工业机器人产业初步投资分析
2026-05-01
经济发展模式转变：高耗能、高污染、产能过剩，经济放缓，粗放式发展不可持续，产业升级。
现代化生产发展阶段：制造业产出增速下行阶段，对于标准化流水生产线的要求（柔性制造），国家政策大力支持。
劳动力结构变化：劳动力增速放缓、劳动力价格上升及老龄化加速，同时大学生就业困难，提供高素质研发与操控人员。
1、招工困难：一些制造环境、疲劳强度对工人健康存在伤害，即使给出高工资也招不到足够的工人。
2、经济性：目前一台日本品牌的点焊机器人价格在20万左右，加上焊枪大致在30余万，而目前一名焊接工一年的花费也要有10万，而机器人寿命一般在8到10年左右，投资回收期3年左右。
3、产品质量：对于焊接而言，机器人的重复性和定位精度好于一般工人，这是其最大的优点。
中国现阶段的情况与日本的1980-1981年间在经济、人口、国家政策、国际环境和市场都较为相似，同处于工业化中后期，80年代工业机器人在日本增速为31.5%。可以预见中国工业机器人市场的快速成长。
韩国自上世纪80年代开始大力发展工业机器人技术，大致用了十多年形成了自己的工业机器人体系，1987年韩国仅有机器人978台，到了1991年已达4090台，增长近4倍。
当下的中国无论是从经济发展阶段、经济结构以及城市化速度来看，都与上世纪80年代的韩国极为类似。另外，韩国工业机器人发展历程是经历了先学习再赶超的过程，对于我国具有一定的参照意义。
假设中国到2020年机器人装备率接近韩国1994年的水平，则2013-2020年机器人行业销量CAGR+25%；
日本庆应义塾大学教授YasuhikoTorii在1989年发表的文章中，对当时韩国的机器人使用情况进行了详尽的调查，同时对其他10个国家的机器人产业发展进行了总结。他认为机器人产业在不同国家的发展符合资本品增长的“雁行理论”：一个国家的机器人保有量由两个主要因素决定，一是经济或工业化水平，二是本国制造业的出口。
这一理论很好的解释了10个国家以及韩国历史上机器人保有量增长的过程。将中国的历史数据代入，拟合结果也非常符合
2012年日本和韩国机器人装备密度分别达到每万人306台和287台，而中国仅为30我国自动化设备普及率提高仍有巨大空间。
汽车是全球机器人应用最多的行业（2012年占比约为36%），伴随着合资车企高标准工厂的建设热潮的中国汽车行业的机器人装备远远超过一般制造业，但目前每万人装备的机器人台量也仅有100台左右，距离日韩1500和900台差距很大。
在低端劳动力供给缺口、制造业升级双重压力下，国内机器人产业过去5年平均增速高达34%，
最近几年我国制造业中主要行业的从业人员总数先增后减，到2012年时降低到4984万人。假设到2017年我国制造业从业人员继续下降到4500万人，工业机器人在制造业中的密度达到日本1985年的水平，届时我国保有量约为45万台。2012年我国工业机器保有量约为10万台，至2017年国内新增需求量约35万台。根据IFR的数据2012年国内工业机器人的销量为2.69万台，销售规模约82亿元，平均单价30万元，预计未来5年行业销量的复合增速达到33.8%，市场规模约1000亿元。
观察日本从2004年到2012年间不同种类工业机器人的占比变化可以发现，组装机器人占比明显减少，机加工、焊接机器人比例保持稳定，而清洁机器人和物料输送机器人占比明显增加，显示食品饮料、生物医药和3C等成为了增长迅速的机器人应用领域。
起初机器人需求主要驱动力是汽车、电力电子等高附加值行业，应用类型主要是定价较为昂贵的关节型机器人（一般在6轴以上），随着工业化程度加深、人力成本逐步上升，倒逼低食品、附加值制造业也开始使用机器人，经济型机器人占比增高，需求由高端、复杂型向直角坐标等中低端、经济型扩展。
未来中国机器人需求的主要驱动力将逐渐向“替代人工”切换，中低端、经济型机器人有望崛起、成为最大增长点。
技术难度：核心技术主要集中零部件，技术难度最大。其中零部件制造环节各零部件的技术难度从高到低排序是减速机〉伺服电机〉控制器。
生产规模：零部件和机器人单体生产具有较高开放性、标准化程度高，可批量生产；系统集成商则根据下游客户的需求，将单元产品组成可实现的生产系统，一般不同的订单都具有其特殊性，而单笔订单数量有限，很难形成规模化生产。
厂商分布：零部件和单体生产市场几乎被国外厂商占据；国内厂商主要集中在系统集成市场。
市场集中度：零部件市场的集中度较高，其中，减速机市场集中度〉伺服电机市场〉控制器市场；机器人单体市场的一半以上被四大机器人厂商占据，市场集中度很高；系统集成厂商众多，市场集中度较低。
利润水平：零部件制造的毛利非常高，仅减速机一项就占据了国内机器人本体制造成本的约三分之一；机器人单体的毛利水平主要受制于零部件的成本，具有较大生产规模和议价能力或是拥有零部件生产技术的企业拥有较低的生产成本和较大的利润空间；而系统集成由于行业门槛较低，与上下游的议价能力较弱，毛利水平不高。机器人产业链的利润水平从高到低排序是零部件制造〉机器人本体制造〉系统集成。
国产单体机器人核心零部件依赖进口，占总成本的70-80%，采购价远远高于国外同行，不具备显著成本优势。因此，解决零部件国产化问题是本土品牌突破重围的必由之路，尤其对于突破价格敏度度更高的经济型机器人用户意义重大。
技术差距最大的是高精度减速机和机器人专用伺服电机。全球市场约75%的高精度减速机由日本Nabtesco（RV减速机）和HarmonicDrive（谐波减速机）垄断，而RV减速机国内尚未有成熟产品，谐波减速机国内虽然有苏州绿的、中技克美等厂家生产，但在输入转速、传动精度等方面仍与进口产品有较大差距。机器人专用伺服电机也基本被安川、ABB等日本和欧美品牌垄断，汇川、埃斯顿等国内运动控制厂商尚处于小批量试用阶段。
全球没有公认的标准机器人操作系统，其中，FANUC为数控系统的最大生产厂商，美国推动的ROS操作系统应用日渐广泛，DeltaTau公司的PMAC运动控制卡和Beckhoff公司的TwinCAT系统应用也较多。
2012年国内机器人销量中约92%为外资或合资品牌，其中全球四巨头（ABB、安川、发那科和库卡）占据近50%份额。
谷歌自动驾驶汽车项目取得重大进展，并在2013年收购了8家机器人公司，覆盖机器狗、摄像视频、动力加速、控制算法等技术，总体提升了谷歌在机器人领域的技术水平。
由于应用场合复杂，通用机器人厂家并不掌握针对某个细分行业的核心技术和工艺，因此需要与系统集成商结合，涵盖行业需求。也只有总产量达到一定规模后，机器人企业分散研发成本，才能实现盈利。行业分析显示年销量达到1000台以上才能实现盈利。
在机器人工作的生产线中，机器人本体只是造价中的一小部分，大致为20%到25%左右，其余为周边配套设施，如焊枪、流水线、变位机、移动滑台、自动工具转换装置等。据估计，目前我国机器人及配套设备总共有400 亿左右的市场。另外，安装调试机器人的人工费用也能达到机器人本体的1 到2 倍。
从国外经验来看，一家通用机器人厂商，至少要有80 家以上系统集成商配套，才能够存活下来。
预计2017年，机器人上游核心零部件市场容量为100亿元。其中，伺服电机及驱动市场容量52亿元，控制器市场容量8.8亿元，减速机市场容量46亿元。
目前国内零部件的发展现状是控制器研究状况好于伺服电机，伺服电机好于减速机。
国内厂商不掌握核心技术和定价权，国外竞争对手采取价格竞争的时候，国内企业很难招架。
由于精度和可靠性等指标与进口产品比还存在较大距离，很多国内厂商面临信任危机，机器人生产厂商不敢轻易使用国内生产的核心零部件。
机器人产业市场巨大、需求旺盛，将长期持续保持较快发展，且符合社会发展规律和国家产业发展政策，建议积极研究投资。
考虑到制造业微笑曲线和四大巨头的发展历史，作为新进入者的投资方向、步骤与策略如下：
1、系统集成环节进入门槛相对较低、市场容量最大，可借助本土工程师优势，且投资规模较小，可以首先选择投资军用、汽车、电子等中高端行业领域有相关技术积累、市场经验和客户资源的企业，积蓄力量后，再逐步向化工、物流、食品等中低端行业和产业链中上游发展。
2、核心零部件需要长期多方面积累，进入门槛较高，且投资巨大、周期较长，投资须谨慎。可以从投资较小、竞争不太激烈的操作系统和应用软件企业入手，通过行业经验（军用）引导开发自己的专用控制器、操作系统、控制算法、基础模块和应用解决方案，建立规范与标准，逐步推广做大规模。
3、相对于高端产品，中低端机器人本体的技术壁垒较低、产品验证期较短，且客户对价格敏感性更强、对瑕疵的容忍度更高，因而本土品牌在这一领域具有更强的比较优势，在完成上述两个步骤、建立一定的竞争优势后，可以考虑择机进入中低端机器人本体制造与核心零部件环节。
4、考虑到一次投入较高，可以借助融资租赁等金融手段，促进工业机器人的快速推广应用。
