中国城镇化率已突破67%,100米以上建筑超2000座,幕墙清洗面积高达62亿㎡,传统“蜘蛛人”作业面临高风险、高成本、劳动力短缺三重压力;政策端自2021年起连续出台低空经济及无人机法规,为产业铺路,市场需求与政策红利叠加,驱动无人机清洗技术快速商业化。无人机清洗正处于“能否洗干净”的关键阶段:安全、洁净、成本是客户最看重的三大价值。中国城镇化率已达67%,高层幕墙面积超62亿㎡,人工清洗风险高、费用贵、劳动力短缺,推动无人机方案快速迭代。当前主流产品通过小型无人机+软体机械臂+系留水电实现0.2 m抵近冲洗,效率达800-1000 ㎡/h,综合成本降至1.5-3 元/㎡,仅为人工作业七成。政策端,《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》等法规为商用落地护航,2030年中国市场渗透率有望由2%升至20%,规模或破220亿元。未来,具身智能、环保清洗剂与水电双系留技术将决定行业上限,标准化与出海成关键。
无人机清洗系统的发展受到内外因素的双重驱动。外部因素主要包括人工费用的增加、保险费用的高昂、城市化进程的加快以及人口老龄化导致的劳动力短缺。随着城市高楼数量的增加,清洗费用显著上升,同时高空作业的高风险性要求企业为工人购买高额保险。此外,劳动力市场的短缺也影响了高空清洗工人的供应。
内部驱动因素则涉及安全需求、清洗效果、成本控制和技术迭代。无人机操作极大地降低了高空作业的安全风险,提高了清洗效率和效果,尤其是在处理复杂结构表面时。无人机替代人工后,可以显著节约人力成本和相关保险费用,提高经济效益。技术迭代方面,系留无人机技术的发展解决了续航和载重问题,使得清洗模块可以快速适配不同无人机平台。

传统人工建筑外墙清洗行业面临多重挑战:动力方面,新生代对高风险岗位接受度低,导致一线城市的高空清洗作业依赖“老师傅”,人员更新慢,行业压力大;蜘蛛人作业风险高,易因风向突变、体力消耗大等因素受伤或损坏装备,且从业者以中老年为主,风险更高。设备与作业方式上,传统清洗设备如轨道吊篮等结构固定、适用性差,难以满足复杂建筑需求,长期使用后部件易磨损,性能下降,事故风险增加,还存在清洗死角。此外,清洗剂的使用会腐蚀石材和铝制幕墙,增加幕墙脱落风险,威胁安全,同时对环境造成污染。

无人机清洗作为一种新型建筑外墙清洗方式,安全优势明显。其安全设计大幅降低了操作风险,能够有效应对复杂建筑环境和突发性危险,为作业人员和建筑本身提供可靠保障。
在清洗效果上,无人机清洗系统展现出了出色的结构适应性和灵活性,可以轻松应对各种特殊建筑结构,实现全面、精准的清洗。
与传统人工高空清洗相比,无人机清洗成本也更为经济,不仅减少了人力配置,还提升了作业效率,降低了整体作业成本,逐渐成为建筑幕墙清洗领域的安全、经济、高效的解决方案。

问卷数据也反映了客户在选择无人机清洗系统时,最看重的是清洗效果和安全性,同时也关注成本效益、操作便利性以及品牌的市场表现。售后服务和培训体系虽然关注度相对较低,但也是客户考虑的重要因素之一。这些因素是未来清洁无人机的重要提升方向。
随着无人机清洗系统的快速发展,市场上出现了大量不同方案,由此带来了选型成本上升问题。深圳无人机协会采购指南建议,采购决策应重点关注安全性、洁净性和经济性三大核心价值点——安全性涉及多维度风险,包括空间约束、系统稳定性、环境扰动和环境污染;洁净性则强调清洗效果,包括超近距作业、污渍处理、水痕去除和清洗剂残留控制;经济性关注每平米综合成本,要求高效率、高质量、低资源消耗和高设备可靠性。此外,多元场景适配、低噪音、便携性、智能化和售后保障等“锦上添花”的功能,也能进一步提升服务能力及作业体验。
无人机清洗系统所提供的高空清洗服务依托其在安全保障、灵活操作及定制化解决方案等方面的优势,满足了不同端口的关键需求。在消费端,消费者最看重的是安全与彻底清洗效果,期待在确保安全的基础上获得合理价格。运营端则将作业安全放在首位,同时追求高效作业和简便操作。方案端更关注作业效果与系统集成,依据客户需求提供定制化服务。
无论是客户、运营方还是方案提供商,安全都是无人机清洗系统中最为重要的因素。此外,清洗效果、成本控制、清洗效率、易用性、系统集成和定制化能力也是影响行业发展的关键因素。这些因素的重要性为无人机清洗行业的服务提供商和技术开发者指明了优化和创新的方向。

基于无人机飞行技术和搭载系统作业技术,可将无人机清洗方案商分为四个组合类别:大部分为无人机开发企业,聚焦于研发无人机整机或者选择主流平台进行二次开发,适配有清洗功能的机械模块——国内企业主要采用了大疆平台二次开发或者设计搭载功能模块,国外企业普遍自行开发清洗无人机来提供设备销售或者清洗服务。小部分为智能机器人企业如万勋科技、Lucid Bots,更关注于机器人技术赋能作业模块,并搭配品牌或自研无人机系统。最终,物业等消费端可直接采购整机或一揽子服务,实现高效安全的外墙清洗。

方案商竞争力模型分析分为四个核心部分:产品性能、场景适配、市场潜力和研发能力。每个部分都定义了关键指标,并结合案头研究、企业访谈、专家评估和消费者调研评估方案商的表现。
产品性能关注方案商提供的解决方案和产品性能。评估时,解决方案的形式和产品性能指标是关键。场景适配衡量方案商的设备和服务方式在建筑幕墙清洗场景中的适用性。飞机类别和除污类型是评估的重点。市场潜力涉及方案商在市场中的地位和区域覆盖。单位价格、市场覆盖和知名度是衡量市场认知度的重要指标。研发能力则关注方案商在研发中的人力、物力投入及成果。研发人员占比、研发资金投入量和专利数量是评估研发情况的关键指标。
评估企业选用用户调研中知名度大于40%且有一定研发能力的三家企业:万勋科技、迈优威、九思智能。

依据厂商属性不同,目前无人机清洗系统主要分为两大类:自研或通用无人机挂载清洗模块,以及自研或通用无人机集成智能机器人系统。自研无人机清洗系统和改造原有无人机通常为中型无人机,而智能机器人系统则依据底层技术不同,搭载在中、小型无人机上。
与光伏、桥梁、风机等无人机清洗场景相对,建筑幕墙清洗主要针对于玻璃幕墙,透明玻璃更容易暴露污渍,同时,城市建筑环境复杂,污渍类型较多。在对无人机清洗系统的清洗能力评估时,清洗剂和清洗工艺是重要一环。
一方面是针对于各类材质、污渍开发专用清洗剂——不同区域、环境、高度的幕墙会附着不同的污渍,需要实时根据现场情况切换不同清洗剂方能有效应对,且既要保障清洗效果,还需考虑环保要求;
另一方面是解决清洗水痕残留——建筑幕墙清洗主要引用自来水冲洗,冲洗蒸发后会在玻璃上留下水痕水渍,需要采用特定的水处理工艺对自来水进行加工、规避水痕残留。

大、中型无人机具备更强的负载能力与较高水压,适用于大面积、高强度的清洗任务,能高效完成大型目标物表面等区域的轻污渍清洗需求。相比之下,小型无人机以灵活性与安全性著称,结合柔性作业系统后,其贴近表面作业能力提升,可实现 0.2–0.5 米近距清洗,显著增强清洗效果,并适应狭小缝隙、转角等复杂结构场景,同时更加适合城市密集环境内的建筑物清洗。
和人工及爬壁机器人擦拭式作业不同的是,无人机清洗是抵近式冲洗作业,其原理是采用清洗剂溶解污渍+高压水冲洗的方式去除污垢。专用清洗工艺和被洗表面冲洗水压决定无人机系统的清洗效果。
被洗表面水压受出水压及作业距离影响,小型无人机在作业距离和飞行通过率上有优势,但需要解决高出水压对飞行稳定性的影响。中型无人机在清洗效率上更有优势,能获得较高出水压,但因安全距离会导致被洗表面水压降低。除作业能力外,不同机型还存在安全性、报飞难度、运输难度的差异。
国内无人机清洗系统行业正处于起步阶段,市场前景广阔,且能够很好地顺应出海潮流。目前,市面上主流的无人机清洗系统厂商均有海外市场布局。在价格方面,无人机清洗系统的服务费用基本在1.5-3元/m²,相当于人工成本的7-8成,降低终端成本的同时,有效缓解了高空清洗市场面临的劳动力缺口问题,因此深得终端客户和清洁服务商的欢迎。
无人机清洗系统的研发正成为清洗行业的创新焦点,其技术发展迅速,应用前景广阔。传统人工清洗方式存在高风险、低效率和高成本等问题。无人机技术的出现为解决这些难题提供了新思路,其灵活、高效、安全的特点使其在清洗领域展现出巨大潜力。
目前,无人机清洗系统的研发主要集中在无人机平台选型、清洗系统设计、除污清洗工艺开发、控制系统架构、传感器系统以及路径规划与避障策略等方面。
在空中清洗领域,万勋将柔性具身智能与无人机系统创造性结合,并不断推动空中清洗机器人相关能力建设,在安全性和清洁能力方面具备显著的差异化优势,作业案例已遍布全国各省市,成功服务了华润、万科、合生创展、农夫山泉、中国移动、天津轨交集团、成都轨交集团等多家头部企业,覆盖地标写字楼、酒店公寓、厂房、园区、市政设施、异形大楼等各类建筑,技术能力与作业效果经受了客户与市场的严苛检验,得到广泛认可与好评。

无人机清洁场景的快速发展也推动了技术持续演进——当前无人机清洗系统在智能化清洗上仍存在提升空间,特别是具身智能的应用将进一步赋能清洗模块、提升高空作业能力和边界;传统清洗剂成分对环境和建筑材料或有一定影响,有待优化;智能化污渍检测技术不仅支撑客观验收,更助力实现环保且高效的智能化自动清洗;供能供料方式正向水电双系留演进,保障强度与安全性的同时大幅减重,以推动连续作业时长和效率。

构建无人机清洗系统跨行业联盟需以标准为纽带、数据为血液、政策为骨架,通过建立分层治理架构、差异化标准体系和共享式创新平台,实现政府监管效能、企业技术能力与市场需求的三重跃迁。
未来需重点关注标准动态迭代机制与国际话语权争夺,将中国的“无人机+幕墙清洗”模式打造为全球智能城市治理的范式样本。
2024年全球幕墙玻璃清洗市场规模约 3591亿元,预计到 2030 年将增至约 5572亿元,年复合增长率约 7.6%。无人机清洗领域中国市场约占全球市场的20%,2030 年无人机幕墙清洗渗透率有望增长至10%,市场规模达到223亿元。若政策进一步放开,可能会出现爆发式增长。

来源:何舒阳
原文链接:https://www.iyiou.com/analysis/202508111105683
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