工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提速，千億市場蓄勢待發(fā)
2020-3-2 8:57:33 點擊：
工信部24日印發(fā)《關(guān)于有序推動工業(yè)通信業(yè)企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)的指導(dǎo)意見》，要求在確保疫情防控到位的前提下，推動非疫情防控重點地區(qū)企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)，努力實現(xiàn)今年工業(yè)通信業(yè)發(fā)展目標(biāo)任務(wù)。
包括機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的多個新興產(chǎn)業(yè)在《指導(dǎo)意見》中被反復(fù)提及。“推動重點行業(yè)企業(yè)復(fù)工復(fù)產(chǎn)”一節(jié)提出，重點支持5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、集成電路、工業(yè)機(jī)器人、增材制造、智能制造、新型顯示、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。“大力促進(jìn)市場消費(fèi)提質(zhì)擴(kuò)容”一節(jié)提出，推動發(fā)展遠(yuǎn)程醫(yī)療、在線教育、數(shù)字科普、在線辦公、協(xié)同作業(yè)、服務(wù)機(jī)器人等，帶動智能終端消費(fèi)。
近些年來，在工業(yè)機(jī)器人成本降低和人力成本升高的共同推動下，工業(yè)機(jī)器人的投資回收期持續(xù)縮短，應(yīng)用領(lǐng)域得到拓寬，國產(chǎn)品牌市占率也在逐步提升。分析認(rèn)為，此次“新冠”疫情導(dǎo)致制造企業(yè)復(fù)工延期，而自動化程度較高的生產(chǎn)線受影響相對較小。預(yù)計在疫情結(jié)束后，機(jī)器替換人工的進(jìn)程或?qū)⒓铀佟?/span>
國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)轉(zhuǎn)暖信號浮現(xiàn)
根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）的分類，將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人，而市場上較為通俗的分類方法則分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人。其中，工業(yè)機(jī)器人指應(yīng)用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機(jī)器人，主要包括人機(jī)協(xié)作機(jī)器人和工業(yè)移動機(jī)器人。
工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動執(zhí)行工作，是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。工業(yè)機(jī)器人的典型應(yīng)用包括焊接、刷漆、組裝、采集和放置（例如包裝、碼垛和SMT）、產(chǎn)品檢測和測試等;所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和準(zhǔn)確性。
據(jù)國家統(tǒng)計局公布，2019年12月國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量20014臺，同比增長15.3%。國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量從2018年9月開始，受到宏觀經(jīng)濟(jì)下行的影響，經(jīng)歷了連續(xù)13個月的下滑，自2019年10月轉(zhuǎn)正，隨后增速逐月增加。
IFR預(yù)計2019-2021年全球工業(yè)機(jī)器人銷售額CAGR為1.85%。受宏觀政策的影響，下游制造業(yè)有所復(fù)蘇，其對工業(yè)機(jī)器人的需求也恢復(fù)到正常水平，國內(nèi)機(jī)器人行業(yè)轉(zhuǎn)暖信號已經(jīng)浮現(xiàn)。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示預(yù)計2021年我國工業(yè)機(jī)器人銷售額將超過70億美元。
全球高端市場被機(jī)器人“四大家族”壟斷
工業(yè)機(jī)器人對于零部件的要求非常高，當(dāng)前全球高端市場被機(jī)器人“四大家族”壟斷，分別是瑞士的ABB、日本的發(fā)那科和安川電機(jī)、德國的庫卡。2018年“四大家族”在中國的市場份額超過50%。中國國產(chǎn)品牌市場份額為23.7%，主要集中于中低端市場。工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用豐富，國產(chǎn)品牌更接近中國市場，在下游需求的把握上具有一定的優(yōu)勢，近幾年國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人銷售規(guī)模總體呈上升趨勢。
工業(yè)機(jī)器人主要核心零部件控制器、伺服電機(jī)、減速器也主要被“四大家族”壟斷，但隨著近年來政府不斷推進(jìn)產(chǎn)業(yè)支持，國內(nèi)企業(yè)的不斷突圍，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)化率不斷提升，2018年上半年機(jī)器人本體銷售國產(chǎn)占比由2015年的19.42%左右上28.48%。
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善，進(jìn)口替代有望加速
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括上游核心零部件、中游機(jī)器人本體和下游集成應(yīng)用三部分。
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為上游核心零部件，占據(jù)了工業(yè)機(jī)器人整機(jī)大部分的成本和利潤，也是技術(shù)上的核心和難點，是影響機(jī)器人性能最重要的部分。
控制器、伺服電機(jī)和減速器是工業(yè)機(jī)器人三大核心零部件，相當(dāng)于機(jī)器人的“大腦”。是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高、成本占比最大的環(huán)節(jié)占工業(yè)機(jī)器人總成本約70%，分別占工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成的12%、22%、32%。
目前我國工業(yè)機(jī)器人本體及核心零部件的國產(chǎn)化率都較低，我國70％以上的減速器市場、伺服電機(jī)市場、控制系統(tǒng)市場以及本體市場被海外品牌占據(jù)。關(guān)鍵零部件被國外廠商把持使得國內(nèi)自動化單元產(chǎn)品和自動化設(shè)備的生產(chǎn)成本居高不下，削弱了國內(nèi)廠商的綜合競爭力。
我國伺服電機(jī)中高端市場主要被國外企業(yè)壟斷，其中，日系產(chǎn)品以超過50%的市場份額雄踞首位，其著名品牌包括安川、松下、三菱電機(jī)、三洋等。以西門子、施耐德、博世力士樂等為代表的歐美品牌產(chǎn)品過載能力高，動態(tài)響應(yīng)好，驅(qū)動器開放性強(qiáng)，但價格昂貴，體積重量大，在高端設(shè)備和生產(chǎn)線方面比較有競爭力。
國產(chǎn)伺服電機(jī)產(chǎn)品主要在中低端領(lǐng)域。目前我國企業(yè)在中低端伺服領(lǐng)域已經(jīng)可以實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，以性價比的優(yōu)勢滿足中小型和經(jīng)濟(jì)型用戶的需求，例如匯川技術(shù)、埃斯頓、英威騰、華中數(shù)控、廣州數(shù)控等企業(yè)的伺服驅(qū)動器及電機(jī)產(chǎn)品已相繼進(jìn)入批量化生產(chǎn)階段。
減速機(jī)技術(shù)壁壘最高，國產(chǎn)化率最低。減速器作為工業(yè)機(jī)器人最重要的上游零部件，占據(jù)工業(yè)機(jī)器人總成本的35%，并且全球市場份額的75%被日本納博特斯克（Nabtesco）和日本哈默納科（HarmonicDrive）兩個公司所占據(jù)。這兩個公司的訂單數(shù)據(jù)對機(jī)器人行業(yè)的景氣度具有一定的預(yù)示作用。從兩家訂單增速可以看到，相繼于2018Q4和2019Q1出現(xiàn)拐點，降幅收窄。除此之外，住友市場份額也有10%，旗下產(chǎn)品包括FINECYCLO系列零齒隙精密擺線減速器等。全球減速器市場呈現(xiàn)出日本企業(yè)獨(dú)大的高度集中化局面。
中游是機(jī)器人本體，就是機(jī)器人的“身體”，本體商負(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)；
工業(yè)機(jī)器人本體按照坐標(biāo)形式可分為直角坐標(biāo)型、SCARA型、多關(guān)節(jié)型、并聯(lián)型等。在各種類型工業(yè)機(jī)器人中，多關(guān)節(jié)型與SCARA型用量最大，應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛。從市場結(jié)構(gòu)看，多關(guān)節(jié)機(jī)器人和SCARA占工業(yè)機(jī)器人銷量的主要份額，其中多關(guān)節(jié)機(jī)器人的銷量占比為59.64%，SCARA機(jī)器人的銷量占比為21.48%。
國外核心零部件供應(yīng)商對我國本體商供貨價格往往超過給“機(jī)器人四大家族”的50-100%。大部分本體供應(yīng)商不具備成本優(yōu)勢，難以實現(xiàn)產(chǎn)品放量。具有核心零部件自主研制能力的本體商將有望利用其成本優(yōu)勢，更快跨過盈虧平衡點，實現(xiàn)盈利、放量（如埃斯頓具備80%核心零部件的自主研制能力：自身擁有成熟的伺服系統(tǒng)研制技術(shù)、收購TRIO獲取先進(jìn)的控制器技術(shù)、自主研發(fā)雙曲面齒輪減速機(jī)替代低負(fù)載減速機(jī)）。
下游是系統(tǒng)集成商，將工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于各行各業(yè)，負(fù)責(zé)根據(jù)不同的應(yīng)用場景和用途對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行有針對性地系統(tǒng)集成和軟件二次開發(fā)。
行業(yè)系統(tǒng)集成是機(jī)器人應(yīng)用落地的保證，系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)是工業(yè)機(jī)器人制造商的必經(jīng)之路。系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)的技術(shù)難度比工業(yè)機(jī)器人本體、核心零部件等環(huán)節(jié)低，但其商業(yè)模式更傾向于輕資產(chǎn)模式，市場空間大約是本體環(huán)節(jié)的3-4倍，是大多數(shù)國產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人廠商必然會拓展的環(huán)節(jié)。
智能制造應(yīng)用領(lǐng)域從行業(yè)來看，主要可以歸集為汽車、3C、倉儲物流、金屬加工、塑料化工和食品飲料煙草和其他，總共覆蓋了99%的應(yīng)用；從功能分類來看，可以歸集為焊接、搬運(yùn)、裝配、處理、噴涂等核心功能。國產(chǎn)廠商憑借對細(xì)分行業(yè)的深度理解以及巨大的工程師紅利，為下游客戶提供貼心的定制化服務(wù)，相對外資企業(yè)而言，本土化服務(wù)更具有性價比優(yōu)勢。
隨著我國機(jī)器人市場不斷擴(kuò)大，部分企業(yè)以下游的系統(tǒng)集成作為切入點，不斷提升技術(shù)創(chuàng)新能力，逐步開展中上游的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)，取得了不俗的成績，國內(nèi)外技術(shù)差距不斷縮小。未來隨著我國工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的不斷加強(qiáng)，國產(chǎn)化率有望逐步提升，國產(chǎn)替代正在加速。
工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)化空間廣闊
我國工業(yè)機(jī)器人市場國產(chǎn)化空間廣闊，2013年以來中國始終穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場。根據(jù)IFR統(tǒng)計，工業(yè)機(jī)器人2018年在中國銷量為15.4萬臺，市場體量達(dá)到了62.3億美元，折合人民幣約為430億元，銷量占到了全球市場的37%。超過北美、日本、韓國占比之和，中長期具備較大發(fā)展?jié)摿Α?/span>
根據(jù)IFR公布的數(shù)據(jù)，2018年工業(yè)機(jī)器人密度（每萬名制造業(yè)員工擁有的機(jī)器人數(shù)量）最高的是國家是新加坡，達(dá)到831臺/萬人，其次是韓國，達(dá)到774臺/萬人，德國、日本以及美國等發(fā)達(dá)國家工業(yè)機(jī)器人密度也均在200臺/萬人以上。而中國是140臺/萬人，略高于全球平均水平。作為制造業(yè)大國，對標(biāo)其他發(fā)達(dá)國家，我國工業(yè)機(jī)器人密度還有較大的提升空間。
隨著《中國制造2025》國家戰(zhàn)略的穩(wěn)步實施，國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級步伐將逐步加快，機(jī)器人密度將大幅增加，假設(shè)達(dá)到日本的水平，則我國工業(yè)機(jī)器人是一個千億級別的市場，未來2020-2022三年間，國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人將擁有1086億元的市場空間，CAGR為22%。未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
我國工業(yè)機(jī)器人市場仍由外資主導(dǎo)，但國產(chǎn)品牌已逐步崛起，市場份額向龍頭集中。2018年我國工業(yè)機(jī)器人市場上“四大家族”的份額占到57.4%，國產(chǎn)自主品牌占32.83%。國產(chǎn)自主品牌中較大的9個企業(yè)占到整體自主品牌的48%。
我國已在逐步實現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人核心零部件國產(chǎn)化，在伺服電機(jī)、控制器、減速器等核心零部件市場上，部分本土企業(yè)已占有一席之地，如匯川技術(shù)、埃斯頓（TRIO）、綠地諧波、雙環(huán)傳動等企業(yè)通過自研或收購，已實現(xiàn)較快的技術(shù)進(jìn)步。
下游需求復(fù)蘇
汽車行業(yè)目前仍是國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人最主要的下游應(yīng)用，隨著中國制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級和轉(zhuǎn)型的不斷深化，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用將有望更深入衍射到3C、半導(dǎo)體、新能源、物流倉儲等領(lǐng)域，需求更加多元化。新興產(chǎn)業(yè)有望提振工業(yè)機(jī)器人需求復(fù)蘇。
近年來倉儲物流、半導(dǎo)體、光伏、鋰電等新興行業(yè)自動化趨勢加速，應(yīng)用占比從2016年的17%增長至2018年的22%，2020年新興行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用占比有望繼續(xù)擴(kuò)大，應(yīng)用領(lǐng)域的多元化拓展與產(chǎn)品技術(shù)的升級或為行業(yè)創(chuàng)造新機(jī)遇。
工業(yè)電機(jī)市場迎新一輪增長
全球范圍內(nèi)對高效節(jié)能電機(jī)的需求正在不斷上升，下游市場驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)量不斷上升也增加了對電機(jī)的需求。在工業(yè)設(shè)計和制造過程中，高效率、自動化的設(shè)備正越來越受到追捧。據(jù)前瞻預(yù)測，全球工業(yè)電機(jī)市場將迎來新一輪的增長，在未來5年，全球工業(yè)電機(jī)市場有望以5%-7%的年綜合增長率發(fā)展，預(yù)計在2020年將突破8000億美元，至2023年達(dá)到9500億美元。
中國作為工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人全球最大的市場，具有孕育大型企業(yè)的廣闊空間。同時，中國處在向高端制造轉(zhuǎn)型的過程中，高端制造業(yè)對自動化、智能化生產(chǎn)的更高要求勢必會進(jìn)一步激活工業(yè)機(jī)器人市場需求，具備本土化成本及配套服務(wù)優(yōu)勢的企業(yè)有望獲得成長契機(jī)。
制造業(yè)龍頭企業(yè)自動化水平較高，在疫情之后的復(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，中長期對制造業(yè)自動化率提升是較大利好。
隨著中國老齡化程度的不斷加大，以及勞動力成本的不斷提升，未來工業(yè)機(jī)器人行業(yè)為代表的智能制造是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型的必由之路，制造業(yè)升級進(jìn)程中工業(yè)電機(jī)的市場需求也將持續(xù)放大。工業(yè)機(jī)器人的高性價比以及滿足個性化定制需求的特質(zhì)都將支撐起未來的充足市場。
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