無人機物流丨末端無人機的下一站

自從亞馬遜2013年提出 物流無人機末端配送 概念至今,已有近8年時間,國內外各巨頭相繼投入巨資,參與該概念的驗證。

國外, Amazon Prime Air 于2014年展開無人機送貨設計,并已獲得FAA的允許開展向Prime會員空中送貨的運營; UPS 則集中于通過無人機將醫療用品運送給醫院和家庭,其中在盧旺達利用Zipline無人機開展了救生用品的遞送,累計逾3.5萬次; DHL 的無人機已發展了三代,第三代Parcelcopter無人機飛行速度最高可達70km/小時,最遠飛行半徑8.3km,采用雙槳可變形式,具備直升機和固定翼雙重優點。

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Amazon Prime Air

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UPS Zipline

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DHL Parcelcopter
國內, 順豐 于2015年推出與極飛合作研制的末端無人機,并很快開展了大規模的試用,2019年,順豐還組織了200架無人機,并結合冷藏車、飛機、高鐵等多種運力工具組成順豐松茸多式聯運,實現了48小時內將甘孜松茸發往全國300多個城市,最大化的實現了松茸的運輸增速提鮮(海拔4120米!探秘順豐無人機四川雅江運營基地的松茸“第一公里”運輸)。
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京東 于2015年成立了無人機研發中心,2016年實現了無人機全自動配送,2017年升級為常態化運營,實現了陜西、江蘇、海南、青海、廣東、福建、廣西總計7個省份常態化的物流配送,有效解決了廣大農村、道路不便地區最后一公里配送難題。京東物流無人機共計飛行24987個架次,飛行時長457967分鐘,配送訂單176014單,配送貨物140余噸。2018年,京東研發了JDY-800“京鴻”貨運型固定翼無人機(京東:“京鴻無人貨運大飛機”在陜西蒲城機場首飛成功!),2020年,“京蜓”自轉旋翼物流無人機也加入了無人機物流行業,完善了其三級無人配送體系(重磅!全球首款自轉旋翼物流無人機京東JDX-500“京蜓”在自貢首飛成功!)。
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公認的無人機末端物流配送優勢有 其一,有助于提升物流行業的時效水平,并降低運營成本以及環保成本,尤其是近些年人力成本不斷上升的情況下,優勢明顯;其二,無人機物流具有傳統物流難以匹配的靈活性,可以提升物流對地面交通欠發達地區的覆蓋能力,并增強極端條件下物流可達性,特別是在應急救援、災害重建等緊急情況下,無人機可以在例如疫情道路封鎖、災后交通設施受損等緊急或極端條件下保證公共物流運輸的可達性。

相對的,當前無人機末端物流配送也有其固有的劣勢,首當其沖的就是經濟成本。 由于我國人口居住特性和人工成本低,造成當前國內末端環節成本較低,部分快遞末端派費不足1元/單,而現階段因末端無人機未能獲得規模生產,建立龐大的運營體系,成本居高不下。根據較為樂觀的 中通研究院 2021年發布的《“末端+支線”無人機運營場景成本分析》 中測算,中通“海燕”電動六旋翼無人機單個包裹的運輸成本約為1.15元,依然大于實際派費。且其假設了以下條件:

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——物流無人機系統最大載重達15公斤,設備成本為5.6萬元;
——每架次航程為20公里,生命周期內可運行總里程數為5萬公里,一共可飛行2500架次;
——使用的動力電池的單價為每組5200元,考慮定期及不定期更換,可用充放電循環次數平均為500次,即每組電池平均可供飛行500架次,一架無人機生命周期內共需5組動力電池;
——一組動力電池充滿電需要1.5度電量,上海地區電價平均為1元/度左右;
——使用過程中,無人機運輸的包裹單件平均重量為0.5公斤,一個架次無人機最多可運輸30個包裹,總共可運輸的包裹數量為7.5萬個。
計算過程中也指出了 無人機設備及供能設備成本占比超過95% ,但其計算時 忽略了支持人員的費用 ,對總可運輸的包裹數量估算也非常樂觀, 存在一定的誤差

在2015年,ARK Invest發布的一個對亞馬遜Prime air項目配送估算的單均成本最低為$1, 后續的相關報道進行了廣泛的宣傳。但查詢了原ARK Invest發表的文章,其計算中對無人機采購成本估算為$1,000–$3,000,電池成本估算為$200, 與中通研究院發布的計算相比,這個成本估算更為樂觀,僅可作為相對參考 。計算鏈接 https://ark-invest.com/articles/analyst-research/drone-delivery-amazon/。

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除了成本之外,另一個重要因素是監管問題。 亞馬遜經過 近5年的漫長等待和非商業測試 ,在提交了相關證據,并利用多輪演示,向美國聯邦航空局(FAA)檢查人員證明了Prime會員空中送貨無人機技術是經過了嚴格的培訓、送貨操作是安全的,才在2020年9月,得到聯邦航空管理局的正式批準,獲得了這個寶貴的擴大無人快遞業務的里程碑節點。該批準是有附加條件的, 僅允許在非人口稠密區運行。

國內,2018年起,京東和順豐等企業相繼取得了民航局無人機物流配送試點類(有期限約束)的許可,開展相關經營活動。2019年年初,民航局發布了《特定類無人機試運行管理規程(暫行)》后(民航局解讀《特定類無人機試運行管理規程(暫行)》:“對加快無人機新商業模式發展意義重大”(附SORA介紹)),主要按此規程去約束末端無人機的運營行為,企業需取得 《特定類無人機試運行批準函》和《無人機物流配送經營許可》 才可從事末端配送經營行為。2019年10月民航局向杭州送吧物流科技有限公司(下稱杭州送吧)頒發了《特定類無人機試運行批準函》,允許使用小型無人機在杭州市濱江區、余杭區開展醫療急救用品運輸及同城即時配送服務,在經過一年共計約5000次的安全飛行后,中國民用航空局批準了杭州送吧提交的延長試運行期限及增加航線申請

還有一個方面,是無人機的安全性問題 ,如何將無人機的事故風險概率控制在合理范圍,目前的技術還無法完全消除大眾擔憂,局方也持謹慎發展的態度進行監管,利用低密度區域的試點飛行經驗完善管控措施,再行擴展使用范圍,這個過程較為漫長,政策不確定性較強。

行業巨頭的前赴后繼,似乎證明了末端無人機配送是一個未被開發的巨大想象市場空間,只要政策一開放紅利滾滾就來。 但最近發生的兩件事情無疑為這個想象市場空間潑了一桶冷水 一個是亞馬遜Prime air項目2020年底開始的裁員 另一個是DHL公司在完成無人機物流運輸的概念驗證后,2021年宣布了停止其“parclecopter”小型物流無人機快遞項目。 而國內,結束了2015年-2018年近四年間的你追我趕的快速發展后,末端無人機也慢慢沉寂,逐漸轉向中大型無人機的研發和運行(里程碑!民航局適航司頒出全國首張大型無人機“準生證”)。

研發及運營成本高企、遲遲不能投入大規模的商用,似乎消磨完了各個大玩家的耐心,末端無人機行業進入低谷期。但2021年,一個強勢玩家的殺入卻揭示了這個行業的另一面,那就是 美團無人機 王興的“無人軍團”:無人機、無人車齊亮相,美團將在上海落地試點無人配送)。在2021年7月8日召開的世界人工智能大會上,美團展出了該公司研發的無人機設備, 該機型已經飛行了20萬次,完成了超2500個真實的訂單配送 。并宣布與上海市金山區建立戰略合作關系,依托上海市金山民用無人駕駛航空試驗區優勢,共同建設無人機城市低空物流運營示范中心,打造“人機協同”的末端十五分鐘低空配送圈、。 美團無人機業務負責人毛一年 在接受包括澎湃新聞在內的媒體采訪時表示。 “我們覺得未來5到10 一定是可以規模化的,無人的機器人和人的協同,可以提高效率,幫助外賣小哥改善工作方式和強度。 而且美團已在深圳市龍華區建設了觀瀾基地,作為商業化試運行測試場地,為城市低空物流網絡運行提供場景保障 2021年1月起,美團無人機業務部在深圳市坪山區、龍崗區先后開展了面向真實用戶的商業化試運行項目。  

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美團與商家之間的利益沖突、美團對外賣員的嚴苛管理時常見諸報道,引發國家層面對這個建立在近1000萬人注冊外賣員和770萬商家發展的平臺型互聯網巨頭公司的嚴厲監管,接連提出反壟斷、打擊二選一、外賣員社保及勞動關系等要求,對企業的后續發展開始了大考。受監管影響,2021年二季度,美團騎手成本支出 155 億元,占外賣傭金的比重約 76%。而且據某些專業機構的報告,美團2020年如果繳納社保的話,大約需要回吐的利潤是100億元,影響很大。

其實面臨相同問題的不止美團,京東物流2021年上半年期財報顯示實現總收入485億元,但一線員工達26萬人,半年間一線員工薪酬福利支出占其總收入的35.5%,達172億元。這還是建立在京東物流大力建倉,更貼近消費者,降低搬運次數,降低履約成本的情況下形成的,是典型的增收不增利。隨著國內人口紅利消失,滲透率封頂,京東物流也將面臨更大的壓力。

如此巨額的成本支出,如果能通過無人機等科技手段延伸入企業自身的產業鏈中,哪怕在短期僅僅滲透較小的比例,也有助于后續從容應對人口紅利消失、人力成本增加、監管更趨嚴格等問題,增加對市場價值攫取的議價能力,才是這些巨頭發展末端無人機乃至無人設備的真正意義所在 而且隨著發展,無人機等設備的成本是呈下降曲線的,更有利于企業提升利潤水平。
 

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圖 美團設計的無人機外賣配送場景

如果“逐步代替人工”揭示了末端無人機研發的真正意義所在,那么當下,無人機在物流領域的發展還有三個問題有待解決,這三個問題也是當前無人機沒有大規模擴展的阻礙。

一是無人機的安全性問題 。目前無人機的技術以及使用驗證、應用規模等還無法完全消除大眾擔憂,如何將無人機的事故風險概率控制在合理范圍,平衡成本與安全的關系,各個無人機企業也在逐步探索。

二是穩定性問題 。與民航客機或者貨機相同,無人機尤其小型無人機對天氣影響更敏感,無論是可見的風、雨、雪、霧等大范圍天氣因素,還是晴空風切變、突發氣流等難以預見的情況,都會對無人機產生較大影響,進而影響任務的執行率,給用戶帶來不好的體驗,而且目前小型無人機多是從航模發展而來,對環境的適應性要求不像大型無人機沿襲有人機要求那么多,作為娛樂性用途是滿足的,作為穩定的應用平臺就存在缺陷。

三是政策因素。 在無人機應用方面,監管仍處于摸索階段,不確定性較強。前段時間多采用許可性質開展試驗飛行活動,后續大規模商業運行必然需要相應的機型適航、飛行監管、審批及相應規章制度約束。將無人機物流配送這一類新業態納入監管框架,對各國航空管理機構來說都是挑戰,需要監管方與申請人繼續共同努力(《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》將提請全國人大常委會審議!國務院正式發布2021年度立法工作計劃)。

產品的優化迭代、安全性的提高、對政策監管的適應會是末端無人機未來一段時間恒定的主旋律 ,并伴隨小規模的商業應用積累經驗,雖然不會再見到類似2016-2019年間鋪天蓋地的宣傳,但會慢慢滲透到消費者的身邊,成為每個消費者身邊默默的服務者

注:本文由通航圈業內人士投稿 尊重作者意愿 此處不署名。 編輯:通航圈。轉載請注明來源自通航圈。



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