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临云资本:终于把机器人行业说透了,我读了10遍,太精辟了!

2023-03-29

一、我国机器人市场需求

从定义看,机器人是一种自动化的机器,它可以协助或取代人类工作。

从平均价格看,人力成本受多方面的影响,正逐步攀升,但机器人研发成本逐步降低。

从自身优势看,机器人无间断工作,成本低,效率高;此外,机器人控制系统稳定,而且可以轻松挑战极端工作环境。

从政策上看,全球各国都在制定政策抢占机器人产业发展制高点,我国同样不甘落后,出台一系列扶持机器人行业政策,赋能机器人行业高质量发展。

随着机器人行业应用渗透率不断提高,机器人市场规模持续快速增长,在2022年,我国机器人市场规模达到1218亿元人民币,五年年均增长率22%。过去五年,除总体规模外,我国机器人在安装量、使用密度、产量等方面一直保持稳步提升,行业整体趋势向好。。

二、产业链组成部分

目前,机器人产业链已经发展得比较完整,分为上游零部件、中游本体和下游集成应用三部分。

1、上游:核心零部件

上游是核心零部件,构成机器人的核心机械结构,包括伺服系统、减速器、控制器三类。

伺服系统

伺服系统是机器人主要的动力来源,主要由伺服电机、伺服驱动器、编码器三部分组成。2021年我国伺服系统市场规模约 189 亿元人民币,处于快速发展状态。我国工业伺服系统行业65%份额为外资品牌,高端市场基本被外资垄断,其中日系品牌占比45%,欧美系品牌占比20%,国产品牌占比35%。

日系企业如安川、三菱、松下等,性价比更高,适合中端需求;欧美系品牌如西门子、伦茨、博世力士乐等,在大型产品中具有优势地位;国产品牌如汇川技术、台湾台达、禾川、埃斯顿等,中小功率居多。

我伺服系统与日系和欧美品牌仍然存在差距,主要表现在材料、产品性能、行业积累等方面,这些也是国内伺服系统企业未来要攻克的主要方向。

减速器

减速器是机器人的“关节”,用于精准控制机器人关节的运动,传递更大的转矩。目前常见的减速器主要分为两种类型,分别是安装在机器人机座、大臂、肩部等重负载位置的RV减速器和安装在小臂、腕部或手部轻负载位置的谐波减速器。

全球机器人减速器的市场基本由日企垄断,其中纳博特斯克在RV减速器领域市场份额达60%,哈默纳科则在谐波减速器领域拥有绝对优势。由于减速器有极高的技术壁垒,国内企扩大全球市场份额还需要一定的时间。

近年来,我国RV减速器和谐波减速器市场规模逐年上涨,一批在技术领域有所突破的优秀企业涌现,如果企业想要拔得头筹,技术积累与集成化程度仍是首要关注标准

控制器

控制器是机器人的大脑,主要由硬件和软件两部分构成。控制系统的表现是一家工业机器人厂商设计理念的集中体现,成熟的机器人厂商一般自行开发控制器,从而保证机器人的稳定性和技术体系。因而全球控制系统的市场份额与工业机器人本体情况接近。  

我国企业与国外巨头的技术差距主要在于软件算法,而软件算法建立在对行业的深入认知理解上。国外巨头有着明显的先发优势,国产品牌短时间内追平国外巨头难度较大,是下游市场增量的突破点。

2.中游:本体制造与系统集成

中游涵盖机器人本体制造以及系统集成。

本体制造

本体制造是制造机器人本体,包含了机器人的核心零部件、逻辑设计、控制算法、环境配置等。可以分为直角坐标型机器人、多关节机器人等

目前,本体制造主要由发那科、ABB、安川、库卡“四大家族”牢牢霸占。外资进入大体量的领域时间较早,对行业更深入,工艺技术包更成熟,买方信任度也更高,国内企业市占率虽然是在逐步提升中的,但还是较难进入这些大体量的领域。

系统集成

系统集成是给机器人本体增加操作系统、通信组件、开发应用程序等各种关联设备配合机器人本体使用,一般由本体厂商完成。

目前我国国内系统集成商数量多,规模小,主要集中在中低端领域。因为集成领域比较复杂繁琐,标准化程度不高,所以本体制造商愿意将这部分利润让出来,由专注系统集成的公司来执行,这样一来加剧了国产市场的竞争,头部效应逐步显现。

3.下游:应用场景

下游按应用场景划分,可以分为工业和服务两大类。

工业机器人简单来说就是用于工业行业帮助制造的机器人,工业环节使用工业机器人部分替代人工,能够节约成本,提升工业产品质量和良率。按功能划分,工业机器人可分为搬运、喷涂、锻造、组装、测量、上下料、焊接、铸造等,其中以搬运、焊接为主。服务机器人顾名思义,是一种以服务为核心的自主或半自主机器人。可以分为配送机器人、医疗机器人、特种机器人等。

搬运机器人

搬运机器人主要负责运输、搬运、码垛、机床上下料等作业,大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前国内的搬运机器人大多被应用于物流仓储行业。

根据可移动性,搬运机器人可分为不可移动搬运机器人和自主移动搬运机器人。其中不可移动的搬运机器人适用于工作空间更小的工厂流水线;可移动的搬运机器人跟适用于工作空间更大的仓储、物流。

焊接机器人

焊接机器人由机械臂、焊接系统、变位机、机器人系统等组成,是从事焊接的工业机器人。目前,焊接机器人分为点焊和弧焊两大类。

焊接机器人能将焊接质量以数值的形式反映出来,提高焊接质量,同时也可以降低人工焊接对身体造成的伤害。因此焊接机器人在各行各业得到广泛的应用。

装配机器人

装配机器人是柔性自动化装配系统的核心设备,适用于大件、多品种、小批量的产品装配作业。目前装配机器人已经广泛应用于制造业。

我国装配机器人市场由爱普生、雅马哈两家外资企业垄断,国内企业起步较晚,市场规模较小。

自动配送机器人

自动配送机器人以自动驾驶技术为核心,是智慧物流行业的主要应用之一,它可以完美匹配多元化应用场景。

医疗机器人

医疗机器人指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人,按照其用途不同,有手术机器人、康复机器人、医用服务机器人等。

我国医疗机器人采购单价高,造成市场渗透率低,但是近几年我国医疗机器人发展迅猛,正处于从依赖进口转向基于国内参与者的技术创新的阶段,前景持续向好。

特种机器人

特种机器人是代替人执行高危或特殊任务的机器人,它对特种环境有着独特的适应性。特种机器人可以分为极限作业机器人、军事应用机器人、应急救援机器人三类。

近年来,特种机器人的应用范围扩大,我们对特种机器人的需求日益旺盛。此外,随着特种机器人在关键核心技术上取得突破,它对复杂环境的适应能力不断增强,已经能够有效的在复杂的环境中做出快速响应,进而推动我国特种机器人市场高速增长。

三、行业代表企业

1.【上游:伺服系统】汇川技术(300124)

汇川技术成立于 2003 年,2010 年深交所创业板上市。公司是专门从事工业自动化控制产品的研发、生产和销售的高新技术企业。产品覆盖通用自动化、电梯电气大配套、新能源汽车、工业机器人、轨道交通五大类。

我国在伺服系统市场上长期被日本和欧美垄断,汇川技术作为国内工控自动化龙头的企业,不断培养自身核心技术优势,扩张产品矩阵,通过国产替代持续推进,变频器和伺服系统的市占率稳居内资品牌第一,市场竞争力强劲。除了伺服系统,

汇川技术在2008年便开始布局新能源领域,随着长期的技术“沉淀”,现已能提供“电机+电控+变速箱”的动力总成系统,新能源汽车因此也成为了汇川技术的主营业务板块。

2.【上游:减速器】绿的谐波(688017)

绿的谐波成立于2011年,2020年8月于科创板成功上市。公司是一家专业从事精密传动装置研发、设计、生产和销售的高新技术企业,产品包括谐波减速器、机电一体化执行器及精密零部件。

在谐波减速器市场中,哈默纳科长期处于垄断地位。绿的谐波率先突破技术难点,实现量产,成为国产第一品牌。为了进一步巩固国内龙头地位,绿的谐波谐波减速器持续扩产,加快国产替代脚步。

3.【上游:控制器】库卡(美的 000333)

库卡是世界领先的工业机器人制造商之一,其主要专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案。在2016年被美的收购。公司主要业务涵盖机器人本体、柔性系统、一般工业自动化、智能物流自动化以及智能医疗自动化。

目前国内企业控制器尚未形成市场竞争力,因此主要依靠库卡进行技术赋能。库卡作为“四大家族”之一,市场垄断地位显著。凭借自身较强的技术积累和革新,可以为我国本土工业机器人技术水平带来借鉴,同时有效弥补我国中高端市场的缺陷,保障中高端机器人稳定供应。

4.【中游:本体制造与系统集成】埃斯顿(002747)

埃斯顿成立于2002年,2015年深交所正式上市。公司业务覆盖了从自动化核心部件及运动控制系统、工业机器人到机器人集成应用的智能制造系统的全产业链。

“四大家族”在工业机器人市场中长期处于垄断地位,埃斯顿作为国内工业机器人本体与集成龙头,稳步扩张,持续抢占国内市场。同时,埃斯顿从2016年起围绕机器人产业链持续进行外延并购,扩大核心零部件技术优势,加强国际机器人市场竞争力。

5.【下游:特种服务机器人】亿嘉和(603666)

亿嘉和成立于1999年,是国内电力特种机器人龙头之一。公司主要从事特种机器人产品的研发、生产、销售及相关服务,产品主要包括操作类机器人、巡检类机器人、消防类机器人三类。

近年来我国特种机器人市场需求急剧上升,特种机器人的发展迅速。无论是机型、整机性能还是应用领域范围都持续扩大,为了提高行业竞争力,亿嘉和不断加大对特种机器人的研发投入力度,筑造更高的技术壁垒。

四、机器人行业发展情况

1.行业现状

我国是全球最大的工业机器人消费市场和机器人第一大生产国,但是自主品牌市场占有率低,上游核心零部件更是被外资垄断,外资品牌那科、ABB、安川、库卡“四大家族”在工业机器人市场的地位稳固,我国在全球工业机器人市场的市占率短期内难以追上。

现状一上游核心零部件是工业机器人的关键环节,占据了工业机器人整机最高利润部分长期受外资垄断。在工业核心零部件方面,我国企业存在明显的短板,自主研发能力不足,这也是国外企业着力打造的核心竞争力所在。

现状二:由于我国在核心零部件技术上的缺失,导致国内的工业机器人生产所需的核心零部件一直依赖进口,因此严重抬高国内工业机器人的成本,国内工业机器人受外资品牌挤压的形势依旧严峻。

现状三:工业机器人作为我国高端制造业的典型代表,在国家政策的推动下呈快速发展态势。2022年我国工业机器人产量稳居全球第一大工业机器人市场,预估销量超40万台,预估销售额突破500亿元,新增企业注册近4万余家,行业投融资持续升温

现状四:近年来,随着人口老龄化趋势加快以及生育率下降,我国人口红利逐步消失,导致人力成本上涨,倒逼服务机器人的发展。除此之外,我国医疗、教育、公共服务等领域对服务机器人需求旺盛,服务机器人在众多细分领域的应用不断被挖掘,推动我国服务机器人市场的爆发式增长,我国服务机器人行业发展潜力巨大

2.行业未来发展趋势

现在,我国工业机器人市场正在蓬勃发展,那么未来工业机器人发展会有什么趋势呢?下面让我们从技术端、产品端、产业端三个方面简单分析一下。

技术端

人工智能技术来势汹汹,技术上的智能化是我国工业机器人产业未来发展的必然趋势。未来工业机器人核心零部件国产替代化加速,自主创新成为发展新动力,工业机器人在创新技术的推动下不断进行自身算法模型优化。同时工业未来机器人的部署将更多采用“端-边-云”的系统架构,把机器人的“大脑”放在云端,有效缩短了人机交互时间,也提高了机器人场景自适应能力。

产品端

建立在技术进一步发展,以及市场需求进一步增加的基础上,机器人产品将会向更多的领域渗透。一方面将从广度上助推产品的多样化落地,开发新兴产品;另一方面将破除壁垒,加强人机契合度,实现机器人产品智能化与场景复杂度同步升级。

产业端

工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新以及高端制造实力和水平的重要标志,也是我国经济发展的重中之重。目前,我国正在通过汇聚各方资源力量,持续推动机器人产业向前跨步,构建健康的生态体系。

从国家政府层面强化机器人产业整体战略规划,精准扶持产业主体对象,以点带面推动产业聚集;号召龙头企业发挥自身优势,逐步辐射中小企业发展路径,实现产品与场景深度契合;联合科研机构,攻关“卡脖子”技术,为产业发展持续输入人才;借助资本力量赋能整体产业。

五、投资建议

我国是全球最大的机器人市场,但是我国机器人产业并不强大。我国国产机器人市场份额仅占约30%,而且主要处于中低端行业,余下的70%被外资垄断,高端能力不足。

机器人产业链的上游是核心零部件,相当于机器人的“大脑”,该领域我们主要依赖进口。中游和下游是机器人的“身体”,目前国内95%的企业都集中在这两个环节,导致企业同质化严重,缺乏核心竞争力。在机器人行业尤其是工业机器人行业里,走中低端的模式已经变得不可持续,拥有核心技术才是在竞争中脱颖而出的关键。

我国机器人行业的发展还有巨大的上升空间,拥有核心零部件技术的优质企业更能在竞争中脱颖而出。对此,临云资本内部整理了以下五点投资建议可供投资者参考:

投资建议一:

近年来,伴随国家一系列工业机器人产业政策的推进和我国通过长期累计技术积累形成的完备的机器人产业链,我国工业机器人发展迅速,加之关键零部件依赖进口,国产替代存在巨大空间。国产替代是不确定未来里的确定性机会,因此投资人可以通过国产替代寻找投资机会

投资建议二:

目前工业机器人的应用场景愈加广泛,应用场景激增推动机器人功能的不断扩充,不断扩充的功能要求机器人具备更灵活的系统,这就造成机器人在生产过程中的频繁调整,但是每一次调整升级面临的成本都比较高,因此具有柔性化的机器人受到越来越多的关注。

此外,工业机器人的智能化也是未来核心方向。工业机器人智能化体现在人机协作上,人机协作将人的智能和机器人的高效率结合在一起,从而使机器人可以更安全、更高效的工作。如今,包括中国在内的许多工业发达国家已经将机器人产业的发展重心转移到实现机器人的“智能化”。

投资建议三:

特种机器人可以代替人在危险、复杂的环境中进行特种作业,它的行业特性决定了应用场景的垂直度深,因此它垂直领域的发展空间要高于其他机器人,在此领域中,具有高技术壁垒的研发企业更值得关注。

投资建议四:

随着特斯拉、小米纷纷推出人形机器人,人形机器人在市场上受到高度关注。从外形上看,人形机器人采用了L型结构,每个关节紧密相连,其集成度相较于工业机器人更加紧凑,因此对减速器数量和性能要求更大。考虑到关节尺寸大小,谐波减速器基本可以满足要求。

目前,人形机器人行业尚在发展初期,但随着核心技术的升级和应用场景的扩大,未来人形机器人产量会呈大幅上涨趋势,所需的谐波减速器数量就会越多。这就给国产龙头品牌绿的谐波带来机遇。同时,如果人形机器人成功实现商业化落地,那么国内其他机器人领域的龙头企业也可能会切入人形机器人市场。因此,投资人可以重点关注人形机器人领域。

投资建议五:

机器人的发展过程不是一蹴而就的,不仅需要企业持续进行技术迭代而且需要市场持续释放需求。虽然现阶段机器人还未实现大规模商业化落地,但是机器人在特定领域运用还是相当广泛的。从投资的角度看,也建议投资人关注商业化更成熟的新兴机器人品类。包括清洁机器人、无人机、配送机器人、巡检机器人、AGV、AMR、协作机器人、特种机器人等。