電推進無人機市場與技術發展趨勢

作者:

王聰榮、林正軒

刊登日期:2020/06/30

拜賜於科技的進步與系統整合,無人機已從軍事應用走到商業與消費層級之應用。全球無人機市場規模美國是第一大市場,亞太市場成長率快速已成為第二大市場,無人機市場規模到2025年將達到467億美元,從2019年到2025年的複合年增長率為16.1%,其中軍用/民用分別佔有70%與30%。本文探討無人機產業鏈組成與無人機系統相關應用,以及整機與各項次系統的技術發展趨勢。

無人機出現於第一次世界大戰的1918年,因為走在時代先端,技術難度高導致沒有正式服役,但它卻導出一個嶄新的產業領域。拜賜於科技的進步與系統整合,無人機已從軍事應用走到商業應用,更拓展出多種應用層面,消費層級產品則是進入日常生活中。近年來世界各國的即有航空公司與新進公司皆積極投入在無人機市場,如十多年前才進入無人機市場的中國的大疆創新,其占有率已達全美商用市場的首位,更佔全球空拍市場70%之譜,顯見後進者善於利用科技藉以取得優勢。應用方面,無人機主要應用模式分為三類,分別為空中作業平台、空中通訊以及物流運輸。技術方面,電推進無人機的優勢在於採用電動馬達進行,相較於柴油等引擎有著低污染與機動性高的特色,同時搭配新的GPS定位技術可達成3D空間定位。未來無人機如能致力於克服無線通訊、智能化、人機互動及充電系統等問題,將可拉近技術與應用的距離,更能拓展無人機的潛在應用價值,取代一般3K(危險、耗時又費力)的工作。

市場規模


針針對未來航空市場前景,美國聯邦航空總署(FAA)在2019年初公布未來二十年航空產業發展的預測[1],現有市場規模在2018年於FAA註冊的商用無人機數量就已超過27.7萬架,而原本FAA在2018年的預測至2022年將有約45.2萬架商用無人機投入使用的規模,但由於不少美國企業如Amazon、Google、Walmart等都已宣示將會使用無人機進行遞送貨物服務,據此成長速度來看,不必等到2022年,最遲2020年底就可能會達標,甚至到2023年可以達到83.5萬架的規模,其中價格低於1萬美元的無人機市佔率,會從目前的95%跌至85%。這顯示商用無人機可望因為性能升級與應用價值的提升,逐漸擺脫商用市場的低價競爭噩夢。
以全球無人機市場規模而言,美國可謂是第一大市場,亞太市場成長率快速,無可避免地成為第二大市場,緊接於其後的是歐洲與中東市場規模,但從全球角度來看,不單是無人機產品成長快速,其應用服務營收的成長速度也相當驚人。依據市場調查公司Tractica的最新預測[2],2018年無人機市場規模為164億美元,預計到2025年將達到467億美元,從2019年到2025年的複合年增長率為16.1%,如圖1所示。全球國防採購的軍用無人機的增長是最大的市場之一,約佔全體市場的75%,將是推動無人機市場增長的重要因素。驅動無人機服務市場的主導產業,包括電影和多媒體、公用事業、能源和基礎設施部門,以及農業管理。整體而言,驅動無人機市場成長因素來自不斷擴大的產業應用案例,硬體與服務價格逐漸負擔的起,高顯像航空攝影與感測,整合資訊情報和快速的回收報酬率等。無人機航電系統設備將成為預測期內市場上增長最快的部分,涵蓋自動化(或自治化)技術改善路徑控制,透過衛星導航與飛行管理減少飛行操控的工作量。

圖1 2018-2025年全球無人機市場發展趨勢                資料來源:Tractica

由於民間(包括個人娛樂與商用)與政府運用需求不斷擴增[3],全球無人機市場從2016年開始至2020年間,整體規模將可能突破1,000億美元。雖然軍用部分佔有70%的市場比例,但是消費性產品則有170億美元與民用/政府用市場的130億美元規模。由以上的市場研究報告顯示軍用無人機是市場應用的主流,但是商用無人機市場仍然相當可觀,具有25%-30%的比率,特別是數量相當驚人,而且大多數也是應用電推進的方式。整體無人機市場應用產值屬觀測與量測領域所佔比例最高,達37%,快遞物流服務則是佔有25%,監視與保全領域所佔比例只有13%,而巡檢與其他服務也佔有25%[4]。

文章轉載自工業技術研究院機械工業雜誌