2023年4月26日，美国兰德公司发布报告《无人系统工业基础的特征》。美国防部假设未来几年对无人系统的需求大幅上升，将使国防工业基础产能紧张。在此背景下，报告聚焦国防工业基础对其未来庞大的军用无人系统需求的支持能力，考察了未来对无人系统的需求、美国生产并维护无人系统的工业基础能力，并系统评估了中俄等国无人系统的国防工业基础，得出结论和建议。报告主要内容如下。
报告的研究范围涵盖了多种类型的无人系统，包括无人机（UAS）、无人地面系统（UGS）、无人水面舰艇（USV）和无人潜航器（UUV）。报告参考了多种数据来源，如国际无人机系统协会（AUVSI）市场报告、国防部预算文件和简氏市场预测，并采访了相关官员、代表和专家。
报告采用脆弱性和重要性（FaC）方法评估无人系统国防工业基础的能力。FaC方法由两个不同的评估元素组成：（1）重要性评估：能力（技术、部件或组件、产品等）丧失后难以替代的程度；（2）脆弱性评估：失去该能力的可能性。
AUVSI数据显示，美空军更注重采购，海军在研究、开发、试验和评估方面的投资要高得多，而陆军在两者方面的投资水平相当。相比之下，DARPA、国防部长办公室和海军陆战队主要关注研究、开发、试验和评估。总体而言，2021财年预算中的无人系统研究、开发、试验和评估支出超过了采购支出，分别为41亿美元和33亿美元（图1）。从采购平台看，美各军种在2021财年无人机的采购金额最高，其次是无人潜航器、地面无人系统、无人艇（图2）。
图1 2021财年美国国防部经费（百万美元）
图2 2021财年美国国防部经费（百万美元）
而简氏数据显示，在2021年至2026年间，无人机预期交付量存在显著的变化，但总体趋势仍然是增长的，预计将在2021年至2026年期间增加161％。地面无人系统的预计交付量预计将在2021年至2026年期间增加31％，需求将在2024年达到峰值。水面和水下无人系统的交付预计将呈现类似的趋势，即其预计交付率预计将在2021年至2023年期间下降，然后再次增加（图3）。
图3 2016-2026年美国历史和预期每年交付的无人系统
从2021年到2026年，四种平台的总预期需求生产成本预计将从大约16亿美元增长到48亿美元，该期间增长了176％。其中无人机成本将增长130%，地面无人系统成本将增长614％，无人水面舰成本将增长515％，无人潜航器成本将增长206％（图4）。
图4 美国无人系统预期生产成本（百万美元）
此外，报告还分析了无人系统的商业需求，以确定其在国防和商业市场上的相对需求和整体产能以及潜在资源竞争。根据公开可得的数据显示，2023年全球商业无人机销售数量预估在178,000至2,400,000架之间，即使以最低估计值为基础，国防需求信号也只是预估商业需求的一小部分。
报告发现，无人系统供应商的产能取决于国防需求、无人平台种类、对外依赖性等。国防需求的不确定性会阻碍企业投资设备和设施，并降低该行业对供应商和相关专家的吸引力。不同无人平台的产能也不一样，数据表明，无人机的供应链相对稳定，而地面无人系统的供应链则比较脆弱，目前很少有大型地面无人系统的制造商，无人水面舰和无人潜航器的市场也高度不稳定。此外，无人机产能很大程度上还取决于该系统是否为遗留系统，目前美国内供应无线电、控制器和飞行器的供应商已经很少，随着系统老化，这些供应商不太可能在新系统的新需求出现时保留能力以满足大订单。
报告还审查了无人系统的外部依赖来源，不仅来自竞争对手，还包括盟友和合作伙伴的零部件来源。当前，所有美国防部无人系统的供应链都是全球化的，对例如中国等国家的依赖容易导致供应链风险。目前无人系统的各种零部件和材料包括发动机、电光传感器镜头和组件、光学雷达传感器、锂离子电池、半导体、惯性导航系统（INS）、绞盘、铁氧体和玻璃纤维等，都具有对外依赖性。
报告通过简氏数据对中俄两国对无人系统的预期需求进行了分析。虽然这些数据的透明度不高，但是显示出两国未来无人系统产量都将有所增加，其中无人机的增长趋势更为明显。研究表明，中国已经是无人机领域的领导者，正寻求通过重要的军事、私营公司和研究机构的协调，提升其海上和地面领域无人系统能力。
对俄罗斯无人系统样本的分析表明，大多数无人系统主要由俄罗斯部件和装配组成，但其关键组件如复杂的电子设备和发动机部件仍严重依赖外国。美国在2021年向俄出口了1.14亿美元的微芯片，而在2022年由于俄乌冲突，美国将限制对俄的技术出口，如半导体、航空零件、激光器、传感器和美盟友生产的技术等。因此导致俄可能会依赖中国进行替代，但这些产品的缺乏将随着时间的推移对俄罗斯的无人系统工业基础产生负面影响。
• 提高无人艇和无人潜航器的需求确定性，以减轻海上国防工业基地的脆弱性。有迹象表明，需求不确定性已经导致海上市场一定程度的萎缩，尽管目前的企业数量与当前低水平的需求相符。海上市场对需求冲击仍然非常脆弱。
• 探索增强以下物资的弹性：锂离子电池、无人机发动机、电光组件、半导体、激光雷达传感器、铁氧体、铱、钛和玻璃纤维。这些零部件和材料仍存在长交货期、替代品有限以及对外国供应商的依赖性等问题。需要注意的是，供应商对全球采购的两个共同主题是：低价格和更高的质量。过快地采取弹性措施（例如内部采购、扩大《国防授权法案》第848节覆盖的国家）可能会产生成本增加和质量降低等意外后果。
• 扩大国防创新局的“蓝色无人机”项目（或类似项目），包括地面传感器、无人艇和无人潜航器。这将创建更多的国防可用的商业化系统，并更好地使小型企业参与国防部门的合作。弥合商业化系统和国防可用的商业化系统之间的差距是缓解能力脆弱性的重要因素，通过增加国防领域的企业数量来缓解脆弱性，并通过提供更多能够满足国防设计要求的平台来缓解关键性。
• 探索提高大型无人机商业工业基础的选择。包括大型无人机在内的大型商业平台和生产企业数量仍然很少。如果国防部希望拥有更多的大型国防可用的无人机，则需要支持工业基础。
• 支持发展重要的贸易技能，例如电子元件的锡焊（用于无人机），以及对金属材料的焊接、锻造和铸造（用于无人艇和无人潜航器）。对这些技能的需求正成增长趋势，且现有人才的缺乏十分严重。此外，锻造和铸造是面临产能挑战的领域。
免责声明：本文转自海鹰资讯，原作者李铮。文章内容系原作者个人观点，本公众号编译/转载仅为分享、传达不同观点，如有任何异议，欢迎联系我们！
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原文始发于微信公众号（全球技术地图）：兰德公司发布《无人系统工业基础的特征》报告
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