员无需深入野外,就能在安全区域对牧草、水源和基础设施进行检测。尽管当前无人机在畜牧业领域的应用还相对较少,但相信未来会成为牧场管理的新型工具。
欧美国家成体系、实现市场落地的农业通航装备,已经有了数十年的应用历史。我国并非缺乏相关装备——像运12、农5A、农5B等机型,早在20世纪90年代末至本世纪初就已完成研发,技术成熟度与性能表现均十分可观,但这类装备却迟迟未能实现全面商业化推广与大范围落地。与之形成鲜明对比的是,我国农业无人机的发展历程不过十五年左右,却已收获市场成功,并且未来仍具备巨大的发展潜力。究其原因,我将其归结为以下四点:市场友好、政策支持、低成本投入和灵活部署。
在市场需求方面,我国与欧美国家存在差异,呈现出明显的“大国小农”特征,80%的农业从业人员是个体户,且这部分群体占据了70%的耕地面积。我在西吉参加“星野相耕时”慢直播活动时观察到,当地农田普遍呈现碎块化分布,可能这片2亩地、那片5亩地,种植的农作物各不相同,对应的农药喷洒与田间管理方案也需区别对待。传统通航飞机难以满足精准管理的要求,而农业无人机能够适配这类场景。
近二、三十年,随着居民物质生活水平的提升,大众对于农业作物的需求早已突破传统粮油作物的范畴,咖啡豆、特色新奇的水果等品类开始在我国南方地区种植。因此,农业通航无人机能满足这类新兴种植的需求。
在市场需求的牵引下,配套政策支持也随之而来。除购机资金补贴外,相关部门还通过局方、地方政府与军方的协同协商,在空域上实现突破——目前120米以下的空域已完全交由地方政府管辖。无论是资金扶持还是空域开放,这些利好条件都是过去传统通航农业装备所不具备的。
在运营成本层面,一架通航飞机的购机成本约在一千多万到两三千万人民币,而农业无人机基本控制在5万以下,对于个体户而言,前者的成本门槛难以承受。此外,通航飞机需要专业的飞行员培训以及后期专业的维护人员,会产生巨额的运营成本,而农业无人机飞手培训周期相对较短,维修也仅需模块化更换,综合成本优势更为突出。
最后是基础设施与能源供给层面的差异。欧美国家的通航配套设施相对完善,以美国为例,500米跑道型机场的覆盖能力极强,30公里范围内可辐射99.7%的人口;欧洲的辐射比例也达到了87%。我国尽管没有明确的公开数据,但这个数据无疑低于欧美国家。通航固定翼飞机的起降,以来跑道型机场这一硬性条件,难以适配我国的农业作业场景,尤其是我国农业发达区域,特别是南方地区,不少农田分布相对偏远,无法满足通航飞机的起降需求。
能源补给也是一大关键问题,传统通航飞机需要航油供给,偏远农业区域的航油补充存在诸多不便。我国早在很多年前就实现了全域通电,这就为以电力驱动为主的农业无人机提供了便捷且稳定的能源保障。
综合以上四点优势,农业无人机收获了斐然的市场成绩,正在加速地取代传统通航装备。
eVTOL作为未来可能与大众产生更多交互的装备,其核心应用集中于载人领域。无人机行业历经十五年到二十年的探索发展,已经在政策空域、市场场景适配以及公众接受度三个维度积累了成熟经验,这同样对于eVTOL发展有借鉴意义。
当前eVTOL为何仍未出现可落地运营的产品呢?核心原因在于前段装备的成熟度尚且不足。目前,业内仅有亿航216S实现了三证齐全,且它与传统多旋翼装备较为相似,技术含量相对比偏低。在适航审定层面,现有的认证基础AC与专用条件,仍采取“一型一测”的模式,审定难度较大。未来,适航体系的进一步优化和完善,还需要各方共同努力。
广州已经发布了eVTOL基础设施建设的相关指导方案,相信在未来,当装备成熟度、适航体系、基础设施这三点条件达到成熟水平后,eVTOL作为技术更复杂、产业链覆盖更广泛的装备,必将引领整个eVTOL产业的腾飞。