工業(yè)機(jī)器人是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐裝備，是我國(guó)深入實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要抓手。隨著勞動(dòng)力人口下降、人力成本上升以及制造業(yè)數(shù)字化、智能化改造升級(jí)需求日益凸顯，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)獲得較快發(fā)展，在電子、汽車(chē)、金屬加工、鋰電池、光伏等行業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。未來(lái)，隨著國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商技術(shù)加速突破，不斷縮小與國(guó)外品牌實(shí)力差距，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力將進(jìn)一步提升。同時(shí)，隨著政府出臺(tái)系列支持政策以及協(xié)作機(jī)器人等創(chuàng)新產(chǎn)品在特殊制造業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用加速拓寬，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到589億元，2020-2023年CAGR約11.7%。
1、發(fā)展概述
政策環(huán)境：我國(guó)加快推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)，系列政策鼓勵(lì)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展
工業(yè)機(jī)器人是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要抓手，其研發(fā)、制造、應(yīng)用已成為衡量國(guó)家高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。近年來(lái)，國(guó)務(wù)院、工信部、發(fā)改委等部門(mén)陸續(xù)出臺(tái)系列政策文件，促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，進(jìn)而為加快制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)提供了助力。2021年12月，《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（工信部聯(lián)規(guī)〔2021〕206號(hào)）印發(fā)，提出面向汽車(chē)、航空航天、軌道交通、半導(dǎo)體等重點(diǎn)行業(yè)，推進(jìn)焊接機(jī)器人、真空（潔凈）機(jī)器人、物流機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人、移動(dòng)操作機(jī)器人等工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的研制及應(yīng)用。
市場(chǎng)規(guī)模：我國(guó)工業(yè)機(jī)器人需求旺盛，近年來(lái)產(chǎn)銷(xiāo)量持續(xù)復(fù)蘇
當(dāng)前，我國(guó)勞動(dòng)力人口數(shù)量不斷下降，人力成本逐年上升，在簡(jiǎn)單且重復(fù)性較高的應(yīng)用場(chǎng)景推動(dòng)“機(jī)器換人”需求持續(xù)增長(zhǎng)。與此同時(shí)，隨著智能制造的深入發(fā)展，制造業(yè)企業(yè)對(duì)于智能化升級(jí)改造的需求不斷提升，推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更大發(fā)展。一方面，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量持續(xù)提升。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年全年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量36.6萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)44.9%；2022年1-2月，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量7.6萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)29.6%。另一方面，工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額增速轉(zhuǎn)正。根據(jù)中國(guó)電子學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)，2020年在全球機(jī)器人市場(chǎng)受疫情影響出現(xiàn)下滑時(shí)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷(xiāo)售額開(kāi)始復(fù)蘇，同比提高18.9%；預(yù)計(jì)到2023年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大至589億元。
2、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括上游、中游、下游三大環(huán)節(jié)。上游主要提供工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)所需核心零部件，中游為工業(yè)機(jī)器人本體制造，下游包括系統(tǒng)集成以及終端應(yīng)用。
上游：減速器、伺服電機(jī)、控制器三大核心零部件占工業(yè)機(jī)器人總成本70%
減速器、伺服電機(jī)、控制器三大核心零部件是工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘、成本占比最高的部分，共同決定機(jī)器人的精度、穩(wěn)定性、負(fù)荷能力等重要性能指標(biāo)。根據(jù)OFweek數(shù)據(jù)，減速器、伺服電機(jī)和控制器分別占工業(yè)機(jī)器人總成本的35%、20%、15%，合計(jì)占比高達(dá)70%。
精密減速器嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟。減速器主要用于機(jī)器人各個(gè)關(guān)節(jié)，負(fù)責(zé)將伺服電機(jī)輸出的高速運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩的運(yùn)動(dòng)，決定工業(yè)機(jī)器人的精度和負(fù)載。按照傳動(dòng)原理的不同，機(jī)器人專(zhuān)用減速器可分為RV減速器和諧波減速器兩種。根據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)，目前世界75%的精密減速器市場(chǎng)被日本的納博特斯克和哈默納科占領(lǐng)。其中，納博特斯克生產(chǎn)RV減速器，約占60%的份額；哈默納科生產(chǎn)諧波減速器，約占15%的份額。國(guó)產(chǎn)減速器中，雙環(huán)傳動(dòng)、南通振康、中大力德等RV減速器龍頭以及綠的諧波、來(lái)福諧波等諧波減速器領(lǐng)域優(yōu)質(zhì)廠(chǎng)商生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟，加速趕超國(guó)際先進(jìn)水平。
國(guó)產(chǎn)伺服品牌市場(chǎng)份額快速提升。伺服系統(tǒng)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，由伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成。其中，伺服驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)位置、速度、轉(zhuǎn)矩等各項(xiàng)控制；伺服電機(jī)是伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，將接收到的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。國(guó)產(chǎn)伺服廠(chǎng)商在產(chǎn)品性能、尺寸等指標(biāo)上正在努力趕超國(guó)際先進(jìn)水平，同時(shí)國(guó)產(chǎn)品牌擁有更低的銷(xiāo)售價(jià)格，性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)不斷凸顯。MIRDATABANK數(shù)據(jù)顯示，2021年上半年匯川技術(shù)以15.9%的市場(chǎng)份額排名第一，高出第二名安川電機(jī)4個(gè)百分點(diǎn)。
控制器負(fù)責(zé)規(guī)劃?rùn)C(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式，通過(guò)硬件和軟件發(fā)布并傳遞動(dòng)作指令，控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)、軌跡和操作順序等，保證機(jī)器人系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使機(jī)器人達(dá)到所要求的技術(shù)指標(biāo)。目前，ABB、KUKA、新松、新時(shí)達(dá)等國(guó)內(nèi)外各大機(jī)器人廠(chǎng)商的控制器均為在通用的多軸運(yùn)動(dòng)控制器平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行自主研發(fā)，因此工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)份額分布與工業(yè)機(jī)器人本體市場(chǎng)份額分布情況類(lèi)似。根據(jù)國(guó)元證券數(shù)據(jù)，2021年一季度，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人國(guó)產(chǎn)化率約30.6%。
中游：我國(guó)工業(yè)機(jī)器人主要市場(chǎng)份額仍被外資企業(yè)占據(jù)，國(guó)產(chǎn)品牌加速技術(shù)自研
工業(yè)機(jī)器人主要包括垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人、SCARA 機(jī)器人、Delta 機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人四種類(lèi)型，其中前三類(lèi)也被稱(chēng)為傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人。根據(jù)OFweek數(shù)據(jù)，2020 年上述四類(lèi)工業(yè)機(jī)器人分別占我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)整體的63%、30%、3%和4%。目前，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人主要市場(chǎng)份額仍被外資企業(yè)占據(jù)。根據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)，2021年一季度，F(xiàn)ANUC、ABB、安川、愛(ài)普生和KUKA合計(jì)占比超五成；國(guó)產(chǎn)龍頭以埃斯頓、眾為興、匯川技術(shù)等為代表，起步時(shí)間較早，已具備一定規(guī)模和技術(shù)實(shí)力，市占率約3%左右。
下游：工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于電子、汽車(chē)、金屬加工、鋰電池、光伏等行業(yè)
系統(tǒng)集成商通過(guò)面向具體用戶(hù)需求的定制化集成開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人在特定場(chǎng)景的落地應(yīng)用部署。由于本土系統(tǒng)集成商在服務(wù)、渠道、價(jià)格等方面具備一定優(yōu)勢(shì)，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成市場(chǎng)由國(guó)產(chǎn)品牌主導(dǎo)。根據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)品牌市場(chǎng)份額高達(dá)96%，行業(yè)參與者眾多，競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。
工業(yè)機(jī)器人終端應(yīng)用主要集中在電子、汽車(chē)、金屬加工、鋰電池、光伏等行業(yè)。根據(jù)MIR DATABANK數(shù)據(jù)，2021年一季度，電子、汽車(chē)零部件、汽車(chē)電子、汽車(chē)整車(chē)、金屬制品、食品飲料、鋰電池和光伏等行業(yè)的應(yīng)用占比分別為30%、8%、6%、5%、17%、7%、7%和6%。
3、發(fā)展展望
三大核心零部件技術(shù)亟待攻克，進(jìn)口替代空間廣闊
目前，我國(guó)減速器、伺服系統(tǒng)、控制器等核心零部件主要供應(yīng)商仍以外資企業(yè)為主，進(jìn)口替代空間廣闊。而作為工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中成本占比、附加價(jià)值最高的部分，三大核心零部件是國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商亟需攻克的關(guān)鍵一環(huán)。隨著國(guó)產(chǎn)品牌不斷加大研發(fā)投入，其在產(chǎn)品性能、尺寸等指標(biāo)上正在努力趕超國(guó)際先進(jìn)水平，高精度減速器、高性能伺服電機(jī)等核心零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將不斷提速。
工業(yè)機(jī)器人向小型化、輕型化、柔性化方向發(fā)展，協(xié)作機(jī)器人將成為重要?jiǎng)?chuàng)新方向
隨著工藝設(shè)計(jì)、先進(jìn)復(fù)合材料等技術(shù)的迭代更新和創(chuàng)新發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人正朝著小型化、輕型化、柔性化的方向發(fā)展，能夠在更廣的范圍內(nèi)幫助或者替代人類(lèi)完成更為復(fù)雜和精細(xì)的工作。協(xié)作機(jī)器人具有安裝快捷、部署靈活、編程簡(jiǎn)單、高安全性等優(yōu)點(diǎn)，能夠適應(yīng)特殊制造業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，將成為工業(yè)機(jī)器人重要發(fā)展方向。
