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多行业开启自动化升级,技术引领新变革,中长期工业机器人发展值得期待!

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  2019年10月以来,自动化需求在中国工业领域正经历上行周期。

  在中国制造2025,鼓励创新创业、经济转向高质量发展的形势下,中国机器人产业长期发展趋势强劲,“十四五”时期中国机器人产业将伴随着新的科技革命和产业调整进入成熟发展期,中国工业机器人行业必然继续迎来飞速发展。

  

  仅2021年一季度,全国规模以上工业增加值同比增长24.5%,环比增长2.01%,其中工业机器人产品销量为78714套,同比增长了108.0%。

  2020年中国机器人的整体发展数据也证明了市场正在逐步回暖。2020年全国工业机器人完成销量237068台,同比增长19.1%,全国规模以上工业机器人制造企业营业收入531.7亿元,同比增长6.0%,实现利润总额17.7亿元。

  其中,知名上市企业拓斯达的工业机器人及自动化应用系统业务增长141.69%,全年机器人本体产量达10234台,自动化解决方案1128套,工业机器人及自动化应用系统营业收入达19.33亿元;伯朗特机器人销售机器人7182 台,同比增长5.73%,机器人及核心零部件营收达3.61亿元。埃夫特机器人2020年的本体销售量达2155台,机器人整机和系统集成业务营业收入达11.16亿元。

  中国机器人市场销售规模过去5年年均增长达到34.2%。目前,我国工业机器人产量全球增速最快,2013年起我国已连续8年成为全球最大工业机器人消费市场,占全球约39.2%的市场份额。研究公司RoboGlobal预计,全球工业机器人市场将从2020年的450亿美元上升到2025年的730亿美元,中国力量不可忽视。

  
▍多行业带来新机遇

  下游行业景气度延续是工业机器人销量保持持续上涨的重要原因。

  从主要应用领域看,汽车制造和3C电子制造仍然是最主要的工业机器人行业市场。

  全球汽车制造业是全球工业机器人的最大客户,我国汽车制造业工业机器人装机量占全球比重约为32.2%,近年我国汽车制造业装机量的大幅下降,这也影响全球工业机器人装机量增速,但无疑在2021年随着汽车制造领域迎来回暖增速也将提升。

  在2021年Q1,我国汽车产量就同比增长69.8%,其中新能源汽车产量同比增长237.7%。新能源汽车产量以及占比不断提高,对工业机器人的需求还有望保持较平稳的增长,另外我国人均汽车保有量与发达国家相比仍存在较大差距,尤其是三、四线城市人均保有量偏低,叠加新能源汽车持续发力,汽车行业上下游整体有望回暖。

  

  另一重点行业3C电子电气的景气度则有望延续。3C行业由于产品新功能迭代较快,叠加5G换机周期到来,主要领域移动通信手持机5G手机出货量占比不断提高,电子电气行业的工业机器人装机量的需求依然还很大。

  虽然就中国整个工业机器人的装机量来看,目前自主品牌市场份额还较小,特别是在汽车制造这个高端领域依然被外资品牌牢牢把控,自主品牌在汽车制造领域的装机量只有12.3%,外资品牌则近30%。

  2020年,外资品牌工业机器人在许多行业装机量表现为全面下降,在汽车制造业的装机量下降幅度最大,但自主品牌面向重点行业客户的装机量保持平稳增长,这为国产工业机器人的发展提供了宝贵的机遇。

  在以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局下,自主品牌在核心零部件攻关、成套装备以及系统解决方案上都将持续发力,自主品牌工业机器人在汽车制造等高端制造领域的国产替代能力将会不断增强。

  其他的高增长行业对工业机器人的需求也不断增长,预计将在未来五年内进一步推动工业机器人行业发展。我国工业门类齐全,随着我国大力支持企业智能化改造,智能制造进程的不断深入,技术的不断成熟,以及受人力成本上涨影响,行业智能化改造的引领示范作用逐步凸显,很多制造企业“机器换人”步伐加快,例如新能源、金属和机械、塑料和化学制品、食品工业,以及纺织服装、生物医药等长尾市场展现了广阔的市场空间,卫浴陶瓷、家具家电等通用工业领域开始成为中国工业机器人的新增市场主力。

  

  这些行业主要企业的工业机器人装机量将继续保持平稳增长,为自主品牌的发展带来更多机遇。在许多上市公司的财报中,这部分新行业需求量订单占比正在增加,例如埃夫特已经在PCB/光伏行业及打磨应用行业实现了头部客户的开拓,而拓斯达则在设备制造和新能源行业实现了客户量的提升。

  据Frost& Sullivan预计,制药行业将是未来一段时间增长最快的细分市场,从2020年到2024年期间,全球制药行业的CAGR预测为17.2%,到期末预计可达到333万美元。其次是食品和饮料(F&B)以及电气和电子产品,CAGR分别是15.8%和15.1%。而这些行业,中国的解决方案目前增长非常迅速,Frost& Sullivan预计中国工业机器人5年CAGR达17%以上,短期复苏动能强劲+中长期趋势向好。

  
▍技术引领变革

  但需要关注的是,这些行业中国机器人产业集群虽然企业数量多,但主要布局于中低端,企业效益相对低下,龙头企业规模小,核心零部件国产化率不高,整体利润薄弱。

  大而不强仍然是制约中国工业机器人产业在这些新兴行业国际市场竞争力的瓶颈。

  同时,机器人产业集群效应愈发明显,发展结构分化趋势凸显。目前中国机器人产业主要布局在长三角地区的上海、浙江、江苏、珠三角地区的深圳、广州、京津冀地区、东北地区的哈尔滨、沈阳等地区,产业分布并不均匀。

  以深圳为例,2020年深圳市机器人产业总产值为1434亿元,较2019年的1257亿元增长14.08%。此外,深圳市机器人企业总数量达842家,较2019年的757家增长11.23%。机器人产业专利申请则达7793件,专利授权3242件,行业融资总额超186亿元,单笔最大融资额达10亿美元,产业呈现蓬勃发展态势,对于人才和企业产生了更大的虹吸效应,这种情况很难通过短期的政策吸引改变。

  技术或许是能打破这些瓶颈的另一关键。

  人工智能、传感器等技术与机器人技术不断融合,大力推动了人类与机器协作的普及率,协作机器人的规模增速将会迎来爆发性增长,应用范围也会越来越广,而这部分机器人由于发展时间并不长,对于原先地方产业链的依赖并不大。

  比如,以传感器为核心的机器视觉赋能传统工业机器人,就需要有效综合人类与机器的优势,实现人机协作、人机共存,从而满足部分自动化应用高度柔性化、个性化的需求,这部分新型智能机器人更依赖强大的人才和科研资源,中部地区反而更具有优势。

  

  同时,中国在机器视觉和5G等领域技术创新突破正加速推动机器人技术,边缘计算的进步将有助于为工业机器人提供更高的灵活性和可实现性,例如AI+边缘计算可使机器人能够在本地执行数据处理,而无需让数据在云中来回传输,因此机器人应用场景中,对本地数据的安全处理,将会有巨大的需求。这些将拉动工业机器人市场在部分未开拓行业快速增长,使机器人行业发展整体进入世界第一方阵。

  除了培养新技术集群,借助本地特殊产业完成场景捆绑,也是中部、西北和西南地区反超长三角、珠三角地区的一种良好途径。

  例如新兴的例如医药、新能源、日化、零售等行业,对于新型智能机器人的要求是能更好实现产品网络化,企业希望借助机器人发展,为丰富应用场景提供技术支撑,机器人需要能成为柔性化智能制造生产中的更灵活执行机构,这与传统的工业机器人产业集群存在一定差异,也有机会借助本地产业培育出更广泛特色集群。

  

  其中,表现突出的协作式机器人由于实用性、易于安装和不断降低的价格,正成为广泛应用的经济可行的解决方案。国外分析机构预测,到2024年协作机器人将有可能成为增长最快的机器人细分市场,CAGR约为32.8% (2020-2024年),全球收入预计可达178万美元。

  在采取新技术开拓新市场的新型智能工业机器人领域,可以说目前国内各地区甚至中外还处于同一起跑线上。

  
▍加大投资,坚定看好

  外资品牌也看到了中国市场的开拓潜力。

  进入2021年,全球新冠疫情导致大量的海外订单回流中国,进一步激发中国的工业机器人应用需求,但全球工业机器人市场依然受到客观因素制约,如关税变动、机器人和人工智能行业的发展、工业中自动化活动需求的增加等。

  国外头部机器人企业因此也在积极布局中国市场,提高价格、维护等多方面优势。

  此前发那科就刷新了在中国的历史最大规模单笔投资,与上海电气集团对半出资的合资公司增加投资额260亿日元(约合人民币15.6亿元)用于扩大产能。新扩建的工厂将于2023年内投产,工厂占地面积合计将达到34万平方米,是原来的5倍。发那科希望通过大型投资抓住中国电子产品、建筑机械生产、物流领域等领域推进生产自主化的需求,守住其在中国的市场份额。

  官网介绍显示,由发那科集团和上海电气集团联合组建的上海发那科于1997年成立,双方各持股50%。其在宝山一期和二期工厂分别于2010年和2014年建成,合计拥有近6万平方米的占地面积,其中近4万平方米的系统工厂,用于系统集成的研发制造、安装调试和出厂检查。

  

  事实上,面对中国这个世界上最大的工业机器人市场,看到广阔的市场需求,想增加产能的不止发那科一家。ABB、安川电机均在中国有建厂或扩产计划。

  今年1月底,安川电机声明称将投入40-50亿日元左右,在江苏省常州市约9万平方米土地上新建工厂,力争最早在2022年内启动用于工业机器人的伺服电机和控制器的生产。

  目前,安川电机在常州拥有年产1.8万台用于自动化工厂生产线的工业机器人工厂。从该公司的订单走势来看,2020年3-5月,中美日欧同比减少;但到了6-8月只有中国率先复苏增长了13%;9-11月,在日本国内和美洲继续减少的情况下,中国增长28%,维持增长态势。

  瑞士巨头ABB则计划2021年在上海建成工业机器人工厂,总投资约10亿元。这个计划从2018年10月开始,当时ABB与上海市政府签署全面战略合作协议,宣布将在当地投资1.5亿美元,希望建设一座全球最大、最先进和最柔性的机器人工厂,次年9月新工厂正式破土动工。

  

  去年2月,在中国政府的帮助和支持下,上海ABB工程有限公司顺利复工。新冠疫情之下,ABB多名高层表示,该公司长期看好中国智能制造市场前景,新工厂2021年投入运营的计划不变。

  在工业机器人领域,外资巨机器人头进入中国市场,可以追溯到2000年左右,此后开始占据对市场份额的垄断地位。长期以来,中国80%的工业企业都集聚在低附加值的系统集成环节。最近10年,虽然“四大家族”为代表的外企仍然占据优势,但在国内产业和贸易政策的支持下,借助行业高速增长,本土机器人行业已得到“跨越式发展”。

  随着中国成为全球最大工业机器人市场,全球产业链加速向国内转移,中国已成为第三个具备工业机器人完整产业链的国家,国内系统集成商也开始由产业链下游向中上游拓展,直接和外资巨头竞争。

  
▍结语

  工业机器人是智能制造最具代表性的装备之一,智能制造装备水平是影响我国制造业甚至整体经济发展质量高低的重要因素。

  随着中国人口红利逐渐消失,劳动力成本越来越高,制造出口替代进口,产品质量越来越严苛,扩大内需要求产能提速,生产效率越来越快,机器人等智能制造装备的应用范围必然将不断向各领域扩展。

  未来,机器人将和人一样具备视觉体验、语音识别、感觉认知、判断决策的功能,并且能够优化程序、自我强化学习,甚至能做出人类不能从事的复杂工作,在“十四五”时期,中国机器人产业将伴随着新的科技革命和产业调整进入成熟发展期,在国家的智能化转型中扮演更重要的角色。

  随着国产化率进一步提升,我国工业机器人企业陆续兴建,技术逐渐成熟,产业链逐渐完善,价格与质量逐渐被市场所接受,企业进行自动化改造的意愿也在持续增强。近年来埃斯顿、埃夫特等优秀国产工业机器人崛起,我国机器人国产化率稳步提升,绿的谐波、双环传动等企业的精密减速器核心零部件完成进一步国产化,工业机器人行业进口替代弹性将进一步加大。

  中国作为率先从疫情中恢复的国家,也正承接全球其他地区转移至中国的制造业订单,这将加速国内工业机器人的需求增长,中国工业机器人行业的发展值得中长期看好。

  END

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