物流是指物品從供應地向接受地的實體流動過程，其間包括運輸、儲存、裝卸、搬運、包裝、流通加工、配送、信息處理等有機結合的完整鏈條，最終為用戶提供多功能、一體化的綜合性服務。從運輸方式看，物流體系包括公路、鐵路、航空、水運、管道等。其中汽車運輸為我國貨運的主要方式(占78%)，其次是水路貨運(占14.1%)和鐵路貨運占(占7.8%)，而航空運輸(通過全貨貨機或客機腹艙運輸)比重極低，不到貨運總量的0.1%。

　　公路貨運分為整車和零擔運輸兩大類。整車物流指一張貨運單托運的貨物即可裝滿一整車進行運輸，重量一般超過3噸;零擔運輸則需要多張運輸單共同承載裝滿一整車，到達目的地后分發給各個客戶，根據重量可細分為大票零擔物流(500kg-3t)、小票零擔物流(30kg-500kg)和快遞(30kg以下)，大票零擔物流和小票零擔物流統稱為零擔物流。本文物流無人機的分類將參照此標準。

　　物流業規模

　　根據Al Masah Capital的報告，2015年全球物流市場規模為8.1萬億美元，預計2024年將增長為15.5萬億美元，2015年至2024年的復合年增長率為7.5%。

　　根據國家發改委的數據，2017年我國完成社會貨運量472.4億噸，位列全球第一;2017年全國社會物流總額252.8萬億元，較2016年度的229.7萬億元，同比增長10.06%，其中工業品物流總額234.5萬億元，仍占主導地位，達到92.76%。2017年全國物流業總收入為8.8萬億元，比上年增長11.5%，增速提高6.9個百分點，高于Al Masah Capital預測的全球平均增長率。2017年社會物流總費用與GDP的比率為14.6%，同比下降0.3個百分點，社會物流總費用占GDP的比率持續回落。

　　其中，零擔物流和快遞為物流業中增速最高的兩個細分行業。

　　零擔物流業規模

　　2017年我國公路零擔物流市場規模為1.37萬億元，同比增長20%。受益于電商行業的發展和物流基礎設施的完善，消費者的消費需求得到進一步釋放。消費者不僅在線上完成小額小件商品的購買，也逐漸培養出購買大件商品的行為，例如3C家電、家具、食品等30kg以上的商品。

　　公路零擔市場未來幾年將保持10%～20%的增速，預計到2020年，零擔物流市場規模將達到2萬億左右。

　　快遞業規模

　　我國的快遞業務量規模已經連續4年位居世界第一。根據國家郵政局的數據， 2017年全國快遞業務收入累計完成4957.1億元，同比增長24.7%，增速略高于零擔物流?？爝f業務市場未來幾年將保持10%～20%的增速，預計到2020年，快遞市場規模將超過8000億。

　　2017年全國快遞業務量累計完成400.6億件，同比增長28%，是2007年的33.4倍，預計2018年全國快遞業務量將完成490億件。2017年同城業務量累計完成92.7億件，同比增長25%;異地業務量累計完成299.6億件，同比增長28.9%;國際/港澳臺業務量累計完成8.3億件，同比增長33.8%。從地域分布看，東、中、西部地區快遞業務量比重分別為81.1%、11.6%和7.3%，業務收入比重分別為80.9%、10.8%和8.3%。

　　由此可見，我國快遞業務以中長途的異地業務為主，占75%;國內快遞業務主要集中在經濟發達的東部地區，而中西部占比較低，約為19%。

　　物流業現存的問題

　　物流運輸成本高

　　我國社會物流總費用與GDP的比率常年保持在18%左右的較高水平，比全球平均水平高6.5個百分點，而發達國家該指標約為10%。自2014年開始，我國物流費用有所降低，2017年社會物流總費用與GDP的比率為14.6%，同比下降0.3個百分點，占比依然很高。從產品成本結構看，我國物流成本占產品成本的比例高達30%-40%，遠高于世界平均水平，如表1所示。

　　表1：我國物流成本占產品成本比例對照表

　　資料來源：公開資料

　　物流運輸效率低

　　過去相當長的時間內，物流行業提升效率的主要方式是不斷優化車輛、倉儲等設施。這種方式一方面投入巨大，另一方面效果有限?，F階段，我國各種物流運輸設施及裝備的技術水平和管理水平較低，物流作業效率不高。

　　以公路運輸為例，根據2017年貝恩公司與G7聯合發布的《中國公路貨運市場研究報告》，我國最繁忙的10條公路的汽車平均時速約50-65km/h，相比發達國家75-80km/h的平均水平仍有差距，車輛性能、車況差距、公路擁堵程度、公路路況、收費流程等是導致我國汽車運輸平均速度低于發達國家的關鍵因素。

　　航空運輸方面，航空運輸有速度優勢，但面臨空域資源緊張、機場服務和運行效率較低、航空物流企業競爭力弱以及外部環境制約等問題，其效率仍有待提高。國內貨機需要與客運飛機共用民航機場和航線，加之近年來空域管制頻繁，導致貨機空域資源極度匱乏，高度依賴機場設施和服務效率。

　　物流運輸結構不合理

　　近年來，隨著電子商務的蓬勃發展，“輕、薄、短、小”型的貨品數量和比重逐年上升，單位重量產品的價值呈現上升趨勢，貨運客戶對運價承受能力越來越強，對時效性的要求也越來越高。因而，市場對于航空貨運的需求越來越大，以生鮮食品、電子通訊、精密機電、商業文件、高價值商品和醫藥用品等為代表的產品，越來越多地選擇以航空運輸作為承運方式。從全球看，由航空運輸的貿易量占世界貿易總價值的35%。

　　然而我國目前物流體系過度依賴于公路，航空運輸處于起步階段。根據交通部發布的《2017年交通運輸行業發展統計公報》，2017年我國僅有143架貨機，絕大多數航空貨運仍以客運飛機搭載，2017年國內民航機場完成貨郵吞吐量1617.7萬噸，增長7.1%，低于物流業的平均增速，更是遠低于快遞業增速。貨機數量不足(僅143架)，航空貨運占總貨運量比重(不到0.1%)低于全球1%的平均水平，不利于構建高效的現代物流體系。

　　針對物流業現存的問題，國務院和中央各部委，發布了《關于進一步推進物流降本增效，促進實體經濟發展的意見》、《關于積極推進供應鏈創新與應用的指導意見》、《關于推動物流服務質量提升工作的指導意見》等政策，力求擴大高質量物流服務供給，降低物流費用，提升物流效率。因此，發展速度快、成本低、安全可靠、智能化程度高的新型物流承運平臺成為構建現代物流業的重要方向。

　　物流無人機概念及分類

　　物流無人機是具有全自主起降和巡航能力，能按照預定航線，通過內置貨倉或吊艙安全可靠地進行貨物運輸的無人駕駛飛行器。物流無人機具備高度智能化的特點，能自主起降巡航，能妥善應對和處置飛行任務中的各種復雜突發情況，是對現有物流體系的補充，也是對某些平臺的潛在替代。物流無人機可按照運輸半徑、載重分為“干線-支線-末端”三級。

　　干線級

　　干線級物流無人機一般為固定翼，用于跨省區、跨國的機場之間的物資運輸，根據京東《2017-2018世界物流無人機產業發展年度報告》的定義，干線級物流無人機載重50-60t，運輸半徑1500km。本文參照快運分類標準，將干線級物流無人機定義為載重大于3t(整車物流重量標準)，滿載情況下運輸半徑大于1500km的無人機。

　　干線級物流無人機在通航機場、專用機場、民航機場之間進行遠距離、大批量、點對點的物資運輸，承擔貨運飛機、列車、汽車的長途運輸職責，補充現有物流體系的運輸能力。干線級物流無人機對跑道長度要求較高，對照我國民航局航空民航標準-MH 5001-2013《民用機場飛行區技術標準》，干線級物流無人機一般2B等級以上的機場工作。

　　支線級

　　支線級物流無人機一般為固定翼、旋翼或傾轉翼飛機，用于省內城市運輸或者跨省區機場或運輸，根據京東《2017-2018世界物流無人機產業發展年度報告》的定義，支線級物流無人機載重200kg-2t，運輸半徑不超過800km。本文參照了快運分類標準，將支線級物流無人機定義為載重500kg-3t(大票零擔重量標準)，滿載狀況下運輸半徑100km-1500km的無人機。

　　支線級物流無人機在通航機場、專用機場或非機場場地(垂直起降無人機)之間進行中距、中等批量、點對點的物資運輸，承擔汽車、列車的運輸職責，補充現有物流體系在偏遠地區(山區、草原、海島、冰雪覆蓋區域等)的運輸能力并提升運送效率。支線級物流無人機能在2B以下等級的機場工作，某些垂直起降無人機可在簡易機場使用。

　　末端級

　　末端級無人機一般為旋翼飛機或多旋翼飛機，用于解決“最后一公里”，降低遞送成本，根據京東《2017-2018世界物流無人機產業發展年度報告》的定義，末端物流無人機載重5kg-50kg，運輸半徑10-50km。本文參照了快運分類標準，將末端級物流無人機定義為載重500kg以下(快遞和小票零擔重量標準)，滿載狀況下運輸半徑100km以下的運輸用途無人機。

　　末端級物流無人機在配送站、終端客戶(或配送柜)之間進行物品配送，降低現行末端配送體系的成本，減少末端配送人員工作量。

　　物流無人機應用場景

　　民用

　　物流

　　物流無人機最主要的用途是物資運輸，即補充或部分替代貨運飛機、列車、汽車、快遞人員的職能，從而補充運力缺口，突破地形限制，縮短投放周期，縮減投送成本，促進現代物流業升級。其中，支線級物流無人機特別適用于島嶼，人煙稀少、公路基礎設施薄弱的山區、草原、戈壁沙漠等地區，亦適用于經濟發達的地區。

　　彌補公路運輸不便的地區

　　我國西北、西南、北部等三四線城市，由于受海拔、山川河流、地表廣袤等因素的影響，公路覆蓋不足，公路運輸效率低下。物流無人機對現有運輸體系具有補充作用。在公路運輸不便的地區，高價值貨物和時效要求嚴格的貨物是物流無人機最重要的運輸對象，包括生鮮冷鏈產品、醫療用品和電子產品等。

　　水路運輸不便的地區

　　我國東南沿海以及東南亞等地區海島數量多，分布較為分散，目前物資運送的主要方式為水路運輸。水路運輸速度慢，效率低，物流無人機則可實現島嶼之間物資的點對點運輸，極大地提高物流效率。

　　經濟發達的地區

　　我國中部、東部、南部等地區高速公路、鐵路網密集，通航機場數量較多，但這些區域的高價值貨物對時效性和運輸環境要求較高，現有的貨運飛機數量嚴重不足，需要物流無人機補充運力缺口。物流無人機可在這些區域依托通航機場和機場附近的倉儲設施，構建密集的物流網絡。

　　可拓展的場景

　　物流無人機是一種飛行平臺，可以應用于除物流以外的多種場景，例如災難救援、應急通信、巡檢、測繪、大面積農林植保等。

　　軍用

　　偏遠地區補給

　　利用垂直起降物流無人機，實現西南、西北、東北等偏遠哨所的物資和裝備補給，這些哨所受限于目前的物資保障技術和方式，補給較為困難。此外，物流無人機可替代船舶運輸，為島礁駐軍提供物資補給。

　　物資運輸

　　在和平時期或者低烈度、不對稱的軍事沖突中，干線級、支線級物流無人機可以與目前的投送體系(運20、伊爾76、運8等)形成互補，提升軍隊的裝備彈藥和補給的運輸能力。

　　打擊

　　干線級、支線級物流無人機平臺具備載重量大的特點，在低烈度、不對稱的軍事沖突中，可攜帶精確制導炸彈、航空布撒器等多型武器對敵方目標實施封鎖或精確打擊。

　　預警、偵察與通信中繼

　　利用干線級、支線級物流無人機平臺滯空時間長、升限較高的特點，掛載相應的任務設備，執行預警、偵查或通信中繼任務。

　　物流無人機優勢

　　相對于由貨運飛機、列車、輪船、汽車、末端配送組成的傳統物流體系，物流無人機具備環境適應性強、投放速度快、運營成本低、智能化程度和安全性高等優勢：

　　突破地形限制

　　我國貨物運輸方式以公路運輸為主，2017年公路貨運量占比為78%。我國快件運輸方式也以汽車運輸為主，2016年航空快件運輸量約300萬噸，快件通過航空方式運輸的比例僅為8%。

　　公路運輸適用于人口密集、經濟發達、交通基礎設施完善的地區，但在人煙稀少、基礎設施欠發達的西部地區，公路運輸明顯不能滿足快遞業發展的需求。物流無人機可在中小型機場或者簡易機場起降作業，能有效突破地理因素對傳統物流、快遞的限制，極大地提升了山區、沙漠、草原等復雜地形的覆蓋率。

　　投放速度快

　　相對于傳統的公路運輸以及末端配送方式，物流無人機具有明顯的效率優勢。首先，無人機投放速度優于汽車。其次，與傳統的貨機運輸相比，也具備很強的優勢。目前國內如順豐、圓通等擁有航空運輸能力的物流企業均使用現有的民航體系(民用機場、民用航線等)進行運輸。由于民航客機優先原則，貨運飛機只能在夜間起降，而其余物流企業的航空郵件只能通過民航航班運送，近年來航空管制頻繁，時效性難以保障。

　　而物流無人機可在通航機場起降，使用中低空域(真高6000m以下的空域)，無需占用繁忙的民航機場和客機航線，更具有靈活性優勢和速度優勢。

　　運營成本低

　　在交通運輸基礎設施落后的情況下，末端級物流無人機具有明顯優勢。有資料顯示，農村地區物流 “最后一公里”的成本，占整個物流成本的30%，而在貧困偏遠山區，物流成本甚至會翻倍。末端級物流無人機的大規模運用，將節省更多的時間成本、倉儲資源和人力成本，從而降低物流快遞企業的運營成本。根據京東的測算，目前無人機配送與快遞員配送成本相當，未來實現定型和規模化以后，成本將下降40%-50%。

　　支線級、干線級物流無人機與貨運飛機相比，同樣具備成本優勢。一方面貨機飛行員數量不足、成本較高。平均一架貨運飛機需配備2-3名機組人員，年均人員成本200萬元左右。此外我國飛行員數量缺口較大，據測算平均每年的飛行員缺口高達5000名，而我國持有商照的飛行員大都傾向于執飛民航客機，導致執飛貨機的飛行員數量嚴重不足。另外，民航局為了保證飛行安全，禁止疲勞飛行，規定飛行員年飛行時數不得超過1000小時,月飛行時數不得超過100小時，這加劇了貨機飛行員的短缺。若采用無人機，1名操作人員(“飛手”)可通過控制器同時控制多架無人機，且操作人員培訓周期短，相對于飛行員成本更低，解決了貨機運輸的人員和成本問題。另一方面，現有的貨機一般需要在4C等級的機場起降，而物流無人機則可在2B等級(FM-15等機型適用于1B等級機場)機場起降，節省了基礎建設成本與機場使用費用，并且提高了通航機場的利用率。

　　智能化程度和安全性高

　　智能化方面，近年來，隨著經濟的發展和電商的興起,快遞物流業通過快遞網點數量、倉庫面積以及快遞人員的擴張而高速發展。但從整體看，快遞物流行業仍屬于勞動密集型行業，人力與運營成本居高不下。建立“干線級-支線級-末端級”三級無人物流體系，將提高物流快遞業的智能化水平，促進產業升級。以貨機運輸為例，傳統的貨機運輸量因飛機數量不足、飛行員數量短缺而受限，物流無人機的使用，將突破時間限制，減少對人員的依賴，從而提升智能化水平。

　　在安全性方面，根據公開資料，有人駕駛飛機起飛著陸階段的事故占航空事故的比例為60%-75%，在所有的航空事故中，人為因素占80.5%(其中機組人員因素占62%，操作程序占15%，維修不當占3.5%)。如今，大型無人機飛控技術已較為成熟，完全能夠實現自主起降，無人機剔除了飛行過程中的人員操作因素，安全性能一定程度上得到提升。另外，物流無人機不需要搭載人員，可采用新的消防技術，用機載設備產生惰性氣體(氮氣)填充機艙的貨物區域和空隙，能避免艙內火災事故的發生。

　　行業發展現狀及主要企業的進展

　　物流無人機產業發展處于成長期，世界上主要的大型電商物流企業均在積極探索布局。

　　產業發展現狀

　　末端級物流無人機

　　末端級物流無人機技術壁壘較低，研發周期短，研發投入相對較低，便于小規模試驗，因此成為企業布局的主陣地，國內外主要的物流電商平臺均在積極探索，許多企業甚至已經開始小范圍運營。末端級物流無人機與消費級無人機技術壁壘相差不多，技術較為成熟，且產業配套完善，因此各環節的企業數量較多，如圖1。

　　物流電商企業作為產品的使用方，掌握著主導權。

　　圖1：末端級物流無人機產業鏈

　　(數據來源：京東研究院)

　　支線級物流無人機

　　支線級物流無人機技術門檻高，研發周期長，投入巨大，目前僅有順豐、京東、菜鳥等少數幾家企業與相關廠商合作進行研發試驗。2017年，順豐成功首飛全球首款噸位級AT200無人機，并聯合四川騰盾，利用四川騰盾研發的國內首款雙發雙尾蝎無人機進行空投演示;2018年5月，菜鳥聯合北航天宇長鷹無人機公司，發布短距起降最大載重1.2t的物流無人機(目前處于在研狀態);2018年6月，京東第一架重型無人機下線，載重1-5t。

　　產業鏈方面，支線級、干線級物流無人機目前都還沒有形成完善的產業鏈。未來其產業鏈結構應如圖2所示。

　　圖2：支線級、干線級物流無人機產業鏈(未來)

　　干線級物流無人機

　　布局支線級物流無人機的企業本來就寥寥不多，而干線級物流無人機的復雜程度比支線級物流無人機更高。根據公開信息，目前僅有四川騰盾和京東公開宣布進軍干線級物流無人機。2017年12月，四川騰盾公開了其在研的全球最大商用TD無人機項目，最大起飛重量45t，最大載重20t，預計2020年生產制造并擇機首飛。2018年6月，京東宣布超重型無人機項目正式立項，載重40-60t，航程超過6000km，目前仍處于在研狀態。

　　主要企業的進展

　　世界上主要的進軍物流無人機的企業如表2所示。

　　基于企業的維度

　　總體上看，以順豐、京東、菜鳥為代表的國內企業在物流無人機研發和使用方面領先于國外企業。國外的電商、物流企業目前主要集中于末端級物流無人機的研發和試運營，而國內的順豐、京東等企業不僅在局地開展物流無人機配送業務，而且在支線級物流無人機領域取得較大進展，已經推出了數款無人機。

　　基于產品的維度

　　從產品類型上看，末端級物流無人機機型較多，技術相對成熟，呈現出百家爭鳴的態勢。

　　支線級物流無人機方面，國內支線級物流無人機開始嶄露頭角，未來數年將有望得到一定規模的應用。支線級物流無人機從技術來源看，主要分為兩類，一是從現有的機型改裝而來，例如順豐AT200改裝自P750XL，帆美航空的FM-15改裝自運-5運輸機。二是全新型號，例如四川騰盾的雙尾蝎無人機、北航天宇長鷹公司在研的無人機。二者橫向比較來看，改裝的無人機研發周期較短、研發成本更低，但由于無法對原有機型的總體設計進行大幅度改動，因此不太適合專用于物流運輸，例如機艙結構不適合裝卸貨物，單發動機可靠性不足等等，這些潛在的短板可能會不利于未來取得產品合格證(TC)和通過適航審定(AC)。而全新研發的型號則可在設計之初就可以通過模塊化動力吊艙、標準化機艙結構以及先進的氣動布局設計進行規避，使產品更適合物流運輸。

　　干線級物流無人機方面，目前總體處于在研狀態，僅有四川騰盾、京東公開發布過相關信息。預計干線級物流無人機將在未來幾年內陸續面世，但短期內難有大規模應用。

　　表2：各主要企業的研發/運營進展