机器人焊接工作站全景调研与发展战略研究

机器人焊接工作站全景调研与发展战略研究 一、 行业面临的挑战 （一）影响力仍有差距 国外焊割设备制造企业普遍成立时间早、经营时间长、行业集中度较高，焊接龙头企业在知名度、企业规模以及高端产品的核心技术等方面具有一定的竞争优势，在全球的市场占有率较高、市场话语权强。而我国焊接设备生产企业成立时间普遍较晚，自有品牌在国际市场的影响力及知名度与国外竞争对手仍有较大差距，影响了我国自有品牌产品在海外市场的推广。 （二）焊割设备行业专业人才紧缺 焊接与切割技术涉及了半导体、电力电子、自动化控制、工艺设计、焊接技术、焊接工艺、焊接材料等多个领域，是一项综合性工艺。尤其是近年来大力发展的自动化、智能化、数字化焊割技术对行业人才提出了更高的要求。而国内目前只有少数高校开设焊接专业，行业内具备成熟经验、掌握高端技术的专业人才较为紧缺，无法满足产业升级对人才的需求，对国内企业向国际高端产品行列进军产生一定限制。 （三）国内焊割设备行业竞争缺乏规范秩序 国内焊接与切割设备制造企业较多，但根据国家统计局数据，2020年12月全国规模以上13企业单位数仅492家。国内多数企业规模较小，生产的设备属于中低端产品，产品质量参差不齐。一些小型设备制造商由于受资金、人力、技术等资源的限制，通过仿制或不当定价等方式谋生，对市场秩序造成了不利影响，阻碍了行业的健康发展。 二、 国内外焊割设备行业代表企业及特点趋势 焊割设备行业上游主要是金属原材料和逆变模块、输入整流器、输出整流器、变压器等关键器件的制造，专业化分工精细；焊割设备行业与上游行业联系紧密，上游金属价格、电子元器件价格波动对焊割设备的成本影响较大，焊割设备企业一般与上游企业保持稳定的合作关系，及时跟进相关部件的技术进步与价格波动信息，建立高效的供应链管理体系，以获得稳定的原材料供应。 焊割设备行业下游的终端用户分布广泛，主要包括：工业领域，如、船舶制造、海洋工程、汽车制造、工程机械、轨道车辆、航空航天等；民用领域，如工程建筑及装饰、五金加工、家电制造、家具等。焊割设备行业下游用户相对分散，集中度较低。下游不同行业对焊割设备的功能需求差异较大，对焊接质量要求有较大差异，要求焊割设备制造商深刻理解客户需求，提供针对不同焊接需求、焊接环境的产品，同时需不断加强产品研发、提升产品性能，为下游客户提供多系列产品。 三、 焊接设备行业市场 目前，全球焊接设备主要生产厂商集中在美国、欧洲、日本、中国等国家和地区，主要代表企业有林肯、米勒、伊萨、福尼斯等，这些公司占了全球焊接设备半数以上的市场份额。发达国家焊割设备行业经过多年的发展，其技术水平和产品开发设计能力相对较高，在高端焊割设备生产制造方面，我国的能力相对不足，相关产品的进口依赖度较高。 近年来我国焊割设备行业的主要出口产品多为零部件以及部分中、低端设备，其出口单价和利润额均相对较低。随着国内原材料价格上涨和人民币不断升值，出口产品的竞争力日趋下降，利润空间也随着出口价格的下降被进一步压缩。同时近年来国际经济形势较为复杂，虽然我国焊接设备出口金额不断增长，但国际市场不确定因素的存在将始终影响我国出口情况。 焊接设备是指实现焊接工艺所需要的装备。根据焊接设备的自动化程度，焊接设备可以分为全手动焊接设备、半自动焊接设备（实现自动送丝）以及机器人专用焊接设备（既实现了自动送丝，又可安装至机器人实现焊枪移动的自动化，从而实现全自动焊接应用）。国内的焊割设备行业的企业数量众多，产业集中度较低，除少数具备自主研发创新能力的厂商规模较大以外，绝大多数企业开发能力弱，只能扩大简单再生产来抢占市场份额。随着市场竞争加剧，领先企业研发水平与自主创新能力的提高、规模效应的增强，以及客户对具有高效、节能环保产品需求的进一步提升，一些靠简单抄袭、生产价低质次产品的小企业将逐步被市场淘汰，市场集中度将会逐步提高。 随着数字化技术日益成熟，代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程，有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向高效、自动化、智能化。我国的焊接自动化率还不足30%，同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式气体保护焊，焊接设备来取代传统的手工电弧焊，已初见成效。 随着中国经济的快速发展，中国已成为全球最大的焊接市场。随着市场竞争加剧，国内领先企业研发水平与自主创新能力的提高、规模效应的增强，以及客户对质量稳定、工艺先进、高性价比产品需求的进一步提升，一些靠简单抄袭、生产价低质次产品的小企业将逐步被市场淘汰。在焊接技术的智能化、自动化发展趋势下，焊割枪及零部件产品的技术含量和生产工艺要求将逐步提高，行业发展将呈现两极分化态势。具备核心技术和研发能力的优质企业将在市场竞争中脱颖而出，占据更高的市场份额，行业集中度将逐步提高。 四、 焊割设备行业竞争格局 在企业竞争方面，全球焊割设备主要生产厂商目前主要集中在美国、欧洲、日本、中国等国家和地区。国外，特别是欧美国家的焊割设备行业发展历史较久，有些焊接设备企业甚至有上百年的历史，国际上焊接行业主要代表企业有林肯、米勒、伊萨、福尼斯等。但随着国外知名企业研发本土化，产品制造加快向发展中国家转移，发展中国家的焊割设备行业也有显著提高，在全球市场比重不断提升。 我国国内，焊割设备行业的企业数量众多，产业集中度较低，除少数具备自主研发创新能力的厂商规模较大以外，绝大多数企业开发能力弱，只能扩大简单再生产来抢占市场份额。随着市场竞争加剧，领先企业研发水平与自主创新能力的提高、规模效应的增强，以及客户对具有高效、节能环保产品需求的进一步提升，一些靠简单抄袭、生产价低质次产品的小企业将逐步被市场淘汰，市场集中度将会逐步提高。 五、 焊割设备行业特点与发展趋势 （一）高端焊接设备、部件的进口替代市场需求旺盛 从产品产量和销量上讲，我国已经成为世界上最大的焊接设备生产国，但相关产品仍然主要集中在中端和中低端焊接设备上，高端制造业采用的先进焊接设备主要还是依赖进口。根据海关数据，2019年我国进口的焊接与切割设备金额高达71．91亿元人民币。高端焊接装备在装备制造业各行业都有较大的需求，尤其在航空航天、、核电、新能源等领域。根据中国焊接协会预测，十四五期间高端焊接装备年增长率将超过20%，高端焊接设备领域仍有较大的进口替代空间。 由于我国焊接机器人技术研究起步较晚，受关键核心零部件技术水平的制约，国内对于焊接机器人相关的零部件大批量制造的能力有限，焊接机器人的替换零部件绝大多数为国外原装进口，这种情况下造成了焊接机器人替换零部件的成本非常高昂。假如焊接机器人在使用过程中出现故障，仅购买替换零部件的花费就有可能高达几十万，并且相关零部件的供货周期非常长，维修期间严重制约了相关企业正常生产计划的顺利开展。例如，损耗更新率较高的焊枪、枪缆、送丝机等零部件价格在1万左右，致使很多企业买得起焊接机器人却用不起，这严重阻碍了国内机器换人的脚步，阻碍了中国智能制造的发展。 根据中国焊接协会的《中国焊接设备行业十四五规划》，十四五期间提高焊接机器人及其主要部件的国产化率是焊接设备行业发展主要任务，我国高端焊接设备、部件的进口替代市场空间广阔。 （二）自动化智能化是焊割设备行业的发展趋势之一，国内焊接行业自动化水平仍有较大提升空间 随着智能制造理念的深入和国内经济发展方式的转换，电焊工劳动力短缺、人力成本持续上升、环保要求提高、焊接产品质量要求变化等因素，导致下游用户对焊接设备自动化、智能化的需求升级明显，部分全手动焊接应用场景逐渐被半自动焊接设备或焊接机器人所取代。在制造业转型升级的大背景下，实现焊接生产的自动化、智能化已是大势所趋。 与人工焊接相比，机器人焊接具备诸多优势：①工作质量稳定。使用焊接机器人时，每个焊缝的参数不变，电流、电压、速度和干燥伸长率等参数决定工作结果，焊接质量受人为因素影响较小，对工人操作技术的要求降低，焊接质量稳定。②提高生产效率。焊接机器人响应时间短，动作迅速，焊接速度在60-3000px/分钟，远高于手工焊接，同时，焊接机器人可以24小时不间断工作。③降低生产成本。一整套焊接机器人工作站价格在15万元-20万元左右，可以替代2-3名焊接工人，长期使用焊接机器人可降低生产成本。 （三）气保焊接应用将持续增加 相比焊条电弧焊，气体保护焊具有焊接效率高、质量好（熔池较小，热影响区窄，焊件焊后变形小）且利于机械化和自动化等特点，已越来越多的应用于船舶制造、海洋工程、汽车制造等大型、工业化制造业领域。根据浙商证券研究报告，2005年我国气保焊机占总焊接设备量的比例为5%，到2018年气保焊机的销量占比提升至32%，而日本等发达国家气保焊的渗透率超40%，我国仍有进一步提升空间。随着我国焊接市场持续扩大，气保焊接设备在焊接市场中的规模将逐步提升。 六、 汽车焊装设备产业链 随着我国装备制造业技术水平的提升，汽车焊接自动化装备向规模化、大型化、高效率、高精度方向发展，汽车焊接设备已经成为我国工业现代化的重要组成部分。由于汽车焊装设备的下游应用领域主要集中在汽车行业，汽车行业的未来发展将对汽车焊装设备企业盈利能力产生较大影响。 汽车焊装设备行业具有高度专业化、定制化等特点，因此导致该行业具有较高的技术门槛，对行业内企业的制造经验也有较高要求。同时，我国汽车焊装设备行业主要包括外资企业与内资企业。 七、 国内焊接设备市场发展概况 2022年中国焊接设备市场规模达336．75亿元（人民币），全球焊接设备市场规模达798．94亿元，据贝哲斯咨询预测，到2028年，全球焊接设备市场规模预计将达1184．24亿元。本报告还对中国焊接设备市场产业链、各地区发展概况与优劣势、和主要企业营销模式与市场占有率等方面进行调研，并分析了国内焊接设备市场预测期间里最有潜力的细分和区域市场。焊接设备是焊接过程中使用的一种焊接工具，主要包括电弧焊、电阻焊等。 2021年全球焊接设备市场规模大约为667亿元（人民币），预计2028年将达到834亿元，2022-2028期间年复合增长率（CAGR）为3．4%。未来几年，本行业具有很大不确定性，本文的2022-2028年的预测数据是基于过去几年的历史发展、行业专家观点、以及本文分析师观点，综合给出的预测。 全球焊接设备（WeldingEquipment）的核心厂商包括Colfax、LincolnElectric和IllinoisToolWorks等。前三大厂商占有全球约32%的份额。亚太地区是最大的市场，份额约为36%，其次是欧洲和北美，份额分别为32%和22%。就产品类型而言，电弧焊是最大的细分，占有大约63%的份额，同时就应用来说，建筑领域是最大的下游领域，约占33%。