首頁機械金屬運輸工具

Xponential 2025展會揭示的無人機整機技術發展趨勢

免費
字數 3886
頁數 10
出版作者 李國昶
出版單位 工研院產科國際所
出版日期 2025/08/21
出版類型 產業評析
所屬領域 運輸工具
瀏覽次數 81
評價分數 1人評價/5.0分
加入購物車 直接下載 直接下載 加入最愛

一、Xponential展會背景

Xponential作為全球規模最大的無人載具展覽,每年匯聚來自世界各地的無人機產業關鍵角色。本次展會主題訂為「the technology event for autonomy」,彰顯自主化已成為產業發展核心趨勢。此次展會涵蓋181場研討議程以及534間參展廠商,Xponential展會不僅是技術展示平台,更會透過多樣產品展示揭櫫技術趨勢指標,全面揭示無人機產業技術發展趨勢。以下便將分別藉由本屆展覽所展示之各家產品,討論無人機整機之技術發展趨勢。

 

二、無人機整機技術發展趨勢

2025年Xponential展覽會中,以無人機與其相關生態系統產品為主軸,展示範圍涵蓋多旋翼無人機與複合式VTOL無人機等整機系統。透過對展品品項之系統化分類與新品趨勢分析,可歸納出無人機整機系統技術發展趨勢。以下將針對多旋翼與複合式VTOL等整機系統之技術發展進行歸納說明。

 

1.多旋翼機種:穩定與應用同步演進

多旋翼機種因結構簡單、操控靈活,仍為無人機市場主力。本屆展會中,多旋翼產品機型趨於多樣化,但仍可從各家廠商之產品布局發掘兩大發展趨勢 : 1)機形多樣化以實現應用落地;2)機體設計優化以提升飛行效率與穩定度,以下針對此兩大趨勢,說明技術趨勢,並列出重點代表展品。

 

(一) 機形多樣化以實現應用落地

隨著無人機產業發展已漸趨完整,廠商發展重心由技術驗證轉向商業落地,針對各垂直市場之終端應用需求,提出專用機型設計,期望藉由客製化設計達到最佳應用效益,以擴大應用市場機會,以下為各重點代表廠商之應用機型設計。

  • Dragonfly針對高載重物流應用,展出大型八旋翼無人機,如下圖一左圖。其載重量可達66磅(29.9公斤),續航力可達55分鐘,符合物流高效配送需求。

  •  AstroX(韓國)針對緊急災害應變,展出大型八旋翼無人機,如下圖一右圖。該機種最大起飛重量200公斤,載重量80公斤,且於腳架設計上進行特殊改良,使機體得以於水面降落,支援災害救援現場之水域作業。
     

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖一 Dragonfly物流無人機(左);AstroX救災無人機(右)

 

  • Meteomatics推出氣象偵測無人機,如下圖二左圖。以無人機替代傳統氣象氣球易受高空風力影響之缺點,無人機能於指定區域上空靜止盤旋,連續收集大氣概況。該機種搭載溫度、壓力、濕度、露點與風速風向感測器,專為高精度氣象監測而設計。

  • Cellen因應軌道或河川等長距離巡檢需求,展出以氫能為動力之無人機,如下圖二右圖。續航力延長至150分鐘,充足滿足長航程巡檢任務。
     

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖二 Meteomatics氣象偵測無人機(左);Cellen氫能無人機(右)

 

  • Fotokite針對災害情境下之長時間監控與通訊中繼需求,展出繫留無人機,如下圖三左圖。透過繫留線持續提供電力與穩定通訊,實現7×24小時穩定作業,克服傳統多旋翼續航力不足之限制。

  • Hextronics主推Drone in a Box方案ALTAS,如下圖三右圖。相較他牌方案,ALTAS導入機械結構以實現電池快速抽換,並整合氣象站,可於90秒內完成電池更換,支援無人機BVLOS任務之自主起降與運行。
     

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖三 Fotokite繫留無人機(左);Hextronics Drone in a Box方案ALTAS (右)

 

從上述Xponential 2025各類多旋翼無人機展覽之產品可看出,多旋翼機種之發展重心已由原本以巡檢應用為主之通用平台,轉向面向應用市場之客製化設計,主要是期望以貼近場域應用需求之機體設計,滿足終端應用需求,以提升產業應用落地能力,擴大市場機會。

 

(二) 機體設計優化以提升飛行效率與穩定度

相較於直升機與複合式VTOL無人機,多旋翼機種之機體設計整合度高,但亦因機體構型設計,使其飛行時易受周邊風場而影響飛行穩定性,且多旋翼機型之續航力亦因機體構型而受到限制。針對此一技術議題,本屆展會中,多家廠商提出機體及零組件優化方案,以提升飛行效率與穩定度。

 

  •  IPET Systems重新優化機體結構,提升電池能量密度與動力系統效率,並採用合金材料大幅減輕機體重量,將續航力提升至2小時,如下圖四左圖。

  • Angle Aerial Systems創新傾轉式機翼設計,使旋翼同步帶動機翼旋轉,以機翼產生額外推力,續航力提升至2小時,滿足長距離巡檢需求,如下圖四右圖。

 

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖四 IPET Systems高續航力無人機(左);Angle Aerial Systems新型多旋翼機體設計 (右)

 

  • Ascent Aerosystems推出圓筒狀兩旋翼共軸無人機,如下圖五左圖。藉由共軸結構降低環境風力干擾,飛行受擾後可快速恢復穩定。該機型最大起飛重量6.1公斤,可載3.0公斤載荷,最大有效載荷時續航32分鐘。

  • Hollyway進一步將圓筒狀共軸機體整合至Drone in a Box方案,如下圖五右圖。支援BVLOS應用,彰顯機體結構優化與自動化部署之結合潛力。
     

      

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖五 Ascent Aerosystems圓筒狀共軸無人機(左);Hollyway Drone in a Box方案(右)

 

  • ParaZero為解決無人機失效時之地面風險,展出可整合於各型無人機的降落傘模組,如下圖六。透過電子訊號觸發,飛行失控時自動展開,降低地面人員與財產損失風險。

 

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖六 ParaZero無人機降落傘模組

 

從上述各類多旋翼無人機產品觀察,儘管各家廠商積極推進多旋翼無人機方案之商業落地,但以目前多旋翼之機體設計,使其仍存在續航力與飛行穩定性等瓶頸。因此,廠商仍持續透過機體設計創新與零組件優化,持續改善技術性能。

 

2.複合式VTOL機種:飛控複雜度與飛行效率間之平衡

複合式VTOL(垂直起降)無人機結合固定翼之高效巡航與多旋翼之垂直起降能力,成為長航程與複雜場域作業之新興機種。展會中VTOL機體設計類型多元,業者持續在飛行控制系統複雜度與飛行效率間尋求平衡。當前最佳設計尚未定論,多數機種仍處於應用驗證階段,未大規模量產。以下針對不同VTOL機體設計,說明其重點展品。

 

(一)升力+巡航雙系統型(Lift + Cruise)

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖七 CENSYS Sentaero 6 VTOL無人機(左);Edge Autonomy VXE30 STALKER VTOL無人機 (右)

 

  • CENSYS展出sentaero 6 VTOL無人機,兩側機翼各設置升力旋翼,機尾安裝獨立巡航旋翼,如上圖七左圖。該機種可續航2小時,巡航範圍90英里,最大承受風力30英里/小時,最大起飛重量34磅,應用於巡檢測繪。
  • Edge Autonomy展出VXE30 STALKER VTOL,結合燃料電池動力,如上圖七右圖。續航提升至8小時,通訊範圍達160公里,機體重量22公斤,兼具長航時與遠距離通訊能力。
     

(二) 傾轉旋翼型(Tilt rotor)

  • NARMA展出AF-100系列,如下圖八。其旋翼具傾轉機構,起飛時旋翼垂直提供升力,巡航時傾轉產生推力。此設計可減少多餘旋翼阻力,起飛重量6.1公斤,續航25分鐘。
     

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖八 NARMA AF-100系列無人機

 

(三) 傾轉槳軸型(Tilting Rotor Arm or Motor Arm)

  • PteroDynamics展出傾轉槳軸型VTOL無人機,產品照片如下圖九左圖。其機翼與旋翼可整體傾轉,起飛時機翼垂直,旋翼提供升力;巡航時機翼前傾,旋翼同步轉向提供推力,傾轉機制如下圖九右圖所示。該機型起飛重量41斤(約20公斤),續航70分鐘。

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖九 PteroDynamics VTOL無人機(左);槳軸傾轉機制(右)

 

(四) 機體傾轉型

  • Amazon Prime Air展示物流應用機種,無旋翼傾轉機構,起飛後藉機體整體傾轉,將升力旋翼轉為巡航推力,降低飛行阻力,提升飛行效率,如下圖十左圖。

  • Airbus展出Flexrotor,前端裝設旋翼,尾端整合起落架,起降時機體立起以降低阻力,最大起飛重量25公斤,續航可達12小時,適合長航程物流或巡檢場域,如下圖十右圖。
     

資料來源 : 工研院產科國際所 (2025/05)

圖十 Amazon Prime Air VTOL無人機(左);Airbus Flexrotor無人機(右)

 

觀察上述各類複合式VTOL無人機,可看出因目前長航程應用市場尚未成熟,上述各式VTOL設計仍以應用驗證為主,而各家廠商競爭重點落在技術與規格,預期未來短期內,複合式VTOL無人機之競爭主軸,仍將持續以技術與規格為主。

 

三、結論與建議

在Xponential 2025展會中,觀察無人機技術發展脈絡,可明顯看出多旋翼與複合式VTOL兩大類型無人機呈現出截然不同的產業趨勢與技術演進軌跡。特別是多旋翼無人機,在近年快速擴展應用場域之下,其產品與解決方案逐步走向高度垂直整合與細分市場導向,顯示產業已由硬體導向轉為強調系統整合能力的新階段。

首先,多旋翼無人機的技術與市場演進已從單純的飛行平台轉向完整任務解決方案。從展場所呈現之產品形態顯示,無論在農業、安防、物流、能源巡檢或都市監測等場域,廠商紛紛針對特定應用需求,開發專屬機型與配備功能,顯現出產品高度應用細分化(application-specific customization)之趨勢。此種策略有助於提升無人機於特定環境下之操作效能,強化任務完成度,並能提高單位作業效益,進一步擴大無人機於新興應用場景之導入機會。

進一步觀察顯示,單一飛行平台已難以滿足無人機於複雜作業環境中之運作需求。產業導向正逐漸由單純硬體製造轉向「方案化」(solutionization)思維,亦即將整機(drone body)與Drone box(無人機停泊與充電系統)、機隊管理系統(fleet management system)以及AI任務輔助與判斷能力等模組進行整合,形成具備自我部署、自主起降、自動任務執行及即時資料回傳功能之一站式作業平台。此舉不僅可提升作業自動化程度,更有助於實現BVLOS(Beyond Visual Line of Sight)遠端自主運作的產業願景,使無人機能在無人干預條件下長時間穩定執行任務,擴大其於高風險、高強度或偏遠環境中之應用潛能。

相對而言,複合式VTOL無人機在本次展會中所呈現之發展樣貌,仍處於技術演化與設計多樣性並存的階段。目前市場上各類VTOL產品在機體構型、系統整合策略及任務適應性方面呈現出高度差異性,顯示該類產品尚處於百家爭鳴階段,尚未形成產業標準化設計。根據展場產品之觀察,各廠商技術布局重點多聚焦於提升飛行效率(如續航時間與巡航速度)與系統簡化(如垂直起降結構簡化與模組整合),顯示該市場競爭焦點正集中於飛控優化與任務靈活性兼具的整合型設計。

然而,值得關注的是,儘管VTOL無人機因其具備長距離巡航與場域適應力高等特性,預期未來市場規模將隨著多場域需求而逐步擴大,但由於其單機巡航能力較高、可涵蓋更大範圍,故其所需整機數量相對少於多旋翼機種。此一供需特性,將在長期發展中影響VTOL類無人機的設計取向與產品策略。由於市場集中於少量高性能機型,預期未來各家廠商之產品將朝向標準化設計靠攏,機體構型與模組配置將趨於一致,以利生產效率提升與維運成本降低。

 

上一篇以國家力量帶動AI產業發展—中...
下一篇評美國對等關稅對台灣電商產業影...
熱門點閱
推薦閱讀
推薦新聞

若有任何問題,可使用下方檢索互動介面找解答,或是寫信到客服信箱。

itismembers@iii.org.tw

星期一~五
9:00-12:30/13:30-18:00