上海市发展无人机产业的对策思考

2020-09-30

作者: 

王颖(品牌战略部/上咨经济发展研究院智库办公室)

上海作为中国重要一线城市和主要先进制造业基地,与其周边的长三角地区正成为国际国内航空产业相关企业的布局重点。如何抢抓黄金发展期,提升生产力与生产效率,引领航空产业国际竞争力的塑造,创出上海方案,是本文所关注和剖析的焦点。

当前,我国正以“运输航空”和“通用航空”作为“民航强国”发展战略的两翼,加快航空产业创新发展,追赶国际航空产业先进水平。无人机产业是航空航天、5G技术、互联网、人工智能、智能制造、新材料等高端技术在航空领域创新的试验田,也是落实航空强国战略的重要举措。目前,航空产业已呈现出大型民用客机、有人通用航空以及无人机多头并进的良好发展态势。无人机产业的发展成为国家航空两翼齐飞战略的重要一翼。相比民用航空的国际成熟度,无人机更是中国可以与欧美抗衡抢占国际话语权的领域。

上海作为中国重要一线城市和主要先进制造业基地,与其周边的长三角地区正成为国际国内航空产业相关企业的布局重点。因此,上海要抢抓黄金发展期,基于传统航空产业发展升级版的无人机产业,把2.0版无人机产业作为系统集成工程,把先进技术加以运用,形成全新的业态,提升生产力与生产效率,引领航空产业国际竞争力的塑造,走在全国前列,创出上海方案。

一、无人机定义及分类

无人机通常是指机上没有驾驶员进行操作的飞行器,随着其应用的推广,无人机正逐步纳入国家空域管理系统。无人机产业的不断快速发展,也带来了前所未有的挑战与机遇。

按照国家空中交通管制委员会2018年发布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例(征求意见稿)》,根据运行风险大小,民用无人机分为微型、轻型、小型、中型、大型。工业级无人机是近两年出现的新概念,以中大型为主,主要指针对某一生产领域的应用展开,具有三大特点:高可靠性、高强度作业、高经济性,这也是本文研究的重点。目前已经进入应用领域的包括植保无人机、电力巡线无人机、消防无人机、应急救援无人机、运输无人机等。

二、发展无人机的重要意义

(一)探索低空资源开发新途径

民航总局、航空产业界已经达成共识,无人机可以作为中国通航的突破点,作为中国民航发展的两翼之一,盘活低空资源,形成巨大的经济动能。从国家顶层设计到业界已达成共识:一是中国应该按实际的国情,走出自己的低空资源盘活之路;二是无人机和智能化是盘活低空空域的突破口;三是用智能化体系深度融合机场网、信息网、航线网、服务网,改变现有的航空运行、监控模式。

2018年11月,民航总局正式成立中国无人机领导小组;2019年3月27日,李强书记在华东无人机基地听取了“苍穹计划”,并指示金山全产业链发展无人机;2019年4月28日,民航总局领导带队,中国无人机领导小组成员赴上海考察通用航空及无人机产业发展。

(二)建立新的国家主导产业

在经济发展的过程中,往往通过主导性产业带动依附性产业刺激社会经济的发展。发展无人运输系统,可以充分带动北斗导航、新材料、5G卫星通讯、运输物流业、汽车产业、物联网、航空产业等一系列产业,将其连结接在同一平台上,协同发展,齐头并进。以低空智能运输系统作为我国通航产业发展规划的核心加以重点实施,我国的通用航空产业将在较短时期内超越现在世界航空和物流发达国家,全面建立起军民融合发展的低空监控、管理与生产、服务体系。通过降低运输成本、扩大物流范围、提高运输效率以及科技创新,推动产业革命,培育我国运输无人机产业,引领产业发展新方向,成为中国可持续增长的经济新驱动。

(三)培育上海新的支柱产业

上海在新一轮产业结构调整中,实施创新驱动战略,培育了汽车、电子信息、成套设备、石油化工及精细化工、精品钢材、生物医药六大支柱产业。但大量的上海工业企业因为环保和产业转型的要求而关、停、并、转,很多品牌逐渐销声匿迹,给上海的工业中心定位带来了冲击。无人机产业具有产业链条长、应用场景广、市场需求持续攀升等特点,以无人机产业为切入口,助推上海工业产业优化升级,有望打造新的支柱产业,促进可持续增长的经济新驱动。

(四)促进产业融合

大飞机产业与传统制造业产业之间需要有一个中间产业来承接起技术溢出,实现产业融合,无人机产业成为最好的选择。积极推进低空空域管理,以实现无人机全产业链发展为目标,以中大型无人机作为发展重点,同时兼容融合微轻小无人机产业和应用发展,可以带动制造业的发展。上海也是金融中心,无人机与传统通航有一个很大的区别,就是能在智能系统的指挥下形成集群式作业,这点是与传统通航非常大的区别,也就意味着融资租赁、保险等配套产业也将被带动。因此在上海发展无人机,带动的不仅仅是制造业。

三、上海发展无人机产业的优势

(一)区位位置优越

上海地处长江入海口,南濒杭州湾,北、西与江苏、浙江两省相接,是长三角一体化的核心城市,又是长江经济带上的核心城市,其发展极的辐射功能可以得到充分发挥;长三角一体化战略需要上海作为牵引,根据国务院批准的《长江三角洲城市群发展规划》,长三角城市群在上海市和江苏、浙江、安徽三省部分城市范围内,由以上海为核心、联系紧密的多个城市组成,主要分布于国家“两横三纵”城市化格局的优化开发和重点开发区域。上海所处的长三角最核心位置,使得其发展无人机产业能够集聚联动长三角的相关产业资源,结合长三角一体化国家战略实施,发挥上海及长三角区域的产业特色和基础,加强区域联动合作。同时,华东无人机基地已在上海金山启用,金山东扼东海,南濒杭州湾畔,西连浙江、北通江苏,处于杭州湾大湾区经济的核心地带,距长三角其他重要城市约1小时车程,将有助于服务整个长三角地区的无人机产业发展,具有得天独厚的区位条件。

(二)产业配套完备

上海的工业、信息化产业门类齐全,拥有“苍穹计划”所需的全部支撑产业,是执行苍穹计划启动的最佳地区。苍穹计划将把航空、航天、通信、互联网、新材料、自动控制技术与自动化生产装备的设计制造等协同在同一平台上发展,用系统工程的方式,开启了一个物联网时代的低空产业,可以与其他产业,如汽车、新材料等产业进行跨界结合。

1.航空产业

上海是中国重要的工业基地与智力、资本汇集地。无人机作为一项创新科技产业,对人才的依赖度较高,且上海具有得天独厚的金融、科创、技术、科研人才优势。拥有以中国商用飞机为核心,依托615所、633所、118厂,发挥新支线客机和C919大型客机主制造商的主导作用,集中了中航工业商用航空发动机公司、航空电子有限责任公司等一批关键配套企业,初步形成了民用飞机研发设计、航空电子、总装制造、试验测试、营销服务较完整的产业链条。基于中国商飞的研发与制造能力,长三角地区聚集大量的航空产业研发设计与制造生产人才,这在全国范围内具备独一无二的优势。

2.北斗导航

将北斗导航系统引入无人机领域既是推广北斗大众应用的国家战略需要,也是充分运用北斗系统技术优势以提高我国无人机导航控制整体技术水平。西虹桥基地北斗产业集聚效应已形成了较为完整的北斗垂直产业链分工。产业链上游有海积、金赞、北伽等企业,这些企业致力于导航芯片研发、相关导航机器的零部件生产;中游有真灼、华测、索罗斯腾、联适、艾倍科等企业,主攻导航产品,如测量接收机、综合控制系统等;下游有普适、势航、博冕、齐运、爱喜、心云等企业,主要提供基于北斗导航核心技术的综合测绘服务、健康监测服务、公共交通服务等,还有一些产业配套和跨界融合企业。

北斗导航是无人机产业发展中的关键技术,运用北斗系统技术服务优势,发挥北斗产业链集群优势及北斗园区资源聚焦特点,形成集研发设计、测试验证、销售服务于一体的创新服务。北斗园区具有导入与支撑区域无人机产业发展的独特优势。

3.新材料

与传统的金属材料及复合材料相比,碳纤维复合材料具有轻质高强、抗疲劳和防盐雾侵蚀的特性,应用于无人机结构中可以大大改善和提高无人机的综合性能。据统计,目前世界各国都在无人机上大幅度使用以碳纤维复合材料为主的先进复合材料,占到了结构总质量分数的60%~80%,使机体减质量25%以上。在借鉴其他领域应用的基础上对碳纤维复合材料无人机制造工艺进一步的发展、完善和提高。

上海市明确上海金山区将聚焦碳纤维,积极引进新材料产业龙头企业、科研机构和上下游配套项目,蓄力打造产学研用一体化碳纤维产业生态圈。基地主要位于金山第二工业区及周边区域,建设发展的目标是,到2025年总营业收入力争突破100亿元。更大的雄心,则是到2035年金山碳纤维复合材料相关产业规模达到400至500亿元,建成具有全球竞争力的国家级碳纤维复合材料研发及产业化示范基地。围绕这一核心发展愿景,上海市科委和金山区政府联手打出一套产业发展“组合拳”:上海碳纤维复合材料创新发展专家委员会宣布成立、上海碳纤维复合材料创新发展白皮书发布、金山碳纤维复合材料创新发展产业规划和专项政策出炉、一批碳纤维领域优质产业项目签约落地金山,宣告一个国际化新材料产业高地在上海金山正式破土而出、拔节生长。金山石化进军航空级碳纤维复合材料,为未来无人机衍生产业链中成批量、大部件制造,打下国内了独一无二的基础。

4.人工智能

上海目前已聚集了以张江为代表的集成电路产业布局以及类脑智能科学与技术研究院、上海展讯软件公司、中芯国际、华为等一批人工智能生产设计应用相关的科技公司。此外,连续两年世界人工智能大会相继在沪成功举办加速了上海打造人工智能高地上的征途,通过一系列组合拳,上海人工智能产业已形成了较成熟的产业技术和商业模式,在智能驾驶、智能机器人等领域达到全国领先水平,人工智能产业正呈现出鲜明的“头雁引领”效应,创新生态和创新氛围渐趋完善。

5.5G通讯

上海正加快打响“双千兆宽带城市”品牌,将加强5G产业链协同发展,开放更多的5G应用场景,打造更加开放融合的5G产业新生态。2020年上海将建设超过1万个5G基站,实现中心城区和郊区重点区域全覆盖,到2021年累计建设3万个5G基站,实现全市深度覆盖。同时,上海将实现5G发展“十百千”的目标,重点建设10个5G创新应用示范基地,打造100家5G应用企业,5G制造业、软件和信息服务业务、应用产业规模均达到1000亿元,努力打造5G网络建设先行区、创新应用示范区和产业集聚区。华为的落沪将进一步加大对上海5G网络建设的支持力度,而5G作为新一代移动通信技术,其峰值速率达20Gbps,时延达到1毫秒等。这些特性很好地满足了无人机应用场景的诉求。

(三)科创环境良好

无人机是创新产业,需要良好的科创氛围来拉动,上海建成全球有影响力的科技创新中心,成为创新性科技成果的策源地和科技成果转化应用的重要基地,为经济转型升级换上创新驱动的新发动机。

在营商环境的建设上,世界银行发布了《2020年营商环境报告》,报告显示中国的总体排名比2019年上升15位,名列第31名,这也是世界银行营商环境报告发布以来中国的最好名次。其中,上海作为样本城市,权重高达55%,对排名提升的贡献巨大,国际经济中心地位进一步巩固。上海全球科创中心建设也取得了较好的成绩,上海2019年全社会研发经费支出占全市生产总值(GDP)的4%左右,科技创新中心指数同比增长10.51%,全市已建或培育各类研发与转化功能型平台近20家,产学研合作单位超过1600家,在孵企业和团队近150家,带动和培育产业规模近百亿元。进一步加强金融中心和科技创新中心联动发展。借助资本市场的直接融资功能,向全国乃至全球的科技企业提供服务平台。

此外,上海拥有国内外著名的高等学府包括上海交通大学、复旦大学、同济大学、华东师范大学,以及中科院、航天科技等重量级的研究机构。这些高校和研究院所不仅培养了国内优秀的机械、动力、电子、信息、通信等无人机产业链所需的人才,而且在无人机整机设计、导航、飞行控制以及行业应用上有了多年的积累。上海还成立了诸如北斗导航创新研究院等功能型平台,进行前瞻布局和资源引导。利用丰富的高校、研究院所、功能型平台等资源围绕无人机产业技术创新链的关键和重大问题,开展技术合作攻关,建立全新的创新服务模式,有利于突破产业发展的核心技术瓶颈,打通无人机产业发展的奇经八脉。

(四)工业创新文化领先

上海是中国与工业发达国家文化及科技金融理念融合度最高的地区,作为创新产业可复制可推广的试验田,是中央赋予上海的历史使命。因此,在无人机行业里,上海也要积极率先探索,在唯一可以与国际竞争的创新领域内崭露头角。从金山石化、宝钢、上汽、中国商飞的发展历程来看,上海一直是我国创新突破的“排头兵”,这种文化自信和创新氛围只有上海具备。

四、上海发展无人机产业面临的问题

(一)顶层设计尚未明确

上海市政府有关无人机的规划仍正在进行中,与深圳、四川已经出台并实施大量扶持无人机产业发展政策相比,上海市对无人机产业能带来的产业带动、经济效益的认知稍显滞后。

(二)空域资源紧张

近年来,我国启动了低空空域管理改革,并在不断推进中,但上海目前仍存在航空管制区情况复杂、可用资源紧张的情况。首先上海已有虹桥、浦东两场,航班量的不断增加,且不少空域属于管制或限制类别,管制区域涉及军航上海、宁波、杭州三个管制分区,共9个军用机场,5个军民合用机场,8个民用机场,驻14个海、空军航空兵团,部队划设各类飞行空域100个,军事训练航线61条,民航划设航路航线38条,进离场航线17条,国际国内航线1500多条,年飞行总量超过70万架次。上海属于人口密集城市,根据最新资料显示,全市常住人口密度约为3800人/平方公里,市中心地区发展无人机运输可能存在影响城市安全的问题。

(三)要素成本过高

劳动力成本年年上升,人力成本是企业考虑投资的一个重要部分,尤其是制造业,产品当中人工成本占了很大一部分,土地要素也是企业生产活动最基本的生产要素之一。上海市区的人力成本、土地成本相较于其他城市都属于较高水平。相较于上海市区而言,上海郊区的土地利用成本、人力成本相对较低。

(四)监管能力不足

在无人机迅速发展的同时,我国对无人机监管能力稍显薄弱。不足主要体现在监管制度不成熟,对无人机监管的经验积累不足,仍处于通过摸索和总结经验制定完备的监管制度的阶段;监管的技术手段仍不完备,华东无人机基地成立于2018年,作为行业监管创新,时间较短,监管队伍缺乏;因此,无人机作为一项新发展的产业,在监管方面仍缺少专业人才。

五、上海无人机产业发展思路

(一)精准定位目标

以实现无人机全产业链发展为目标,以中大型无人机作为发展重点,同时兼容融合微轻小无人机产业和应用发展。积极稳妥支持各类无人机应用试点示范,结合长三角一体化国家战略实施,发挥上海及长三角区域的产业特色和基础,加强区域联动合作,依托“苍穹计划”,积极争取和承担国家空域管理改革制度先行先试,分步实施区域低空开发战略,释放低空经济发展潜力,探索联动建设全球最大的海陆空融合无人机应用示范区、产业集聚区和创新活跃区。

(二)打造天空之城

以华东无人机基地及其所在地金山区为核心,建设具有全球影响力的无人机产业科技创新和研发制造集聚区——“天空之城”,并编入《上海市产业地图》。推进实施无人机产业整体布局,实现功能集成、配套完善、制度创新、空间集约、资源集聚。到2025年,全市集聚100家以上产业链企业,产值规模达到百亿元以上,完成“苍穹计划”一期验证试验试飞、检验检测中心、孵化加速中心、展示交易中心等配套平台和基础设施建设,无人机产业集中度和显示度进一步提升,力争进入全球航空产业基地的领先梯队。其中,“天空之城”无人机及配套产业规模,到2023年达到100亿元以上,2025年达到500亿元左右。整机制造超百亿元以上,零部件等产业链配套达200亿元左右,配套服务业达200亿左右,初步建成全球最大的海陆空融合无人机应用示范区、产业集聚区和创新活跃区。

(三)优化产业布局

按照集约紧凑、产城融合发展理念,优化功能区块,规范开发秩序,科学确定开发强度,构建空间发展格局。在产业空间上,形成“一核两翼多联动”的发展布局。

“一核”指的是以“华东无人机基地”为依托,建设上海市无人机产业核心承载区“天空之城”,并以杭州湾为扇面作为无人机试验试飞区和应用创新区,推进此区域作为上海无人机产业先行先试核心承载区的建设和发展。

“两翼”指的是北斗产业基地和临港产业园区。立足北斗导航的通讯系统和临港无人机产业集聚发展的基础,推动无人机及无人智慧系统产业的两翼齐飞。

“多联动”指的是与上海人工智能、智能制造、物联网、新材料、5G通讯等相关产业基地和园区的产业链形成联动发展,互为支撑,业态融合的发展趋势。进而联动长三角,以产业为核心,推动产业链在长三角地区的合理布局,形成“天空之城”全产业链的空间布局和融合联动发展态势。

 

六、上海发展无人机产业对策建议

(一)大力推进重要基础设施建设

加快无人机产业发展必需的永久性跑道、空管系统、5G飞联网及地面基站等重要基础设施网络规划建设。结合“天空之城”建设,选址规划和建设全球首个无人机专用机场,并在机场预留中大型无人机产业总装制造和实验服务用地,为中大型无人机企业研发制造和试飞试验提供便利和保障。推进产业链联动、合作和整合,围绕航空产业空中实验需求,积极发挥长三角一体化战略的辐射带动作用,携手周边地区合作开辟各类试验航线和商业应用航线,积极争取国家民航管理部门支持,谋划布局区域性和全国性无人机航线,开辟空域改革与低空智能运输先行先试的试验田。

(二)重点发展通航研发与制造产业

依托华东无人机基地,以飞行服务为主,吸引更多企业来试飞、运行,逐步进行招商引资,同步聚集无人机全产业链的航电、电子、材料、生产制造、研发等企业,建立完善的产业链机制,汇集全国乃至全球的企业入驻。积极培育配套研发制造龙头企业,打造通用航空零部件制造生产基地。大力开展发动机关键核心技术攻关,以及航电系统、航空传动系统、航空辅助动力装置等机载系统研制。突出发展航空相关的碳纤维、陶瓷、先进复合材料等非金属材料研制生产。

(三)构建应急救援系统

结合交通应急救援体系发展需求,市(区)级应急系统协同空管、警航等有关部门,三甲医院等医疗机构,以及通用航空相关企业,建立一体化联动应急救援体系。研究设立航空应急救援指挥中心。提高航空应急救援能力和航空保险体系,将金融保险服务与空中应急救援服务紧密结合,实现通用航空应急救援服务体系社会化。重点开展紧急医疗护送、野外医疗救助、危重伤员转移及救治、应急药品运送和对自然灾害、事故灾难等突发事件的抢险救灾业务,加快拓展应急物流业务。

(四)积极发展低空旅游

鼓励已获准空中航线或低空旅游业务公司,积极发展通用航空特色旅游,构建水—陆—空立体多元旅游产品体系。开展通用航空特色旅游试点,开发低空旅游示范体验线路,重点打造成环、联网的重点景区或景点旅游线路。开辟“空中游长三角”旅游航线,启动实施“旅游空中巴士”计划,科学布局低空旅游场地,建设通用服务设施,完善旅游服务设施,推动建设房车、游艇与私人飞机相融合的立体式旅游度假基地。鼓励和支持航空旅游运营企业发展。

(五)创新政府服务监管方式

推进“华东无人机基地”作为空域开放试点,围绕“简政放权”“简化流程”,最大限度缩减试飞行政审批流程和时间。建设空中智能监管平台,加强安全监管与运行保障,推进信息互联共享,健全跨部门监管协调机制,有效防控安全风险,保障无人机产业规范持续发展。

(六)加强土地使用与人才保障

将无人机产业作为上海市战略性新兴产业予以支持。相关区用地减量化腾挪出的土地指标,按照不低于三分之一的比例支持重点工业项目落地,对无人机企业用地需求给予重点倾斜。对无人机产业重大项目新增建设用地指标,可经市“三委两局”评审认定后,由市里统筹支持。支持“天空之城”企业通过居住证积分、居转户和直接落户等梯度化人才引进政策,引进各类优秀人才。重点引进无人机上下游产业相关高端人才。支持在“华东无人机基地”内的注册企业成为本市就业创业见习基地并予以政策扶持。加强无人机产业人才培养,对无人机企业组织开展相关人才培训的,按照规定予以企业职工职业培训补贴。

(七)构建行业交流平台

支持并合作引进一批国际国内航空领域重要专业会展和竞赛类活动。积极携手沪上知名会展公司联合启动“上海航展”的前期研究和筹划工作。利用上海人工智能大会筹备无人系统大会以及海军无人机论坛和大会。筹建长三角低空开发产业协会,适时启动无人机产业长期展示和行业交流平台建设。共同促进行业交流与发展。推动无人机产业领域的科技成果转移转化,推动在上海创新创业大赛中设立“上海天空之城产业领域专场赛”。

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