中金 | 低空经济系列#3：无人机物流——开启空中配送新篇章

中金 | 低空经济系列#3：无人机物流——开启空中配送新篇章
谱系化机型构建无人物流网络，常态商业化运营场景逐渐拓展。1）物流无人机主要分为固定翼、多旋翼、直升机、复合翼四类，多旋翼无人机定位于城市末端物流，中大型复合翼、固定翼无人机定位于支线及未来的干线物流，上述多类无人机共同构成完整的“干-支-末”无人机配送网络。2）京东、美团等企业自2013年起开始探索无人机配送，当前同城配送、跨城急送、跨海支线运输等商业化场景逐步进入常态化运营阶段。
无人机物流具有短距、高效、低成本等优势，有望助力物流配送降本提效。1）无人机运输采用支线航空直飞，规避了陆运公路节点限制，以牡丹江市-延边市、衢州-景德镇等典型航线为例，无人机物流距离较陆运减少约80%。2）多旋翼无人机的速度可达40-60km/h，叠加物流距离缩短的影响，能够大幅提升物流时效性，美团无人机2022年平均配送时长为12分钟，较传统物流模式30分钟左右的平均配送时长提效近150%。3）据中通研究院测算，采用“末端+支线”无人航空物流的模式，可为物流企业降低综合经营成本达30%以上。
无人机配送市场空间广阔，大型货运无人机等高壁垒环节有望核心受益。1）中通研究院预计无人机配送可降低整体运营成本30%，我们认为无人机物流有望凭借高效、低成本优势加速发展，我们测算得2030年无人机物流市场规模有望突破2000亿元。2）无人机物流体系由无人机制造、空管、智慧物流、无人机专用起降体系等环节组成，其中大型货运无人机需求旺盛、研制壁垒较高，我们认为有望受益无人机物流行业的发展。
风险
无人机物流应用拓展不及预期；低空空域改革不及预期。
无人机物流：构建多层次配送体系，运营场景逐渐拓展
头部物流企业竞相探索无人机物流，无人机物流配送已初具规模。无人机物流使用无人机空运代替支线及末端传统陆运，具有效率高、规模化成本低等优势，亚马逊、京东等传统物流企业自2013年起开始探索无人机配送模式。美团已获得《特定类无人机试运行批准函》和《通用航空企业经营许可证》等运营许可证，并在多个城市落地了数十条航线，累计完成用户订单配送超22万单[1]。2023年来全国新增无人机物流航线批量落地，无人机物流应用已初具规模。
根据飞行平台的主要技术特征，物流无人机可分为固定翼、多旋翼、直升机、复合翼四类。
► 固定翼无人机：固定翼无人机的机体结构决定了其高航速、长航时、长航程的特点，起飞方式为滑跑或弹射起飞，着陆方式为滑跑或伞降。固定翼无人机对起降场地的空间有一定要求，通常用于长距离干支线物流运输。
► 多旋翼无人机：多旋翼无人机操控简单、拥有自动飞行功能，垂直起降的特点使其对起降场地的要求不高。目前多旋翼主要通过电力驱动，续航时间较短、负载相对小，主要用于短途的物流配送。
► 无人直升机：常见的无人直升机为单旋翼带尾桨式，在续航时间、负载能力和巡航速度等指标上略好于多旋翼无人机，结构复杂性、维修成本方面要高于多旋翼无人机。
► 复合翼无人机：复合翼无人机结合多旋翼和固定翼无人机的特点，在固定翼的基础上增加了垂直方向的螺旋桨，可以实现垂直起降与悬停，也可以采用固定翼模式前飞以提高飞行速度与续航时间。
无人机物流体系由干、支、末三类航线构成，无人机及基础设施的要求各有不同。1）城市末端物流：城市内10km以内短距物流服务，主要使用小型多旋翼无人机执行快递投递等任务，城市内需新建空管、无人机起降点等基础设施。2）支线物流：100~1000km的中长距离物流服务，使用固定翼、复合翼等中大型无人机，航线时长约数小时，可大量复用现有民航机场、空管等基础设施。3）干线物流：1000km以上的长距离物流服务，主要使用大载重、长航时的大型固定翼无人机，动力系统由电机升级为涡扇、涡桨发动机，干线物流无人机可完全复用现有民航基础设施。
现阶段无人机定位于支线及末端物流，2030年将实现无人物流网络高效运营。1）现阶段无人机主要定位于支线及末端物流，干线物流主要依赖有人驾驶的大型货机或地面物流网络实现。大型无人机负责区域枢纽与城市枢纽间的支线物流配送，城市内部的运输通过小型多旋翼无人机完成。2）2024年4月，工信部等四部委联合印发《通用航空装备创新应用实施方案(2024-2030)》，提出2027年城市空运、物流配送实现商业应用，2030年支撑和保障“干-支-末”无人机配送网络安全高效运营。我们认为，全链条无人机配送网络有望进一步提升物流配送效率、降低配送成本，释放低空经济在物流配送方面的应用潜力。
无人机物流优势较多，有望助力物流配送降本提效
短距：减少配送距离，突破陆运限制
无人机运输可以突破山区、河流等特殊地形限制，有效缩短物资运输距离。相比于传统的公路、铁路等陆基运输方式，无人机能够突破地形对航线的限制，有效缩短航线距离，从而大幅提升物资的运输效率。
► 牡丹江市-延边市路线：传统快递包裹的运输路线为牡丹江—哈尔滨—长春—延边，全程陆运距离可达986公里，陆运直达运输距离缩短至271公里，采用支线航空直飞后运输距离可进一步缩短至183公里。
► 衢州-景德镇路线：传统运输路线为从衢州出发，先向反方向运输至金华，后再沿原路线返程直到南昌中转站，最后再沿返程方向运输至景德镇，全程757公里，而陆路直达的总路程只有204公里。采用支线空运直飞后运输距离缩短至165公里，不到路由中转路程的四分之一。
高效：减少配送时间，提升配送效率
无人机飞行速度高、航线短，能够大幅缩短物资配送时间。1）在省内跨城市间的支线物流场景中，中大型固定翼无人机的巡航速度在200km/h左右，而火车、汽车的平均运行速度仅有100km/h左右，无人机配送速度明显优于地面运输工具。2）在城市内的末端物流场景下，多旋翼无人机的速度可达40-60km/h，而传统快递车辆的速度仅有20-30km/h。据中通研究院数据，得益于更快的运输速度以及运输路线优化，无人机物流的配送时间相较于传统陆地运输可减少60%。
深圳等地已推出无人机配送服务，配送时效明显提升。据深圳特区报报道，美团无人机2022年平均配送时长为12分钟，较传统配送模式30分钟左右的平均配送时长提效近150%[2]。我们认为，凭借短距、高效等特点，无人机物流在同城即时配送等对时效性要求较高的物流场景中更具优势。
低成本：规模化应用叠加人员使用减少，无人机有效降低物流运营成本
无人机规模化应用可进一步降低物流成本并提升经营效率。无人航空物流网络具备灵活性和经济性优势，据中通研究院测算，采用“末端+支线”无人航空物流的模式，可为物流企业降低综合经营成本达30%以上。
► 固定翼无人机支线运输能有效提升物流效率并保持合理成本水平。据中通研究院测算，某型无人运输机在200km典型航段中的单航段运行成本约1161元，该机型规模化生产后成本可进一步下降5%~10%。我们认为，固定翼无人机能够在合理成本水平下有效提升运输效率，在支线运输等场景下较传统物流模式具备成本、效率优势。
► 多旋翼无人机的末端配送成本低于传统物流模式。若仅考虑无人机自身成本，以中通海燕系列电动六旋翼无人机为例，中通研究院测算其生命周期的运行总成本为8.58万元，合计运送包裹7.50万个，无人机配送成本约为1.14元/件，成本低于传统物流模式。