机器人行业白皮书(中)

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1、机器人行业白皮书（中）2014-04-15阿尔法工场阿尔法工场alpworks汇集中国顶尖机构投资者。投资人士关注的市场动态和机构报告，每天定时分享。 欢迎业界资深人士在对话框直接回复，加入微信群。请标明您的机构、职务与业务范围。 本文由海艺自动化总经理张磊推荐导读：国内机器人在高端领域尚缺少竞争力，产业机会在于制造业低端产能自 动化趋势，近期需要在关键零部件、机器人本体和系统集成三个方面取得突破一、中国机器人市场（一）中国工业机器人市场高速增长中国已经成为全球工业机器人重要市场。2011年中国机器人出货量达到2.3万 台，占全球出货量的13.8%，全球排名第四，同比增速达51%。2004-2

2、012年 中国工业机器人复合增速为29.7%，2009-2012年复合增速达到71.9%。2012年国内机器人装机量达到近2.7万台，相较上年增长19.5%，高于国际机 器人协会预测。根据国际机器人协会的预测及与相关国内行业内人士交流，2013 年增速预计达到20%-30%。2012年国内工业机器人存量已突破10万台，仅次于日、美、德、韩，占世界存 量的8%。目前，相对美、日、韩等国而言，国内机器人密度还是很低，2011年数据仅为 每万人21台，不到世界平均的每万人55台。即使剔除不可比因素，国内机器 人密度还存在较大的提升空间，表明中国工业机器人市场潜力巨大。近年来，在中国市场，除了装机量不

3、断上升，机器人应用的行业也不断拓宽。汽车行业仍然是国内最大机器人应用领域，占比41%，以六轴通用机器人为主； 消费电子、电子/电气行业，以及半导体（即3C行业）是劳动密集型行业，大量 使用的是SCARA和低负载的铰接式机器人（例如桌面机器人等），合计占比 21% ；金属制品业也以六轴通用机器人为主，占比17%。食物/饮料/个人护理行 业也是用量比较大的领域，近年来更多采用并联机器人快速装卸货物。从各领域增速来看，3C行业增速最高，其中消费电子行业年复合增长率20.2%, 汽车作为传统用量最大的领域未来几年增速最低。（二）三大因素推动中国机器人需求 劳动力成本上升 因素一：劳动力成本上升，人口红

4、利逐渐消失。劳动力成本的上升激发企业机器 人替代人工的诉求。2劳动力供给下降因素二：劳动力供给下降。90年代中期，我国制造业从业人数大幅下降。98-99 年经历了国企下岗危机，纺织等传统制造业首当其冲。2001年加入世贸组织以 后,我国制造业从业人数又开始缓慢回升。但是，进入新世纪的第二个年头，80 后、90后劳动人口成为主流，他们不再愿意大量从事单调重复环境差的工作。 长三角、珠三角等地低端产业用工荒明显。3政策支持因素三：制造业产业升级，国家政策支持。普及机器人不只是单纯的替代人工，更是 提升制造业效率与柔性的重要手段。（三）国外机器人厂商抢滩中国市场中国市场是未来全球最大的机器人市场，近

5、年来增长迅猛。国际机器人巨头纷纷 抢滩中国市场，以ABB、库卡、安川电机、发那科四大家族为代表的国外机器 人企业占据中国机器人市场90%以上的市场份额。在90%的机器人市场份额中，ABB、发那科、安川机电、KUKA四大家族共占 57.5%.之后的三大厂商OTC、松下和川崎重工共占16%而国内机器人生产企业 市场份额相对较小，2012年本土品牌机器人市场占有率8%,个体企业普遍存在 规模较小、创新能力薄弱等问题。这种竞争格局和国内机器人大部分用于汽车行业有关，国外机器人厂商通常与大 的汽车企业绑定。例如，大众只用库卡的，经常一个新工厂购买库卡1000-2000 台机器人，通用主要用发那科的，欧系

6、汽车品牌也更多考虑ABB.国内汽车企业 也各有偏好，比如长城用安川的莫托曼，江淮汽车用ABB的。国内机器人企业 在汽车行业竞争不过国外产品，国外机器人企业在汽车行业的优势是因为国外还 保留的汽车制造业，其它制造业产能都转移到了中国。机器人本体最好的还是欧洲的产品，以库卡最为顶级，ABB机器人国产化之后， 质量有所下降。日本的安川、发那科、那智不二越、松下等，与欧美产品相比较， 属于质优价廉型，更加符合中国客户需求。韩国现代机器人，主要用于现代集团 内部的现代重工和现代汽车，外销相对少一些。安川和发那科等日本机器人企业对中国市场非常重视。以安川为例，最开始和首 钢合作机器人本体，近期又与杭州凯尔

7、达合作机器人本体。而且这几年安川在国 内市场布局做得非常好，几乎每个重要市场都有办事处。如果未来国内没有企业 能做好本体，估计国内机器人市场主要是日本企业占据大部分份额。机器人四大家族都非常重视中国市场，纷纷在中国投资建厂，但是真正意义上研 发和生产都实现本土化的只有ABB,其它如库卡、发那科等都没有真正意义上的 国产化。国外机器人企业在抢占市场的同时，为国内机器人行业培养了人才，以 及较为完善的供应商体系。（四）国内机器人行业现状国内机器人产业链四大环节机器人产业链包括核心零部件生产、机器人本体制造、系统集成以及行业应用四 大环节。目前我国机器人企业真正能赚钱的业务是系统集成。关键零部件没有

8、真正国产化, 造成国产机器人本体成本远高于国外同行，很难上规模。2.国内机器人成本高于国外国产机器人本体成本远高于国外同类产品，特别是减速机，国内企业购买减速机 的价格是国外企业的价格的将近5倍。伺服电机、控制器等关键零部件价格也显 着高于国外同类产品。3现阶段国内机器人行业类似于美国50-60年代现阶段国内机器人行业类似于美国上世纪50-60年代，机器人产业刚刚兴起，众 多企业进入机器人行业。不同的是美国当时机器人技术是世界领先的，现在中国 机器人技术明显落后于西方已经相对成熟的技术水平。4全国各地机器人产业园规划情况我国机器人产业园遍地开花，地方政府采用政府补贴和税收优惠等方式催生当地 机

9、器人产业。一方面，说明国内机器人行业确实很热，大家非常看好行业前景； 另外一方面,也有可能很快就出现行业产能过剩的局面，不利于行业的健康发展。二、国内机器人行业发展方向（一）国产机器人本体未来发展路径现阶段国内机器人厂商在高端领域不能直接与国外企业竞争，国内机器人的成功 之道在于打通上下游产业链，生产经济型机器人本体，尤其要突破减速机等关键 零部件。国产机器人本体成功路径-打通上下游产业链国产机器人本体的“成功五要素”:国内机器人本体要发展的好，在“伺服系统”、“控 制器”、“核心算法”、“精密减速器”，以及“应用和集成技术”这五大领域至少要有2-3 个是擅长的。这五大核心技术被称为机器人本体

10、的“成功五要素”国产机器人本体要发展的好， 在这五大领域至少要有2-3个是擅长的。首先伺服系统和控制器这两块要吃透， 然后在核心算法方面需要做到比较好。高精度机械传动（即减速机）可以采用外 购。应用和集成可以本体企业自己实施，也可以给集成商来完成。2打通上下游产业链-“核心零部件”（1）国内机器人各核心零部件现状现阶段虽然核心零部件国内有企业研制出来， 但是技术方面与国外有差距，还需要突破，特别是减速机。伺服电机欧美品牌最高端，日本企业的质量也很好，整体来讲国外供应商可选择 比较多，议价能力相对弱一些。国内伺服电机进步最大的是埃斯顿、广数和汇川 技术。控制器是国内企业比较拿手的，目前国内做得比

11、较好的企业有固高、众为兴、埃 斯顿、广数等企业，也有哈工大、北航等科研院所。国外机器人企业和纳博、Harmonic两家主要减速机企业，有长期战略合作伙伴 关系，而且它们需要的采购量也大，可以以较低的成本采购减速机。国内企业议 价能力弱，采购成本比国外通常贵3-5倍。三大关键零部件当中，减速机利润空 间最大，因此实现减速机国产化是国内机器人企业降低本体成本，实现国产机器 人本体销售放量增长的关键。需要重点讲下贝加莱和KEBA,因为这两家企业不仅仅可以提供伺服系统和控制 器，还可以提供整套机器人系统解决方案，国内很多机器人本体企业刚开始就是 依靠贝加莱和KEBA.（2）在所有关键零部件中，减速机国

12、产化是重中之重。全球减速机市场容量估计100多亿，RV减速机和谐波减速机按数量看，两者是 6:4,RV减速机主要用于20公斤以上的机器人关节，谐波用在20公斤以下机器 人关节，RV减速机由于组成零件更复杂，承载强度更高，难度要比谐波减速机 大，而且RV减速机生产线投资规模远大于谐波减速机。世界范围内RV减速机 企业主要包括纳博特斯克、Spinea和住友，以纳博特斯克为主；谐波主要是 Harm on ic。国内正在研制减速机，或者打算研制减速机的企业很多，RV减速机企业包括南 通振康、秦川发展、山东帅克等，谐波减速机企业包括江苏绿的和中技克美。目 前看谐波减速机可能比较快实现国产化，RV减速机实

13、现国产可能还需要一些时 间。如果谐波减速机能够较快突破，可以配合国内机器人本体企业，满足国内 3C等行业对20公斤以下小型通用六轴机器人强劲需求，推动机器人本体国产 化的进程。考虑到国内工艺水平以及企业经验欠缺，估计未来减速机实现国产化之后，在使 用寿命和精度方面仍然会与国际一流产品有一定差距。（3）国内机器人本体企业突破关键零部件有两种思路。思路一：走关键零部件自主研发路线，国内南京埃斯顿、广州数控等企业利用原 来在机床数控系统和伺服系统方面的经验，自主研发机器人控制器和伺服系统。思路二：走深度合作路线，即打通机器人产业上下游。埃夫特等企业，联合上游 关键零部件厂商，如固高、南通振康等，共同

14、突破减速机等关键零部件。3打通上下游产业链-“机器人本体”与国外类似，国内许多机器人厂商起源于上下游相关产业，且大多在近5年内进 入机器人行业。另外，与国外不同的是，新松机器人和博实股份起源于科研院所 转型，是我国进入机器人行业较早的企业。（1）国内外机器人企业关注点不同中外机器人企业关注点不同：国外企业更关 注前沿技术的发展，国内企业关注核心零部件的突破以及在低端产能行业中寻求 规模突破。国外机器人在国内市场也已经占据了稳固的地位，但是因为国内外对机器人的要 求不一样，国内机器人企业也是有机会的。国外要求机器人可以运营10-15年， 但成本很高，国内客户的可能注重要求在两年内就可以把成本收回

15、来了。所以中 国的机器人市场可能就是对寿命的要求不高，但是对成本收回期要求高。要求把 人减下来的同时，回收期越短越好。（2）经济型本体是主要发展方向在国内外对机器人行业的关注点不同的情况下， 经济型本体是国产机器人本体现阶段发展方向，包括低成本的六轴通用机器人和三、四轴专用机器人。从广义上来讲，可以自由编程的自动化设备都算机器人， 可以很好地实现人工替代。由于国外机器人行业伴随汽车行业的成长，而且汽车行业对机器人精度、效率和 稳定性要求都非常高。在汽车领域，国内企业短期不能和国外企业竞争。因此， 国内企业应侧重开发应用于汽车产业以外一般制造业的经济型机器人。所谓经济型本体分为两类：一是国产核心

16、零部件可以突破，国内机器人企业可以 批量化生产降低成本的通用六轴关节机器人；二是应用于某一领域的专用机器人。 比如，用于电子行业的SCARA机器人、桌面机器人就属于经济型本体中的专机。 另外，用于机床上下料的桁架机器人也是专机。这类专用机器人通常三、四轴， 国外通常称为机械手。桁架机器人、桌面机器人的等专用机器人，通常可以避开关节零部件受制于国外 企业的弊病。例如，桁架机器人关节是并联，每个关节的误差不会累计，不像六 轴通用机器人那样关节是串联的，对每个关节精度要求都很高，每个关节误差会 累计，会导致终端作业误差很大。因此，专机可以采用精度较低的传动装置。(3) 可自由编程的自动化设备从广义上来讲，可以自由编程的自动化设备都算 机器人，可以很好地实现人工替代。以AGV为例，一台普通标配的AGV可以 抵三个