陳聆聽/文
2025年11月10日,影石Insta360正式發(fā)布影翎AntigravityA1全景無人機,其核心計算單元首次采用地瓜機器人自主研發(fā)的旭日5智能芯片,該芯片以10TOPSAI算力實現(xiàn)復雜環(huán)境下的精準避障與飛行穩(wěn)定控制。
近期,上海財經(jīng)大學數(shù)字經(jīng)濟研究院團隊發(fā)布的《低空+發(fā)展研究報告(2025年)》也指出,我國低空經(jīng)濟尚處于起步階段,制約我國低空經(jīng)濟發(fā)展的五大瓶頸之一是核心技術對外依存度高,部分無人機主控芯片、智能飛行控制系統(tǒng)、精密元器件等關鍵零部件仍依賴進口、碳纖維復合材料等輕量化材料等亟待突破。
中國需求帶動無人機芯片發(fā)展
據(jù)介紹,無人機芯片作為無人機的核心控制單元,集成了處理器、存儲控制器、接口控制器、電源管理等功能,扮演著類似于計算機CPU的角色,是無人機的“大腦”。它負責完成無人機的計算任務和控制命令,協(xié)調(diào)管理飛行控制、圖像處理、導航定位、通信協(xié)同等關鍵功能,對無人機的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒕_度、實時性等具有決定性影響。
中國航空器擁有者及駕駛員協(xié)會秘書長陳國華表示,在低空經(jīng)濟中,以無人機和電動垂直起降飛行器(eVTOL)為主要形態(tài)的飛行器是高度自動化、智能化的體系,對芯片的需求極大。一架民用無人機需要涉及至少11種芯片,包括通信芯片、電源管理芯片、處理器芯片以及多種傳感器芯片。這些芯片共同支撐著無人機最核心的飛行管理與控制系統(tǒng)(飛控系統(tǒng)),相當于無人機系統(tǒng)的“心臟”。
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圖源:AI
全球無人機芯片市場正呈現(xiàn)穩(wěn)健增長態(tài)勢。QYResearch調(diào)研顯示,2024年全球無人機芯片市場規(guī)模大約為31.50億美元,預計2031年將達到56.35億美元,2025-2031期間年復合增長率(CAGR)為9.0%。
區(qū)域?qū)用妫泵滥壳爸鲗е鵁o人機芯片市場,這主要歸功于該地區(qū)無人機制造商的強大實力、技術進步、政府支持性舉措以及主要半導體制造商的存在。
近年來,中國市場增長迅速,根據(jù)預測,2025年我國低空經(jīng)濟規(guī)模將達1.5萬億元。天眼查專業(yè)版數(shù)據(jù)顯示,截至目前我國現(xiàn)存在業(yè)、存續(xù)狀態(tài)的低空經(jīng)濟相關企業(yè)超9.5萬家。其中,2025年截至目前新增注冊相關企業(yè)約2.2萬余家。
無疑低空經(jīng)濟的發(fā)展為無人機芯片產(chǎn)業(yè)帶來了新的機遇。據(jù)中國電子報報道,為保障低空經(jīng)濟的通信需求,預計將部署大量5G-A基站,其中約70%由現(xiàn)有5G基站改造升級,這將顯著增加對基站芯片的需求。
此外,無人機應用場景的不斷擴展,對芯片也提出了更高要求:通信芯片需要更高帶寬與更低時延;電源管理芯片需更高效率以延長續(xù)航;所有芯片都需要增強抗干擾能力和環(huán)境適應性,以應對復雜的低空飛行環(huán)境。
國內(nèi)企業(yè)核心芯片依賴國外
全球無人機芯片市場的競爭格局中,國際巨頭憑借技術壁壘與生態(tài)優(yōu)勢形成壟斷,而國內(nèi)無人機企業(yè)即便在整機市場占據(jù)主導,核心芯片仍深度依賴進口,供應鏈安全隱患凸顯。
根據(jù)QYResearch報告,從國際市場占有率和排名來看,主要廠商有高通(Qualcomm)、英特爾(Intel)、意法半導體(STMicroelectronics)、德州儀器(TI)、三星(Samsung)等,2024年前五大廠商占據(jù)國際市場大部分份額。
這些企業(yè)各有專長:高通憑借SnapdragonFlight平臺,將移動芯片生態(tài)成功拓展至無人機領域,其芯片具有無線通信、傳感器集成和空間定位等功能;英特爾則將RealSense技術引入無人機視覺領域,提供先進的避障和環(huán)境感知能力;意法半導體的STM32系列憑借其產(chǎn)品穩(wěn)定性和低功耗特性,在無人機領域應用廣泛;德州儀器的電源管理芯片、ADI的陀螺儀芯片等仍不可或缺,形成完整技術壟斷鏈條。
中國在全球無人機市場中占據(jù)主導地位。根據(jù)DroneIndustryInsights數(shù)據(jù)顯示,中國制造的無人機產(chǎn)品占據(jù)了全球商用無人機市場70%至80%的份額,并且,中國在傳感器、速度控制器等無人機關鍵零部件的生產(chǎn)上掌握主導權(quán)。
塞防科技副總經(jīng)理安琦在接受專訪時表示,中國在無人機供應鏈上已形成全方位主導,從稀土加工、電池制造到飛控算法均具備深度掌控能力。中國無人機整體硬件能力已經(jīng)超過了美國。
美國戰(zhàn)略與國際研究中心(CSIS)2024年12月公布的一份報告就指出美國商用無人機市場90%的份額由中國大疆創(chuàng)新科技公司占據(jù)。五角大樓曾計劃在2026年部署5000架無人機,卻因找不齊中國零件而延期至少18個月。
然而,在產(chǎn)業(yè)繁榮的背后,芯片自主問題始終是中國無人機領域關注的焦點。我國大部分無人機企業(yè)在飛控芯片、通信芯片、高精度傳感器芯片等關鍵部件上仍高度依賴國外進口。
即使是全球無人機領域的領頭羊大疆,在其產(chǎn)品中仍有使用國外芯片。
早在2020年,一家日本調(diào)查公司對大疆MavicAir2的拆解分析顯示,該無人機近八成芯片來自中國大陸以外的企業(yè)。這些芯片包括美國德州儀器和Qorvo公司的核心電池、無線電信號及噪音消除芯片,英特爾Movidius的面部感知、手勢識別和輔助安全著陸算法視覺單元模塊芯片,以及美國Invensense和ADI的陀螺儀微電子芯片。
而在2025年,美國軍方拆解大疆無人機后發(fā)現(xiàn),電路板上90%的芯片是美國德州儀器的,傳感器是日本索尼的。深圳無人機博物館的拆解報告顯示,大疆Mavic3的237個核心零件中,68%是從國外供應商購買的。
中美貿(mào)易戰(zhàn)對無人機產(chǎn)業(yè)鏈最直接的沖擊,莫過于核心芯片元器件的供應鏈危機。在當前中國加征美國芯片關稅的背景下,無人機企業(yè)面臨的影響顯著加劇。
此外,據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,隨著人工智能在無人機領域的應用深化,英偉達GPU芯片成本的增加,也讓中國無人機企業(yè)的AI能力研發(fā)陷入困境。
國產(chǎn)無人機芯片加速攻堅
面對國際芯片供應鏈的不確定性,中國無人機企業(yè)正通過多種策略降低對外部芯片的依賴。業(yè)內(nèi)消息透露,無人機領先企業(yè)可能會采用“雙供應商”模式,加速在電源管理、存儲芯片等關鍵領域的國產(chǎn)替代進程。
面臨可能出現(xiàn)的芯片斷供危機,無人機龍頭大疆創(chuàng)新早已布局芯片自主化戰(zhàn)略。大疆在芯片領域采取了漸進式自主化戰(zhàn)略。大疆的飛控系統(tǒng)采用自研技術,其底層代碼和專利構(gòu)成了一定的技術壁壘。
據(jù)半導體產(chǎn)業(yè)縱橫消息,大疆公關總監(jiān)謝闐地曾表示:“大疆無人機底層代碼都是自己的,無論是專利還是研究方法,任何無人機公司都很難繞過大疆1.4萬件專利。”
其芯片戰(zhàn)略分為三個階段演進:第一階段(2016-2020)替代進口芯片,實現(xiàn)飛控圖傳模塊自主設計;第二階段(2020-2024)推出一體化智能SoC;第三階段(2024至今)開發(fā)“蒼穹”系列專用SoC。
近年來,在低空經(jīng)濟政策利好與市場需求的雙重驅(qū)動下,中國無人機芯片產(chǎn)業(yè)迎來新一輪技術攻關熱潮。從核心主控芯片到專用射頻芯片,一批國產(chǎn)企業(yè)正加速突破技術壁壘,逐步改變高端芯片依賴進口的局面。
在無人機芯片關鍵技術領域,中國科研機構(gòu)和企業(yè)今年取得了一系列突破。
深圳大學黃磊教授團隊成功研制出全球首款變閾值單比特ADC芯片及配套輕量級雷達系統(tǒng),突破了高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的技術壁壘;中國科學技術大學微電子學院也在專用芯片領域取得進展,推出了面向無人機應用的高功率密度電源芯片和W波段接收機芯片。
射頻芯片方面,據(jù)中國發(fā)展網(wǎng)介紹,湖南鯤鵬信息技術有限公司研發(fā)了國內(nèi)首顆完全自主研發(fā)的射頻基帶一體化ADS-B芯片。公司總經(jīng)理吳月表示,該芯片將射頻與基帶功能集成于一體,功耗更低、體積更小、成本也更具優(yōu)勢,可完全替代國外同類產(chǎn)品。
2025年8月,康希通信推出了面向低空經(jīng)濟的超高效率大功率無人機用射頻前端芯片,并已對接頭部客戶獲得批量訂單。
主控芯片方面,飛騰公司與中電互聯(lián)聯(lián)合推出了基于飛騰騰瓏E2000D芯片的自主可控工業(yè)級無人飛行控制器系統(tǒng)。這一系統(tǒng)對飛控系統(tǒng)軟件底層架構(gòu)進行重構(gòu),基于RT-Thread的核心算法進行應用優(yōu)化,有力提升工業(yè)級無人機的飛行可靠性。
塞防科技副總經(jīng)理安琦認為,當無人機數(shù)量達到一定規(guī)模,對抗程度加劇時,AI的判決將更加精準。因此,提升AI技術將成為中國無人機產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的關鍵。
[引用]
① 全球首創(chuàng)“變閾值單比特ADC”發(fā)布深圳大學團隊破解“雷達芯片荒”難題.深圳特區(qū)報.2025-04-09.
② 低空經(jīng)濟如何解決“芯”問題?.中國電子報.2024-07-23.
③ 美國軍方拆解大疆無人機后震驚:中國技術如何“壓一頭”?.工業(yè)無人機視界2025-11-05.
④ 中國無人機重構(gòu)全球產(chǎn)業(yè)生態(tài),誰在被動適應?.航化網(wǎng).2025-06-25.
⑤ 中國無人機產(chǎn)業(yè)鏈受美國芯片貿(mào)易戰(zhàn)影響簡單解析.無人機創(chuàng)新.2025-04-10.
⑥ 低空經(jīng)濟帶飛無人機芯片產(chǎn)業(yè),國產(chǎn)化進程加速.CPS中安網(wǎng).2025-04-22.
⑦ 給無人機一雙“慧眼”低空安全有了“湖南方案”.中國發(fā)展網(wǎng).2025-09-28.
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