中商情報(bào)網(wǎng)訊：工業(yè)機(jī)器人，通常是指面向制造業(yè)的多關(guān)節(jié)機(jī)械手臂，或其他擁有多自由度的機(jī)械裝置，主要用于代替人工從事柔性生產(chǎn)環(huán)節(jié)。它融匯了機(jī)械制造、電子電氣、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)編程等學(xué)科的尖端技術(shù)，是智能制造領(lǐng)域最具代表性的產(chǎn)品。隨著工業(yè)機(jī)器人成本逐漸下降到人工成本平均水平，制造型企業(yè)用機(jī)器代人的意愿持續(xù)增長(zhǎng)，將推動(dòng)工業(yè)機(jī)器人的需求釋放，日常流水線工作將逐漸由工業(yè)機(jī)器人完成。

一、產(chǎn)業(yè)鏈

中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈由上至下依次可分為上游零部件制造、中游機(jī)器人本體制造及系統(tǒng)集成，下游為具體應(yīng)用。

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

二、上游分析

1.核心零部件

工業(yè)機(jī)器人中技術(shù)難度最高的三大核心零部件分別是控制器、伺服電機(jī)和精密減速器，三者分別占工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成的15%、20%、35%。核心零部件成本大約占到工業(yè)機(jī)器人整機(jī)成本的70%左右，核心零部件供應(yīng)商在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中擁有最強(qiáng)的議價(jià)能力。目前我國(guó)85%的減速器市場(chǎng)、90%的伺服電機(jī)市場(chǎng)、超過(guò)80%的控制系統(tǒng)市場(chǎng)被海外品牌占據(jù)。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.減速器

減速器在工業(yè)機(jī)器人的作用是將轉(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)所需的速度，同時(shí)輸出更大扭矩。減速器是研發(fā)、生產(chǎn)難度最高，也是中國(guó)工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)展最薄弱的環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)顯示，減速器成本在工業(yè)機(jī)器人整機(jī)成本占比為35%，占比最高。工業(yè)機(jī)器人主要使用兩類減速器：RV減速器與諧波減速器。目前RV減速器與諧波減速器在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的消費(fèi)比重約為7：3。

數(shù)據(jù)顯示，2014年至2018年間，由于工業(yè)機(jī)器人行業(yè)投資旺盛，減速器生產(chǎn)商的研發(fā)熱情高漲，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人用減速器需求規(guī)模由4.5萬(wàn)臺(tái)套升至54.6萬(wàn)臺(tái)套，年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)87.1%。預(yù)計(jì)到2021年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人用減速器需求規(guī)模將有望達(dá)到78.4萬(wàn)臺(tái)套。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球精密減速器市場(chǎng)70%的市場(chǎng)份額由日本哈默納科和納博特斯克兩家企業(yè)占據(jù)。相比日本和歐洲，中國(guó)在機(jī)器人用減速器領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)實(shí)力尚待提升。國(guó)產(chǎn)減速器還未實(shí)現(xiàn)自給自足，進(jìn)口依存度較大，直接導(dǎo)致了成本居高不下這一問(wèn)題。國(guó)外減速器生產(chǎn)商在產(chǎn)品銷售上通常會(huì)優(yōu)先考慮本土市場(chǎng)，針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)供給不足，因此給中國(guó)減速器生產(chǎn)商創(chuàng)造了良好的發(fā)展機(jī)遇，促使其逐步向精密減速器產(chǎn)品領(lǐng)域發(fā)展，提升競(jìng)爭(zhēng)力。

3.伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人主要的動(dòng)力來(lái)源，主要由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)器、編碼器三部分組成。伺服系統(tǒng)又稱位置隨動(dòng)系統(tǒng)，是通過(guò)運(yùn)用機(jī)電能量變換、驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)與系統(tǒng)控制，從而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)械對(duì)未知指令準(zhǔn)確跟蹤的控制系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防領(lǐng)域以及工業(yè)自動(dòng)化等自動(dòng)控制領(lǐng)域。

按驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件類型劃分，伺服系統(tǒng)可分為電液伺服系統(tǒng)、電氣伺服系統(tǒng)以及氣動(dòng)伺服系統(tǒng)，其中電氣伺服系統(tǒng)又可分為直流伺服和交流伺服兩類，目前商用領(lǐng)域最常見(jiàn)的伺服系統(tǒng)為交流伺服系統(tǒng)。具體如下圖所示：

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模由2014年的59.3億元上升至2018年的119.3億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為19.1%。隨著中國(guó)人口老齡化的進(jìn)一步加劇，人口紅利逐漸消退，人力成本逐年上升，傳統(tǒng)工業(yè)尤其是制造業(yè)對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)線設(shè)備的需求將始終保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)到2021年，中國(guó)伺服系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到224億元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.控制器

控制器相當(dāng)于工業(yè)機(jī)器人的大腦，負(fù)責(zé)控制整臺(tái)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)，直接影響著工業(yè)機(jī)器人性能的優(yōu)劣。PLC作為中小型伺服系統(tǒng)最為經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)器，是工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備里面最常見(jiàn)的控制產(chǎn)品。受益于過(guò)去五年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈日益成熟，中國(guó)在機(jī)器人控制器軟硬件方面的開發(fā)實(shí)力不斷增強(qiáng)，2014年-2018年期間，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人用控制器市場(chǎng)規(guī)模由2014年的1.0億元大幅上升至2018年的11.8億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為87.1%。預(yù)計(jì)到2021年，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人用控制器市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到14.7億元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

中國(guó)頭部PLC生產(chǎn)商的產(chǎn)品性能已經(jīng)基本與國(guó)際水平持平，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外資品牌產(chǎn)品的替代，被廣泛應(yīng)用于中低端伺服系統(tǒng)中。相較于PLC，高端運(yùn)動(dòng)控制器算法開發(fā)對(duì)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)實(shí)際應(yīng)用的理解要求極高，具有極高的技術(shù)壁壘，中國(guó)控制器企業(yè)短時(shí)間內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)技術(shù)的趕超，主要的解決思路是收購(gòu)國(guó)外擁有核心控制器技術(shù)的企業(yè)。

5.重點(diǎn)企業(yè)分析

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

三、中游分析

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈中游參與者為機(jī)器人本體制造商和系統(tǒng)集成商及各應(yīng)用領(lǐng)域的企業(yè)。。機(jī)器人本體制造商負(fù)責(zé)工業(yè)機(jī)器人的支柱、手臂、底座與減速器等零部件的生產(chǎn)加工、組裝及銷售。

1.分類

工業(yè)機(jī)器人是指面向工業(yè)領(lǐng)域，通過(guò)編程或示教方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，同時(shí)具備擬人形態(tài)及功能的機(jī)械裝置。工業(yè)機(jī)器人常見(jiàn)形態(tài)為多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，能夠靠自身的動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能，具有工作效率高、穩(wěn)定性強(qiáng)、精度高等特點(diǎn)。按運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)形式，工業(yè)機(jī)器人可分為關(guān)節(jié)式、圓柱、直角坐標(biāo)、并聯(lián)、DELTA和SCARA六類。具體如下圖所示：

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.市場(chǎng)規(guī)模

在其他各國(guó)因疫情影響停工停產(chǎn)時(shí)，中國(guó)作為目前疫情控制最為得當(dāng)?shù)膰?guó)家，大量承接了來(lái)自世界各地的生產(chǎn)制造需求，這部分因?yàn)閲?guó)外疫情而承接的訂單促使國(guó)內(nèi)制造業(yè)形成了一個(gè)小高峰，間接帶動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的增長(zhǎng)。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年1-2月份，全國(guó)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量4.54萬(wàn)套，同比增長(zhǎng)117.6%，創(chuàng)下歷年同期新高。

數(shù)據(jù)來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

從銷售方面來(lái)看，經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)，2019年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到57.3億美元，中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測(cè)，2021年我國(guó)工業(yè)機(jī)器人銷售額將達(dá)66.3億美元。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)電子學(xué)會(huì)、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

此外，經(jīng)過(guò)本次疫情，各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)在復(fù)工復(fù)產(chǎn)的過(guò)程中逐漸認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化生產(chǎn)、減小人員依賴的重要性，開始嘗試提高自己的自動(dòng)化率，同時(shí)國(guó)家出臺(tái)的各類免稅政策也讓這些企業(yè)有了富余資金去購(gòu)買相關(guān)設(shè)備，這也是疫情以來(lái)工業(yè)機(jī)器人下游需求持續(xù)增長(zhǎng)的重要原因之一。

3.系統(tǒng)集成

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)，市場(chǎng)空間大約是本體環(huán)節(jié)的3-4倍，是大多數(shù)優(yōu)秀的工業(yè)機(jī)器人廠商必然會(huì)拓展的環(huán)節(jié)。系統(tǒng)集成商從上游采購(gòu)工業(yè)機(jī)器人等設(shè)備，根據(jù)下游客戶的具體要求，給出合理的設(shè)計(jì)方案，完成產(chǎn)線的組裝和調(diào)試。相比來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)的技術(shù)難度比工業(yè)機(jī)器人本體制造環(huán)節(jié)、核心零部件制造環(huán)節(jié)技術(shù)難度低，但其商業(yè)模式更傾向于輕資產(chǎn)，市場(chǎng)空間也更廣闊。

數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)前搬運(yùn)仍然是機(jī)器人的第一大應(yīng)用領(lǐng)域，約占機(jī)器人應(yīng)用整體的4成左右。許多自動(dòng)化生產(chǎn)線需要使用機(jī)器人進(jìn)行上下料、搬運(yùn)以及碼垛等操作。近年來(lái)，隨著協(xié)作機(jī)器人的興起，搬運(yùn)機(jī)器人的市場(chǎng)份額一直呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

4.重點(diǎn)企業(yè)分析

資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

四、下游分析

工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在汽車、3C電子、金屬加工、塑料及化學(xué)制品、食品飲料、生物制藥等行業(yè)日常生產(chǎn)制造過(guò)程中皆得到了不同程度的應(yīng)用。工業(yè)機(jī)器人可代替人從事重復(fù)性、常規(guī)性、高危性工作，從而提高工作效率。

1.市場(chǎng)占比

在工業(yè)機(jī)器人下游行業(yè)中，汽車行業(yè)仍然是工業(yè)機(jī)器人下游應(yīng)用占比最高的行業(yè)，約占整個(gè)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)出貨量的35%，其中在汽車零部件和汽車整車中的應(yīng)用分別占比23%和12%。3C電子行業(yè)緊隨其后，占比23%，排在第二位。金屬加工行業(yè)排在第三位，占整個(gè)市場(chǎng)出貨量的12.2%。工業(yè)機(jī)器人在食品飲料行業(yè)、鋰電行業(yè)、家電行業(yè)、光伏行業(yè)等長(zhǎng)尾市場(chǎng)的占比仍然較小，分別只有5.9%、5.6%、5%和3.1%，但他們的增速遠(yuǎn)高于汽車、3C電子這些較為成熟的市場(chǎng)，隨著下游行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的進(jìn)一步豐富，這些長(zhǎng)尾市場(chǎng)未來(lái)將有更大的增長(zhǎng)空間。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

2.汽車制造

汽車制造業(yè)是工業(yè)鋁型材的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。汽車輕量化作為汽車節(jié)能減排的重要手段，成為未來(lái)汽車工業(yè)的發(fā)展方向。汽車產(chǎn)業(yè)延續(xù)了去年底較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。2021年1-2月，汽車產(chǎn)銷分別完成389.0萬(wàn)輛和395.8萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)88.9%和76.2%。與2019年數(shù)據(jù)相比，汽車產(chǎn)銷略有增長(zhǎng)，同比增長(zhǎng)2.9%和2.7%。

數(shù)據(jù)來(lái)源：中汽協(xié)、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

3.3C制造

電子制造業(yè)正在成為繼汽車工業(yè)之后，第二大工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)。從上游半導(dǎo)體器件的研制，到下游智能終端產(chǎn)品的生產(chǎn)，例如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能家居等等，電子行業(yè)龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模給工業(yè)機(jī)器人帶來(lái)巨大機(jī)遇。

近年來(lái)，中國(guó)電子信息制造業(yè)收入保持平穩(wěn)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國(guó)規(guī)模以上電子信息制造業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入同比增長(zhǎng)8.3%，增速同比提高3.8個(gè)百分點(diǎn)；利潤(rùn)總額同比增長(zhǎng)17.2%，增速同比提高14.1個(gè)百分點(diǎn)。營(yíng)業(yè)收入利潤(rùn)率為4.89%，營(yíng)業(yè)成本同比增長(zhǎng)8.1%。12月末，全行業(yè)應(yīng)收票據(jù)及應(yīng)收賬款同比增長(zhǎng)11.8%。

數(shù)據(jù)來(lái)源：工信部、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理