國產(chǎn)機器人的三大投資邏輯

時間:2022-01-14

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導(dǎo)語:機器人滲透率是衡量一個國家工業(yè)智能化水平的重要標準,由于起步晚等因素,我國機器人市場,尤其是工業(yè)機器人發(fā)展水平遠遠落后于主要發(fā)達國家,為此國家高度重視,致力于突破技術(shù)瓶頸。

  機器人滲透率是衡量一個國家工業(yè)智能化水平的重要標準,由于起步晚等因素,我國機器人市場,尤其是工業(yè)機器人發(fā)展水平遠遠落后于主要發(fā)達國家,為此國家高度重視,致力于突破技術(shù)瓶頸。

  目前階段下,我國機器人市場有哪些突圍機會?

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  不平衡的發(fā)展

  談起“機器人”,大眾最容易想起的是各種“人形機器人”,比如2014年與孫正義在發(fā)布會上互動的Pepper,是一臺安裝了“情感引擎”能識別人情緒的機器人。

  后來,各種人形機器人頻繁亮相,包括去年引人注目的“Waker X”,這款由國內(nèi)廠商優(yōu)必選開發(fā)的人形機器人,能在跑步機上跑步,擰得開保溫杯蓋,給人按摩,甚至還能坐下來與人對弈。

  其實,人形機器人僅是機器人龐大產(chǎn)業(yè)的冰山一角,那些非人形機器人才是市場的主體,它們分布在汽車智能工廠里,3C電子產(chǎn)品精密加工生產(chǎn)線上,以及食品飲料的封裝線上。

  據(jù)IFR(國際機器人聯(lián)合會)統(tǒng)計,2021年,我國機器人市場規(guī)模預(yù)計將達到839億元,2016-2023年的平均增長率達到18.3%,這其中工業(yè)機器人445.7億元,服務(wù)機器人302.6億元,特種機器人90.7億元。

  工業(yè)機器人是我國市場占比最高的機器人種類,廣泛應(yīng)用于汽車、3C電子的裝配、搬運、碼垛、焊接等環(huán)節(jié),并向金屬加工、光伏、鋰電池、食品飲料等行業(yè)擴展。

  此外,我國還是全球最大的工業(yè)機器人應(yīng)用市場,占比近三成。

  然而,一個可怕的現(xiàn)實是:我國新安裝的工業(yè)機器人中有七成以上來自外國供應(yīng)商,自給率低的驚人。

  2020年,我國制造業(yè)機器人密度為246臺/萬人,遠不及韓國的932臺/萬人、日本的390臺/萬人、德國的371臺/萬人。

  這種現(xiàn)實意味著我們僅僅是一個工業(yè)大國,距離真正的工業(yè)強國還有不少距離。

  對此,十五部門關(guān)于印發(fā)《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》通知(下稱:十四五規(guī)劃)中明確提到:必須搶抓機遇,直面挑戰(zhàn),加快解決技術(shù)積累不足、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、高端供給缺乏等問題,推動機器人產(chǎn)業(yè)邁向中高端。

  但與工業(yè)機器人面臨嚴重卡脖子的境遇不同,我國服務(wù)機器人,在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化水平方面與國外公司差距不大,甚至部分產(chǎn)品市場化應(yīng)用已經(jīng)領(lǐng)先于全球,具備先發(fā)優(yōu)勢。

  從2021年機器人領(lǐng)域一級市場的融資分布結(jié)果看,服務(wù)機器人遙遙領(lǐng)先,醫(yī)療機器人等特種機器人相對次之,工業(yè)機器人則居后,一級市場對機器人的加碼側(cè)重于沒有包袱的優(yōu)勢部分。

  2

  差距懸殊

  雖然身在全球最大的機器人消費市場,但供應(yīng)端卻高度依賴進口,這成了我國工業(yè)自動化亟待解決的難題。

  從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看,我國工業(yè)機器人具體落后在哪?

  將一臺工業(yè)機器人分拆開來,其組件包括上游核心零部件、中游機器人本體、下游系統(tǒng)集成三大部分。

  其中上游核心零部件不僅成本占比高達7成,而且技術(shù)難度最大;中游機器人本體技術(shù)難度跟隨上游核心零部件,成本占比約20%;下游系統(tǒng)集成技術(shù)難度較低,主要取決于落地場景。

  產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)難度決定了核心零部件是工業(yè)機器人獲勝的制高點。

  不過遺憾的是,目前國內(nèi)機器人公司在包括“控制器”“伺服系統(tǒng)”“減速器”的工業(yè)機器人三大核心零部件話語權(quán)均不高。

  首先是控制器,這個被稱為機器人大腦的裝置上,主要由軟件與硬件兩部分組成,硬件包括機身、操作界面等,國內(nèi)與國外的差距并不大;但在軟件方面,外資在軟件算法、反應(yīng)速度、兼容性等方面的表現(xiàn)明顯勝于國產(chǎn)。

  這樣導(dǎo)致的結(jié)果是,以發(fā)那科、庫卡、ABB、安川電機在內(nèi)的機器人四大家族占據(jù)我國控制器的53%的份額,加上其他二線外資,外資在該領(lǐng)域的合計占比超過了80%,而國內(nèi)廠商在控制器領(lǐng)域占比在16%左右。

  其次是伺服系統(tǒng),作為工業(yè)機器人的小腦,伺服系統(tǒng)通過接收控制器發(fā)出的運動指令,驅(qū)動機器人本體去精確執(zhí)行。

  伺服系統(tǒng)的主要由伺服驅(qū)動器、伺服電機兩部分構(gòu)成,當前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置三閉環(huán)控制算法,對閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試要求都很高,這也是伺服系統(tǒng)中核心難點所在。

  這種難點也決定了研發(fā)歷史較長的外資占優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計,2019年,國內(nèi)伺服系統(tǒng)領(lǐng)域,以日本松下、安川以及歐系西門子、施耐德等外資企業(yè)合計占比超過52%,內(nèi)資企業(yè)僅占26%左右,排名靠前的有匯川科技(10.7%)、雷賽智能(2.3%)。

  目前國產(chǎn)伺服系統(tǒng)與國際先進水平在動力輸出功率方面大體相同,沒有明顯差距,差距主要體現(xiàn)在響應(yīng)速度、大小和穩(wěn)定性等方面,技術(shù)的突圍還在繼續(xù)。

  最后是減速器,作為伺服系統(tǒng)的搭檔,減速器相當于安裝在連接伺服電機和執(zhí)行機構(gòu)之間的剎車。

  減速器的核心難點主要在于精密加工、齒面熱處理、裝配精度、大規(guī)模生產(chǎn)與檢測等工藝環(huán)節(jié)上,恰恰是我國制造業(yè)基礎(chǔ)配套體系中最薄弱的部分,需要長期的經(jīng)驗積累。

  目前,市面上加速器包括RV減速器和諧波減速器兩款主流減速器及Spinea特用減速器,三者占比分別為4:4:2。其中RV減速器與諧波減速器在應(yīng)用上呈互補關(guān)系,前者主要應(yīng)用于20KG以上的機器人關(guān)節(jié),后者則在20KG以內(nèi)的機器人關(guān)節(jié)。

  目前國內(nèi)的減速器主要集中在諧波減速器領(lǐng)域,而RV減速器領(lǐng)域聲量不足。市占率方面,目前RV減速器和諧波減速器領(lǐng)域分別由納博特斯克、哈默納科壟斷。外資占比70%以上,國產(chǎn)減速器份額占比不足30%。

  大體上看,機器人三大核心零部件中,減速器與伺服系統(tǒng)國產(chǎn)的占比相對有起色,控制器方面落后較多。這種背景下,機器人國產(chǎn)化的機會不僅要求要在外資卡脖子的硬核技術(shù)上去突破,還有其他優(yōu)勢領(lǐng)域的另辟蹊徑。

  3

  三大突圍方向

  盡管,國產(chǎn)機器人企業(yè)與外資差距懸殊,但并不能阻擋我們奮力追趕的腳步。

  近期,十四五規(guī)劃提出機器人發(fā)展的兩項目標:到2025年,我國成為全球機器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地;到2035年,我國機器人產(chǎn)業(yè)綜合實力達到國際領(lǐng)先水平。

  我們基于目前的行業(yè)格局及發(fā)展趨勢,梳理以下三條突圍方向。其一核心技術(shù)的攻關(guān)、其二布局高增長的細分領(lǐng)域、其三拓展服務(wù)機器人的大蛋糕。

  首先是核心技術(shù)的攻關(guān)。

  在卡脖子的三大核心零部件方面,除控制器之外,伺服系統(tǒng)與減速器領(lǐng)域均出現(xiàn)了國產(chǎn)廠商迎頭趕上的苗頭。

  其中伺服系統(tǒng)領(lǐng)域上,國產(chǎn)廠商埃斯頓伺服驅(qū)動器產(chǎn)品與安川電機“Σ系列”產(chǎn)品均具備免調(diào)諧功能、最高轉(zhuǎn)速基本相同,公司也是國內(nèi)少數(shù)具備機器人全產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)之一。

  雷賽智能的部分伺服技術(shù)已達到世界級水平,并與比亞迪、大族激光、立訊精密等企業(yè)建立長期合作關(guān)系。2020年,公司利用光伏、鋰電、物流、防疫相關(guān)等行業(yè)需求高增,伺服系統(tǒng)類業(yè)務(wù)大增22.6%,錄得1.66億元收入,為公司第二大業(yè)務(wù)。

  匯川技術(shù)伺服系統(tǒng)在中國市場份額處于前五名,位居內(nèi)資品牌第一名。2021年上半年,公司憑借供應(yīng)鏈保供、芯片庫存策略、抓住外資缺芯機會,大幅搶占市場份額,通用伺服業(yè)務(wù)收入大增133%,市占率也由去年同期的10%,提升至15.4%,繼續(xù)領(lǐng)跑國產(chǎn)伺服市場。

  減速器領(lǐng)域,綠的諧波在諧波減速器領(lǐng)域優(yōu)勢明顯,在國產(chǎn)機器人品牌中的份額約為60%,為埃斯頓、埃夫特、GSK、新松等企業(yè)提供服務(wù)。

  除此之外,公司業(yè)務(wù)聚焦,諧波減速器及金屬部件業(yè)務(wù)收入占比約95%,受疫情催化“機器換人”的需求,公司去年前三季度營收增速超過115%,有券商預(yù)計國內(nèi)僅數(shù)控機床領(lǐng)域,2021-2025年諧波減速器的市場規(guī)模年復(fù)合增速就達45%,天花板較高。

  其次,高增長的細分領(lǐng)域,主要包括兩部分:

  第一,一些技術(shù)壁壘相對較低的機器人本機,如AGV機器人,由于AGV機器人核心技術(shù)門檻不高,國內(nèi)外技術(shù)水品無明顯差距,因此國產(chǎn)AGV機器人成為國內(nèi)市場主流。

  但該細分市場增速迅速,數(shù)據(jù)顯示,2015年-2019年4年該市場年均復(fù)合增速達57.7%,未來隨著電商滲透率提升及智慧物流的發(fā)展,該類機器人有望繼續(xù)保持高增速。

  第二,一些增速較快的長尾市場。工業(yè)機器人歷來的重點市場是汽車與3C電子領(lǐng)域,但近年來,這兩塊市場逐漸飽和,增速放緩嚴重。而包括食品飲料、光伏和鋰電等細分市場迎來高增長。

  2019年,我國工業(yè)機器人下游行業(yè)應(yīng)用中,食品飲料、光伏和鋰電的占比分別同比增長127%、55%和24%,目前我國光伏發(fā)電累計裝機規(guī)模仍然連續(xù)6年位居全球首位,新能源車滲透率為7%左右,距離2025年20%的目標尚遠。

  押注在這些高增長的細分應(yīng)用場景,將會給國產(chǎn)工業(yè)機器人廠商一些突圍的捷徑。

  最后,服務(wù)機器人將是翻盤的大蛋糕。

  據(jù)IFR預(yù)測,到2023年,國內(nèi)服務(wù)機器人市場規(guī)模將突破600億元,超越工業(yè)機器人成為第一大機器人市場。

  與工業(yè)機器人被外資壓制的被動局面不同,服務(wù)機器人完全是輕裝上陣,目前國內(nèi)服務(wù)機器人不僅在技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化水平方面不輸于外資品牌,甚至部分產(chǎn)品市場化應(yīng)用已經(jīng)領(lǐng)先于全球。

  國內(nèi)服務(wù)機器人在清潔、餐飲、酒店、醫(yī)療、派送等領(lǐng)域的應(yīng)用趨向成熟,不過除了清潔機器人領(lǐng)域有科沃斯、石頭科技等上市之外,其余服務(wù)機器人企業(yè)均在一級市場上。

  要知道,目前僅醫(yī)療服務(wù)機器人直覺外科(達芬奇手術(shù)系統(tǒng)母公司)一家市值(1200億美元)就幾乎超過了工業(yè)機器人四大家族的總和,從投資角度,要關(guān)注服務(wù)機器人企業(yè)的IPO機會。

  對于機器人的突圍,國產(chǎn)品牌既要敢于沖鋒陷陣、迎難而上,又要在一些高增長領(lǐng)域,服務(wù)機器人上重點下注,兩方面結(jié)合提升智能化水平,打造工業(yè)化強國。


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