近年來工業(yè)機器人發(fā)展逐漸得到重視，國家出臺各種鼓勵措施，地方也爭相設立發(fā)展目標，核心內(nèi)容是實現(xiàn)自主創(chuàng)新、加快國產(chǎn)替代進程。目前我國工業(yè)機器人行業(yè)正處于初步產(chǎn)業(yè)化階段，從發(fā)展期逐漸邁向成熟期。

在全球市場上，2019年時中國工業(yè)機器人裝機量與產(chǎn)量均居全球首位，但裝機密度仍有較大潛力。未來中國工業(yè)機器人在云計算等新興技術的加持下將向著更加智能化、柔性化的方向發(fā)展，同時2020年新冠疫情的爆發(fā)讓眾多廠商看到了醫(yī)療領域工業(yè)機器人的發(fā)展?jié)摿Α?nbsp;

一、工業(yè)機器人行業(yè)概況

1、定義

工業(yè)機器人是在工業(yè)生產(chǎn)中使用的機器人的總稱，工業(yè)機器人是一種通過編程或示教實現(xiàn)自動運行，具有多關節(jié)或多自由度，并且具有一定感知功能，如視覺、力覺、位移檢測等，從而實現(xiàn)對環(huán)境和工作對象自主判斷和決策，能夠代替人工完成各類繁重、乏味或有害環(huán)境下體力勞動的自動化機器。

工業(yè)機器人的細分通常按照坐標形式、驅動方法和運動控制方式進行分類。從工業(yè)機器人的運行機理及對所實現(xiàn)功能質量的要求，關節(jié)坐標式精確度較高，也是應用最廣泛的種類，電力驅動是當今工業(yè)機器人驅動的主流，而連續(xù)軌跡控制要求是高端工業(yè)機器人的基本“素質”。

2、產(chǎn)業(yè)鏈剖析

產(chǎn)業(yè)鏈條涉及環(huán)節(jié)眾多工業(yè)機器人行業(yè)按產(chǎn)業(yè)鏈分為上游、中游、下游和行業(yè)應用。上游為減速器、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等核心零部件生產(chǎn)；中游為工業(yè)機器人本體生產(chǎn)；下游是基于終端行業(yè)特定需求的工業(yè)機器人系統(tǒng)集成，主要用于實現(xiàn)焊接、裝配、檢測、搬運、噴涂等工藝或功能；行業(yè)應用主要是汽車、電子等對自動化、智能化需求高的終端行業(yè)對工業(yè)機器人的應用。

在上游領域，減速機、伺服電機、控制器是工業(yè)機器人的三大零部件，國外工業(yè)機器人大型企業(yè)往往通過掌握關鍵零部件技術打造核心競爭力。近年來，隨著國內(nèi)技術的提升，自主品牌逐漸進入相關領域，在減速器制造領域，代表企業(yè)有綠的諧波、上海機電、中大力德等；在控制器制造領域，代表企業(yè)有綠的諧波、上海機電、中大力德；在系統(tǒng)集成領域，代表企業(yè)有埃斯頓、匯川技術、雷賽智能、科力爾等。在中游工業(yè)機器人本體制造領域，從國內(nèi)市場上來看，我國工業(yè)機器人本體制造市場仍以國外企業(yè)為主，代表企業(yè)有發(fā)那科、ABB、庫卡、安川等。自主品牌工業(yè)機器人本體制造代表有新松機器人、埃斯頓、華中數(shù)控、新時達、亞威股份等。在下游工業(yè)機器人系統(tǒng)集成領域，代表企業(yè)有拓斯達、新松機器人、克來機電、博實股份、華昌達、埃斯頓等。

3、工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展歷程

正在從發(fā)展期進入成熟期——從理論研究到初步產(chǎn)業(yè)化我國的工業(yè)機器人研究開始于20世紀70年代，大體可分為4個階段，即理論研究階段、樣機研發(fā)階段、示范應用階段和初步產(chǎn)業(yè)化階段。

正在從發(fā)展期進入成熟期——機器人技術及應用發(fā)展可分為三個階段四大層次，三個階段發(fā)展的關鍵因素分別是人口紅利因素、工程師紅利優(yōu)勢和人工智能技術優(yōu)勢等。中國憑借強大的人口優(yōu)勢快速的度過了自動化階段，目前國內(nèi)已經(jīng)有眾多工業(yè)機器人龍頭企業(yè)的機器智能階段業(yè)務成熟，例如曠世科技、海康威視等，這些公司在視覺應用領域的技術已經(jīng)十分出眾。且老齡化社會的到來，人口紅利逐漸消散，人力成本提高，推動企業(yè)進行機器人換人措施。目前中國和日本、韓國等領先國家一樣處于機器智能向人工智能過渡階段；在人工智能技術積累方面中國也處于世界前列。根據(jù)行業(yè)生命周期理論，行業(yè)的生命發(fā)展周期主要包括四個發(fā)展階段：幼稚期，成長期，成熟期，衰退期。行業(yè)在成熟階段的特點是：行業(yè)增長速度降到一個更加適度的水平，新增的企業(yè)數(shù)量會減少；行業(yè)準入門檻提高；并且排除技術創(chuàng)新因素的影響，行業(yè)的發(fā)展節(jié)奏與國民生產(chǎn)總值保持同步。結合中國目前工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展情況可以判斷，其符合成熟期行業(yè)的大部分特點，所以可以判斷該行業(yè)正處于成長期進入成熟期的過渡階段。

二、工業(yè)機器人行業(yè)政策背景：政策加持，鼓勵行業(yè)積極發(fā)展

工業(yè)機器人應用領域廣，但是核心技術有待突破，國家在工業(yè)機器人行業(yè)相關的支持政策內(nèi)容大多從鼓勵突破核心技術、進行自主創(chuàng)新、加快國產(chǎn)化進程的角度出發(fā)。此外，不同地區(qū)針對本地的特點，制定了不同的發(fā)展目標。

三、工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、供給

中國工業(yè)機器人年產(chǎn)量居世界首位2012－2020年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量逐年上升，但近年來增速較之前有所下降，主要是因為從2018年開始國內(nèi)汽車、電子等機器人下游行業(yè)發(fā)展受限，機器人需求增速放緩，但是近兩年新能源汽車大力發(fā)展帶動行業(yè)發(fā)展，工業(yè)機器人增速再次抬頭。2020年時我國工業(yè)機器人產(chǎn)量達到了237068臺，累計增長19．1％。2021年1－5月，我國工業(yè)機器人的產(chǎn)量為136405臺，與去年同期同比增加73．2％。

據(jù)IFR統(tǒng)計，2019年中國是世界工業(yè)機器人產(chǎn)量最高的國家，產(chǎn)量達到18．69萬臺。與此同時，相對于工業(yè)機器人技術較成熟的美國、德國、日本，產(chǎn)量遠不及中國，分別為3．33萬臺、2．05萬臺與4．99萬臺。

2、需求

中國工業(yè)機器人裝機量居世界首位，但人均密度較低——工業(yè)機器人裝機量位居世界榜首自2016年開始，中國工業(yè)機器人累計安裝量位列世界第一，發(fā)展迅速。2019年，中國依然是全球最大的機器人市場，工業(yè)機器人總量達到14．4萬臺，較2018年上升6．7％。據(jù)高工機器人數(shù)據(jù)顯示，2020年我國工業(yè)機器人銷量約為17萬臺。

注：除2020年數(shù)據(jù)來自高工機器人外，其余來自中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。

工業(yè)機器人裝機密度較低——從裝機量來看，全球機器人消費市場高度集中，2019年中國、日本、美國、韓國和德國等主要國家銷售額總計占全球銷量的73％。中國是工業(yè)機器人主要的終端使用市場，年新裝量14．4萬臺，其次是日本和美國，分別為4．99萬臺和3．3萬臺。從機器人的裝機密度看，2019年全球工業(yè)機器人裝機密度為113臺／萬人，新加坡和韓國是機器人裝機密度最高的市場，每萬人機器人裝機數(shù)量分別達到918臺和855臺，而在需求量最大的中國市場這個數(shù)字只有187臺，遠落后于發(fā)達國家，未來仍有較大提升空間。

多關節(jié)機器人最暢銷——從機械結構看，據(jù)MIR統(tǒng)計，2020年垂直多關節(jié)機器人在中國市場中的銷量在各機型中依然位居首位，全年銷售總銷量的63％；SCARA機器人全年銷售占比為30％；另外，協(xié)作機器人與Delta機器人銷售占比分別為4％與3％。

市場規(guī)模超過60億美元——我國工業(yè)機器人市場發(fā)展較快，約占全球市場份額三分之一，是全球第一大工業(yè)機器人應用市場。當前，我國生產(chǎn)制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業(yè)機器人的市場需求依然旺盛，據(jù)IFR統(tǒng)計，2019年我國工業(yè)機器人銷量額達57．3億美元，初步估計2020年銷量額達到63億美元。

3、應用情況

中國工業(yè)機器人主要用于汽車與3C領域——分行業(yè)應用情況目前中國的工業(yè)機器人主要應用于汽車行業(yè)以及3C，2019年時應用于汽車與3C電子行業(yè)的工業(yè)機器人占比分別為29．2％與23．4％；與此同時，全球范圍內(nèi)工業(yè)機器人的應用領域也以汽車與3C電子為主，應用占比分別為28．2％與23．6％?？梢钥闯觯袊I(yè)機器人的應用情況與全球基本一致。

機器人應用領域占比情況——在市場整體銷售下行的背景下，工業(yè)機器人主要應用領域的銷售出現(xiàn)不同程度下降?？傮w來看，目前，搬運與焊接依然是工業(yè)機器人的主要應用領域，自主品牌機器人在加工、焊接和釬焊、裝配及拆卸、潔凈室、涂層與膠封領域的市場占有率均有所提升。其中，搬運和上下料作為首要應用領域，2019年銷售6．2萬臺，同比下降4．4％，在總銷量中的比重提高至43．06％；焊接與釬焊機器人銷售3．4萬臺，同比下降16％，占比為23．61％；裝配及拆卸機器人銷售2萬臺，同比下降16．7％，占比為13．89％；加工領域機器人銷售同比增長105．5％，是唯一實現(xiàn)銷量增長的應用領域。

四、工業(yè)機器人行業(yè)競爭格局

我國工業(yè)機器人可以分為三個梯隊，各個梯隊涉及的機器人品類均呈現(xiàn)出多樣化，第一梯隊的玩家主要有埃斯頓、埃夫特等知名企業(yè)，涉及到的工業(yè)機器人品類包括協(xié)作機器人、AGV機器人與碼垛機器人等；第二梯隊的主要玩家有華中數(shù)控、廣州井源、北京機科等；第三梯隊的主要玩家有艾利特、智久機器人與凱寶機器人等。

1、區(qū)域競爭

長三角經(jīng)濟圈機器人企業(yè)數(shù)量最多從區(qū)域競爭角度來看，截止到2020年底，全國機器人企業(yè)的總數(shù)為11066家。2020年11、12月全國范圍新增企業(yè)數(shù)量為407家，2個月增幅為3．82％。上期相比，略有下滑，總體平穩(wěn)。長三角經(jīng)濟圈機器人企業(yè)數(shù)量達到4090家，占機器人企業(yè)數(shù)量的比重達到36．96％；珠三角經(jīng)濟圈機器人企業(yè)數(shù)量達到1925家，占機器人企業(yè)數(shù)量的比重達到17．40％；環(huán)渤海經(jīng)濟圈2129家，占比為19．24％，成渝經(jīng)濟圈僅有421家，占比為3．8％。

分省份來看，2020廣東省機器人企業(yè)數(shù)量居全國首位，為1925家，較去年新增54家，增長率達到2．89％；其次是江蘇省，企業(yè)數(shù)量為1827家，較去年新增112家，增長率達到了6．53％。從企業(yè)數(shù)量增長率來看，江西省機器人企業(yè)在2020年新增了7家，增長了6．86％，為2020年增長比率最高的省份；值得注意的是江蘇省，無論在企業(yè)數(shù)量還是增長率上，都居國內(nèi)所有省份前列，勢頭直逼排名第一的廣東省，2020年江蘇省新增機器人企業(yè)112家，增長率為6．53％。

2、企業(yè)競爭格局

外資品牌為主，國產(chǎn)替代正在加速——自主品牌機器人市場份額情況從企業(yè)來看，ABB、發(fā)那科（FANUC）、庫卡（KUKA）和安川電機（YASKAWA）這四家企業(yè)作為工業(yè)機器人的四大家族，全球主要的工業(yè)機器人供貨商，在中國也占據(jù)了將近30％的市場份額，其中發(fā)那科（FANUC）的銷售占比最高，占比達到10％。

雖然我國工業(yè)機器人市場目前仍以外資品牌機器人為主，但近年來，隨著我國在機器人領域的快速發(fā)展，我國自主品牌工業(yè)機器人市場份額也在逐步提升，與外資品牌機器人的差距在逐步縮小。2019年，自主品牌工業(yè)機器人在市場總銷量中的比重為31．25％，比2018年提高3．37個百分點。未來隨著工業(yè)機器人核心零部件在減速器、控制器及伺服系統(tǒng)等領域取得的技術突破，國產(chǎn)化率將逐漸提高，國產(chǎn)替代加速正當時。

五、工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展前景及趨勢預測

1、工業(yè)機器人規(guī)模預測

2020年受到疫情影響，但是由于中國措施采取及時，抗疫成效顯著，企業(yè)復工復產(chǎn)較快，因此對工業(yè)機器人的總體產(chǎn)量影響較小，2020年全國工業(yè)機器人市場規(guī)模約為63億美元，預計2021－2025年復合增長率預計在15％左右，2026年市場規(guī)?？蛇_172億美元。

2、工業(yè)機器人共融為未來技術突破要點

目前我國工業(yè)機器人主要在結構化環(huán)境匯總執(zhí)行確定性任務，在復雜動態(tài)環(huán)境中作業(yè)的情況并不足夠靈活，主要是因為工業(yè)機器人在與環(huán)境的共融、與其他機器人之間協(xié)同方面感知能力較弱。隨著傳統(tǒng)工業(yè)機器人在機器視覺、智能傳感與云技術等技術的發(fā)展下，未來工業(yè)機器人將更智能化，柔性化，即由傳統(tǒng)機器人向共融機器人優(yōu)化。3、云化機器人及工業(yè)機器人云平臺將興起在智能制造生產(chǎn)場景中，需要工業(yè)機器人有自組織和協(xié)同的能力來滿足柔性生產(chǎn)，這就帶來了云化機器人（機器人大腦在云端）及工業(yè)機器人云平臺的需求。和傳統(tǒng)機器人相比，云化機器人需要通過網(wǎng)絡連接到云端的控制中心，基于超高計算能力的平臺，并通過大數(shù)據(jù)和人工智能對生產(chǎn)制造過程進行實時運算控制。實際上，如今已有廠商開始在云化機器人及工業(yè)機器人云平臺上進行布局。2017年時華為、Skymind、中國移動、達闥科技、GTI、軟銀共同推出《云化機器人白皮書（GTI 5G and Cloud Robotics  White  Paper）》，其中指出云化機器人即位于數(shù)據(jù)中心的“大腦”利用人工智能和其他軟件技術，借助本地機載控制器對傳統(tǒng)機器人下達指令，云機器人將打來新的價值鏈、技術、架構、體驗和新商業(yè)模式。未來，隨著5G、AI、云計算等技術的發(fā)展成熟，云化機器人及工業(yè)機器人云平臺或將成為新一輪發(fā)展熱點。

3、工業(yè)機器人在醫(yī)療領域的應用潛力有待挖掘

目前工業(yè)機器人主要應用于汽車行業(yè)，隨著汽車行業(yè)工業(yè)機器人應用的飽和，工業(yè)機器人的應用正在向其他領域逐步拓展。在疫情驅動下部分工業(yè)機器人廠商隨即布局醫(yī)療領域的工業(yè)機器人，例如利用工業(yè)機器人組裝醫(yī)用注射器或或用于填充和關閉小瓶等，具體情況如下表所示：

來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

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