热线电话:18250891972 / 18250891971
Language : 中文版
欢迎来到厦门鸿智达官网

新闻中心

2018年中国全球机器人行业发展现状及未来发展趋势分析

* 来源: * 作者: admin * 发表时间: 2019-01-24 18:35:47 * 浏览: 9

  一、机器人行业发展现状分析

    机器人主要分为工业机器人和服务机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,它能自动执行工作,是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥,也可以按照预先编排的程序运行,现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 服务机器人是除从事工业生产以外的,为人类健康或设备良好状态提供有帮助服务的一种机器人。国际机器人联盟(IFR)根据服务机器人应用场景的不同,将服务机器人分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人。

    1、全球机器人市场规模发展分析

    全球工业机器人市场规模持续增长。 金融危机以后,全球机器人行业发展迅速, 2012 年以来,全球工业机器人市场规模扩大, 全球工业机器人销量持续增加, 2016 年全球销量达 29.4 万台,同比增长 13.78%。 IFR 预测,未来十年,全球工业机器人销量年平均增长率将保持在 12%左右,预计 2017全年,全球工业机器人销量在 34.6 万台左右。 2014 年全球工业机器人保有量达到 148 万,同比增长 10%; 其中,日本工业机器人保有量为 29.6 万台,占全球的 20%,中国为 18.9 万台, 占 13%,欧洲、美洲占比分别为 28%和17%。据预测, 2017 年有 200 万台机器人在全球的工厂中服役。 全球工业机器人竞争格局:欧日牢占半壁江山。 美国是工业机器人的生地,早在 1959 年,美国 UNIMATION 公司就生产出了世界上第一台工业机器人。到了上世纪 70-80 年代,美国工业机器人产业发展放缓,机器制造业产能逐步转移到亚洲。 日本机器人产业在 80 年代实现了对美国的反超,成为机器人制造大国。如今,日本和欧洲是全球工业机器人市场的两大主角,并且实现了传感器、控制器、精密减速机等核心零部件完全自主化。通过满足具有国际性竞争力的汽车、电子/电机产业等企业使用者的严苛要求,以及专门技能的累积, 欧洲和日本已经成为全球的领导者。

    服务机器人市场规模逐年增长,市场空间广阔。 相比日趋成熟的工业机器人,服务机器人市场空间更为广阔。 服务机器人分为个人/家用服务机器人和专业服务机器人。 2015 年,全球家用服务机器人销量约为 540 万台, 2016年为 680 万台,同比增长 25.93%。据 统计, 2011-2014 年,全球家用服务机器人年均复合增长率约为 22%,主要以家政服务(功能型)为主,2014年销量份额超过 70%,远高于其他类型服务机器人, 预计在 2019 年销量将 增至 3100 万。 2015 年全球专业服务机器人的销量从 2014 年的 32939 台大幅增长了 25%,达到 41060 台。2016 年全球专业服务机器人销量达到 40727台。

    2、 中国机器人市场发展前景分析预测

    中国工业机器人销量居全球首位。 中国工业机器人自 2010 年以后需求激增, 自 2013 年开始超过日本, 2014 年超过欧洲,至 2016 年,中国工业机器人全年销量为 8.7 万台, 占全球总销售量的 30%, 已连续三年成为全球最大的工业机器人消费市场。 2016 年中国工业机器人销量增速为 26.9%,高于全球工业机器人销量增速 15.9%。

    我国工业机器人保有量和密度仍低于其他各个主要市场。 我国工业机器人保有量占全球保有量的比重持续增长。2014 年,中国工业机器人保有量为 18.9 万台,占全球工业机器人保有量的 13%;2015年,工业机器人保有量为 26.3 万台, 同比增长 38%。 从制造业使用机器人密度指标来看, 2016 年,我国工业机器人密度为 68 台/万人,低于世界平均水平 74 台/万人,与日本 303 台/万人和德国 309 台/万人仍存在较大差距,说明我国制造业自动化率很低, 也说明工业机器人密度未来有一定的增长空间,从而驱动工业机器人需求的增长。

    我国服务机器人销售额呈逐年增长趋势,专利申请数量全球第一。 2016年我国服务机器人销售额上升至 16.6 亿美元,占全球的服务机器人销售额22.13%。2017 年中国服务机器人销售额将达到 20.6亿美元,全球占比上升至 24.24%。其中, 2016 年中国个人/家用服务机器人销售额约为 10.3 亿美元,同比增长 28.75%; 2016 年中国专业服务机器人销售额约为 6.3 亿美元,同比增长 16.67%。 前瞻产业研究院预计, 2017 年中国个人/家用服务机器人销售额将达到 13.2 亿美元,同比增长 28.16%; 中国专业服务机器人销售额将达到 7.4 亿美元,同比增长 17.46%。 截至 2017年 7 月,我国服务机器人专利申请数量达 41903 件, 占全球 43%,居于全球第一。综合销售额的增长和技术水平的突破两方面来看, 我国服务机器人发展势头强劲。

中国服务机器人销售额逐年增长

资料来源:公开资料整理

    相关报告:智研咨询网发布的《2018-2024年中国工业机器人市场深度评估及投资前景评估报告

截至 17 年 7 月服务机器人专利数情况

截至 17 年 7 月我国服务机器人专利数全球占比

资料来源:公开资料整理

    二、机器人行业发展趋势分析

    1、机器人行业需求情况分析

    随着我国人口结构的不断变化,人口红利逐渐消失。 2000 年,我国 65岁以上人口数量达 8821 万人,占比接近 7%,标志着我国正式进入老龄化社会。至 2016 年,我国 65 岁以上人口占比已经达到 10.81%, 我国人口老龄化程度严重。

    老龄化的加快使中国用工成本急剧上升。 2016 年,制造业平均工资达到 59470 元, 人工成本的提高导致企业利润被压缩,过去以劳动力价格为优势的部分企业正在全球化竞争的格局中逐渐丧失竞争力,一些劳动力密集型产业逐渐向东南亚地区转移。因此,企业“机器换人”意愿强烈,从而推动对机器人的需求。

    2、 制造业升级推动机器人的市场需求

    目前, 我国制造业企业多以粗放型发展模式为主。随着未来人们对产品质量要求的提升,我国工业制造业也将朝着集约化、智能化的方向进行产业升级,自动化程度将会越来越高,对以工业机器人为代表的自动化设备的需求亦将会逐步释放。

GDP 增速连续九季保持在 6.7%—6.9%区间内

资料来源:公开资料整理

    制造业转型升级将是行业发展的直接驱动力。 目前我国经济增速已过了高速发展期开始回落, 工业也已由化工发展阶段向高加工度化及技术集约化 阶段过渡。 近几年, 工业对 GDP 增长的贡献逐渐下滑,中国经济已经进入由“高速增长”转向“高质量发展”的新阶段。 2017 年,中国 GDP 增速6.8%,已连续九个季度保持在 6.7%—6.9%的运行区间内;十九大报告中,并未提及我国未来 GDP 翻番的目标,因为社会的主要矛盾改变, 未来将更强调经济发展的质量和效益。

    三、 机器人产业链行业未来发展方向分析

    工业机器人的产业链主要包括四个核心环节:核心零部件、本体制造、系统集成和行业应用。 服务机器人的产业链主要包括上游核心零部件、中游组装、下游行业应用三个环节。 整体来看,机器人行业的产业链较短,行业壁垒较高,每个环节都至关重要

    1、 机器人行业上游情况分析

    机器人上游核心零部件有控制器、伺服电机、减速器。从成本上看,核心零部件占工业机器人成本 72%左右,是机器人行业利润主要来源,但目前国内仅少数机器人企业技术较先进,可自主生产核心零部件,大部分机器人企业核心零部件依赖进口(以伺服电机为例,国外品牌占据中国伺服市场近80%市场份额)。因此一直以来国内工业机器人成本较高。但随着国产品牌技术研发与外资企业不断缩小差距,国产品牌竞争力渐显,未来核心零部件国产化趋势已露端倪(国内小型伺服电机市场占有率已上升至 20%左右) 。

控制器、伺服电机、减速器三大零部件占成本大头(2017 年)

资料来源:公开资料整理

    1)、 控制器——与国外差距最小的零部件

    控制器是机器人的大脑, 决定机器人性能的优劣, 其市场份额依赖于本体的份额。控制器的技术门槛相对较低,从整体上来看,控制器通常由成熟厂商自给自足。 2015 年中国控制器市场规模达 23.1 亿元,同比增长 18%,其中工业机器人控制器占比 15%,约 3.5 亿元。 据预测 到 2020 年我国工业机器人控制器市场规模有望达到 12 亿元,未来五年复合增速约为27%。

    经过多年的沉淀, 国内企业机器人控制器产品已经较为成熟,是机器人产品中与国外产品差距最小的关键零部件。部分企业向市场提供机器人专用控制器,以固高科技、卡诺普、众为兴等为代表;还有部分数控设备厂家进行了机器人专用运动控制产品的开发和行业应用的推广,并逐渐走向成熟和产业化,这类企业以广州数控、广泰数控、埃斯顿等为代表,他们不只开发出机器人专用的控制系统,还借此切入机器人产业链,并成为国产机器人企业中的代表。未来几年,中国国产机器人将得到快速发展,国产机器人控制器应用市场面临较好的发展契机,尤其是在运动控制领域深耕多年的企业。

    2)、 伺服系统——国产有所突破,但仍存在差距

    伺服系统是机器人的心脏,机器人的关节驱动离不开伺服系统,关节越多,机器人的柔性和精准度越高,所要使用的伺服电机的数量就越多。伺服电机可分为交流伺服系统和直流伺服两大类。交流伺服电动机驱动器因其具有转矩转动惯量比高、无电刷及换向火花等优点,在工业机器人中得到广泛应用。

    中国伺服电机技术上与国外先进水平存在差距,市场规模逐年增长,但由于技术原因产量无法满足需求。 2016 年,中国伺服电机市场规模达 102.6亿元,与 2015 年相比增长了 10%。 自 2007 年以来,我国伺服电机市场规模逐年增长,产量与需求量也不断提升。 2016 年中国伺服电机需求量达 747万台,同比增长 18.95%, 当年产量为 374 万台,远不能满足需求。 而且我国国产伺服电机体积大、输出功率小,与日、欧等企业的水平有差距,很大一部分伺服电机仍然依赖进口。 近年来中国企业不断突破技术瓶颈,加强产品研发和产业化项目的建设,包括埃斯顿、汇川技术等公司。

    3)、 减速器进口情况分析

    减速器是机器人的关键零部件,成本约占整台机器人生产成本的三分之一。目前应用于机器人领域的减速机主要有两种,一种是 RV 减速器,另一 种是谐波减速器。在关节型机器人中,由于 RV 减速器具有更高的刚度和回转精度,一般将 RV 减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置,而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。对于高精度机器人减速器,日本具备绝对领先优势, 目前全球机器人行业 75%的精密减速机被日本的 Nabtesco和 Harmonic Drive 两家垄断,包括 ABB、 FANUC、 KUKA 等国际主流机器人厂商的减速器均由上述两家公司提供。其中 Harmonic Drive 在工业机器人关节领域拥有 15%的市场占有率。

    中国的工业机器人用精密减速器研发开始较晚,技术不成熟,形成了精密减速器不能自给自足的局面,严重依赖进口。国内有部分公司在技术水平上取得了突破,目前也未形成较大的销售规模。 如南通振康在减速器方面率先取得突破, 2016 年的年产量是 200 多台,产品已被多家机器人厂商试用。可以说减速器是制约我国机器人产业发展的关键因素,攻克减速器技术是国内机器人企业产业化的必然选择。

    2、 机器人中游发展情况分析

    机器人本体也称为机器人裸机,本体企业具有有效整合上游零部件和下游系统集成商的入口能力。按照机械结构分,可以分为直角坐标机器人、SCARA 机器人、关节型机器人、圆柱坐标机器人等。从产业发展前景来看,国外工业机器人本体发展成熟,国内仍处于初步发展阶段。 2016 年, 全球本体市场规模为 285.4 亿元, 根据预测, 2018 年全球本体市场将达到 328.8 亿元。

    经济型本体是国产机器人本体的发展方向。 国外机器人行业伴随着汽车行业的发展而成长,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,国内机器人企业和国外企业相比缺乏竞争力。开发应用于汽车领域之外的一般制造业的经济型机器人是国产机器人本体现阶段的发展方向。经济型本体包括低成本的六轴通用机器人和三、四轴专用机器人。

    经济型本体分为两类:(1)国产核心零部件可以突破,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;(2)应用于某一领域的专用机器人,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的专机,这类专用机器人通常为三、四轴。在电子、家电制造、金属制造、塑料化工等行业,外资机器人企业行业经验和客户基础优势并不明显,客户更加注重机器人产品的性价比,这是国产机器人的超车机会。

预测全球本体市场规模 2018 年将达到 328.8 亿元

资料来源:公开资料整理

    国际上的工业机器人本体制造商包括库卡、 ABB、发那科、安川电机等。国内包括新松机器人、广州数控、锐奇股份、埃斯顿、埃夫特、佳士科技、亚威股份等。国内大多数机器人本体公司以采购集成为主

    3、 机器人下游发展情况分析的

    系统集成是国内工业机器人企业发展的重点。 系统集成在机器人本体的基础上,根据机器人的不同类型(焊接、喷涂、装配等)为其安装不同的执行装置,将机器人本体和附属设备进行系统集成。与核心零部件和本体相比,系统集成的壁垒相对较低,与上下游议价能力较弱,毛利水平较低。2016 年初我国工业机器人的系统集成应用企业约为 600 多家,占国内工业机器人行业企业数量的 70%以上。

    汽车产业集成国内企业难以进入, 3C 行业系统集成是机会。 机器人下游最终用户按照行业可分为:汽车工业行业和一般工业行业。汽车产业格局稳定,面临商务关系、技术和资金三重壁垒,国内企业难以进入。但在其他行业,尤其是 3C 行业,国内系统集成企业具有优势:中国是全球最大的 3C制造基地,自动化升级需求强劲,有望超过汽车行业成为第一大机器人市场;3C 行业机器人应用多样,外资品牌难以复制在汽车产业的经验。因此在 3C领域国内系统集成企业已实现部分反超, 3C 行业的发展将成为国内系统集成企业率先获益的关键增长点

    4、 工业机器人应用领域分析

    经过四十多年的发展,工业机器人已在越来越多的领域得到了应用。在制造业中,尤其是在汽车产业中,工业机器人得到了广泛的应用,比重超过30%。随着工业机器人向更深更广方向的发展以及机器人智能化水平的提高,机器人的应用范围不断扩大,已从汽车制造业推广到其他制造业。其中汽车行业和电子行业是最重要的两个行业。

2016 年国内市场工业机器人应用领域分布情况

资料来源:公开资料整理

2016 年国内市场工业机器人应用领域分布情况

资料来源:公开资料整理

    1)、 汽车行业

    全球汽车行业是工业机器人自动化率最高的领域。2016 年全球汽车行业工业机器人销量为 10.3 万台,占全部机器人销量的42%。在国内也是汽车行业上的机器人销量占比最大, 2016 年占比为 33%,其中汽车整车占 15%,汽车零部件占比 18%。但是我国汽车行业机器人自动化率较低,我国汽车行业工业机器人密度虽然逐年增长,但仍然处于较低水平, 2016 年我国汽车行业工业机器人密度为 505 台/万人,而日本、德国、美国分别为 1240、 1131、 1261 台/万人,说明我国与世界先进水平存在较大差距,我国汽车行业的工业机器人仍有增长空间,发展潜力很大。

    在我国,汽车工业是经济支柱产业之一,在国民经济中占据十分重要的地位。 2009 年我国汽车产销量跃居全球第一,并持续保持全球最大的汽车市场地位, 2016 年我国汽车销量占全球市场比重已增长至 29.77%。 2017年,中国汽车产销量分别达到 2,907.33 万辆和 2,894.14 万辆,同比分别增长 3.39%和 3.59%。汽车行业产销量增长,将驱动汽车行业工业机器人的需求增长。

我国汽车产量及增速

资料来源:公开资料整理

    2)、 3C 行业

    3C 市场巨大,我国成为全球最大 3C 制造基地。 近年来 3C 产品销量、出货量持续增长。以智能手机为例,自 2010 年智能手机迎来爆发式增长以来, 全球智能手机销量持续上升。 2017 年全球智能手机出货量为 14.72 亿部。我国智能手机出货量为 4.6 亿部,占全球智能手机出货量的 31.34%,已经成为全球最大的手机生产市场。

我国成全球最大智能手机生产市场

资料来源:公开资料整理

    国内 3C 机器人发展潜力大。 3C 行业是劳动密集型产业,人工成本不断上升推进了“机器换人”的趋势, 3C 机器人市场正在爆发。中国集中了全球 70%的 3C 产品产能,但是 2016 年国内 3C 行业目前机器人密度仅为 11台/万人,而日韩两国 3C 行业的机器人密度早已超过 1200 台/万人, 相比之下,我国 3C 领域自动化水平仍存在较大差距。 2016 年我国 3C 行业工业机器人销量达 2.07 万台,同比增长 47.9%; GGII 认为,目前 3C 行业自动化率远远低于国外,随着 3C 行业需求持续释放, 3C 行业工业机器人的需求仍能保持 25%左右的速度增长。

    5、 服务机器人的发展分析

    服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人,它能完成有益于人类的服务性工作,它所面临的工作环境绝大多数是未知的。 服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员,服务机器人的应用范围很广,可用于家庭娱乐、清洁打扫、医疗、运输、救援、监护、军事用途等。 个人/家庭服务机器人——家庭化发展将成重头戏

    1)、 个人/家庭服务机器人——家庭化发展将成重头戏

    从全球来看,个人/家庭服务机器人增速持续高于专业服务机器人。 2014年,全球个人/家庭服务机器人增速为 29%,专业服务机器人增速为 6%。对比我国服务机器人的市场规模增速,个人/家庭服务机器人销售额 2016 年同比增长 29%,而专业服务机器人同比增长 6.3%。

    我国服务机器人的家庭化发展原因有以下两点。 一方面,信息高速发展和生活、工作节奏的加快,需要人们从繁杂的家庭劳动中解脱出来;另一方面随着中国老龄化越来越严重,更多的老人需要照顾,社会保障和服务的需求也更加紧迫,而中国多年的计划生育政策之后,已经形成了人口倒金字塔结构,老龄化家庭结构必然使更多的年轻家庭压力增大,随之酝酿而生的将是更大的家庭服务机器人市场,例如家庭护理机器人、玩具机器人、安控机器人、清洁机器人的需求都将增长。因此,我国服务机器人的家庭化发展或成重头戏

中国两类服务机器人销售额增速对比

资料来源:公开资料整理

    2016 年全球个人/家用服务机器人销量约为 680 台, 其中家庭作业机器人(主要包括吸尘机器人、除草机器人、泳池清理机器人、窗户清洗机器人等)的销量约为 460 万台,销售额约为 16 亿美元。娱乐休闲机器 人(主要包括玩具机器人、教育训练机器人、娱乐用途机器人等)销量约为 210万台; 销售额约为 9.8 亿美元。按销量来看,家庭作业机器人占全部个人/家用机器人销量的 67.65%,娱乐休闲机器人占 30.88%。

2016 年全球个人/家用服务机器人应用结构图(按销量)

资料来源:公开资料整理

    预测,未来清洁机器人会首先打入家庭市场,2018-2020年各类家用机器人销量累计可以达到 3240 万台;各类娱乐和休闲机器人累计销量可以达到 1050 万台。

    2)、 专业服务机器人——医疗机器人或成下一风口

    国防应用机器人的销量最大,占比最高。 从全球各类专业服务机器人的销量上看, 2014 年,国防应用专业服务机器人销量为 11000 台,占专业服务机器人总销量的 53%。场地机器人、医疗机器人、物流机器人销量分别为5700 台、 1224 台、 2644 台。

    医疗专业服务机器人销售额最大,价格水平最高。 从销售额来看,医疗专业服务机器人的销售额最大, 2014 年达 1317 百万美元。 2014 年,国防应用专业服务机器人、场地专业服务机器人、医疗服务机器人和物流系统服务机器人的销售额分别为 1023、 989、 1317、 261 百万美元。从价格看,医疗服务机器人是专业服务机器人中平均价格最高的一类, 2014 年平均价格为 107.6 万美元,国防应用专业服务机器人、场地专业服务机器人、医疗服务机器人和物流系统服务机器人的平均价格分别为 9.3、 17.4、 49.8、 21.3万美元。

    预计,未来手术机器人市场规模将由 2014 年的 32 亿美元增至 2021年的 200 亿美元,年均复合增速达 29.9%;康复机器人市场规模由 2014 年的 2.2 亿美元增长至 2021 年的 32 亿美元,年均复合增速达 46.6%。可见医疗机器人潜力之大,医疗机器人有望成为下一个风口。