国产机器人的三大投资逻辑
来源:芯师爷发布时间:2022-01-1463浏览
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迎难而上与另辟蹊径。
作 者 / 蓝色多瑙河编 辑 / 小市妹
机器人渗透率是衡量一个国家工业智能化水平的重要标准，由于起步晚等因素，我国机器人市场，尤其是工业机器人发展水平远远落后于主要发达国家，为此国家高度重视，致力于突破技术瓶颈。
目前阶段下，我国机器人市场有哪些突围机会？
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不平衡的发展
谈起“机器人”，大众最容易想起的是各种“人形机器人”，比如2014年与孙正义在发布会上互动的Pepper，是一台安装了“情感引擎”能识别人情绪的机器人。后来，各种人形机器人频繁亮相，包括去年引人注目的“Waker X”，这款由国内厂商优必选开发的人形机器人，能在跑步机上跑步，拧得开保温杯盖，给人按摩，甚至还能坐下来与人对弈。其实，人形机器人仅是机器人庞大产业的冰山一角，那些非人形机器人才是市场的主体，它们分布在汽车智能工厂里，3C电子产品精密加工生产线上，以及食品饮料的封装线上。据IFR（国际机器人联合会）统计，2021年，我国机器人市场规模预计将达到839亿元，2016-2023年的平均增长率达到18.3%，这其中工业机器人445.7亿元，服务机器人302.6亿元，特种机器人90.7亿元。
▲2021年我国机器人市场结构工业机器人是我国市场占比最高的机器人种类，广泛应用于汽车、3C电子的装配、搬运、码垛、焊接等环节，并向金属加工、光伏、锂电池、食品饮料等行业扩展。此外，我国还是全球最大的工业机器人应用市场，占比近三成。然而，一个可怕的现实是：我国新安装的工业机器人中有七成以上来自外国供应商，自给率低的惊人。2020年，我国制造业机器人密度为246台/万人，远不及韩国的932台/万人、日本的390台/万人、德国的371台/万人。这种现实意味着我们仅仅是一个工业大国，距离真正的工业强国还有不少距离。对此，十五部门关于印发《“十四五”机器人产业发展规划》通知（下称：十四五规划）中明确提到：必须抢抓机遇，直面挑战，加快解决技术积累不足、产业基础薄弱、高端供给缺乏等问题，推动机器人产业迈向中高端。但与工业机器人面临严重卡脖子的境遇不同，我国服务机器人，在技术和产业化水平方面与国外公司差距不大，甚至部分产品市场化应用已经领先于全球，具备先发优势。从2021年机器人领域一级市场的融资分布结果看，服务机器人遥遥领先，医疗机器人等特种机器人相对次之，工业机器人则居后，一级市场对机器人的加码侧重于没有包袱的优势部分。
2
差距悬殊
虽然身在全球最大的机器人消费市场，但供应端却高度依赖进口，这成了我国工业自动化亟待解决的难题。从产业链环节看，我国工业机器人具体落后在哪？将一台工业机器人分拆开来，其组件包括上游核心零部件、中游机器人本体、下游系统集成三大部分。其中上游核心零部件不仅成本占比高达7成，而且技术难度最大；中游机器人本体技术难度跟随上游核心零部件，成本占比约20%；下游系统集成技术难度较低，主要取决于落地场景。产业链技术难度决定了核心零部件是工业机器人获胜的制高点。
不过遗憾的是，目前国内机器人公司在包括“控制器”“伺服系统”“减速器”的工业机器人三大核心零部件话语权均不高。首先是控制器，这个被称为机器人大脑的装置上，主要由软件与硬件两部分组成，硬件包括机身、操作界面等，国内与国外的差距并不大；但在软件方面，外资在软件算法、反应速度、兼容性等方面的表现明显胜于国产。这样导致的结果是，以发那科、库卡、ABB、安川电机在内的机器人四大家族占据我国控制器的53%的份额，加上其他二线外资，外资在该领域的合计占比超过了80%，而国内厂商在控制器领域占比在16%左右。
▲2019年国内控制器市场格局其次是伺服系统，作为工业机器人的小脑，伺服系统通过接收控制器发出的运动指令，驱动机器人本体去精确执行。伺服系统的主要由伺服驱动器、伺服电机两部分构成，当前交流伺服驱动器设计中普遍采用基于矢量控制的电流、速度、位置三闭环控制算法，对闭环系统的设计、调试要求都很高，这也是伺服系统中核心难点所在。这种难点也决定了研发历史较长的外资占优势。据统计，2019年，国内伺服系统领域，以日本松下、安川以及欧系西门子、施耐德等外资企业合计占比超过52%，内资企业仅占26%左右，排名靠前的有汇川科技（10.7%）、雷赛智能（2.3%）。目前国产伺服系统与国际先进水平在动力输出功率方面大体相同，没有明显差距，差距主要体现在响应速度、大小和稳定性等方面，技术的突围还在继续。最后是减速器，作为伺服系统的搭档，减速器相当于安装在连接伺服电机和执行机构之间的刹车。减速器的核心难点主要在于精密加工、齿面热处理、装配精度、大规模生产与检测等工艺环节上，恰恰是我国制造业基础配套体系中最薄弱的部分，需要长期的经验积累。目前，市面上加速器包括RV减速器和谐波减速器两款主流减速器及Spinea特用减速器，三者占比分别为4:4:2。其中RV减速器与谐波减速器在应用上呈互补关系，前者主要应用于20KG以上的机器人关节，后者则在20KG以内的机器人关节。目前国内的减速器主要集中在谐波减速器领域，而RV减速器领域声量不足。市占率方面，目前RV减速器和谐波减速器领域分别由纳博特斯克、哈默纳科垄断。外资占比70%以上，国产减速器份额占比不足30%。大体上看，机器人三大核心零部件中，减速器与伺服系统国产的占比相对有起色，控制器方面落后较多。这种背景下，机器人国产化的机会不仅要求要在外资卡脖子的硬核技术上去突破，还有其他优势领域的另辟蹊径。3
三大突围方向
尽管，国产机器人企业与外资差距悬殊，但并不能阻挡我们奋力追赶的脚步。近期，十四五规划提出机器人发展的两项目标：到2025年，我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地；到2035年，我国机器人产业综合实力达到国际领先水平。我们基于目前的行业格局及发展趋势，梳理以下三条突围方向。其一核心技术的攻关、其二布局高增长的细分领域、其三拓展服务机器人的大蛋糕。首先是核心技术的攻关。在卡脖子的三大核心零部件方面，除控制器之外，伺服系统与减速器领域均出现了国产厂商迎头赶上的苗头。其中伺服系统领域上，国产厂商埃斯顿伺服驱动器产品与安川电机“Σ系列”产品均具备免调谐功能、最高转速基本相同，公司也是国内少数具备机器人全产业链的企业之一。雷赛智能的部分伺服技术已达到世界级水平，并与比亚迪、大族激光、立讯精密等企业建立长期合作关系。2020年，公司利用光伏、锂电、物流、防疫相关等行业需求高增，伺服系统类业务大增22.6%，录得1.66亿元收入，为公司第二大业务。汇川技术伺服系统在中国市场份额处于前五名，位居内资品牌第一名。2021年上半年，公司凭借供应链保供、芯片库存策略、抓住外资缺芯机会，大幅抢占市场份额，通用伺服业务收入大增133%，市占率也由去年同期的10%，提升至15.4%，继续领跑国产伺服市场。
减速器领域，绿的谐波在谐波减速器领域优势明显，在国产机器人品牌中的份额约为60%，为埃斯顿、埃夫特、GSK、新松等企业提供服务。除此之外，公司业务聚焦，谐波减速器及金属部件业务收入占比约95%，受疫情催化“机器换人”的需求，公司去年前三季度营收增速超过115%，有券商预计国内仅数控机床领域，2021-2025年谐波减速器的市场规模年复合增速就达45%，天花板较高。其次，高增长的细分领域，主要包括两部分：第一，一些技术壁垒相对较低的机器人本机，如AGV机器人，由于AGV机器人核心技术门槛不高，国内外技术水品无明显差距，因此国产AGV机器人成为国内市场主流。但该细分市场增速迅速，数据显示，2015年-2019年4年该市场年均复合增速达57.7%，未来随着电商渗透率提升及智慧物流的发展，该类机器人有望继续保持高增速。第二，一些增速较快的长尾市场。工业机器人历来的重点市场是汽车与3C电子领域，但近年来，这两块市场逐渐饱和，增速放缓严重。而包括食品饮料、光伏和锂电等细分市场迎来高增长。2019年，我国工业机器人下游行业应用中，食品饮料、光伏和锂电的占比分别同比增长127%、55%和24%，目前我国光伏发电累计装机规模仍然连续6年位居全球首位，新能源车渗透率为7%左右，距离2025年20%的目标尚远。押注在这些高增长的细分应用场景，将会给国产工业机器人厂商一些突围的捷径。最后，服务机器人将是翻盘的大蛋糕。据IFR预测，到2023年，国内服务机器人市场规模将突破600亿元，超越工业机器人成为第一大机器人市场。与工业机器人被外资压制的被动局面不同，服务机器人完全是轻装上阵，目前国内服务机器人不仅在技术和产业化水平方面不输于外资品牌，甚至部分产品市场化应用已经领先于全球。国内服务机器人在清洁、餐饮、酒店、医疗、派送等领域的应用趋向成熟，不过除了清洁机器人领域有科沃斯、石头科技等上市之外，其余服务机器人企业均在一级市场上。要知道，目前仅医疗服务机器人直觉外科（达芬奇手术系统母公司）一家市值（1200亿美元）就几乎超过了工业机器人四大家族的总和，从投资角度，要关注服务机器人企业的IPO机会。对于机器人的突围，国产品牌既要敢于冲锋陷阵、迎难而上，又要在一些高增长领域，服务机器人上重点下注，两方面结合提升智能化水平，打造工业化强国。- END -
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