

摘 要:在新質生產力的推動下,物流行業正經歷著一場巨大變革,低空物流逐漸展現出巨大潛力和廣闊的應用前景。各省通過制定相關政策與投資計劃,積極推動低空物流基礎設施建設與技術創新。然而,低空物流的發展仍存在諸多挑戰:各地區隔離運行,亟須協同合作;成熟的商業模式尚未建立,迫切需要拓展應用場景;基礎設施建設存在不足,關鍵技術仍待完善;社會接受程度較低,公眾認知有待提高;相關專業人才緊缺,制約行業快速發展。為解決這些問題,本文建議采取以下措施:協調區域發展,完善法規標準;拓展應用場景,創新商業模式;建設基礎設施,推進技術研發;提升認知水平,強化安全保護;加強人才培養,促進多元發展,旨在推動物流行業的全面進步,促進低空物流的可持續發展。
關鍵詞:新質生產力;低空經濟;低空物流;無人機;可持續發展
中圖分類號:F252;F259.22 文獻標識碼:A 文章編號:2096-0298(2024)12(a)--04
1 引言
2023年,習近平總書記首次提出“新質生產力”。新質生產力是以科技創新為主導,融合新技術、新領域、新模式、新業態、新要求、新功能,推動生產力水平躍遷的先進生產力質態。新質生產力對經濟、技術、生產和生活等多維度產生了廣泛而深刻的影響。
低空經濟被視為新質生產力的代表[1],是新質生產力催生的一種綜合經濟形態[2]。在新質生產力的推動下,低空經濟已成為新的經濟增長點。根據賽迪智庫發布的《中國低空經濟發展研究報告(2024)》相關數據,2023年中國低空經濟規模達5059.5億元,增速達33.8%,預計到2026年中國低空經濟規模有望突破萬億元,達到10644.6億元。
物流是目前低空經濟落地最廣泛的應用場景之一[3]。低空物流是指利用無人機等航空器在低空空域(通常指距離地面1000米以下的空域)進行貨物和人員運輸的物流方式。作為低空經濟的“火車頭”和“先行棋”,低空物流正逐漸展現出巨大的潛力和廣闊的應用前景,物流行業即將迎來一場深遠的變革。本文旨在探討低空物流的發展機遇及可能面臨的挑戰,并提出相應建議,為物流行業從業者、政策制定者、技術研究者及學術界提供一定的參考,從而推動低空物流領域的持續發展。
2 低空物流的發展機遇
2.1 政策支持
2018年9月,《低空飛行服務保障體系建設總體方案》提出構建一個高效、便捷、服務周到的低空飛行服務保障體系,確保低空空域的安全高效使用。2021年2月,《國家綜合立體交通網規劃綱要》對城市空中交通網絡進行了規劃,并首次將“低空經濟”概念寫入國家規劃。2021年12月,《“十四五”現代綜合交通運輸體系發展規劃》提出深化低空經濟領域的改革。2022年6月,《“十四五”通用航空發展專項規劃》強調拓展無人機應用領域,大力發展新型智能無人駕駛航空器驅動的低空新經濟。2023年12月,中央經濟工作會議將低空經濟視為 “戰略性新興產業”,列入國家戰略層面。2024年1月,《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》正式施行,這是我國首部針對無人駕駛航空器飛行活動的法規,為無人機的安全飛行提供了法律支撐。2024年3月,《政府工作報告》再提低空經濟,將其定位為“新增長引擎”。近期,北京、深圳、上海、南京、蘇州、重慶、青島等多地地方政府陸續出臺《低空經濟高質量發展實施方案》,在低空物流基礎設施建設、應用場景拓展、產業融合等方面具有重要指導意義。
相關政策通過戰略布局、產業指導和市場規范等多措并舉,為低空物流的發展創造良好的政策環境,充分體現出政府對于新興產業的重視與扶持,為低空物流的可持續發展奠定了堅實基礎。
2.2 市場需求
物流是國民經濟的脈絡。在經歷初創階段、體制改革階段、快速發展階段和轉型升級階段后,我國物流業正處于智能化與現代化發展階段。近年來,物流業發展勢頭良好,行業規模持續擴大,尤其在電商物流、冷鏈物流、國際物流等領域表現突出。然而,行業仍面臨物流成本偏高、效率偏低和服務質量有待加強等問題。
隨著社會的發展,市場對高效物流解決方案的需求日益增長。在電子商務領域,消費者對快速配送的強烈期望不斷上升;在醫療領域,市場亟須提升緊急物資響應速度;在農業方面,市場期望通過技術創新提高工作效率、降低人力成本并增加產量。此外,旅游業還希望通過獨特的交付體驗滿足日益多樣化的消費者需求。
在此背景下,低空物流為傳統物流業注入了新動力。低空物流不再受限于地面復雜的交通狀況,減少航線的距離和飛行時間,降低了燃料成本和運營成本[4];同時避開交通堵塞導致的運輸延誤,大幅提高了運輸效率。此外,低空物流解決了偏遠或交通不便的地區“最后一公里”配送難題[5],為居民提供了便捷的生活服務。可以預見的是,“低空物流+”模式將在多個行業中得到了廣泛應用。
中國民用航空局發布的《民航行業發展統計公報》顯示,2023年我國民航行業無人機擁有者注冊用戶92.9萬個,同比增長約32.7%;注冊無人機數量達到126.7萬架,同比增長約32.3%;有效無人機操控員執照達到19.44萬本,同比增長約27.2%;全年無人機累計飛行小時達到2311萬小時,同比增長約11.8%。這些數據進一步證明了低空物流在推動物流行業現代化和滿足市場需求中的重要作用。
圖1 民航行業關于無人機發展的相關統計數據
2.3 技術創新
以無人機和eVTOL(電動垂直起降飛行器)為代表的飛行器設計技術,提供更加高效、便攜的交通方式[6]。這些飛行器具備垂直起降和靈活操控的特點,使得在城市環境中進行快速配送成為可能。試點結果表明,無人機相較汽車配送效率、成本優勢明顯,能夠節省40%~60%配送時間,規模化配送成本預計可降低50%[7]。
以電池和能源管理為代表的能源與動力技術的進步,特別是高能量密度電池的研發,使得飛行器的續航能力和負載能力大幅提升。這為低空物流提供了必要的動力支持,能夠實現更長距離的配送任務。
以大數據、人工智能算法和5G為代表的通信與數據傳輸技術,為低空物流的實時監控和數據管理提供了基礎,能夠實時傳輸飛行器飛行狀態、位置信息和貨物數據,實現無人機調度、路徑規劃及故障監測的智能化管理。
以物聯網為代表的數據處理與分析技術,為低空物流的全程可視化提供了可能[8]。物聯網技術可以追蹤貨物的運輸路徑、記錄交易信息,提升消費者對物流服務的信任度。
以北斗衛星導航系統、慣性導航系統和視覺導航為代表的導航與控制技術,使飛行器在復雜的環境中能夠精準定位,有效規避障礙物實現安全飛行,有效提升運輸效率。
低空物流技術整合了飛行器設計、能源動力、通信技術、數據處理和導航控制等多種先進技術,是實現迅速、高效和安全物流配送的基礎。
2.4 環境友好
相較傳統物流,低空物流在綠色環保層面表現出顯著優勢,其主要體現在更低的能源消耗和碳排放、更高的資源利用率,以及對噪聲污染的有效控制。此外,低空物流更容易結合可再生能源推動可持續發展,為城市配送提供了更環保的解決方案。
首先,低空物流在能源消耗方面具有極大優勢。低空物流運輸載體,如無人機、eVTOL等主要由電力驅動,相較傳統物流中的汽車、飛機等運輸工具,無人機、eVTOL等的單位運輸量能源消耗顯著降低。其次,在碳排放方面,低空物流幾乎可以實現零排放,而傳統物流則無法實現。此外,基于資源調度與路徑優化技術,低空物流能夠有效減少空載和重復配送情況,而傳統物流常常面臨運輸工具空載返回等資源浪費的情況。同時,低空物流依托于新興的無人機技術,其運行狀態下的噪聲污染相對較低,非常適合城市環境,能夠有效減少對居民生活的負面影響。相比之下,傳統物流工具如運行時通常會產生較大噪聲,影響城市環境的質量。最后,從可持續發展的潛力來看,低空物流通過采用清潔能源和先進技術,展現出良好的前景,以滿足未來城市配送的環保需求。反觀傳統物流則需要面對轉型與升級壓力,通過引入更節能的運輸方式和新技術來實現可持續發展。
3 低空物流的發展挑戰
3.1 隔離運行
目前,我國各地陸續出臺相關政策并開通低空物流航線,積極發展低空物流,但基本都是“隔離運行”[9]。這種“隔離運行”模式可能導致諸多弊端。資源配置與市場問題:多地通過“圈地跑馬”分割資源和市場,可能導致資源配置效率低下,市場發展不均衡,以及缺乏有效的市場競爭機制;協同與技術發展問題:協同困難和技術發展受限可能導致跨區域合作不暢,技術創新和應用推廣受阻,影響整體的運作效率和進步;安全與法規問題:安全隱患和法規沖突可能導致安全風險增加,法規執行混亂,缺乏統一的安全標準和監管機制來保障;成本與服務問題:成本增加和服務不連貫可能導致運營成本上升,用戶體驗下降,尤其是在跨區域運輸的情況下則更為突出。
3.2 商業模型不成熟
當前,低空物流領域的技術研發、設備制造、基礎設施建設和運維管理等成本負擔重,短時間內甚至難以出現顯著的成本下降。高昂的初始投入和持續運營費用限制了相關企業的運營能力和市場拓展。此外,低空物流的盈利模式尚不明確。低空物流復雜的成本結構使其在當前階段并不適宜外賣、快遞等成本敏感型物流活動。目前,低空物流的場景應用以試點運營為主,尚未形成規模化,導致無法有效攤薄成本[10]。正在進行的低空物流推廣活動往往采取客戶“無感”的方式進行推廣,即客戶可以直觀感受到物流時效性的提升,而無需為增加的物流成本付費。這種方式一定程度上增加了企業的成本負擔和運營風險。
3.3 基礎設施與技術不足
隨著低空物流需求的增長,無人機和eVTOL等低空飛行器對專門的起降場地的需求也在增加,然而現有的起降場地在數量和分布上遠遠不能滿足這一需求,這限制了低空物流服務的覆蓋范圍和效率;低空物流的安全可靠運行依賴于可靠的通信和導航設施,但當前這些設施的覆蓋范圍和精度尚未達到理想狀態,影響了低空物流的運營質量;飛行服務站為低空飛行器提供飛行計劃、航空情報、氣象信息等關鍵服務,但目前這類服務站數量和服務能力都有所不足,限制了低空物流的運營效率和安全性;在遇到緊急情況時低空物流需要快速有效的應急舉措,目前的相應體系和設施尚不完善,不足以及時應對緊急情況,這增加了低空物流運營的風險。無人機電池的能量密度是限制無人機續航能力的關鍵因素之一。目前,電池技術難以滿足長時間、遠距離飛行的需求,低溫環境會進一步影響電池性能,導致電池放電能力和續航時間下降。
3.4 社會接受度
目前,公眾對低空物流接受程度有限,主要原因是對新興的低空物流整體認知水平低,以及對安全和隱私的擔憂。一方面,無人機等航空器在飛行過程中一旦遭遇電子干擾、機械故障和天氣變化等意外情況,將影響航空器的飛行穩定性,甚至可能導致飛行事故。例如,在強風或大雨天氣中,相比傳統的地面運輸,無人機的配送效率可能會受到更大影響,并且存在因設備失控而波及周圍建筑物或人員的可能性。這種潛在風險加劇了公眾對低空物流可靠性和安全性的質疑。另一方面,航空器在低空飛行時可能會侵犯周圍人員的隱私權。在無人機物流配送過程中,無人機需要搜集和記錄環境信息,這可能侵犯公眾隱私,觸發公眾的反感和抵觸情緒。此外,無人機在配送過程中搜集和記錄的貨物和客戶信息,一旦泄露或被攻擊,就可能會對運營企業和客戶造成巨大損失。
3.5 人才緊缺
低空物流的發展對專業人才提出了多元化要求。例如,需要航空工程師、電子工程師和軟件工程師等的技術研發人員負責飛行器的設計、開發與創新;無人機飛手和維護技術人員等操作與維護人才負責日常操作、維護和修理;物流管理專業人員負責規劃無人機物流網絡、優化配送路線和管理庫存和供應鏈;市場營銷人才負責推廣低空服務、開發市場策略。隨著行業的發展,還需要教育培訓人員來培養新的無人機操作員和技術人員,以滿足行業對專業人才的需求。目前,低空物流領域的人才培養,特別是在中大型無人機的操控員方面還遠不能滿足市場需求。
4 低空物流的發展策略
4.1 協調區域發展,完善法規標準
建立跨區域的低空物流協調機制,促進不同地區之間的信息共享和資源整合,共同解決低空物流發展中遇到的問題。推動各地區遵循統一的法規框架,確保低空物流操作的一致性和合規性,減少因地區差異導致的運營障礙。及時傾聽企業聲音,制定標準化的低空物流操作流程和安全標準[11],包括無人機的起飛、飛行、降落及貨物裝卸等各個環節。利用現代信息技術,如區塊鏈、大數據和人工智能,建立低空物流監管中心,實現對無人機飛行活動的實時監控和管理。
4.2 拓展應用場景,創新商業模式
積極探索低空物流在農業、醫療、緊急救援、旅游、城市和農村配送等領域的應用,創新服務模式,提供差異化和增值服務,為客戶提供定制化的物流解決方案。與電商平臺、倉儲公司等相關企業合作,通過技術和資源的整合,形成協同效應,建立共贏的生態系統。將地面運輸與低空物流相結合,構建一個綜合性的多式聯運網絡,以提供一站式服務,優化交付流程。未來,還可以考慮搭建一個共享平臺,允許個人或小企業共享和租用低空物流工具,從而實現資源共享和優化,進一步提高物流效率。
4.3 建設基礎設施,推進技術研發
規劃和建設無人機起降場、充電站、維修中心等基礎設施,為低空物流提供必要的物理支持。同時,還要加強通信和導航設施的建設,確保飛行的安全和效率。持續投入無人機和eVTOL技術的研發,提高飛行器的性能,包括載重能力、續航時間、安全性與可靠性等。在技術迭代過程中,應關注自動避障、精確導航和智能調度等關鍵技術的發展,這些技術不僅可以提升物流效率,還能降低運營成本。隨著技術不斷進步,生產成本將逐步降低,無人機和eVTOL的應用更加普及,為低空物流的可持續發展奠定基礎。
4.4 提升認知水平,強化安全保護
一方面,通過社會宣傳和企業實地推廣,提升公眾對低空物流的認知水平,緩解公眾對低空物流隱私侵犯和安全問題的擔憂,增強公眾對低空物流的信任。另一方面,建立健全的安全管理體系,制定低空物流風險評估和應急響應機制,最大程度地降低潛在風險,保障飛行安全。同時,加強信息和隱私保護措施,避免客戶信息泄露。設立公眾反饋機制,讓公眾能夠更直接地參與低空物流安全建設,不斷提升服務水平。
4.5 加強人才培養,促進多元發展
積極推動產學研合作,設立相關學科開展低空物流相關專業的人才培養計劃。除了專業技術人才,低空物流行業還需要物流管理、市場營銷等多元化人才的加入,以豐富行業內的知識體系。同時,可由政府、企業等相關單位牽頭,設立專門的低空物流培訓機構,從基礎知識到實踐技能全面提升從業人員的專業素養,并建立規范的行業認證體系,為低空物流從業人員提供專業認證。
5 結語
低空物流正以獨特的優勢成為推動物流效率和服務質量提升的重要載體[12]。國內各省紛紛把握發展先機,通過制定相關政策與投資計劃,積極推動低空物流基礎設施的建設和技術創新。這不僅為提升物流效率、降低運輸成本提供了新的機遇,還為行業的轉型升級與可持續發展注入新的動力。低空物流的快速發展預示著市場競爭更加激烈,企業需要不斷提升技術水平和服務質量,以適應日益變化的市場需求。低空物流的發展不僅是技術進步的體現,它對未來生活方式也將產生重要影響。綜合考慮經濟、社會和環境因素,未來的低空物流將變得更加人性化、智能化和靈活化。
總之,低空物流的發展前景十分廣闊。要實現這一目標,需要各方協同合作,共同推動低空物流的全面進步,攜手譜寫行業變革的新篇章。
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