盡管目前四大家族依然在核心技術(shù)方面壟斷，但國內(nèi)工業(yè)機器人廠商正在逐步崛起，并將殺入接下來的黃金五年發(fā)展期。
在“中國制造2025”戰(zhàn)略布局和勞動力市場結(jié)構(gòu)性短缺的雙重刺激下，我國機器人產(chǎn)業(yè)進入高速增長期。中國自2013年起成為世界上最大的工業(yè)機器人消費市場， 并保持至今。
國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2017年中國工業(yè)機器人產(chǎn)量達13萬臺，同比大增8%。有分析稱，未來3年機器人市場復(fù)合增長率將達20%左右，到2020年有望達1511億元。
值得注意的是，2015年前的中國工業(yè)機器人黃金發(fā)展期，主要受益的是以abb、庫卡、發(fā)那科、安川電機為代表的機器人行業(yè)全球四大家族等外資品牌。
近年來，隨著機器人本體及核心零部件國產(chǎn)化的推進，成本降低（投資回收期縮短）、人工替代、進口替代的加速，中國工業(yè)機器人行業(yè)民族品牌龍頭正在迎來黃金時代！
本期的智能內(nèi)參，我們推薦來自中泰證券的工業(yè)機器人國產(chǎn)化推進報告，從當(dāng)前節(jié)點出發(fā)，基于市場需求、產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境和競爭格局，解讀工業(yè)機器人國產(chǎn)化進程和機會。
以下為智能內(nèi)參整理呈現(xiàn)的干貨：
工業(yè)機器人進入黃金五年
中泰證券預(yù)計未來五年，將是工業(yè)機器人持續(xù)高速發(fā)展的黃金時代，這背后的邏輯在于人工成本的持續(xù)上漲，以及機器人帶來的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
▲人工成本持續(xù)上漲，而機器人售價呈下降趨勢
首先，與人力相比，工業(yè)機器人具有低成本、高效率以及24小時工作的特點。近年來，隨著國內(nèi)勞動力成本不斷上漲，我國制造業(yè)勞動力優(yōu)勢不顯，制造業(yè)亟待向智能化轉(zhuǎn)型，工業(yè)機器人呈現(xiàn)強勁發(fā)展的態(tài)勢。
考慮到機器人平均效率可以替代2名人工，可以24小時工作，目前機器人投資回收周期約為2年。
▲機器人投資回收期顯著縮短
除了成本優(yōu)勢，工業(yè)機器人普遍能達到低于 0.1 毫米的運動精度，且負載能力、穩(wěn)定性、可靠均優(yōu)于人力，不僅可以完成高強度精細工序，更能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。比如，采用機器人拋光，成品率可從87%提高到93%。
機器人帶來的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，使得應(yīng)用不斷拓展。按下游應(yīng)用分類，目前汽車制造和電子產(chǎn)業(yè)，這兩個對負載和精度要求較高的行業(yè)，工業(yè)機器人應(yīng)用最為廣泛。其他應(yīng)用領(lǐng)域包括橡膠及塑料行業(yè)、鑄造行業(yè)、食品行業(yè)等。
國產(chǎn)的江湖地位
▲工業(yè)機器人零部件核心技術(shù)企業(yè)分為上中下游
工業(yè)機器人由機械本體、控制系統(tǒng)、驅(qū)動與傳動系統(tǒng)和傳感器組件等基本部分組成，行業(yè)上游生產(chǎn)核心零部件（減速器、伺服系統(tǒng)、控制器），中游即本體生產(chǎn)商，下游則是系統(tǒng)集成商（包括單項系統(tǒng)集成商、綜合系統(tǒng)集成商）。
▲中國機器人行業(yè)主要上市公司
我國工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)化起步較晚，與工業(yè)機器人“四大家族”（庫卡、ABB、安川、發(fā)那科）技術(shù)代差明顯 ，目前主要集中在本體和系統(tǒng)集成端（即中下游）。核心零部件方面，目前國內(nèi)八成以上依賴進口（且采購的成本要比外企自用高三五倍以上），進口替代空間巨大。
▲國內(nèi)437家工業(yè)機器人企業(yè)業(yè)務(wù)分類
過去5年系統(tǒng)集成市場與本體市場的比值持續(xù)下降。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2017年預(yù)計國內(nèi)機器人本體市場約為320億元，系統(tǒng)集成市場約為535億元，核心零部件市場約為210億元；三者比例關(guān)系為1:1.7:0.6。（考慮核心零部件約占機器人本體成本70%，機器人本體毛利率為5-15%）。
▲國內(nèi)本體市場與集成市場： 機器人集成增速低于本體增速
市場：三個積極信號
近年來，中國機器人市場需求快速增長，增長速度和市場份額遠超其他國家，已經(jīng)連續(xù)五年成為全球機器人第一大市場。
▲IFR：中國工業(yè)機器人2020年預(yù)計將保持20%-25%的增速
根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，預(yù)計2017年中國機器人銷量達13.6萬臺，同比增長 56%（國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)：國內(nèi)產(chǎn)量13萬臺，同比增長81%）；對應(yīng)本體及集成市場約855億元，同比增長37%。2018年前2個月，產(chǎn)量近1.9萬臺，較2017年前兩月同比增長37%。
據(jù)國際機器人聯(lián)盟（IFR）預(yù)測，到2020年中國的工業(yè)機器人銷量將保持20%-25%的增速，全球銷量占比將達40%，坐穩(wěn)全球第一大市場。
盡管如此，我國工業(yè)機器人市場依然處在整體密度較低，主要市場待滲透的情況。與此同時，正在發(fā)生的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移，將帶來潔凈機器人需求大幅增長。這三點，是積極信號！
▲機器人密度：中國與韓國、新加坡、德國、美國等仍有較大差距
先來看我國機器人密度：據(jù)IFR統(tǒng)計，世界各地的生產(chǎn)自動化正在加速，2017年全球工業(yè)機器人密度達到74（每10,000名員工擁有74個機器人單位），我國機器人密度全球排名第23位，仍有很大空間。
龐大的密度上升空間，指向了可期的機器人市場復(fù)合增速。
▲預(yù)計未來3年機器人市場復(fù)合增速20.4% ，到2020年達1511億元
根據(jù)《機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020 年）》，我國預(yù)計于2020年前進入世界前十大自動化程度最高的國家，屆時其機器人密度將達到150臺/萬人，較2016年提升121%，對應(yīng)機器人保有量將達66萬臺，年均需求16.5萬臺。
考慮到到機器人價格下降將刺激市場增長，中泰證券認為未來3年我國機器人銷量有望超出產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標(biāo)（接近IFR預(yù)測值），2018-2020年銷售額復(fù)合增速在18-23%，到2020年機器人本體銷售額有望達到560億元。考慮系統(tǒng)集成與本體比例約為1.7:1，對應(yīng)系統(tǒng)集成市場在951億元。機器人市場合計1511億元。
據(jù)中國智能制造網(wǎng)預(yù)測，我國10年內(nèi)機器人密度即每1萬名工人的機器人數(shù)將超過500臺。對應(yīng)工業(yè)機器人保有量達350萬臺，考慮機器人5-10年壽命，年均需求超過50萬臺，年均本體市場空間有望近1000億元，本體加集成市場合計將超過2500億元。
汽車制造和電子電氣兩大主要市場，將給行業(yè)帶來高景氣度。
我國工業(yè)機器人廣泛應(yīng)用于汽車、電子、塑料、食品、金屬加工等行業(yè)，目前主要以“汽車+電子”雙輪驅(qū)動的形式進行發(fā)展，兩者合計占到72%的份額。其中3C電子占比從2012年的18%迅速提升至2016年29%。
▲我國電子電氣行業(yè)機器人占比持續(xù)提升
2016年我國3C產(chǎn)品銷售總額達到9.8萬億元，同比增長8.7%，國內(nèi)雖然集中了全球約70%的3C產(chǎn)品產(chǎn)能，但自動化程度低，3C行業(yè)目前機器人密度僅為11臺/萬員工，而日韓等國家的機器人密度超過1200臺/萬員工。
中泰證券認為3C行業(yè)景氣度高、產(chǎn)品周期短和更新?lián)Q代快、機器人密度提升空間大，未來有望持續(xù)高增長。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移，將帶來潔凈機器人需求的大幅增長。
自2016年起，由于移動應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)、AI、5G等技術(shù)革新共同推動，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)向上。由于國家戰(zhàn)略聚焦、產(chǎn)業(yè)資本支持，使得以集成電路、面板為代表的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向大陸轉(zhuǎn)移。
根據(jù)SEMI估計，2017-2020年全球共有62座前端半導(dǎo)體晶圓廠投產(chǎn)，其中26座設(shè)于中國大陸，占比達42%。
▲中國12寸芯片制造企業(yè)一覽圖
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，帶來了國內(nèi)自動化設(shè)備需求的大幅增長。半導(dǎo)體的生產(chǎn)儲運均在潔凈環(huán)境下進行，對機器人的驅(qū)動方式等技術(shù)要求不同。真空機械手、OHT 等潔凈機器人難進口、受限制、用量大、通用性強，其成為制約了半導(dǎo)體裝備整機的研發(fā)進度和整機產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵部件。
自動化設(shè)備價值量在半導(dǎo)體設(shè)備、面板設(shè)備中占比約為8%左右，目前全球半導(dǎo)體設(shè)備市場達2500億元左右，對應(yīng)潔凈機器人市場需求在每年約200億元，隨著國內(nèi)半導(dǎo)體、面板行業(yè)快速發(fā)展，市場需求有望達全球40%左右。
戰(zhàn)局：巨頭壟斷 國產(chǎn)求突圍
▲機器人四大家族核心優(yōu)勢及業(yè)務(wù)模式
在世界工業(yè)機器人業(yè)界中，以瑞士的 ABB、德國的庫卡、日本的發(fā)那科和安川電機最為著名，并稱工業(yè)機器人四大家族，目前在全球范圍內(nèi)市場占有率達到60%。
▲2016年機器人四大家族財務(wù)數(shù)據(jù)及目前市值（單位：億元）
當(dāng)前國內(nèi)機器人市場競爭仍然激烈，“四大家族”由于發(fā)展機器人較早且較早進入國內(nèi)市場，近幾年充分享受了國內(nèi)機器人市場發(fā)展的紅利，其產(chǎn)能和出貨量均出現(xiàn)較快增長態(tài)勢，在國內(nèi)市場仍占據(jù)主要市場份額。
▲機器人四大家族市場占有率
受限于無法掌握三大零部件核心技術(shù)，我國工業(yè)機器人三大核心零部件一直都是依賴進口的局面，國內(nèi)的機器人的產(chǎn)品以中下游為主，毛利率低訂單分散。核心技術(shù)的缺失和訂單的非標(biāo)準(zhǔn)化導(dǎo)致了國內(nèi)傳統(tǒng)工業(yè)機器人企業(yè)的ROE難以提升。
▲機器人上游核心零部件的占整個產(chǎn)業(yè)鏈中價值的70%左右
下面來詳細分析中外工業(yè)機器人核心技術(shù)，也就是控制器、伺服電機、減速機的差距。
控制器國內(nèi)外差距最小。
控制器是機器人的大腦，發(fā)布和傳遞動作指令。包括硬件和軟件兩部分：硬件就是工業(yè)控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路，國產(chǎn)品牌已經(jīng)掌握；軟件部分主要是控制算法、二次開發(fā)等，國產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等還有差距。
▲國內(nèi)機器人控制器市場份額
伺服系統(tǒng)外資企業(yè)占據(jù)絕對優(yōu)勢。
《中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2016版)》數(shù)據(jù)顯示，伺服電機和驅(qū)動超過80%依賴進口，主要來自日本、歐美。日系品牌憑借良好的產(chǎn)品性能與極具競爭力的價格壟斷了中小型OEM（設(shè)備制造業(yè)）市場。
▲國內(nèi)機器人伺服器市場份額
減速器用來精確控制機器人動作，傳輸更大的力矩，目前機器人減速機市場高度壟斷，普及期國產(chǎn)減速機無法實現(xiàn)全面進口替代。
減速器分為兩種，安裝在機座、大臂、肩膀等重負載位置的 RV 減速機和安裝在小臂、腕部或手部等輕負載位置的諧波減速機。RV 減速機被日本納博特斯克壟斷，諧波減速機日本哈默納科占絕對優(yōu)勢。
▲國內(nèi)機器人減速器市場份額
但是，經(jīng)過幾年的發(fā)展，國內(nèi)機器人廠商逐步崛起，目前正在迅速放量，并且在部分核心零部件（伺服電機、控制器等）方面實現(xiàn)了自主研發(fā)和市場推廣。
國內(nèi)機器人本體制造的優(yōu)勢正在逐步建立，由中低端機器人（例如Scara等）向中高端機器人（如六軸、高精度、重負載）進行產(chǎn)品升級，并且在系統(tǒng)集成服務(wù)的市場化應(yīng)用方面鞏固優(yōu)勢逐步趕超外資品牌，在行業(yè)快速發(fā)展的大背景下國產(chǎn)品牌有望逐步崛起。
▲國內(nèi)企業(yè)在機器人核心零部件不斷嘗試突圍
智東西認為，時值全球自動化浪潮和中國制造2025的戰(zhàn)略布局，制造業(yè)對工業(yè)機器人的需求高漲，而投資者也將在高投資回報、更新快速的龐大市場的驅(qū)動下下注機器人布局。盡管目前四大家族依然在核心技術(shù)方面壟斷，但國內(nèi)工業(yè)機器人廠商正在逐步崛起，并將殺入接下來的黃金五年發(fā)展期。
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