1、工業(yè)機器人是智能制造領域最具代表性的產品

工業(yè)機器人，通常是指面向制造業(yè)的多關節(jié)機械手臂，或其他擁有多自由度的機械裝置，主要用于代替人工從事柔性生產環(huán)節(jié)。它融匯了機械制造、電子電氣、材料科學、計算機編程等學科的尖端技術，是智能制造領域最具代表性的產品。

2、“快速成長”＋“進口替代”是現階段我國工業(yè)機器人產業(yè)最重要的兩個特征

國內制造業(yè)智能化改造需求旺盛，中國已連續(xù)6年成為工業(yè)機器人的最大消費市場，并仍處于快速成長階段，2017年我國工業(yè)機器人銷量約為13.8萬臺，同比2016年增長了58.5％。與韓國、日本等國家相比，我國制造業(yè)的工業(yè)機器人密度仍較低，預計未來5－8年間，我國工業(yè)機器人銷量的平均增速將超過20％。目前我國乃至全球超過50％的工業(yè)機器人市場被“四大家族”所占有，國內品牌近年來奮起直追，涌現出如埃斯頓、埃夫特、拓斯達、新松等優(yōu)秀企業(yè)，未來進口替代空間廣闊。

3、三大核心零部件，產業(yè)鏈中技術壁壘最高的環(huán)節(jié)

工業(yè)機器人中技術難度最高的三大核心零部件分別是控制器（控制系統(tǒng)）、伺服電機和精密減速器，三者分別占工業(yè)機器人成本構成的15％、20％、35％。目前我國85％的減速器市場、90％的伺服電機市場、超過80％的控制系統(tǒng)市場被海外品牌占據。盡管前路艱難，但國內已出現了如匯川技術（伺服）、埃斯頓（控制系統(tǒng)）、中大力德（減速機）等快速成長的核心零部件自主品牌，未來進口替代空間值得期待。

4、拓展系統(tǒng)集成業(yè)務是工業(yè)機器人制造商的必經之路

系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)的技術難度比工業(yè)機器人本體、核心零部件等環(huán)節(jié)低，但其商業(yè)模式更傾向于輕資產，市場空間大約是本體環(huán)節(jié)的3－4倍，是大多數優(yōu)秀的工業(yè)機器人廠商必然會拓展的環(huán)節(jié)。

一、工業(yè)機器人的概念及其產業(yè)鏈

形式多樣的工業(yè)機器人，是智能制造領域最具代表性產品

工業(yè)機器人產業(yè)鏈：上游難度高，下游空間大

工業(yè)機器人已有較完整的產業(yè)鏈：

· 最上游原材料：主要包括鋼材、鑄鐵、鋁合金及少量塑料制品和各種電子元器件；

· 核心零部件：包括控制系統(tǒng)、伺服電機、精密減速器、及傳感器等；

· 工業(yè)機器人本體制造：機器人的結構和功能設計及實現；

· 系統(tǒng)集成：按照客戶需求，進行產線的設計和組裝。

三大核心零部件占成本的70％

工業(yè)機器人的三大核心零部件減速器、伺服電機、控制器分別占35％、20％、15％，合計占70％，是工業(yè)機器人最重要的組成部分，也是工業(yè)機器人核心技術壁壘所在。

系統(tǒng)集成市場是本體的3－4倍

系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)市場空間約為工業(yè)機器人環(huán)節(jié)的3倍－4倍。

二、工業(yè)機器人本體：需求巨大快速增長，汽車制造是最大的應用領域

2017年全球銷量38.1萬臺

2017年全球工業(yè)機器人銷量達到38.1萬臺，同比增長30％；銷售額達162億美元，同比增長24％。預計到2020年，全球工業(yè)機器人銷量有望達到52.1萬臺。

汽車是最大應用領域

工業(yè)機器人下游應用廣泛，應用較多的行業(yè)主要包括汽車、電子電器、化工、 金屬制品、食品制造等行業(yè)，2017年全球范圍內工業(yè)機器人在上述行業(yè)中的應用占比分別為32.96％、31.81％、 4.46％、11.68％、2.54％?；仡欉^去十幾年，工業(yè)機器人電子電器行業(yè)的應用增長最快，2002年工業(yè)機器人在該領域中的應用占比僅1.06％。我國工業(yè)機器人下游行業(yè)應用占比與全球情況接近。

工業(yè)機器人本體：中國取代日本成為最大的工業(yè)機器人消費市場

亞太地區(qū)銷量占比近7成

亞太地區(qū)是工業(yè)機器人銷售的主戰(zhàn)場，2017年亞太地區(qū)工業(yè)機器人銷量占全球銷量的68.66％。歐洲地區(qū)的銷量占比逐漸降低，到2017年僅占17.38％。

中國取代日本成為最大消費市場

日本是最早大規(guī)模應用工業(yè)機器人的國家。在2005年之前，工業(yè)機器人在日本的銷量一直占全球銷量的30％以上；到2017年下降至12％左右。

· 中國對工業(yè)機器人的需求處于快速上升期。2017年我國工業(yè)機器人銷量達到13.8萬臺，同比增長約58.5％。

· 2001年，我國工業(yè)機器人銷量在全球銷量中的占比不足1％，而到2017年， 該比例上升至36.17％，連續(xù)6年成為全球工業(yè)機器人的最大消費市場。

工業(yè)機器人本體：密度略超全球水平，中國市場仍潛力巨大

中國－需求巨大的世界工廠

2016年，韓國、日本的GDP中，制造業(yè)占比分別達到29.3％和21.1％，均遠高于全球平均水平16.0％。同期中國制造業(yè)在GDP中的占比達到28.8％，高于日本的水平，與韓國接近。

我國工業(yè)機器人密度仍遠低于韓國

巨大的人口和經濟體量，決定了我國工業(yè)機器人仍將有旺盛的需求。工業(yè)機器人最主要的功能是代替人工勞作，因此可用制造業(yè)中工業(yè)機器人的人均密度來衡量一個國家制造業(yè)的自動化水平。2017年，我國制造業(yè)中的工業(yè)機器人密度僅為97臺／萬人，略高于全球水平（85臺／萬人），但遠遠低于日本、韓國。

三、競爭格局

工業(yè)機器人本體競爭格局：四大家族壟斷，國產品牌突圍

工業(yè)機器人“四大家族”日本發(fā)那科、瑞士ABB、日本安川、德國KUKA，在全球高端應用領域占有較高市占率。國內品牌廣州啟帆、埃夫特、新松、埃斯頓、廣州數控、新時達享受市場增長紅利快速成長，正在國內市場實現突圍。

2016年，“四大家族”全球市場中的市占率合計達58%，占據了全球市場份額的超過半壁江山；愛普生、歐地希、川崎、松下等，也分別在全球有超過4%的市場份額。相比之下，國內品牌機器人在全球范圍內市占率較低，合計共9.7%。

國內較知名的品牌包括廣州啟帆、埃夫特、新松、埃斯頓、廣州數控、新時達等，2013年自主品牌國內市占率約25%，2016年他們的市占率合計達到32.8%，自主品牌機器人的市占率正在不斷提高。

系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)市場空間約為本體的3-4倍

系統(tǒng)集成商從上游采購工業(yè)機器人等設備，根據下游客戶的具體要求，給出合理的設計方案，完成產線的組裝和調試。相比來說，系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)的技術難度比工業(yè)機器人本體制造環(huán)節(jié)、核心零部件制造環(huán)節(jié)技術難度低，但其商業(yè)模式更傾向于輕資產，市場空間也更廣闊。系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)市場空間約為工業(yè)機器人環(huán)節(jié)的3-4倍。

系統(tǒng)集成商的議價能力

系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)對其上游的設備制造環(huán)節(jié)有一定的議價能力，但對高端設備如工業(yè)機器人廠家的議價能力較弱；另外，系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)企業(yè)數量較多，下游客戶的選擇也多，因此系統(tǒng)集成商對下游的議價能力不強。一般來說，一個單純的系統(tǒng)集成商，其核心競爭優(yōu)勢在于對下游行業(yè)的理解、設計能力、歷史業(yè)績情況及客戶資源。

四、核心零件

三大核心零部件：難度最高，成本大頭

工業(yè)機器人是一個典型的機電一體化產品，由三大部分、六個子系統(tǒng)組成，三大部分分別是機械部分、傳感部分、控制部分，六個子系統(tǒng)分別是：驅動系統(tǒng)、機械結構系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、人—機交互系統(tǒng)、感受系統(tǒng)、機器人—環(huán)境交互系統(tǒng)。

工業(yè)機器人最核心的三個零部件分別是伺服電機、減速機、控制器（包括運動控制），是工業(yè)機器人核心技術壁壘所在。

在工業(yè)機器人成本構成中，減速器、伺服電機、控制器分別占35%、20%、15%，合計約占70%。

核心零部件之伺服系統(tǒng)：工業(yè)機器人的動力來源

日系主導，歐美其次，國產追隨。

伺服系統(tǒng)是工業(yè)機器人主要的動力來源，主要由伺服電機、伺服驅動器、編碼器三部分組成。2016年我國伺服系統(tǒng)市場規(guī)模約140億元，處于快速發(fā)展狀態(tài)。我國工業(yè)機器人用伺服系統(tǒng)主要被國外品牌壟斷，其中日系品牌約占50%、歐美品牌約30%，中國臺灣品牌約10%，大陸企業(yè)約10%。

伺服系統(tǒng)的結構示意圖

核心零部件之伺服系統(tǒng)：國產品牌差距仍在，大功率、高精度是方向

日系企業(yè)包括安川、三菱、三洋、歐姆龍、松下等公司，主要是小型功率和中型功率產品；歐美系品牌包括西門子、博世力士樂、施耐德等公司，在大型伺服具有優(yōu)勢地位；國產品牌主要包括匯川、臺達、埃斯頓等公司，主要為中小型伺服。

我國伺服電機與日系和歐美品牌仍然存在差距，主要表現為：大功率產品缺乏、小型化不夠、信號接插件不穩(wěn)定、缺乏高精度的編碼器，這些也是國內伺服系統(tǒng)未來要攻克的主要方向。

核心零部件之減速器：全球超過85%的市場份額被日本廠商占據

全球工業(yè)機器人減速器的市場高度集中，其中日本納博特斯克在RV減速器領域處壟斷地位，日本哈默納科則在諧波減速器領域處壟斷地位，兩家合計占全球市場的75%左右。由于其極高的技術壁壘，工業(yè)機器人本體制造環(huán)節(jié)對減速器環(huán)節(jié)議價能力很弱。

核心零部件之減速器：國內公司普遍成立較晚，體量較小

國內的減速器生產廠家歷史較短。上市公司中，中大力德、巨輪智能、秦川機床、昊志機電等都在研發(fā)減速器，其中秦川機床開始研發(fā)減速器的時間較早(1997年)。上海機電也有業(yè)務涉及減速器，系2013年與納博特斯克在國內合資成立公司。非上市公司中，綠的諧波在諧波減速器領域有所技術突破； 南通振康目前也具備了年產3萬臺的產能，并已向國內工業(yè)機器人廠商埃夫特等供貨。整體來講，國產減速器有所突破，但知名度和市占率仍有待進一步提高。

核心零部件之控制器：工業(yè)機器人的大腦

核心零部件之控制器：日系占主導

核心技術，本體廠家自產居多

工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分構成，硬件即工業(yè)控制板卡，軟件主要是控制算法、二次開發(fā)等?？刂葡到y(tǒng)的表現是一家工業(yè)機器人廠商設計理念的集中體現，成熟的機器人廠商一般自行開發(fā)控制器和伺服系統(tǒng)，從而保證機器人的穩(wěn)定性和技術體系。因而全球控制系統(tǒng)的市場份額與工業(yè)機器人本體情況接近。

核心零部件之控制器：國內企業(yè)

五、要點總結

1、工業(yè)機器人是智能制造領域最具代表性的產品：工業(yè)機器人，通常是指面向制造業(yè)的多關節(jié)機械手臂，或其他擁有多自由度的機械裝置，主要用于代替人工從事柔性生產環(huán)節(jié)。它融匯了機械制造、電子電氣、材料科學、計算機編程等學科的尖端技術，是智能制造領域最具代表性的產品。

2、“快速成長” +“進口替代”是現階段我國工業(yè)機器人產業(yè)最重要的兩個特征：國內制造業(yè)智能化改造需求旺盛，中國已連續(xù)6年成為工業(yè)機器人的最大消費市場，并仍處于快速成長階段，2017年我國工業(yè)機器人銷量約為13.8萬臺，同比2016年增長了58.5%。與韓國、日本等國家相比，我國制造業(yè)的工業(yè)機器人密度仍較低，預計未來5-8年間，我國工業(yè)機器人銷量的平均增速將超過20%。目前我國乃至全球超過50%的工業(yè)機器人市場被“四大家族”所占有，國內品牌近年來奮起直追，涌現出如埃斯頓、埃夫特、拓斯達、新松等優(yōu)秀企業(yè)，未來進口替代空間廣闊。

3、三大核心零部件，產業(yè)鏈中技術壁壘最高的環(huán)節(jié)：工業(yè)機器人中技術難度最高的三大核心零部件分別是控制器(控制系統(tǒng))、伺服電機和精密減速器，三者分別占工業(yè)機器人成本構成的15%、20%、35%。目前我國85%的減速器市場、90%的伺服電機市場、及超過80%的控制系統(tǒng)市場被海外品牌占據。盡管前路艱難，但國內已出現了如匯川技術(伺服)、埃斯頓(控制系統(tǒng))、中大力德(減速機)等快速成長的核心零部件自主品牌，未來進口替代空間值得期待。

4、拓展系統(tǒng)集成業(yè)務是工業(yè)機器人制造商的必經之路：系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)的技術難度比工業(yè)機器人本體、核心零部件等環(huán)節(jié)低，但其商業(yè)模式更傾向于輕資產，市場空間大約是本體環(huán)節(jié)的3-4倍，是大多數優(yōu)秀的工業(yè)機器人廠商必然會拓展的環(huán)節(jié)。

六、風險提示

1、核心零部件技術突破不及預期的風險：三大核心零部件占據了本體制造成本的70%，國內不少上市公司投入到核心零部件的研發(fā)，但進口替代進度相對緩慢。工業(yè)機器人核心零部件對設備投入要求高、對加工工藝要求高，有很高的壁壘，因此存在技術突破不及預期的風險。

2、國產工業(yè)機器人進口替代不及預期的風險：我國已有一部分企業(yè)實現了工業(yè)機器人的批量銷售，但整體來看，技術水平仍與“四大家族” 有較大差距，雖然政府對我國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展給予眾多支持，但仍有高端機器人進口替代不及預期的風險。

3、系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)競爭加劇、毛利率下降的風險：目前我國智能化改造需求旺盛，國內系統(tǒng)集成商可以維持較高的毛利率，但未來這些系統(tǒng)集成商可能會面臨來自海外品牌的競爭，及來自工業(yè)機器人本體制造商的競爭，該環(huán)節(jié)的競爭可能加劇，進而導致整體毛利率下滑。

4、宏觀經濟不景氣，需求大幅下滑的風險：工業(yè)機器人可屬通用機械一類，其景氣度與宏觀經濟形勢密切相關，若宏觀經濟不景氣，將導致其需求下滑。

5、中美貿易戰(zhàn)可能帶來的風險：首先貿易戰(zhàn)會對宏觀經濟產生較大負面影響，進而影響到通用設備的需求；其次，工業(yè)機器人所使用的某些高端零部件，國內供應能力仍然不足，貿易戰(zhàn)的形勢惡化可能會導致這些零部件的進口受到更多的限制。