2018年我国机器人行业现状及发展趋势分析【图】

    2003年以来，我国工业机器人销量增速始终快于全球，2016年国内市场实现机器人销量8.7万台，同比增长26.9%，快于全球增速15.9%11个百分点，占全球销量的30%。据IFR（国际机器人联合会）估计，2017年实现销量11.1万台，增速27.59%，增速连续三年扩大。

我国国内市场机器人销量及增速

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    相关报告：智研咨询发布的《2018-2024年中国机器人市场深度调研及投资战略研究报告》

    与销量增长相应，我国机器人产量也在快速攀升，2017年国内产机器人13万台，同比大增81%。

全球机器人产量及增速

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我国机器人产量及增速

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    根据IFR预测，2020年全球机器人销量将达到52万台，我国销量达到21万台，占比超过40%。按照机器人均价15万元计算，市场规模将超300亿元。

    据中国《机器人产业发展规划（2016~2020）》，到2020年我国工业机器人密度要达到150台以上。据IFR统计，2017年我国机器人密度为68台。按此测算，近三年复合增长率将超30%。

中国工业机器人密度

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    工业互联网是一种物品、机器、计算机和人的互联网，是链接工业全系统、全产业链、全价值链，支撑工业智能化发展的关键基础设施。

国家及各地互联网+政策

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    工业互联网包含三大要素：数据采集（边缘层）、工业PaaS（平台层）和工业APP（应用层）。边缘层是基础，用来构建一个精准、实时、高效的数据采集体系，采集数据并通过协议转换和边缘计算，一部分在边缘侧进行处理并直接返回到机器设备，一部分传导云端进行综合利用分析，进一步优化形成决策。平台层是核心，用来构建一个可扩展的操作系统，为工业APP应用开发提供基础平台。应用层是关键，形成满足不同行业、不同场景的应用服务，并以APP形式呈现出来。

    自动化设备是工业数据产生的源头，是工业互联网的基础。没有自动化设备，数据的互联就无从谈起。机器人是自动化设备的代表，反映了一个国家自动化发展水平。虽然近年来我国机器人产销量增长迅速，但从机器人密度来衡量仍处于较低水平。据IFR统计，我国2017年机器人密度仅为68台/万人，低于全球平均水平74，仅为韩国的11%，新加坡的14%，德国的22%，仍有很大空间有待弥补。

全球各国机器人密度

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    人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学。它可以模拟人的意识、思维，被称为“二十一世纪三大尖端技术”（基因工程、纳米科学、人工智能）之一。

    我国适龄劳动人口高峰已过，从2011年开始在总人口占比进入趋势性下降区间。且劳动者对于工作环境、报酬的要求逐步提升，据我们产业链调研，由于新一代年轻工人已不愿选择高温、噪声大、污染重的工作岗位，每年春节过后、夏季、秋季都会出现阶段性的用工荒。2017年部分地区甚至出现了“介绍工人给万元奖励”的极端情况。

    招工成本的上升和工人高流动性造成制造业企业用工成本的快速上升，对本就低利润率的制造业企业来说造成了很大困扰，企业从降低成本的角度，大力采用机器人。

我国适龄劳动者占比从2011年开始下降

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    机器人是一门综合性学科，涉及机械、电力电子、力学、材料等多个学科，对于人才素质和工业基础都提出了较高要求。随着我国高等教育普及，我国本科以上学历人口占比逐年上升，理工科研究生人数增长，为机器人产业发展奠定了人才基础。

我国本科以上学历人口占比达到6.8%

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    我国劳动力成本优势逐步丧失，低端制造业向东南亚等国家转移，迫使制造业升级。以汽车、消费电子为代表的先进制造业对于质量一致性、精度、可靠性等要求提高，普通人力难以胜任，必须使用机器人完成。

    机器人三大核心零部件：精密减速器、运动控制器、伺服驱动电机等占机器人制造成本的70%。

各类零部件在机器人成本中占比

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    动力源是机器人运动的来源，按照运动原理，可以分为电机、液压、气动三类。电机运用电磁感应原理，将电能转换为机械能，带动电机输出轴转动。液压通过液体的挤压，使活塞运动。气动通过气体挤压推动活塞运动。由于电机驱动具有精度高、体积小、控制简便等优势，成为主流的动力源。

机器人动力源分类

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    电机根据电源类型、工作原理、启停方式等可以分为多种类型。由于价格适中、定位精度高，直流有刷和无刷电机逐步成为机器人主流电机。

    伺服驱动电机即伺服驱动器、编码器与电机集成于一体的总称。其精度更高、控制性更好。编码器将电机的运转情况反馈给伺服驱动器；伺服驱动器根据反馈信号发送指令驱动电机运动。

    伺服驱动系统按功率大小可分为大、中、小型三种。大型系统一般指功率大于5KW，用于驱动重型机械设备的驱动系统。小型系统指功率小于1KW的系统，主要用于中低端OEM市场。中型系统功率介于大小型之间，主要用于机床、电梯、起重等领域。目前大中型系统基本被国外厂家占据，我国企业在中低端市场份额逐步扩大。

伺服驱动系统按型号分类

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不同功率产品占比

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    我国伺服驱动电机市场基本由外资掌握，其中日本松下、三菱、安川、三洋、富士等性价比高、更符合国内客户需求，市占率超过50%。欧美品牌罗克韦尔、丹纳赫、西门子、博世力士乐等也占据了较大份额。国产占比仅10%，包括华中数控、广州数控、埃斯顿、汇川技术等。

伺服系统竞争格局

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伺服驱动系统品牌份额

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    由于电机输出扭矩（即力量）小，难以直接使用，一般通过减速器降低转速、增加输出力量。减速器根据原理，可以分为RV减速器、谐波减速器及齿轮减速器。由于RV减速器与谐波减速器精确度高，广泛使用于机器人环节。

减速器主要分类

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    RV减速器一般用于大扭矩、大负载工况下，如20kg以上负载情况下。除用于工业机器人领域，还可用于数控机床、航空航天等其它精密传动领域。

    RV减速器市场基本为日本纳博特斯克一家独大，国内厂商近几年来刚刚实现技术突破，逐步开始国产替代。

国内外RV减速器厂商产能及技术水平情况

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    谐波减速器主要用于小扭矩、小负载的情况，即20kg负载以下的情况。除用于工业机器人领域，还可用于数控机床等其它精密传动领域。
精密减速器主要用于机器人、数控机床等领域，我们测算2020年国内RV减速器市场空间达到80亿元，谐波减速器市场空间达到50亿元。

精密减速器市场空间测算

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    运动控制器用来控制电机按照使用者需要的速度、加速度、方向、力进行运动。运动控制器可以分为三类：（1）单片机或微机处理器控制器、（2）专用芯片控制器、（3）DSP或FPGA工控机。

三种运动控制器市场规模占比

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运动控制器分类

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    根据三种控制器的特点不同，其应用领域也各有不同。工控机主要用于机器人、半导体等领域；专用控制器主要用于机床、纺织、机器人等领域；单片机主要用于纺织、包装机械等领域。近年来随着我国机器人、半导体行业的大力扩产，其占比正快速提高。

2016年工控机下游主要应用领域

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2016专用控制器应用领域

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2016年PLC应用领域

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    2016年，我国运动控制器市场规模达48.4亿元。据《伺服与运动控制》估算，2017年达到54.4亿元，同比增长12.3%。预计2020年将达到82亿元。

    据智研咨询消息，2017年CR3（西门子、新代、宝元）国外厂家市占率约30%，CR10国外厂家市占率高达60%。我国本土领先企业发展迅速，市占率也在快速提升，目前已超过30%。固高科技、上海维宏、雷赛、众为兴、成都乐创等都是其中优秀代表。

运动控制器下游应用领域分布

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    机器人本体是指由零部件组成的机器人主体部分，其具有运动能力，但由于没有添加终端功能部件，不具有实际工作能力。

    按照结构不同，机器人可以分为轴类机器人、SCARA机器人、Delta机器人、AGV等几类。

不同机器人类型优缺点

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全球机器人四大家族占据58%的市场份额

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    由于在工控技术等方面的技术差距和零部件采购成本的高企，国内企业仍处于劣势，2017年国内市场销售机器人11.1万台，国产机器人市占率接近40%，但以技术水平较低、价值量小的SCARA机器人、三/四轴机器人为主。六轴机器人销量仍处于爬坡阶段。

国内机器人公司销售及产能情况

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    机器人按照功能，可以分为焊接、喷涂、码垛、上下料等类型，可广泛应用于汽车、3C、物流等制造业多个领域。从市场规模来看，汽车、3C行业由于标准化程度高、大规模生产，是机器人应用最为广泛的下游领域。

机器人下游应用领域分布

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    汽车制造工艺可以分为冲压、喷涂、焊接、组装四大环节。这些环节一致性要求高、工作标准化程度高，适合大规模使用机器人，是机器人应用的最大市场。

    3C是指计算机（Computer）、通信（Communication）和消费电子产品（ConsumerElectronics），也称信息家电。通常指电脑、平板电脑、移动电话、数码相机等。

    传统3C领域是人力密集型行业，大量焊接、喷涂、检测工作由人力完成，随着精度要求提升、人力成本上升，机器替人需求旺盛，成为近几年机器人增速最快的应用领域。

3C行业机器人需求类型

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    相比汽车领域，3C领域具有并行作业、工作负载小、更新换代快等特点，利于我国机器人企业渗透。

3C领域与汽车领域的区别

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    近年来，以智能手机为代表的3C行业快速成长。2012年我国智能手机出货量仅为2.9亿部，2014年就达到4.3亿部，复合增长率22%。近两年虽然手机销量进入平稳期，但各手机厂商不断推出新产品、新技术的不断应用，如OLED显示、全面屏、无线充电、新型盖板等，也推动

设备的不断更新换代。

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2017中国厂商手机市占率

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    我国物流业发展较为落后，物流基础设施不完善，新兴技术应用不足，信息化建设面临诸多问题，由此抬高我国物流总成本：2015年我国社会物流总费用10.8万亿元，占GDP比例为16%，尽管每年略有下降，但这一指标是同期美国和日本的约2倍。目前我国物流成本占商品总成本的比重约在30%-40%之间，远高于发达国家10%-15%的水平，因此通过物流的智能化升级来降低成本、提高效率已迫在眉睫。

    数据显示，中国已经成为世界主要国家中电子商务渗透率最高的国家，网民对于互联网的应用从获取信息向消费与体验领域快速转移。过去5年间我国电子商务交易额快速成长，2017年已达29.16万亿（中国电子商务研究中心预测），网络零售业务经过早期疯狂增长后，进入平稳增长区间，渗透率稳步提升，2017年网络零售占社会消费品零售总额的12.6%。

中国电子商务交易额快速增长

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网络零售渗透率不断提升

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    持高速增长，2016年，全国快递企业完成规模以上业务量312.83亿件，同比增长51%，比上年同期增速提升3个百分点。未来电子商务还将处于快速发展区间，根据商务部流通发展司和中国物流信息中心的《中国商贸物流运行报告》预测，到2020年，整个网络零售将会超过10万亿元，届时全年包裹量将超过1千亿件。

    根据中国物流技术信息中心的预测，到2018年，我国智能物流设备市场容量将达1150亿元，2015~2018年期间年均复合增速约24%。

中国智能物流设备市场容量预测（亿元）

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