全面進(jìn)入工業(yè)化后期，機(jī)器換人是大勢所趨

　　1.1 疫情不改行業(yè)復(fù)蘇，制造業(yè)景氣度持續(xù)回升

　　我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量自2019年10月走出2018年9月以來的低迷負(fù)增長階段，期間雖在2020年初受到新冠疫情影響，但不改行業(yè)整體復(fù)蘇態(tài)勢，行業(yè)自2019年10月以來，產(chǎn)量同比增速屢創(chuàng)新高，2021年3月工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為 3.3 萬臺，同比增長80.8%。

　　全球銷量方面，2018年四季度以來，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)受下游汽車和3C行業(yè)不景氣影響較大，對2019年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)銷量造成一定的影響，銷量同比下滑11.61%，但隨著持續(xù)的自動化趨勢及技術(shù)改進(jìn)，2020-2022年均增長率能夠保持在11.97%，2022年全球工業(yè)機(jī)器人銷量有望達(dá)到59.3萬臺。

　　從下游需求來看，全球范圍內(nèi)制造業(yè)投資保持復(fù)蘇態(tài)勢，從全球主要國家制造業(yè)PMI指數(shù)來看，4月英國制造業(yè)PMI達(dá)到創(chuàng)26年內(nèi)新高的60.9；美國PMI自去年3月以來連續(xù)14個(gè)月處于50以上。國內(nèi)方面，我國制造業(yè)PMI自2020年3月以來持續(xù)維持在榮枯線之上，2021年3月制造業(yè)固定資產(chǎn)投資額累計(jì)同比回升至29.8%。從工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用占比最大的汽車制造業(yè)和3C行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速來看，汽車制造業(yè)固定資產(chǎn)投資方面，受益于各地出臺相繼出臺的汽車消費(fèi)促進(jìn)政策，汽車制造業(yè)固定資產(chǎn)投資累計(jì)增速降幅持續(xù)收窄，2021年3月為-3.3%；3C制造業(yè)去年4月以來固定資產(chǎn)投資穩(wěn)步復(fù)蘇，到3月累計(jì)同比提升40.4%。整體來看，下游制造業(yè)應(yīng)用端景氣度保持持續(xù)回升態(tài)勢。

　　1.2 人口紅利逐漸消退，機(jī)器換人是確定趨勢

　　利好政策頻出，國家大力支持工業(yè)機(jī)器人發(fā)展。我國已連續(xù)多年成為全球工業(yè)機(jī) 器人最大市場，工業(yè)機(jī)器人作為實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)的終端設(shè)備，在制造升級中扮演 著至關(guān)重要的角色。政府多次出臺政策大力支持我國工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展，國務(wù)院提出的《中國制造 2025》明確了制造升級的發(fā)展方向，工業(yè)機(jī)器人是重中之重。隨著中國智造升級的產(chǎn)業(yè)政策和下游行業(yè)的需求增長，預(yù)計(jì)到 2025 年我國制造 業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域?qū)⑷鎸?shí)現(xiàn)智能化，其中關(guān)鍵崗位將由機(jī)器人替代。同時(shí)，隨著工業(yè)機(jī)器人的價(jià)格下降、性能提升、應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)將繼續(xù)保持較快增長的勢頭。2020年5月，兩會再次提出要扶持工業(yè)機(jī)器人核心零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，看好未來國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈加速閉環(huán)。

　　我國制造業(yè)人口紅利優(yōu)勢逐步消退。中國制造業(yè)過去的成長方式主要依靠從業(yè)人 口基數(shù)大帶來的低成本優(yōu)勢，而從1994年開始到2019年，中國人口出生率從17.8‰跌至10.48‰，低于2018年全球粗出生率的18.17‰。而出生率的下降直 接導(dǎo)致制造業(yè)從業(yè)人員工資的增長。我國制造業(yè)城 鎮(zhèn)單位就業(yè)人員平均工資從2010年的30916元上漲到2019年的78147元，年均復(fù)合增速達(dá)到10.85%；從勞動力人口結(jié)構(gòu)分布來看，我國15-64歲人口占總?cè)丝诒壤粩嘞陆担?019年僅為70.65%，可以看出目前我國人口成本不斷提升，適齡勞動力人口占比不斷走低，我國人口紅利優(yōu)勢正在逐漸消退。

　　價(jià)格差距逐漸縮小，機(jī)器換人具有較高性價(jià)比。從工業(yè)機(jī)器人價(jià)格方面來看，1996年到2019年間，我國工業(yè)機(jī)器人進(jìn)口均價(jià)已經(jīng)由4.76萬美元/臺下降到1.63萬美元/臺，工業(yè)機(jī)器人價(jià)格不斷下降與制造業(yè)工人工資不斷上升之間形成的剪刀差 正在不斷縮小，考慮到工業(yè)機(jī)器人代替人工所帶來的效率和安全性等方面的提升，目前機(jī)器換人已經(jīng)具有了較高性價(jià)比。

　　疫情推動制造業(yè)自動化升級需求。我國首部機(jī)器人產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書《中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2019）》主編石勝君先生近期接受采訪時(shí)談到，疫情過后，更多行業(yè) 也將加速推向“少人化、無人化、智能化”；而在人民網(wǎng)“金臺圓桌”人民戰(zhàn)疫·企業(yè)對策共商會上，萬博新經(jīng)濟(jì)研究院院長滕泰先生同樣也表示，疫情結(jié)束后，企業(yè)會越來越多的采用自動化、機(jī)器人、人工智能等現(xiàn)代的管理方法。本次COVID-19疫情中，制造業(yè)龍頭企業(yè)自動化水平較高，在復(fù)工中展示出較大優(yōu)勢，疫情短期影響過去之后，勢必會促進(jìn)機(jī)器人自動化的進(jìn)一步應(yīng)用滲透，會在較長時(shí)期內(nèi)促進(jìn)制造業(yè)自動化率提升。整體而言，機(jī)器換人長期趨勢不會改變。

　　1.3 全面進(jìn)入工業(yè)化后期，對標(biāo)日本，該階段工業(yè)機(jī)器人發(fā)展迅速

　　我國全面進(jìn)入工業(yè)化發(fā)展后期階段。2019年我國人均GDP為70891.78元，約為10141.89美元，處于錢納里模型中的工業(yè)化后期階段；三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為7.1%∶38.6%∶54.3%，滿足A<10%、I<S，處于錢納里模型中的后工業(yè)化階段；2019 年第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)比重為25.1%，符合錢納里模型中的工業(yè)化后期標(biāo)準(zhǔn)；我國城鎮(zhèn)化率為60.60%，處于錢納里模型中的工業(yè)化后期階段。綜合判斷，我國工業(yè)化尚未完成，當(dāng)前雖全面符合工業(yè)化后期標(biāo)準(zhǔn)，但整個(gè)“十四五”期間也將仍處于工業(yè)化發(fā)展后期階段。

　　借鑒日本發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，我國工業(yè)機(jī)器人發(fā)展前景仍較廣闊

　　雖然我國是全球工業(yè)機(jī)器人銷量第一大國，但保有密度仍較低。雖然我國2019年工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到了14.05 萬臺，占據(jù)全球銷量的37.67%，繼續(xù)保持全球 工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)第一大國的位置。但從世界主要國家工業(yè)機(jī)器人人均保有密度來 看，作為目前全球工業(yè)機(jī)器人保有量密度最高的新加坡已經(jīng)達(dá)到了918臺/萬人，相比之下，2019 年我國工業(yè)機(jī)器人保有密度雖較去年提升47臺/萬人，達(dá)到187臺/萬人，但仍遠(yuǎn)低于韓國（855）、日本（364）、德國（346）等較發(fā)達(dá)國家，未來國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人仍有巨大的增量空間。

　　我國工業(yè)機(jī)器人目前發(fā)展背景與當(dāng)初日本極為相似：人工成本急劇上升、產(chǎn)業(yè)結(jié) 構(gòu)升級、國家專項(xiàng)政策支持。按照錢納里工業(yè)化模型，日本在1970年左右進(jìn)入工業(yè)化后期階段。該階段作為智能化、自動化生產(chǎn)代表設(shè)備之一的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)入需求爆發(fā)增長期。其機(jī)器人保有量在1970-1980年間年均復(fù)合增長率超過50%。

　　1.4 下游應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)升級仍有空間

　　工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域中，汽車和3C領(lǐng)域占比最高。2019年汽車與3C行業(yè)合計(jì)占比超過50%以上，其中汽車制造業(yè)是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最廣泛、最成熟、數(shù)量最多的工藝領(lǐng)域，占比達(dá)到28.15%。3C行業(yè)由于產(chǎn)品 制造對生產(chǎn)效率和精度要求較高，而工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)符合其高精度、高柔性的要求，其下游應(yīng)用占比達(dá)到23.59%，位列第二位。

　　新能源汽車、5G手機(jī)加速滲透，工業(yè)機(jī)器人需求有望回暖。過去幾年，受限于傳統(tǒng)燃油汽車和3C行業(yè)增速放緩，市場對工業(yè)機(jī)器人需求呈現(xiàn)疲軟態(tài)勢，不過隨著各國相繼推出新能源汽車發(fā)展規(guī)劃以及5G商用牌照陸續(xù)發(fā)放，新能源汽車 和5G手機(jī)的加速滲透將支撐工業(yè)機(jī)器人需求的持續(xù)回暖。

　　無線耳機(jī)滲透率仍較低，未來 3C 行業(yè)占比有望再次提升。自2016年蘋果推出Airpods無線耳機(jī)以來，全球無線耳機(jī)出貨量始終保持三位數(shù)增長態(tài)勢，2020年全球無線耳機(jī)出貨量為2.7億套，同比增長105.4%。我們認(rèn)為，目前無線耳機(jī)的滲透率仍較低，隨著未來技術(shù)愈發(fā)成熟以及價(jià)格逐漸降低，無線耳機(jī)出貨量持 續(xù)增加將帶動3C行業(yè)對工業(yè)機(jī)器人新的需求，成為工業(yè)機(jī)器人新的增長點(diǎn)。

　　縱向?qū)Ρ龋瑧?yīng)用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)升級值得關(guān)注。通過與2018年下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)占比進(jìn)行對比，我們可以發(fā)現(xiàn)，雖然2019年汽車和3C兩大領(lǐng)域仍然占據(jù)第一、二位，但對比2018年，2019年兩大領(lǐng)域應(yīng)用占比分別下降9.29%、2.69%，而在未分類 領(lǐng)域應(yīng)用占比上漲9.45個(gè)百分點(diǎn)，說明目前全球工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)逐步擴(kuò)散趨勢，未來工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域結(jié)構(gòu)升級值得關(guān)注。

　　二、工業(yè)機(jī)器人細(xì)分行業(yè)分析

　　目前工業(yè)機(jī)器人可分為多關(guān)節(jié)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、Delta機(jī)器人和SCARA機(jī)器人四大類。

　　從國內(nèi)工業(yè)機(jī)器市場銷量來看，2020年銷量占比最高的是6軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人，市場銷量約為10.78萬臺，占比約為62.88%，其次分別為SCARA機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人和Delta機(jī)器人，分別占比29.49%、4.38%和3.24%。

　　2.1 多關(guān)節(jié)機(jī)器人

　　多關(guān)節(jié)機(jī)器人一般指擁有6個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，其優(yōu)勢在于類似于人手擁有很高的自由度，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作。通過搭配不同的末端執(zhí)行器，多關(guān)節(jié)機(jī)器人可適用于裝貨、卸貨、噴漆、表面處理、測試、測量、弧焊、 點(diǎn)焊、包裝、裝配、切屑機(jī)床、固定、特種裝配操作、鍛造、鑄造等大量應(yīng)用場景。

　　受限于傳統(tǒng)汽車需求見頂，多關(guān)節(jié)機(jī)器人增長放緩。從6軸多關(guān)節(jié)機(jī)器人出貨量來看，由于多關(guān)節(jié)機(jī)器人多應(yīng)用于汽車制造業(yè)，近年來隨著汽車制造業(yè)固定資產(chǎn)投資逐漸放緩，行業(yè)對上游多關(guān)節(jié)機(jī)器人需求也逐漸放緩。未來新能源汽車占比 的不斷提升有望重新帶動多關(guān)節(jié)機(jī)器人市場需求的提升。

　　>20kg 多關(guān)節(jié)機(jī)器人由外資品牌主導(dǎo)，小負(fù)載競爭格局較為激烈。2020 年我國 20 公斤以上 6 軸機(jī)器人市場份額為44421臺，其中份額前五位的發(fā)那科、安川、庫卡、川崎、ABB均位外資品牌，合計(jì)占據(jù)市場份額約 70%，該領(lǐng)域中，國產(chǎn)龍頭埃斯頓僅占據(jù) 6.9%的市場份額。而在小負(fù)載（≤20kg）領(lǐng)域，競爭格局相對分散，競爭較為激烈，行業(yè)CR5為50.8%，該領(lǐng)域中，內(nèi)資品牌能夠占據(jù)一定的市場份額。

　　2.2 協(xié)作機(jī)器人

　　協(xié)作機(jī)器人（Collaborative robot）指被設(shè)計(jì)成可以在協(xié)作區(qū)域內(nèi)與人直接進(jìn)行交 互的機(jī)器人。與傳統(tǒng)機(jī)器人不同，協(xié)作機(jī)器人具有很強(qiáng)的獨(dú)立性，機(jī)器人和人之 間可以互換，在生產(chǎn)過程中靈活性非常高。不過其缺點(diǎn)也很明顯，在與人協(xié)作過 程中，未來保護(hù)人的安全，對機(jī)器人控制能力和防碰撞能力都提出較高要求，因 此協(xié)作機(jī)器人運(yùn)行速度普遍只有傳統(tǒng)機(jī)器人的 1/3-1/2。此外，為了減少機(jī)器人運(yùn) 動時(shí)的動能，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)一般較為簡單、重量較輕，這就導(dǎo)致其負(fù)載一般只能在 10kg 以下，應(yīng)用場景受到限制。

　　協(xié)作機(jī)器人出貨量快速增長，遨博、優(yōu)傲占據(jù)市場2/3。協(xié)作機(jī)器人市場規(guī)模從2016年的1714臺快速增長到2020年的7514 臺，年復(fù)合增速達(dá)到44.70%，預(yù)計(jì)到2022年，我國協(xié)作機(jī)器人市場規(guī)模有望增長到9426臺。從市場結(jié)構(gòu)來看，行業(yè)內(nèi)兩大領(lǐng)導(dǎo)者遨博和優(yōu)傲分別占據(jù)33.3%和30%，合計(jì)占據(jù)我國協(xié)作機(jī)器人市場份額的2/3。

　　2.3 Delta機(jī)器人

　　并聯(lián)機(jī)器人是指手臂含有閉環(huán)結(jié)構(gòu)桿件的機(jī)器人，由動平臺、靜平臺和至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動支鏈構(gòu)成，行業(yè)內(nèi)通常將具有3個(gè)空間自由度和1個(gè)轉(zhuǎn)動自由度的并聯(lián)機(jī)器人叫做Delta機(jī)器人，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上來看，Delta機(jī)器人占據(jù)并聯(lián)機(jī)器人市場份額的60%-70%。與傳統(tǒng)串聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)不同，并聯(lián)機(jī)器人其中一個(gè)軸的運(yùn)動不會改變另一個(gè)軸的坐標(biāo)原點(diǎn)。

　　并聯(lián)機(jī)器人體量較小，常被用于分揀包裝。2020年Delta機(jī)器人市場規(guī)模為5563臺，僅占2020年全國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模的3.24%。體量較小主要由于并聯(lián)機(jī)器人造價(jià)過高，以應(yīng)用最多的 Delta 機(jī)器人為 例，其造價(jià)普遍在 10 萬元左右，而進(jìn)口水平關(guān)節(jié)機(jī)器人單價(jià)在 5 萬元左右，雖 然并聯(lián)機(jī)器人在運(yùn)動速度上優(yōu)勢明顯，但水平關(guān)節(jié)機(jī)器人在精度更高的同時(shí)，性 價(jià)比優(yōu)勢更高，未來并聯(lián)機(jī)器人還需要進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，憑借較為接近的性 價(jià)比刺激下游需求。

　　2.4 SCARA機(jī)器人

　　SCARA機(jī)器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm，選擇順應(yīng)性裝配 機(jī)械手臂）屬于平面關(guān)節(jié)型工業(yè)機(jī)器人，結(jié)構(gòu)包括3個(gè)相互平行的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和1個(gè)垂直于平面的移動關(guān)節(jié)，分別用與對平面上物體的定位和工業(yè)機(jī)器人垂直平面 內(nèi)的運(yùn)動。

　　市場規(guī)模快速增長，3C行業(yè)SCARA機(jī)器人需求大。SCARA機(jī)器人具有負(fù)載小、速度快的產(chǎn)品特點(diǎn)，主要被應(yīng)用在3C行業(yè)、食品行業(yè)、半導(dǎo)體行業(yè)和醫(yī)療行業(yè)等，其中3C行業(yè)一條電子生產(chǎn)線上所需機(jī)器人數(shù)量往往達(dá)上百臺以上，其對SCARA機(jī)器人需求量最大，占比約為60%。從市場規(guī)模來看，2016年以來我國SCARA機(jī)器人市場規(guī)模從18779臺增長到50574臺，年符合增速達(dá)到28.10%。預(yù)計(jì)到2022年，我國SCARA市場份額有望達(dá)到58278臺。

　　愛普生、雅馬哈占據(jù)市場半壁江山，匯川為國產(chǎn)龍頭。目前我國SCARA機(jī)器人市場已基本形成由愛普生、雅馬哈兩家外資企業(yè)主導(dǎo)的格局，2020 年兩家企業(yè)合 計(jì)占據(jù)中國市場份額的50%，其中愛普生自2011年起一直保持全球 SCARA 機(jī) 器人市占率第一名，是全球范圍內(nèi)行業(yè)絕對龍頭。國內(nèi)企業(yè)由于起步較晚，從出貨量上來看國內(nèi)企業(yè)市場規(guī)模較小，其中匯川技術(shù)是內(nèi)資龍頭企業(yè)，2020年出貨 量達(dá)到3535臺，占比約為7%。

　　三、細(xì)分領(lǐng)域龍頭初現(xiàn)，國產(chǎn)替換確定性強(qiáng)

　　自2013年起，中國已經(jīng)成為全球最大的工業(yè)機(jī)器人市場。2015年至2018年中國的工業(yè)機(jī)器人安裝量分別為6.85萬臺、9.65萬臺、15.62和15.40萬臺。工業(yè)機(jī)器人本體方面，2019年國內(nèi)市場中國內(nèi)外的機(jī)器人本體市場份額（以 臺數(shù)計(jì)算）為29.7%，較2015年的18.6%有明顯提升。

　　3.1 工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈情況

　　目前工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要可分為上游核心零部件、中游本體制造和下游系統(tǒng)集 成三大方面。從成本角度來看，三大零部件是工業(yè)機(jī)器人成本占比較大的部分， 尤其是減速器成本占比已經(jīng)超過了本體的比重，達(dá)到32%，另外兩大核心零部件 伺服系統(tǒng)、控制器分別占比工業(yè)機(jī)器人成本的22%和12%。

　　市占率方面，全球工業(yè)機(jī)器人市場主要被四大家族（瑞士ABB、德國庫卡、日本 發(fā)那科、日本安川）占據(jù)，四家企業(yè)合計(jì)占據(jù)全球50%以上、國內(nèi)60%左右的份額。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看，四大家族在上游零部件和中游機(jī)器人本體制造環(huán)節(jié)占據(jù)主導(dǎo)地位，而國內(nèi)企業(yè)由于自主核心技術(shù)較少、機(jī)器人技術(shù)水平較低、產(chǎn)品主要 面向低端產(chǎn)品。不過隨著近年來國產(chǎn)機(jī)器人自主化率不斷提升，雖然外資仍然占 有優(yōu)勢地位，但國產(chǎn)企業(yè)將憑借成本和服務(wù)優(yōu)勢逐漸向核心零部件領(lǐng)域發(fā)展，目前國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)一批具有較強(qiáng)實(shí)力的核心零部件企業(yè)。

　　從盈利能力角度來看，工業(yè)機(jī)器人上游零部件、中游本體和下游集成領(lǐng)域的盈利 能力具有一定差異。其中處于中游本體領(lǐng)域的企業(yè)毛利率、凈利率水平相對較低， 零部件和集成領(lǐng)域憑借其較高的工藝要求和客戶資源優(yōu)勢盈利能力較強(qiáng)。

　　3.2.1 核心零部件一：減速器

　　目前應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域的減速機(jī)主要分為諧波減速器、RV 減速器兩種。在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，由于RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度，一般被放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置，而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。

　　全球減速器市場中諧波減速器行業(yè)龍頭為哈默納科，RV減速器的行業(yè)龍頭為納 博特斯克，目前在精密機(jī)器人減速器市場中，上述兩家公司憑借雄厚的資本實(shí)力 和長期的技術(shù)積累，占據(jù)了全球工業(yè)機(jī)器人減速器市場 75%左右的份額。國產(chǎn)減 速器龍頭為綠的諧波，雖然其較早地完成了工業(yè)機(jī)器人諧波減速器技術(shù)研發(fā)并實(shí) 現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了對進(jìn)口產(chǎn)品的替代，但分析其減速器產(chǎn)品出口均價(jià)我們可以發(fā)現(xiàn)，公司銷售給境外的諧波減速器平均價(jià)格低于銷售給境內(nèi)的客戶，主要原因是銷往境外的產(chǎn)品主要是Universal Robots購買的小型諧波減速器。

　　3.2.2 核心零部件二：伺服系統(tǒng)

　　伺服系統(tǒng)是指以物體的位置、方位、狀態(tài)等控制量組成的，能夠跟隨任意變化的輸入目標(biāo)或給定量的自動控制系統(tǒng)，主要包括驅(qū)動器和電機(jī)兩部分。伺服系統(tǒng)可按照控制命令的要求，對功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，通過驅(qū)動裝置對電 機(jī)輸出力矩、速度和位置的控制量，最終形成的機(jī)械位移能準(zhǔn)確地執(zhí)行輸入指令 要求。

　　2018 年交流伺服系統(tǒng)市場規(guī)模69.42億元，同比增速3.93%；其中，用于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的交流伺服系統(tǒng)市場規(guī)模為21.50億元，占比30.97%。隨著伺服系統(tǒng)將在交流伺服市場規(guī)模比重中逐漸上 升，到 2023年，機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場占比有望提升至40%以上，市場規(guī)模達(dá)到41億元。

　　國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人用伺服系統(tǒng)市場占比為22.34%，絕大部分市場份額仍由外資占 據(jù)。2018年以日本松下、安川、三菱等為代表的日系品牌占據(jù)國內(nèi)伺服系統(tǒng)全 部市場份額的47%左右，西門子、博世力士樂、貝加萊（B&R）等歐美系品牌主要 把握高端市場。國產(chǎn)品牌在技術(shù)儲備、產(chǎn)品性能、質(zhì)量上與國外品牌存在較大差 距。但近年來伺服系統(tǒng)的本土化生產(chǎn)速度不斷加快，匯川技術(shù)、埃斯頓、雷賽智 能等國產(chǎn)品牌快速發(fā)展，市場份額占比穩(wěn)步提升。

　　3.2.3 核心零部件三：控制器

　　控制器包括硬件和軟件兩部分：硬件部分主要是工業(yè)控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路；軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等。雖然控制器成本與技術(shù)門檻相對較低，但目前大部分中國控制器企業(yè)只生產(chǎn)通用控制器，成 熟的機(jī)器人廠商為了保證機(jī)器人的穩(wěn)定性一般自行開發(fā)控制器，因此專注于工業(yè)機(jī)器人控制器領(lǐng)域的企業(yè)數(shù)量較少，所以控制器的市場份額基本跟機(jī)器人本體保 持一致。

　　控制器主要有PLC控制、PC-Based控制和專用控制，分別占比約30%、32%和38%， 工業(yè)機(jī)器人主要使用PC-Based控制器和專用控制兩種。其中PC-Based控制器科提供地城函數(shù)路進(jìn)行靈活的二次開發(fā)和編程，可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的運(yùn)動控制。

　　目前國產(chǎn)控制器已經(jīng)可以滿足基本要求，但在控制系統(tǒng)的研發(fā)方面仍與國外企業(yè)有一定的差距，國產(chǎn)控制系統(tǒng)憑借較高性價(jià)比在低端領(lǐng)域占有一定優(yōu)勢。未來隨著工業(yè)機(jī)器人智能化和柔性化發(fā)展的要求，控制器逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化和開放化發(fā)展，國產(chǎn)控制系統(tǒng)將迎來發(fā)展機(jī)會。

　　3.3 中游工業(yè)機(jī)器人本體

　　工業(yè)機(jī)器人本體生產(chǎn)商負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人本體的組裝和集成，即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括手臂、腕部等，部分機(jī)器人本體還包括行走結(jié)構(gòu)。按機(jī)械結(jié)構(gòu)分，工業(yè)機(jī)器 人可以分為直角坐標(biāo)機(jī)器人、SCARA 機(jī)器人、關(guān)節(jié)型機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人等。我國工業(yè)機(jī)器人銷量結(jié)構(gòu)以坐標(biāo)機(jī)器人和關(guān)節(jié)機(jī)器人為主，占比達(dá)到 80%。

　　內(nèi)資品牌機(jī)器人銷售占比不斷上升。2015年到2019年國產(chǎn)機(jī)器人本體的內(nèi)資市 場份額由18.6%提升至30.3%，2020年內(nèi)資占比略有下降為28.6%。目前內(nèi)資工業(yè) 機(jī)器人本體制造仍主要集中在中低端市場，高端應(yīng)用市場仍然被發(fā)那科、庫卡、 ABB、安川四家企業(yè)占據(jù)。

　　高端市場被“四大家族”壟斷，埃斯頓進(jìn)入全球前十。2020年“四大家族”合計(jì)共占據(jù)市場份額的36%，分別為發(fā)那科（14%）、ABB（8%）、安川（8%）、庫卡（6%）。國產(chǎn)龍頭埃斯頓市場份額為3%，排名第八位，是前十名中唯一一家內(nèi)資品牌。

　　3.4 下游工業(yè)機(jī)器人集成領(lǐng)域

　　工業(yè)機(jī)器人企業(yè)主要集中在系統(tǒng)集成領(lǐng)域。系統(tǒng)集成和應(yīng)用，該階段主要根據(jù) 不同的應(yīng)用場景和用途對工業(yè)機(jī)器人本體的基礎(chǔ)上進(jìn)行有針對性地系統(tǒng)集成和軟 件二次開發(fā)，將機(jī)器人本體和附屬設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)集成，使其擁有特定的工作能力。

　　2019 年中國工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成市場規(guī)模為1857億元，其中80%的市場份額被本土工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商占據(jù)，較2018年提升了兩個(gè)百分點(diǎn)。我們認(rèn)為，隨著5G技術(shù)帶動3C行業(yè)的再次提速，系統(tǒng)集成需求也有望持續(xù)提升，到 2022年工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成市場規(guī)模有望突破2000億 元。

　　截至2020年6月，MIRDATABANK數(shù)據(jù)庫共收錄9456家工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商。其中長三角地區(qū)、珠三角地區(qū)為兩大集聚區(qū)域，兩地區(qū)廠商合計(jì)占比超過70%。其中30%集中在廣東省，41.4%集中在江浙滬地區(qū)，5.1%集中在京津冀地區(qū)，與全國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園分布情況高度吻合。

　　國內(nèi)系統(tǒng)集成商數(shù)量多、規(guī)模小，且集中在中低端領(lǐng)域。目前我國工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商主要以內(nèi)資為主，2019年內(nèi)資品牌共占據(jù)國內(nèi)約80%的市場份額，企業(yè)規(guī)模普遍較小，主要服務(wù)于中低端市場，外資工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成商主要集中 在高端工藝段和中端工藝段，如焊接、裝配、鉚接和檢測等系統(tǒng)集成領(lǐng)域。隨著國產(chǎn)市場競爭越來越激烈，疫情過后大概率會迎來行業(yè)洗牌，預(yù)計(jì)未來本土繼承企業(yè)數(shù)量將逐步減少。

　　下游電子和汽車為主要行業(yè)，份額增速呈現(xiàn)下滑態(tài)勢。2019 年電子和汽車整車行業(yè)是工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成下游行業(yè)中市場份額最大的兩個(gè)行業(yè)，合計(jì)占比約為39%。從下游細(xì)分行業(yè)增長情況來看，2019年，除電子和汽車整車兩大應(yīng)用領(lǐng)域增長出現(xiàn)下滑外，其余行業(yè)均有所提升，其中提升最大的行業(yè)為金屬加工行業(yè)。

　　四、工業(yè)機(jī)器人未來發(fā)展展望

　　編程方式將從手工示教過渡為離線編程。在當(dāng)前的機(jī)器人應(yīng)用中，手工示教仍然主宰著整個(gè)機(jī)器人焊接領(lǐng)域，示教器是進(jìn)行機(jī)器人手動操縱、程序編寫、參數(shù)配 置及監(jiān)控用的手持裝置，也是最常見的機(jī)器人控制裝置。但傳統(tǒng)手工示教缺乏外 部信息傳感，靈活性較差，需要操作人員花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行，而且編程過程中需 要機(jī)器人停止工作，因此編程效率較差。與示教編程相比，離線編程可以減少機(jī)器人工作時(shí)間，結(jié)合CAD技術(shù)達(dá)到簡化編程的效果。

　　智能制造為工業(yè)機(jī)器人發(fā)展注入動力。近年來我國先后出臺了多項(xiàng)政策，為智能制造發(fā)展提供了有力的政策保障，作為我國中長期全面提升制造業(yè)競爭實(shí)力的核心引擎，發(fā)改委等部門自2015年起啟動智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目，旨在鼓勵(lì)智能制造單元、智能產(chǎn)線及智能工廠建設(shè)。從示范項(xiàng)目成果來看，智能制造行業(yè)發(fā)展對工 業(yè)機(jī)器人、變頻、伺服、PLC、DCS 等行業(yè)具有直接拉動效應(yīng)。

　　人機(jī)協(xié)作成為工業(yè)機(jī)器人發(fā)展方向。傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人在作業(yè)時(shí)需與人類保持安全距離，以免人類受到傷害。目前人機(jī)協(xié)作的安全控制方案基本可分為基于外部 監(jiān)控的外部控制系統(tǒng)方案和給予機(jī)器人本體設(shè)計(jì)的內(nèi)部控制系統(tǒng)方案兩種，包括安裝激光距離傳感器和機(jī)器人本體輕量化等具體方法，未來隨著機(jī)器人穩(wěn)定性和智能水平的不斷提高，人機(jī)協(xié)作可以將人類的認(rèn)知判斷與機(jī)器人的高效結(jié)合在一起，是工業(yè)機(jī)器人的重要發(fā)展方向。

　　來源：控制工程網(wǎng)