中国机器人行业发展机遇与挑战

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中国机器人行业发展机遇与挑战  一、从机器人大国向强国转变,未来5年将进入中速增长期  (一)、产业快速发展:中国工业机器人销量全球第一,2018年全球占比33%  机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置.它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动.机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物,在工业、医学、农业、建筑业、军事等领域以及人们的日常生活中均有重要用途.  机器人通常分为工业机器人和特种机器人,其中特种机器人包括民用机器人、军用机器人等.在现代制造业中,工业机器人是不可或缺的重要自动化装备.目前,国内机器人产业园围绕机器人产业发展,主要以工业机器人为主,同时也涉及服务机器人等领域.政策扶持发展、需求不断扩大,国内机器人市场规模持续增长.  从1959年第一台工业机器人在美国问世,到如今机器人被广泛应用于各行各业,不断融入并深刻地改变着人们的生活.

1中国机器人行业发展机遇与挑战  一、从机器人大国向强国转变,未来5年将进入中速增长期  (一)、产业快速发展:中国工业机器人销量全球第一,2018年全球占比33%  机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置.它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动.机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物,在工业、医学、农业、建筑业、军事等领域以及人们的日常生活中均有重要用途.  机器人通常分为工业机器人和特种机器人,其中特种机器人包括民用机器人、军用机器人等.在现代制造业中,工业机器人是不可或缺的重要自动化装备.目前,国内机器人产业园围绕机器人产业发展,主要以工业机器人为主,同时也涉及服务机器人等领域.政策扶持发展、需求不断扩大,国内机器人市场规模持续增长.  从1959年第一台工业机器人在美国问世,到如今机器人被广泛应用于各行各业,不断融入并深刻地改变着人们的生活.

2在装备制造领域,机械臂凭借强大负重能力和精准的抓取操作正代替着工人的双手;在物流领域,智能仓储机器人和无人搬运车(AGV)不断提高着运输效率;在生活服务领域,家用清洁机器人和服务机器人正成为许多家庭配备的私人保姆和小秘书……  “2017年,中国机器人行业整体规模增速再创新高,近5年来平均增速已接近60%.”对于2017年中国机器人的市场情况,新松机器人自动化股份有限公司总裁曲道奎分析说,从机器人类型来看,2017年多关节机器人销量增长35.5%,首次成为年度销量最多的国产机型.由于多关节机器人对控制度和精确度的要求很高,所以其销量的快速增长也在一定程度上推动了中国机器人质量的提升.  就应用行业而言,电子电气设备和器材制造业、汽车制造业购买量分别同比增长62.6%、61.1%.“但这些行业主要购买的是外资品牌机器人,国产品牌市场占有率很低.可见,国产机器人在高端应用领域与国外相比还是有较大的差距.”曲道奎指出,国产机器人的应用已经涉及国民经济39个行业大类110个行业中类,这也说明了中国对于机器人产业具有较强的市场需求.  “纵观全球工业机器人市场,从2011年到2016年复合增长率达12%,主要应用领域是搬运材料和焊接,主要应用行业是汽车和电子制造业,主要使用地区是中国.”2018世界机器人大会上,

3美国机器人工业协会主席杰夫•伯恩斯坦不禁感慨中国机器人市场兴起速度之快.  反观美国市场,2018年上半年,汽车行业机器人订单量同比下降66%,而其他行业机器人销量却同比上涨55%.“目前,汽车行业仍然是机器人市场规模增长的主要贡献者,要想使该市场保持良好的发展势头必须持续拓宽其应用领域,争取让更多的中小型企业和行业都能用得上、用得起.”杰夫•伯恩斯坦说.  中国是全球机器人销量第一大国,2018年全球占比33%.从2002年开始中国机器人销量飞速增长,在全球的占比呈趋势性上升,2018年中国工业机器人销售量、销售额、保有量均位居全球第一.2018年中国机器人销量达14万台,全球占比约为33%;保有量57.5万台,全球占比23%.本体市场销售额260亿元左右,集成市场规模1100亿元左右,全球第一.

4  中国机器人销量全球第一(2018年占比33%)

5  中国机器人保有量全球第一(2018年占比23%)  2018年中国机器人市场超过310亿美元,预计2019年将近400亿美元.到2020年,中国机器人市场规模或将超500亿美元.

6  2018-2020年中国机器人市场规模走势  (二)、中国工业机器人未来5-10年进入中速增长期  过去20年中国工业机器人行业飞速成长.2002-2018年机器人销量复合增速达到36%,2002-2010年期间复合增速达到52%,2010-2018年10年销量复合增速33%,2013-2018年5年销量复合增速31%,预计未来5年将进入中速增长的成长期.预计销量复合增速15%,收入复合增速10%(“2.2密度提升”章节有详细测算).

7  2000-2009为初创期.初期下游中国汽车产业、3C电子行业自动化程度相对较低,工业机器人年销量不大,10年期年均销量不到5000台,但飞速增长,2002-2010年8年期间,销量复合增速达到52%.  2010-2018年,高增长并未结束,年均增速达33%.期间下游汽车、3C电子行业继续高增长,与此同时自动化程度大幅提升,机器人需求继续大增,销量复合增速约37%.2017年销量达13.8万台,是2009年的25倍,年均销量5.6万台,为上一阶段年均销量的10倍.行业井喷的同时,政策锦上添花,国家和地方产业扶持政策密集出台.随着机器人使用成本的降低,用户机器人应用渗透率大幅提升  2001-2018年中国机器人销量复合增速37%

8  中国机器人销量增速持续高于全球增速  预计未来5年进入稳定增长期,预计复合增速达到15%.随着下游行业需求增速放缓,叠加政策退出,2018-2019年行业进入调整期,根据预测模型测算未来5年行业销量增速达15%.从国际经验看,国际机器人最强大国家为日本,在经历了1967-1980的产业初创期、1980-1990飞速期后,进入长达22年(1990-2012)的稳定增长期.

9  当前中国机器人产业类似日本1990年,进入中速增长期  (三)、中国第三个拥有完整产业链,正向机器人强国迈进  2000年前后外资巨头相继进入中国,市场主要由外资占领,主要应用于汽车行业.国内公司以代理和系统集为主,内资公司沈阳新松暂露头角,进入本体市场.在2010-2017年,虽然四大家族为带表的外资仍然占尽优势.但是在产业政策的大力支持下,借助行业的飞速发展,本土机器人行业得到跨越式发展.国内系统集成商发快速获的竞争优势,并且开始由产业链下游向中上游拓展,

10直接和外资巨头展开竞争.在2018-2019年的调整期,市场竞争加速淘汰落后产能,国产品牌竞争力继续提升,国产化率得到持续提升.  中国是全球第三个具备机器人完整产业链的国家.中国、日本、韩、美、德五国合计占全球73%的需求,同时也是主要的工业机器人制造大国.中国具备核心零部件、本体、系统集成的完整产业链.中国和日、韩国都是具备完整产业链的国家.美国和德国缺乏减速器零部件供应商.  中国是第三个具备工业机器人完整产业链国家

11  中长期看,中国机器人产业具备国际竞争优势.从工程师红利到人工智能技术优势,中国有望比肩发达国家,引领机器人产业发展.机器人技术及应用发展可分为三个阶段四大层次.第一层次的发展对应人口红利优势,第二层次和第三层次的发展对应工程师红利优势,第三层次的发展对应人工智能技术优势.中国基于人口红利优势和工程师红利优势,机器人产业的发展快速度过第一到第三层次,中国目前和日本、韩国等领先国家一样,处于第三层次机器智能向第四层次人工智能过渡阶段.中国基于持续的工程师红利和世界前列的人工智能技术优势,有望比肩发达国家,引领未来机器人产业的发展.  从机器智能到人工智能,中国比肩发达国家

12  中国高质量AI论文产出世界第一  二、行业中速增长逻辑:下游成长、密度提升、进口替代  (一)、下游成长:2020年看好3C需求复苏+长尾市场渗透率提升2018-2019年汽车、3C下游需求下滑,食品医疗、物流等长尾需求高增长且有望持续.2018-2019年电子、汽车整车及零部件行业市场需求下滑;半导体、家电、汽车电子增速不及预期;锂电、光伏、食品医疗、物流、金属加工等行业保持较飞速增长.市场下行背景下,

13工业机器人下游应用行业逐渐由汽车向一般工业如金属加工、食品医疗、日化、光伏、通讯等行业进行渗透,细分行业带来新的增量市场.  2019年下半年,锂电、光伏投资稳定,3C回暖5G加速,新能源汽车项目加速落地,几项叠加机器人需求复苏.疫情前预计2020年,3C需求增加(5G换机潮+苹果投资大年),汽车行业大概率复苏,机器人场可能迎来两位数增长;随着疫情进入平稳阶段,下游行业需求将阶段性释放,加之政府有望推进相关经济刺激措施落地,机器人市场将逐渐好转,全年增长率下调到5%-10%左右.  汽车:经历2019年产能和库存调整,2020年汽车消费刺激政策预期,有望正增长;但疫情影响复工推迟,主机厂和零部件厂产能不足;上半年缓慢回复,下半年有所增长.全年预计-4%.  3C:劳动密集型,复工难度大,规模化投资预计在二三季度集中释放.一季度全年占比不高,需求被递延至旺季.5G换机和苹果、华为新机带动,全年增长个位数上看2位数.  医疗用品:劳动密集型,对卫生和安全要求高,一直是稳定增长得市场.疫情短期刺激口罩机等需求,中长期加速机器换人,预计全年飞速增长.

14  食品饮料:市场空间大但附加值低,目前渗透化率低,高附加值细分领域及龙头企业(如白酒的茅台五粮液)开始进入自动化阶段,因此低基数下增速持续较高.  物流:疫情刺激物流自动化率提升,机器人需求持续高增长.  光伏:一季度是传统淡季,疫情影响被消化.补贴取消前强装和自动化刚需,预计受影响不大.  2018年机器人不同下游需求增速对比

15  2019-2020年机器人不同下游需求增速对比  5G大年+苹果大年,2020年看好3C自动化需求复苏,超10%增长  3C行业成本端驱动行业自动化率提升.品牌商负责设计、零部件外包、组装代工.组装段位于产业链最末端,人数多,自动化改造需求空间大.国内自动化供应商主要集中在这一领域.3C产品生命周期短,技术更新快,产品以多批次、小批量为主,自动化生产线的柔性不如传统流水线,一旦产品更新换代,自动化生产线需要重新规划.

16例如富士康已使用5万台机器人,年产1万台,提出目标2020年自动化率30%.  当前的两个机遇:1、4G转5G,新工艺大量出现尚未定型,需要集成商深度参与;2、以立讯、领益、伯恩、比亚迪、歌尔为代表的陆系代工厂有望从台系手里抢得份额,需尽快提高自动化率.  3C电子制造流程

17  (二)、密度提升:密度有翻倍空间,行业中期具备良好成长性  机器人性价比不断提升、投资回收期缩短,推动机器人使用密度的提升.工业机器人使用密度是每万名制造业工人使用工业机器人的数量.一方面,随着机器人技术趋于于成熟,易用性增强,效率提高,机器人价格降低,机器人投资回收期缩短;另一方面,劳动力成本上升.两个因素共同推动中国工业机器人使用密度持续提升.  释义:机器人密度=制造业工人/机器人保有量  预计2024年中国工业机器人密度达到138,非汽车行业达到105,汽车行业达到1154.

18  预计2024年中国工业机器人使用密度达138  2018年中国机器人密度仅为63,未来5年预计将超过2018年欧洲的水平,达到138,约118%的增长空间.2010到2018年,中国机器人密度提升了7倍,年均增速达到37%.预计未来复合增速下降到15%,预计4年后机器人密度将达到138.2018年中国工业机器人密度约为63(调整测算),低于全球平均99,远低于欧洲114,大幅低于新加坡831、韩国774、德国338,日本327.

19  2018年中国工业机器人密度远低于发达国家

20  2006-2018年中国工业机器人密度提升21倍  目前中国汽车行业机器人密度为750,未来5年将到1154,54%的上升空间.2018年中国汽车行业机器人密度750台/万人.2010到2018年汽车行业机器人密度复合增速28%,2013-2018年汽车行业机器人密度复合增速下降到22%.假设2018-2024年机器人密度提升的复合增速为9%(考虑到汽车行业自动化程度已经很高了),机器人密度将达到2024年的1154;达到2017年日本和法国的水平,还有约54%的上升空间.

21  中国汽车行业机器人密度为主要国家63%

22  中国汽车行业机器人密度8年提高6倍  非汽车行业机器人密度目前约为42,预计2024达105,约150%的上升空间.2018年中国非汽车行业机器人密度为42台/万人.2013-2018年5年中国非汽车行业机器人密度从7增长到42,累计增长了6倍,年复合增速44%,假设2018-2024年非汽车行业机器人密度增幅下降到20%,5年累计增速将达到2.5倍,机器人密度将达105.韩国、日本、台湾3C电子产业发达,自动化程度高,因而机器日使用密度高.中国除汽车、3C电子外还有很多其它制造产业,长尾行业密度提升慢于3C电子、汽车行业,

23中国中期机器人密度将远低于目前日、德的水平,但预计将达到接近澳大利亚和美国的水平,未来5年有望达到约105.中国非汽车行业机器人密度还有3倍空间

24中国非汽车行业机器人密度8年提高10倍  预计2024年中国工业机器人保有量124万台,机器人密度达到138,预计2019-2024年本体销量复合增速15%,本体与系统集成收入复合增速将达10%.年均本体市场311亿元,系统集成市场1245亿元.市场预测重要假设及依据假设假设内容假设依据工人数量

252024年中国制造业工人数量降到9000万,汽车制造工人数量持平280万,其他制造业工人降低100万到8720万根据发达国家工人替换速度保守估计价格2017年本体均价20万元/台,年降幅4%高端价格提升,存量价格下降折旧假设T年折旧报废量为T-5年前销量70%,T-6年前的10%,T-7年前的10%,T-8年前的10%。汽车行业机器人一般使用5年,3C及长尾使用3年。系统集成市场集成市场大致为本体的4倍历史经验2020-2024年中国工业机器人集成市场空间6223亿元(年均1245亿元)-201720182019E2020E2021E2022E2023E2024E4557687788100110123

26保有量(万台)工业机器人销量(万台)13.814.013.314.616.819.322.325.6折旧量(万台)-1.83.04.86.07.911.812.8YoY58.6%1.4%-5.0%10.0%15.0%15.0%15.0%15.0%本体均价(万元)20.019.218.017.316.615.915.314.7本体市场(亿元)276269239253279308340376YoY--3%-11%6%10%10%10%10%

27系统集成市场规模(亿元)1104107595810111116123213611502合计+集成市场13801344119712641395154117011878YoY--3%-11%6%10%10%10%10%

28  2019-2024年中国工业机器人销量复合增速15%

29  中国工业机器人市场将进入中速增长阶段  (三)、进口替代:中长期强逻辑,产业链各环节梯次推进  在下游需求和产业政策带动下,国产机器人不断追赶超越.十年外资巨头占据绝对优势地位,国产机器人主要是给外资做代理或者系统集成,处于价值链的最低环节.十年后的现在,中国已经成为全球第一大市场,全球机器人产业链加速向大陆转移.外资品牌地位动摇,二线品牌彼此整合或者被整合;四大家族中德国KUKA已经被中国企业美的收购.国产机器人已经从产业链各个环节跟外资直接竞争.

30  国产机器人军团已经崛起第一梯队第二梯队第三梯队10年前,国产末尾四大家族(日本发那科、瑞典ABB、日本安川电机、德国KUKA)国际二线(意大利柯马、德国莱斯、日本EPSON、松下、DENSO、NACHI、KAWASAKI、YAMAHA等)OTHERS:国产10年后,国产崛起三大家族:(日本发那科、瑞典ABB、日本安川电机)国际二线(并购整合,被压缩到细分市场)国产军团崛起,具备全球竞争力  机器人各产业链将梯次获得竞争优势.根据相关数据,上游三大核心零部件及中游本体的国产份额均超过20%,系统集成汽车领域国产份额达到70%、3C领域达到50%,长尾行业达到90%.2018年国产份额从2017年的22%增长到27%.  1、关键零部件:均取得突破,打破外资品牌垄断局面

31  核心零部件是机器人产业链进口替代的关键环节.工业机器人的三大核心零部件分别是控制器、伺服系统、减速器,占到制造成本接近70%,是制约中国机器人产业发展的主要瓶颈.  减速器、伺服系统、控制系统合计成本占比接近70%  纯控制器企业难以突围,结合本体是方向.控制系统是机器人的大脑,包括硬件和软件两部分,硬件部分国产品牌已经掌握,基本可满足需求;软件部分,国产品牌在稳定性、响应速度、易用性等还有差距.成熟机器人厂商一般自行开发控制器,以保证稳定性和维护技术体系,控制器市场份额基本跟机器人本体一致.

32国际品牌包括KEBA、倍福、贝加莱这样提供控制器底层平台的强势厂商,国产企业仅仅从事控制器难以突围.  控制器未来趋势是标准化和开放性.现有的机器人控制器封闭构造,有开放性差、软件独立性差、容错性差、扩展性差、缺乏网络功能等缺点,已不能适应智能化和柔性化要求.开发模块化、标准化机器人控制器,各个层次对用户开放是机器人控制器的一个发展方向,未来可能会出现提供控制器模块的平台型企业.  2018年中国运动控制市场规模超20亿元

33  工业机器人控制器格局和本体基本一致  伺服系统四大阵营竞争激烈,国产向上突围难度大.日系品牌凭借良好的产品性能与极具竞争力的价格垄断了中小型OEM(设备制造业)市场,以松下、安川、三菱为代表;西门子、施耐德、博世等欧美品牌占据高端,下游以大型机械为主;台湾品牌产品价格和技术水平定位于外资品牌和国产品牌之间,以台达及东元为代表;国产企业以汇川技术、埃斯顿为代表,产品功率范围多在22KW以内,技术路线上与日系产品接近,整体竞争力不断提高.

34  日台份额下降,欧美份额稳定,国产份额上升,2018年国产占比25%.2018年,欧美系市场份额从18.7%提高到19%,日台份额从59%略降到56%,国产厂商份额从22.3%增长到25%.其中份额占比最高日台系厂商业绩普遍下滑,和其优势电子、机床等行业景气度下滑有关;欧美系厂商份额略有增长,最具代表的是西门子和施耐德;以汇川、埃斯顿为代表的国产伺服依然增长迅速,但主要集中在低端.  2018年国内伺服系统市场规模160亿元

35  安川、松下、三菱是机器人伺服市场前三  绑定机器人本体的运控一体化是未来趋势.用户选择的排序分别是可靠稳定性、价格、服务.服务和性价比是国产品牌的优势.这需要对运动控制领域长期深入的研究,大量资金投入和长时间的市场验证,对技术、资金、人才要求都较高,国内代笔性企业汇川技术、埃斯顿.控制器和伺服系统关联紧密,运动控制一体化是未来应用趋势,但需结合本体使用,本体企业在达到一定体量后,都会倾向于自主生产运动控制,单纯做运动控制很难生存.  核心上市公司工业机器人控制系统&伺服系统发展情况

36证券代码证券简称核心零部件技术来源发展情况1H2019营收(亿)机器人零部件收入(亿)毛利率(%)300124.SZ汇川技术控制系统、伺服系统自主研发27.2541

37华为电气基因,工控伺服系统技术扎实,2014年开始拓展机器人领域,包括控制系统、伺服系统、工业视觉系统等,主要外销002747.SZ埃斯顿控制系统、伺服系统自主研发6.83.637

38机床数控系统起家,拓展伺服系统、运动控制,2012年自主研发进入工业机器人领域,2016年收购英国TRIO(十大运动控制品牌之一)年布局高端运动控制,产品用于自主机器人及外销002527.SZ新时达控制系统、伺服系统研发/并购16.5320

39原来主业是电梯控制和变频器,2011年开始研发工业机器人控制系统、伺服系统,2014年收购众为兴(控制系统),2017年收购之山智控(伺服系统),深化工业机器人控制系统和伺资料来源:新时代证券研究所服系统布局,自用外销均有  减速器:看好长期前景,有望打破日本垄断  一:供应链向国内转移,中国具备要素优势.中国已经是全球第一大机器人市场.国产机器人本体发展迅速,外资巨头深耕中国市场,加速本土化,全球新的产能规划大部分都在中国,带来机器人供应链转的本地优势.  二:国际巨头发展瓶颈.减速器进入壁垒高,技术要求高、资产投入大、长时间的研发验证,全球能够批量提供减速器的只有日本纳博特斯克、住友、捷克SPINEA、日本哈默纳科等几家企业,这几家企业面临各自的困境,给了中国企业赶超的机遇期;  三:国产减速器突破量产.作为机器人最核心、成本占比最大、技术含量最高的零部件,减速器是纯机械部件,主要难度在于高精度数控机床等设备的投入和热处理、精密加工等工艺.

40经多年投入和工艺积累,国产公司已具备量产能力,长期来看,除日本外,中国将成为主要的降速器供应商.需求:本体厂商纷纷规划扩产,疫情短期影响需求但长期无忧  机器人巨头选择在中国扩大本体产能以辐射亚太市场,四大家族纷纷规划在华新增产能.四大家族纷纷宣布在华新增产能(发那科未在中国生产本体),国内龙头也纷纷扩大产能,抢占市场份.埃斯顿、众为兴、欢颜、汇川技术、埃夫特等,一方面不断在扩产能,另一方面产能利用率不断在爬坡,疫情对需求短期影响但长期无忧.  四大家族(除发那科外)在华新增本体产能规划-当前在华产能计划产能国内产能扩张进程ABB1万台/年左右10万台/年

412009,在上海康桥工业园区投资1.5亿美金,建设ABB机器人总部;2015,在珠海建造华南最大的机器人研发和生产基地。2018,投资1.5亿美元在上海建设机器人超级工厂,预计2021年底投入运营,最高产能10万台/年安川电机1.8万台/年-2013,常州安川(中国)机器人有限公司投产,一期;2016,安川电机新机器人中心落户成都2018,安川机器人常州第三工厂开业,三期工厂合计产能1.8万台/年库卡1万台/年左右8.5万台/年

422014,上海新工厂落成,年产能5000台;2017,美的收购KUKA94.55%股份,进行更深度的本土化合作2018,上海第二家工厂投产,在顺德建设全球第二大制造工厂,到2024年基地机器人产能将达到每年7.5万台  供给:长来看外资供给紧张,国产RV减速器接受度不断提高  日本纳博特斯克、日本住友重机、斯洛伐克Spinea是全球RV减速器三强.  纳博特斯克:产能扩张谨慎.纳博特斯克是RV减速器全球霸主,全球市场份额60%以上.

43目前有日本的津工厂和中国常州工厂两大生产基地,2018年减速器产量在84万台左右.未来产能计划,纳博将以津工厂扩产为主(目前产能60万台/年),以常州工厂扩产为辅(目前一期产能20万台,在建二期产能20万台).但未来5年纳博减速器产能不会大幅扩张,一是减速机生产本身的复杂性,简单的设备投资并不能增加产能;二是经历过泡沫时代,日企对固定资产投资非常谨慎小心,不会轻易扩产.  住友重机:减速器业务不受重视.日本住友重机为住友集团旗下机械公司,业务涉及船舶、电力设备、工程机械、机械零部件等,减速器仅是公司一个部分(住友重机械减速机),且减速器收入远远低于其他板块业务收入,没有明确看到非常积极的信号.  Spinea:减速器业务可能被战略放弃.Spinea的减速机为自主核心技术,自成一派.由于其技术特点,产品结构较为复杂,无法适应机器人小型化一体化的趋势,在市场上并非主流,在日本纳博的重压下难言颓势.且其高精度减速器进入中国市场比较晚,市场开拓不乐观.根据产业调研,减速器业务有可能被寻求出售.  看长期,国产RV减速器有望打破日本垄断

44  国产RV减速器已突破“工艺+设备”的核心难题.国产RV减速器主要难在工艺和设备,推广难主要难在设备的高额摊销导致初期没有性价比优势,而这两个问题当前均已经得到突破.  1)国产RV减速器产品突破量产工艺.RV减速器的研发并不需要从0开始的理论研究突破(纳博特斯克、哈默纳克的减速器专利均已经公开),而是沿着巨头脚步,在工艺层面的积累和采购先进机床加工设备,这两点都是可以用时间较快弥补差距.中大力德、双环传动等国产企业大批采购先进机床设备和检测设备,经过5-8年以上的摸索积累,已经取得重大突破,于2018年初步量产.  2)国产RV减速器已小批放量.2018年国产RV减速器突破信任壁垒,已小批次放量.其中南通振康的RV减速器已批量供货埃夫特、欢颜等本体企业,中大力德2018年和伯朗特签订8万台订单,双环传动2018年和埃夫特签订1万台订单.  本体扩产进程取决于市场回暖程度,长期看好国产RV减速器进口替代.外资巨头及内资本体厂商规划产能饱满,但实际投产进程取决于机器人市场需求回暖程度.目前国产RV减速器已突破量产,随着市场需求回暖,国产RV减速器进一步打磨工艺,未来看好国产RV减速器打破日本垄断.

45国产RV减速器核心企业已突破量产证券代码证券简称发展情况产能/产量2019H1营收(亿)减速器收入(亿)毛利率(%)600835.SH上海机电目前产能10万台/年,计划产能20万台/年107.372.3817%

46联合日本纳博做减速器,一家是代理销售(2010年成立,51%持股,收入1.32亿元),一家是工厂制造(2016年成立,33%持股,收入1.47亿元)002896.SZ中大力德目前产能10万台/年,在在建产能20万/年3.210.826%

47主业为减速电机和减速器,2014年RV减速器取得突破,目前为工业机器人减速器第一梯队,RV减速器已经批量供货(和伯朗特共签了8万台订单)002472.SZ双环传动主业是齿轮,2013年起研发RV减速器,2018年量产供货,2018年和埃夫特签订1万台订单在建产能6万台/年,自2018年3月起,每月产量2000多台15.40.320%未上市南通振康目前产能3万台/年---

48目前有RV-E、RV-C、RD三大类多小类减速器产品,产能3万台。2018年销售目标为2万套,产品被埃夫特、欢颜等厂商部分采用  2、中游本体:国产份额持续上升,冲击外资市场地位  机器人本体的硬件技术已经趋于成熟,主要在结构的优化和使用体验的提升;外资巨头的优势逐渐向软件转移,给了国产本体追赶的窗口期.掌握自主运控技术、提升附加值是国产品牌突破的关键.多关节、SCARA、直角坐标是应用最多的机器人本体.三种应用最广泛的工业机器人本体为多关节(6轴为主)、直角坐标和SCARA.

492018年中国工业机器人市场:多关节占比66%、直角坐标15%、SCARA14%,三类合计占比95%.多关节、直角坐标、SCARA是三大本体类型本本体类型性能特点价格应用行业及工艺图例多关节自由度高、载荷灵活、轨迹灵活,功能强大根据载荷不同,均价10-20万汽车、3C等高附加值行业和工艺,如焊接、精密装配直角坐标结构简单、精度高、载荷低根据载荷不同,2-5万各制造业,物流设备,搬运码垛,上下料SCARA根据载荷不同,5-8万PCB和电子零部件,及各类装配搬运

50在X、Y方向上具有顺从性,在Z轴方向上具有良好的刚度并联机器人速度快、重复定位精度高、实时控制性好,载荷低无需减速器,2-5万电子、食饮等行业快节奏码垛上下料协作机器人可人机协作、安全性高,适合非结构化环境需要额外传感器,价格贵,10-20万同多关节  外资仍垄断高端市场,但硬件技术进步放缓,国产企业追赶良机.发那科、ABB、安川、库卡是全球机器人四大家族,市场份额合计占比超过40%.国内工业机器人高端市场基本为四大家族垄断,国产份额27%主要是中低端市场渗透率提升.另外机器人本体硬件技术趋于成熟,难有颠覆创新,主要在软件和智能技术应用上.外资“停滞不前”给中国企业追赶良机.结合巨头发展经验和产业现状,掌握运动控制核心技术,提升本体附加值的头部企业优势会越来越大.

51  2018年四大家族在中国市场份额40%左右

52  外资品牌占据优势的工业机器人细分领域  低端产能出清,集中度上升,掌握运控技术的龙头优势明显.产业低端产能出清,无核心技术的组装型本体企业大批淘汰,市场集中度提升是机器人产业平稳发展阶段的主旋律.2018年中国工业机器人市场集中度进一步提升.以四大家族为首的TOP10厂商占据63.5%的市场份额,国内厂商众为兴(新时达收购,SCARA为主)、埃斯顿(多关节为主)表现亮眼.

53  2018年TOP10厂商占有超60%中国市场份额  3、下游系统集成:国产占据主要市场份额  系统集成领域国内企业占据主导.据统计的3995家集成商样本数据,本土民营集成商占比95%以上.1644家覆盖汽车行业,占比41.2%;550家覆盖食品饮料行业,占比13.8%;514家覆盖家电行业,占比12.9%;301家覆盖医疗行业,占比7.5%;494家覆盖消费类电子行业,占比12.4%(有些厂商会涉及覆盖多个行业);在汽车、3C电子、食品饮料、医疗新能源等头部行业,几乎已经覆盖了所有的工艺环节,在其他中长尾行业,工艺环节覆盖也在快速拓展.

54  本土民营系统集成商占比96%

55  系统集成商下游行业覆盖完备(覆盖企业数)  本土集成商垄断低端工艺、领先中端工艺、渗透高端工艺.在搬运码垛等低端工艺应用领域,本土集成商占据绝对主导;在装配、拣选、焊接等中端工艺应用领域,本土集成商占据优势,在喷涂、视觉监测AOI等高端工艺应用领域,本土集成商也在不断渗透.  本土集成商垄断长尾,领先3C,突破汽车  汽车行业系统集成:外资主导,国产从焊装开始突破.整车制造四大工艺:冲压、焊装、涂装、总装,总体上外资集成商占据主导,

56但国内集成商基于本土化服务优势,从焊装环节突破,正逐步进行替代,出现了一批规模较大的本土集成商.  3C电子:国内集成商与外资同台竞争.3C电子机器人需求非常多样化,以技术难度相对较低的小型机器人为主,注重成本和服务,外资难以直接转移在汽车行业大型机器人应用的绝对优势.国内集成商基于本土优势、价格优势和外资品牌同台竞争,目前市场份额不输外资品牌,出现了一批规模较大的本土集成商.  其他长尾市场:本土集成商占据主导.食品饮料、医疗、物流等长尾行业市场机器人需求同样多样化,定制化程度高,价值量相较于汽车较低,外资品牌难以全面顾及,这些领域本土集成占据主导优势,但目前还没有较多规模企业出现.

57  本土集成商垄断低端、领先中端、渗透高端

58  本土集成商垄断长尾,领先3C,突破汽车  资源整合、行业理解和资金规模是系统集成三大核心竞争力.资源整合和行业理解都需要长时间积淀,跨行业快速扩张较为困难,除了汽车和3C外,难以有其他行业通过复制快速实现规模化.因此成功的系统集成商往往聚焦少数甚至一个行业,做深做强,与下游巨头建立紧密商务关系,成为细分龙头.另外,系统集成集成商还面临资金壁垒,因为项目周期一般较长,需要垫付大量资金,多个项目并行对企业资金链压力巨大.

59  行业洗牌期,细分龙头强者恒强.本土集成商数量众多、竞争激烈,2018-2019年汽车、3C景气度有所下滑,系统集成商增速也纷纷下滑,进入行业洗牌期.基于资源整合能力、行业理解积累和资金规模三大核心竞争力,长尾集成商将不断淘汰出局,企业数量大幅降低,细分行业龙头将强者恒强,享受新一轮自动化景气周期.汽车、3C、新能源自动化领域重点上市公司行业证券代码公司业务与客户2018营收(亿)自动化收入(亿)毛利率(%)汽车603960.SH克来机电5.83.128

60自动化集成+发动机核心零部件,主要应用在汽车电子、新能源车等。客户包括联合电子、德国博世和延锋汽饰等,2018年收购上海众源(大众核心供应商)打入大众体系688022.SH瀚川智能4.36335.61

61核心产品为ABS、连接器、插针机、传感器产线。核心客户泰科电子收入占比36%,大陆集团收入占比19%002527.SZ新时达35.124.520

622014年收购众为兴(机器人控制系统),2015年收购奥享荣(汽车集成),2017年收购之山智控(伺服系统),布局工业机器人全产业链688090.SH瑞松科技机器人自动化生产线(汽车焊装整线为主),核心客户日系丰田、本田、马自达等7.367.3621.72688218.SH江苏北人4.134.1324.87

63焊接系统集成(汽车零部件为主),核心客户:上汽集团、联名股份、上海航发、上海通城、无锡振华000584.SZ哈工智能23.81221

642017年哈工智能借壳上市,并购天津福臻(汽车行业集成规模领先,属于第一梯队),切入工业机器人和系统集成领域3C电子603203.SH快克股份5G种子选手,电子装联自动化龙头,具有团队、技术、资金优势,下游客户:3C电子+汽车电子(苹果、比亚迪等)4.32355.03300607.SZ拓斯达11.98936.11

653C自动化领导者,核心客户伯恩光学、立讯精密等002957.SZ科瑞技术自动化检测及装配设备,从硬盘行业起步,2007年进新能源,客户ATL;2008年进苹果;2017年进电子烟,客户Juul19.2919.2942.14

66A19052博众精工主要产品:3C自动化设备产线。核心客户:苹果是第一大客户,其余还有蔚来汽车、富士康等25.172541.77603283.SH赛腾股份96.949

67自动化组装设备、检测设备及治具类产品,下游3C行业(收入占比95%),苹果占比70%,同时大力开拓华为、京东方300097.SZ智云股份9.8844

68公司自动化集成有3C、汽车以及新能源三大业务板块。3C领域主要是面板行业邦定类、点胶类、组装类及检测类产品,子公司鑫三力是国内唯一能够量产和有大批量整线出货的公司,有望受益行业继续增长新能源002957.SZ科瑞技术19.2919.2942.14

69自动化检测及装配设备,从硬盘行业起步,2007年进新能源,客户ATL;2008年进苹果;2017年进电子烟,客户Juul603611.SH诺力股份25.56.828

70全球轻小型工业车辆龙头,2016年收购无锡中鼎进入物流系统集成领域,集中在新能源、医药、冷链、汽车、轮胎、食品等领域,核心设备均为自研。与宁德时代签订3亿元大单002611.SZ东方精工纸箱自动化生产线集成、舷外机、汽车锂电池等662028其他002698.SZ博实股份9.24.243

71大型智能成套装备、环保工艺装备及集成应用,2013年开始研发高温炉前机器人等,2017年开始放量  三、机器人行业发展机遇与挑战并存  面对如此广阔的行业前景,国内外机器人企业当然不会错过发展良机.作为国内机器人较为领先的企业,新松机器人自动化股份有限公司近年来将发展目光投向了新一代机器人.“机器人已经进入了2.0时代,其中最重要的标志是,

72衡量其性能的指标已由过去的设备速度、精度、负载和可靠性转变为机器人是否具备自主决策能力、运动和交互能力.”曲道奎认为,新性能也对企业的技术研发能力提出了更高要求.  从具有高灵活性、自主避障、快速配置等特点的双臂协作机器人到拥有高自由度的蛇形臂机器人;从利用增强现实技术实现人机和谐交互的复合机器人到采用导航控制算法等人工智能技术完成与舞蹈演员联袂演出的移动机器人……新松公司始终以技术创新把握机遇.“当下,机器人的发展趋势不仅限于工业制造领域,通过与人工智能、物联网、大数据等技术相结合,早已使其进入到艺术、文学等各个行业.”曲道奎说.  对于机器人与人工智能的深度融合,科大讯飞股份有限公司董事长刘庆峰颇有同感.他认为,机器人不仅要有稳定的硬件和良好的外观形象,更重要的是具备前端交互能力和后台决策能力.  “研究发现,现在的机器人通过海量数据学习,翻译、下棋等技能可以超过90%的专业人士,但自主推理能力却连6岁的孩子都不如.”在刘庆峰看来,第三次人工智能浪潮的核心是利用基于深度神经网络为代表的更多新算法,让机器具备理解、思考、学习和决策的能力,以便支撑机器人更好更快地进入社会生活的各个方面.

73  中国机器人企业面临的主要挑战是产品大多集中在低端市场,对于生产比较复杂的机器人有时候显得力不从心.此外,中国只持有不到1%的工业机器人专利,该领域的知识产权相对匮乏.  构建全球产业合作生态  随着全球化进程的加快,任何一个国家、任何一个行业面临的挑战都不可能“独善其身”,打造符合互惠共赢理念的全球生态链已成为整个机器人行业的广泛共识.  人工智能的未来需要更大的开放与合作,一方面,单一的深度学习算法已经难以满足人工智能在机器人领域的应用,“人工智能+机器人”需要掌握着专业知识的各路创业者和科学家进行紧密合作;另一方面,除了源头技术的创新合作,各国还应就伦理、人文和法律等相关体系多交流,构架更加健全的社会保障体系和法律体系.  在构建良好外部发展环境的同时,机器人对于环境的自主适应性,即“柔性智能”也需要进一步提升.通过与新技术的不断融合,机器人生态系统已经发生改变,必须随之进行技术上的调整和突破,机器人才能有更好的性能、更高的智能和更广阔的发展空间. 

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