一、低空经济的发展基础、背景及前景
2025年政府工作报告提出,开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动,推动商业航天、低空经济、深海科技等新兴产业安全健康发展。
低空经济是低空飞行活动与产业融合的新型综合性经济形态,涵盖了低空基础设施、低空飞行器制造、低空运营服务、低空飞行保障四大领域。
作为智能化、绿色化、融合化的代表性产业,低空经济向上融合了国家战略需求,向下融合了市场需求,展现出巨大的市场潜力和广阔的发展前景。
1.1低空经济快速发展的基础
政策催动低空经济加速发展。党中央、国务院高度重视低空经济发展,2021年2月首次将“低空经济”概念写入国家规划。
2023年中央经济工作会议提出打造低空经济等若干战略性新兴产业。
2024年政府工作报告提出积极打造低空经济等新增长引擎。
2024年12月国家发展改革委成立低空经济发展司,统筹全国政策与规划。
2025年政府工作报告将发展低空经济力度从“积极培育”转向“培育壮大”,明确其作为新质生产力的核心地位。
与此同时,地方政府也积极响应国家号召,纷纷出台相关政策,推动低空经济发展。政策的持续发力,为低空经济的发展注入强大动力。
低空基础设施是低空经济发展的核心支持,其建设将率先打开低空经济的成长空间。
低空基础设施主要包括物理基础设施与通信基础设施两大类。
物理基础设施主要包括低空飞行所需的起降、中转、货物装卸、乘客候乘、航空器充(换)电、电池存储、飞行测试等平台。
信息基础设施主要包括低空飞行所需的通信、导航、监视、气象监测等系统以及低空飞行数字化管理服务系统。
当前,我国低空基础设施建设正在加速,各地围绕起降场、通用机场、通导监设备和低空运营中心四大领域加速布局。
截至2024年底,全国在册通用机场达475个,较2023年增加26个,全国计划建设超5000个垂直起降场。同时,信息基础设施也在加快发展,5G-A、人工智能、卫星通信等技术也正被应用于低空经济基础设施建设。
5G-A具有更高速率、更广连接、更低时延的网络优势,是低空经济加速融入物流、交通、应急、植保、测绘等应用场景的关键技术支撑,工信部等三部门联合印发的《国家数据基础设施建设指引》指出,要有序推进5G网络向5G-A升级演进,全面推进6G网络技术研发创新。基础电信运营商如中国电信、中国移动、中国联通等纷纷提出2025年扩大5G-A基础设施建设的目标。深圳市则计划在3年内建设8000个5G-A基站和500个通感一体化基站,通过高频段信号实现对低空飞行器的厘米级定位。物理基础设施和信息基础设施的逐步完善,将进一步支撑和推动低空经济的快速发展。
技术创新是低空经济发展的关键,保障低空产业发展走深走实。
《中国低空经济发展研究报告(2024)》显示,我国低空经济发明专利申请量从 2014年的852件快速增加到2023年的14134件。基于5G-A技术的通感一体的低空经济网络设施建设在推进,高能量密度电池研制取得重大进步,高能量固态电池取得重大技术突破,续航时间显著提升 60%-90%。 随着无人机、人工智能、先进通信、电池和材料等技术领域的快速发展,我国已成为全球民用无人机第一大专利技术来源国,为低空经济提供了强大的技术支撑。
市场需求是低空经济发展的核心驱动力,是加速商业闭环的关键要素。
低空经济的发展,商业闭环是关键。随着应用场景不断拓展,低空经济市场规模不断扩大。传统的农林植保、电力巡检等市场需求稳步增长,新兴的医疗救护、无人机配送等新业态需求呈现加速发展趋势。
物流企业在珠三角地区部署的“丰翼无人机”,日均完成山区、海岛配送5000余单,运输成本较传统方式降低60%;深圳、广州等城市试点推出“空中出租车”服务等。
低空经济的发展前景
未来,在建立和完善“政产学研用”融合创新的低空产业生态基础上,只要逐步突破关键技术、完善低空产业链、完成商业闭环,中国低空经济将实现更加快速和高质量的发展。
一是产业势能释放。
目前,我国已经形成了相对完整的低空经济产业链。
截至2024年底,我国低空经济产业上中下游企业累计数量超过20万家,同比增长10.46%。以航空材料、导航通信、发动机、雷达、传感器等为代表的上游相关企业数量占比98%以上,以直升机、无人机制造为代表的中游相关企业和以低空农业、低空物流、低空救援等为代表的下游相关企业的数量也都处于快速发展期。
我国在无人机研发设计、装备制造、新一代通信技术等领域占据全球领先地位。尤其在eVTOL(电动垂直起降飞行器)行业,由于新能源汽车产业链的溢出效应,从电池、电机、电控等动力系统与关键技术,到激光雷达、IMU(惯性测量单元)、碳纤维复材等核心部件和结构件,我国都有较大领先优势。
在产业链下游,我国庞大的工业和消费市场则为低空经济提供了丰富的应用场景。通过不断开拓“低空+”应用场景,低空经济将发挥“杠杆效应”,赋能载人交通、物流、文旅、生产作业、公共服务等智慧城市的各领域,利于推动产业爆发式增长。
二是市场空间广阔。
随着低空经济与物流、文旅、体育等产业的深度融合,低空市场需求将大幅上升。截至2024年底,我国低空经济核心产业市场规模已突破6000亿元。
据中国民航局预测,到2025年,我国低空经济的市场规模将达到1.5万亿元。可见,我国低空市场潜力巨大,万亿级市场空间有待挖掘,其中无人机产业优势突出。作为无人机行业的制造和技术强国,我国无人机产品种类多、应用前景广,占据了低空经济市场的重要部分。
全球消费级无人机市场规模在2028年有望达到121.5亿元,我国消费级无人机占据了全球消费级无人机的主要市场,随着消费级无人机用途的持续开放,整体需求仍存在较大提升空间。
工业级无人机是市场主体,市场发展潜力巨大,市场增速较快,尤其在农林植保、巡检、测绘、安防监控、物流运输等领域的应用不断深入,逐步代替人工作业实现降本增效。随着大数据、人工智能、5G等新技术和新模式的发展,工业无人机行业的应用深度和广度将得到进一步拓展,带动更大范围的产品和服务需求。沈映春(北京航天航空大学公共管理学院教授、经济系主任)
二、农业低空经济的典型应用场景
农业低空经济典型应用主要包括农田信息感知、低空植保作业、国土资源管理、环境与灾害监测和农业农村物流运输等场景。
农业低空经济典型应用场景
2.1农田信息感知
农作物的生长过程复杂,往往受到作物品种、土壤、灌溉、施肥、光照、病虫害等多种因素的影响。随着技术进步,低空经济相关技术和装备广泛应用于多地区、多作物、多指标的检测。
低空遥感技术可以获取大量的农田数据,进而生成作物的生长图谱,帮助农民实时掌握作物生长状况及潜在问题。
无人机的高空视角能全面评估作物的整体生长状况及环境变化,监测病害爆发因素,评估作物染病风险和严重程度,分析病虫害时空变化趋势。
此外,无人机遥感技术还可以有效预测农作物产量,已广泛应用于水稻、马铃薯、茶叶、棉花、甘蔗等作物。通过收集作物光学、结构、热特性等遥感影像数据,结合机器学习或深度学习算法,可以建立高精度的产量预测模型。在果实类经济作物中,产量预测则主要通过可见光图像分割或果实数量检测实现。
2.2低空植保作业
自动化、无人化的低空植保技术的快速发展为缓解农村劳动力短缺以及农药滥用等问题提供了新的解决方案,有力推动了农村综合体系的建设和全面发展。
据统计,2024年中国植保无人飞机保有量25.1万架,防治作业面积1.78亿hm2,其中黑龙江省植保无人机应用比例已从3.4%提升到94.3%,广泛应用于水田播种、施肥及病虫草害防治。
低空植保田间作业内容及效果
低空植保无人机可在平原、丘陵、山区等复杂地形和气候条件下高效作业,提升灵活性和效率。通过变量喷施系统,无人机可精确控制农药喷洒量,减少雾滴飘移,每亩节约农药、化肥15%以上,实现减量增效,减少面源污染。
农用无人机除了喷洒农药外,还可用于授粉、制种、施肥、播种等作业,作业效果优异且作业效率显著提高。
尽管无人机在植保领域潜力巨大,但在应对大施肥量需求时,仍面临载重和续航能力不足的挑战。
未来研究方向包括遥感、决策和执行一体化的无人机设计,以及多机协同作业,以进一步提升作业效率,推动精准农业和绿色农业发展。
2.3国土资源管理
资源测绘
传统土地调查依赖卫星遥感影像、航空摄影和野外实测,但卫星影像分辨率低,航空遥感受天气条件限制。无人机低空航测逐渐成为土地利用类型、农田边界划分、耕地监测及农村土地承包经营权确权登记的新解决方案。
无人机低空航测还广泛应用于水利资源、森林资源及乡村测绘等领域。此外,随着数字乡村建设推进,无人机获取的高分辨率数字影像和定位信息可生成二维/三维可视化图像,辅助乡村基础地貌分析、用地分类及道路建设规划,推动乡村精细化管理与可持续发展。
基建巡检
中国农村电力、道路、桥梁等基础设施快速发展,但基建巡检面临作业强度大、周期长、环境恶劣等挑战。无人机基建巡检技术通过搭载光学相机、红外成像、激光雷达等任务载荷,对目标线路和基础设施进行全方位、高精度巡查,广泛应用于状态监测和缺陷检测。
无人机柔性飞行控制结合先进的图像处理和故障检测技术有效缩短了巡检周期,巡检效率提升70%,有效降低了作业风险。
无人机巡检不仅提高了道路、桥梁、电力、光伏等基础设施的安全性和稳定性,还推动了农村基建数字化转型和智能化发展。
2.4环境与灾害监测
环境监测
低空飞行器在环境监测中具有灵活性和高效性优势,可实时监测农田、草原、森林、河流、湖泊等多种生态区域,记录非法开发、滥用耕地、草原鼠害、土地荒漠化、面源污染等问题,为生态环境保护提供全面数据支持。
无人机还可收集多维气候数据(如温度、湿度、气压及气体成分),用于分析气候变化动态规律和预测未来趋势。
在温室气体排放监测中,无人机可评估减排措施效果,为全球碳排放管理提供技术支持。
此外,无人机还可监测秸秆焚烧和农膜残留等农业活动对环境的影响,为政策制定提供科学依据。
灾害管理
农村及偏远山区易受极端气候和地质灾害影响。无人机在洪水、台风、干旱、火灾、山体滑坡、泥石流等灾害管理中发挥重要作用。
在灾害发生前,无人机可进行监测以实现灾害预测。
在灾害发生时,无人机能够进入传统设备无法到达的极端区域进行实时的人员搜救以及数据采集,确保应对措施的及时性和有效性。
在灾害发生后,无人机可以快速部署指导救援工作,同时可以充当空中基站以保持灾区的通信。
此外,无人机可以快速获取高分辨率的灾害图像,进行农田及设施的受灾核算工作,为农民的保险理赔提供数据支撑。
2.5农业农村物流运输
农村生活物资运输
农村电商快速发展,但物流末端配送成本高。
为解决这一难题,2022年民航局发布的《“十四五”航空物流发展专项规划》明确提出推动通用航空物流试点,助力“快递进村”,延伸乡村物流服务网络。
如图2所示,利用无人机构建“无人机+”物流网络不仅能够显著提高供应链末端的配送效率,还能有效解决农村地区“最后一公里”的配送难题。
这种创新模式将进一步推动农村物流体系的发展,助力乡村经济振兴和现代化转型。
农业农村物流运输架构图
农业生产物资运输
偏远地区优质特色农产品面临“运不出、卖不掉”困境。无人机物流配送专线和物资运送绿色通道的开通,提升了航空物流覆盖广度和深度,为巩固脱贫攻坚成果、推动产业升级提供重要支撑。
例如,亿航智能与永辉超市合作开设无人机生鲜配送体验店,成功实现杨梅、樱桃、梭子蟹等高附加值产品的低空转运配送,推动了地方经济发展。
农业农村其他应用
低空经济在林业和畜牧业中也产生深远影响。
无人机放牧技术优化了牧区管理,解决了家畜种群数量和活动位置信息调查难题,推动了畜牧业现代化转型。
此外,低空飞行器在乡村旅游中的应用不断拓宽,为游客提供快捷交通和全景观光体验,结合农田生态观光、作物科普教育等内容,推动农旅融合服务模式发展,为乡村经济注入新活力。
低空经济在农业中的应用前景广阔,未来将通过技术创新和政策支持,进一步推动农业现代化和乡村振兴,为实现高效、智能、可持续的农业发展提供强大动力。
三、乡村低空经济的困难与挑战
推动乡村低空经济高质量发展,是赋能乡村全面振兴、促推城乡深度融合、培育经济增长新引擎的重要举措。
乡村场景下的无人机、通用航空器应用正逐步从传统农业植保领域向物流配送、应急救援、文旅观光等多元化场景拓展,乡村低空经济亦蕴藏着广阔的发展前景与巨大的市场潜力。
然而,在发展初级阶段,乡村低空经济仍面临一系列亟待解决的突出问题与挑战。
深入剖析这些关键瓶颈,并采取措施有效应对,对引导乡村低空经济健康有序发展具有紧迫的现实意义。
3.1乡村低空基础设施建设相对滞后
乡村低空经济的规模化运营,高度依赖于坚实可靠的基础设施支撑。与城市相比,当前广大乡村普遍面临着低空设施建设滞后,具体体现在如下方面:
一是部分村庄网络覆盖不足、信号不稳定,尤其是在偏远山区、林区,可靠的5G通信信号缺失,严重制约了无人机的远程操控、实时数据传输与智能化管理水平;
二是乡村低空能源补给设施匮乏,充电站、换电柜或燃料补给点布局稀疏,限制了飞行器的续航能力和作业半径;
三是乡村低空起降场地建设滞后,缺乏足够数量、合理布局且符合安全标准的简易起降点或垂直起降场坪;
四是低空监视预警与精准气象服务保障能力弱,这些低空设施的建设与维护在地域广阔、地形复杂、人口分散的乡村地区成本高昂,投资回报周期长,成为制约乡村低空经济服务效能提升的“硬约束”。
为破解此难题,需采取系统化建设方案,完善乡村低空设施:
通信网络建设方面,采用“宏基站+微基站+无人机中继”组合模式;
能源补给层面,推行“光伏储能+共享电池”模式,在乡镇建设分布式光伏充电站,推广标准化可换电电池,鼓励企业在农业合作社、物流站点设置自助换电柜;
起降场地规划方面,应结合乡村产业布局,利用闲置操场、广场等改造简易起降点,制定分级建设标准,明确基础型、专业型场地的适用场景与建设规范;
低空监视与气象服务保障层面,可整合应急管理、交通等部门资源,搭建统一监测平台,在重点作业区域部署低空雷达与光电监测设备,实现飞行动态实时监控。
3.2乡村低空技术的环境与社会适用能力较差
乡村低空经济旨在将先进的低空技术有效应用于复杂乡村场景,其发展仍面临技术不够成熟与应用成本高的双重考验。
一方面,现有飞行器技术对乡村特殊环境的适应能力有待提升,限制了应用场景的深度拓展与作业质量提升。在多山地、丘陵、林地的复杂地形下,飞行器的长航时、大载重、抗风扰、自主避障及复杂电磁环境下的导航定位等诸多技术需要进一步突破完善和产业化应用。
另一方面,低空技术应用于乡村的社会适用性较差,高昂的购置与运营成本形成显著门槛,使得低空经济红利难以充分惠及广大乡村。高性能无人机及其地面控制系统等一次性投入较大,对于收入水平相对有限的农户、合作社或乡村企业而言负担沉重。
同时,电池损耗、日常维护、保险费用、职业飞手培训等持续性运营成本亦不容忽视。
为破解困境,应该不断提高乡村低空技术的环境与社会适用能力。具言之:
一是技术攻关层面,应建立“政府引导、企业主导、科研支撑、需求牵引、乡村受益”的乡村低空经济共同体,创新产学研用技术协同平台,重点攻克长航时动力系统、高能量密度电池、高精度导航定位芯片等关键技术,推动行业企业共享技术专利与测试平台建设。
二是成本控制方面,推广标准化、模块化设备设计,降低零部件更换和维护成本,创新乡村低空经济财政补贴方式和金融支持产品,探索“以租代购”的乡村低空技术与产品服务模式,企业为乡村用户提供设备租赁服务,租赁期满后用户可低价获得设备所有权。
3.3乡村低空场景的安全标准与规范亟待完善
当前低空空域管理体系与法规标准,在适应乡村地区广阔、异构、高频的低空活动需求方面存在明显滞后。具体表现在:
一是空域资源划设与申请审批机制不够灵活高效。
适用于乡村特点的低空空域分类划设、动态管理及便捷申报使用流程尚未完全建立,导致“上天难、审批繁”的问题在一定程度上存在,影响乡村低空经济运营效率。
二是针对乡村特定应用场景的安全运行标准与规范亟待完善。
农林植保的大规模无人机集群作业、乡村物流的超视距运行、应急救援的夜间或复杂气象条件下飞行、低空旅游的安全间隔、林业与人居环境巡查的应急预案等,均需要更具针对性、操作性的行业标准和监管规则予以保障。
三是针对乡村应用场景的数据安全与隐私保护挑战。
低空飞行器在执行任务时可能面临个人隐私权保护的伦理困境,因此在确保数据有效应用的同时,防范数据泄露、滥用及侵犯隐私的风险,相关的法律法规和技术监管手段需同步跟进。
为畅通乡村低空“天路”,具体采取如下措施:管理机制优化方面,推广“电子飞行计划”申报系统,利用数字化手段实现空域申请“一键提交、自动审核”,借鉴城市网格化管理经验,将乡村空域划分为基础功能区与临时作业区,提升空域使用灵活性;标准规范制定层面,应针对农林植保、物流运输等乡村应用场景,分类制定标准规范和操作指南,明确集群飞行密度上限、超视距通信协议等参数;数据安全保障方面,开发具备自动脱敏功能的无人机数据采集系统,建立数据分级分类管理制度,对涉及敏感信息的飞行任务实施专项审批与全程监控。同时,可参考湖南、江西等地试点经验,在乡村设立低空管理“政策特区”,先行先试新型管理模式,加速法规优化迭代,为乡村低空经济发展筑牢制度保障。
3.4乡村低空人才培养机制亟需完善
乡村低空经济的蓬勃发展,离不开一支规模充足、结构合理、技能娴熟的专业人才队伍。然而当前乡村地区普遍面临“有机无人用”、“用不好”的人才窘境。
一方面,熟练掌握飞行器操控、维护维修、数据处理与分析、空域申请与管理等专业技能的人才较为短缺,尤其是在普通乡村,既懂技术又熟悉当地情况的复合型人才更为稀缺。
另一方面,现有低空技术培训体系与乡村实际需求存在一定程度的脱节。培训内容偏重理论或城市应用场景,对乡村环境下的实操技能、常见问题处理等关注不足;培训成本相对较高,农民或返乡青年参与门槛较高;培训机构地域分布不均,优质培训资源难以有效下沉。
对此,应该完善乡村低空人才培养机制,具言之:
一是构建“政校企”协同育人机制,由政府主导统筹资源,职业院校提供教学基础,企业深度参与课程设计与实训指导。例如,根据乡村农林植保、物流配送等具体场景,开发涵盖设备操作、故障应急处理、空域申报模拟等内容的定制化课程。
二是创新培训模式,利用线上平台开设免费理论课程,结合线下流动培训车、田间课堂等形式,将实操培训送到乡村一线,推行“师傅带徒弟”的结对帮扶模式,由经验丰富的飞手在实际作业中传授技能。
三是降低参与门槛,将乡村低空技术培训纳入到高素质农民培训必备内容,设立乡村低空人才培养专项基金,鼓励企业与金融机构合作,为学员提供培训贷款贴息服务。同时建立乡村低空经济人才认证体系,完善职业发展通道,真正为乡村低空经济发展打造高素质、留得住的专业人才队伍。
乡村低空场景的可持续商业模式仍需探索
尽管乡村低空经济潜力巨大,但除农业植保等少数领域外,许多新兴应用场景的可持续商业模式仍在探索之中,盈利前景尚不明朗。
如何将技术优势转化为符合乡村实际、成本可控、农民和乡村企业能够负担并愿意持续使用的商业服务,是摆在所有低空经济市场参与者面前的难题。具言之:
一是乡村无人机物流面临订单密度低、配送成本高、末端交付复杂等诸多挑战;
二是低空文旅项目需要克服投入大、季节性强、与传统旅游融合难等问题;
三是乡村居民对低空飞行活动的认知度、接受度和信任度仍需有序引导与逐步培养,对于飞行噪音、安全风险、隐私侵犯等潜在问题的担忧普遍存在,商业模式的不清晰导致投资决策犹豫、市场拓展缓慢,而社会信任度不足则直接制约了服务的落地推广与规模化发展。
为突破困局,需要采取如下措施:
一是创新盈利模式,探索“平台+服务”整合模式,通过搭建乡村低空服务综合平台,整合物流、文旅、测绘等多元需求,提升订单聚合能力;针对乡村产业特点设计定制化服务,推出“无人机运输+冷链仓储”套餐服务,降低单位运营成本;推广“政府引导+企业运营+村民入股”合作模式,鼓励村民以土地、劳动力等资源入股,共享低空经济发展红利。
二是构建信任体系,建立全流程安全透明机制,开展常态化科普宣传,通过乡村大喇叭、短视频平台等渠道,以通俗易懂的方式普及低空飞行知识,邀请村民实地体验无人机操作,直观感受技术安全性与便利性。通过系统化措施,同步打通盈利与信任通道,推动乡村低空经济实现可持续发展。
乡村低空经济作为乡村富民产业的重要类型,其健康发展对提高农业新质生产力发展质效、提振国内消费、提高农业强国建设质量意义重大。
针对性解决乡村低空设施建设滞后、乡村低空技术的环境与社会适用能力较差、乡村低空人才培养机制亟需完善、乡村低空场景的安全标准规范与可持续商业模式仍需探索等问题,不仅有利于推动科技创新与产业创新深度融合,更为我国经济社会可持续发展注入不竭动力。 (章节作者:豆书龙,西北农林科技大学人文社会发展学院副教授、硕士生导师;林明智,西北农林科技大学人文社会发展学院硕士生;丁大增,西北农林科技大学人文社会发展学院硕士生)