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2022年中国工业机器人行业洞察报告

摘要: 工业机器人是先进制造业的关键支撑装备,是我国深入实施制造强国战略的重要抓手。随着劳动力人口下降、人力成本上升以及制造业数字化、智能化改造升级需求日益凸显,我国工业机器人市场获得较快发展,在电子、汽车、 ...
        工业机器人是先进制造业的关键支撑装备,是我国深入实施制造强国战略的重要抓手。随着劳动力人口下降、人力成本上升以及制造业数字化、智能化改造升级需求日益凸显,我国工业机器人市场获得较快发展,在电子、汽车、金属加工、锂电池、光伏等行业实现广泛应用。【协作机器人网】未来,随着国产厂商技术加速突破,不断缩小与国外品牌实力差距,我国工业机器人行业竞争力将进一步提升。同时,随着政府出台系列支持政策以及协作机器人等创新产品在特殊制造业场景的应用加速拓宽,我国工业机器人产业规模将进一步扩大,预计2023年将达到589亿元,2020-2023年CAGR约11.7%。

        1、发展概述 政策环境:我国加快推进制造强国建设,系列政策鼓励工业机器人行业发展

        工业机器人是制造业转型升级的重要抓手,其研发、制造、应用已成为衡量国家高端制造业水平的重要标志。近年来,国务院、工信部、发改委等部门陆续出台系列政策文件,促进工业机器人产业健康发展,进而为加快制造强国建设提供了助力。2021年12月,《“十四五”机器人产业发展规划》(工信部联规〔2021〕206号)印发,提出面向汽车、航空航天、轨道交通、半导体等重点行业,推进焊接机器人、真空(洁净)机器人、物流机器人、协作机器人、移动操作机器人等工业机器人产品的研制及应用。

        市场规模:我国工业机器人需求旺盛,近年来产销量持续复苏

        当前,我国劳动力人口数量不断下降,人力成本逐年上升,【协作机器人网】在简单且重复性较高的应用场景推动“机器换人”需求持续增长。与此同时,随着智能制造的深入发展,制造业企业对于智能化升级改造的需求不断提升,推动工业机器人产业实现更大发展。一方面,工业机器人产量持续提升。根据国家统计局数据,2021年全年,我国工业机器人实现产量36.6万台,同比增长44.9%;2022年1-2月,工业机器人产量7.6万台,同比增长29.6%。另一方面,工业机器人销售额增速转正。根据中国电子学会数据,2020年在全球机器人市场受疫情影响出现下滑时,我国工业机器人销售额开始复苏,同比提高18.9%;预计到2023年,国内市场规模将进一步扩大至589亿元。


         2、产业链结构

        工业机器人产业链包括上游、中游、下游三大环节。上游主要提供工业机器人生产所需核心零部件,【协作机器人网】中游为工业机器人本体制造,下游包括系统集成以及终端应用。

        上游:减速器、伺服电机、控制器三大核心零部件占工业机器人总成本70%

        减速器、伺服电机、控制器三大核心零部件是工业机器人产业链中技术壁垒、成本占比最高的部分,【协作机器人网】共同决定机器人的精度、稳定性、负荷能力等重要性能指标。根据OFweek数据,减速器、伺服电机和控制器分别占工业机器人总成本的35%、20%、15%,合计占比高达70%。

        精密减速器严重依赖进口,国产厂商生产技术不断成熟。减速器主要用于机器人各个关节,负责将伺服电机输出的高速运转动力转化为低转速、高转矩的运动,决定工业机器人的精度和负载。按照传动原理的不同,机器人专用减速器可分为RV减速器和谐波减速器两种。根据MIR DATABANK数据,目前世界75%的精密减速器市场被日本的纳博特斯克和哈默纳科占领。其中,纳博特斯克生产RV减速器,约占60%的份额;哈默纳科生产谐波减速器,约占15%的份额。国产减速器中,双环传动、南通振康、中大力德等RV减速器龙头以及绿的谐波、来福谐波等谐波减速器领域优质厂商生产技术不断成熟,加速赶超国际先进水平。


        国产伺服品牌市场份额快速提升。伺服系统负责驱动机器人的运动,由伺服驱动器和伺服电机组成。其中,伺服驱动器负责位置、速度、转矩等各项控制;伺服电机是伺服系统中控制机械元件运转的发动机,将接收到的电压信号转化为转矩和转速,以驱动控制对象。国产伺服厂商在产品性能、尺寸等指标上正在努力赶超国际先进水平,同时国产品牌拥有更低的销售价格,性价比优势不断凸显。MIRDATABANK数据显示,2021年上半年汇川技术以15.9%的市场份额排名第一,【协作机器人网】高出第二名安川电机4个百分点。

        控制器负责规划机器人的运动方式,通过硬件和软件发布并传递动作指令,控制机器人的运动位置、姿态、轨迹和操作顺序等,保证机器人系统的正常运行,使机器人达到所要求的技术指标。目前,ABB、KUKA、新松、新时达等国内外各大机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发,因此工业机器人控制器市场份额分布与工业机器人本体市场份额分布情况类似。根据国元证券数据,2021年一季度,我国工业机器人国产化率约30.6%。

中游:我国工业机器人主要市场份额仍被外资企业占据,国产品牌加速技术自研

        工业机器人主要包括垂直多关节机器人、SCARA 机器人、Delta 机器人和协作机器人四种类型,其中前三类也被称为传统工业机器人。根据OFweek数据,2020 年上述四类工业机器人分别占我国工业机器人市场整体的63%、30%、3%和4%。目前,我国工业机器人主要市场份额仍被外资企业占据。【协作机器人网】根据MIR DATABANK数据,2021年一季度,FANUC、ABB、安川、爱普生和KUKA合计占比超五成;国产龙头以埃斯顿、众为兴、汇川技术等为代表,起步时间较早,已具备一定规模和技术实力,市占率约3%左右。


        下游:工业机器人广泛应用于电子、汽车、金属加工、锂电池、光伏等行业

        系统集成商通过面向具体用户需求的定制化集成开发,实现工业机器人在特定场景的落地应用部署。【协作机器人网】由于本土系统集成商在服务、渠道、价格等方面具备一定优势,我国工业机器人系统集成市场由国产品牌主导。根据MIR DATABANK数据,国内品牌市场份额高达96%,行业参与者众多,竞争较为激烈。

        工业机器人终端应用主要集中在电子、汽车、金属加工、锂电池、光伏等行业。根据MIR DATABANK数据,2021年一季度,电子、汽车零部件、汽车电子、汽车整车、金属制品、食品饮料、锂电池和光伏等行业的应用占比分别为30%、8%、6%、5%、17%、7%、7%和6%。

        3、发展展望 三大核心零部件技术亟待攻克,进口替代空间广阔

        目前,我国减速器、伺服系统、控制器等核心零部件主要供应商仍以外资企业为主,进口替代空间广阔。而作为工业机器人产业链中成本占比、附加价值最高的部分,三大核心零部件是国产厂商亟需攻克的关键一环。随着国产品牌不断加大研发投入,其在产品性能、尺寸等指标上正在努力赶超国际先进水平,高精度减速器、高性能伺服电机等核心零部件国产化进程将不断提速。

        工业机器人向小型化、轻型化、柔性化方向发展,协作机器人将成为重要创新方向

        随着工艺设计、先进复合材料等技术的迭代更新和创新发展,工业机器人正朝着小型化、轻型化、柔性化的方向发展,【协作机器人网】能够在更广的范围内帮助或者替代人类完成更为复杂和精细的工作。协作机器人具有安装快捷、部署灵活、编程简单、高安全性等优点,能够适应特殊制造业应用场景,将成为工业机器人重要发展方向。(来源:36氪研究院)

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2022-4-8 11:10
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