我国机器人市场有哪些突围机会?与另辟蹊径市场

克服困难,寻找新方法。

作者/蓝色多瑙河

编辑/小石美

机器人的普及率是衡量一个国家工业智能化水平的重要标准。由于起步晚等因素,我国机器人市场特别是工业机器人的发展水平与主要发达国家相比有很大差距。为此,国家高度重视,致力于突破技术瓶颈。.

现阶段,我国机器人市场有哪些突破机会?

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发展不平衡

说起“机器人”,大众最容易想到的就是各种“人形机器人”。比如2014年发布会上与孙正义互动的Pepper,就是一个机器人,搭载了能够识别人类情感的“情感引擎”。

后来,各种人形机器人频频出现,其中就包括去年大放异彩的“Waker X”。这款由国内厂商育碧研发的仿人机器人,可以在跑步机上跑步,拧开保温杯的盖子,还可以给人按摩。你甚至可以坐下来和人一起玩游戏。

事实上,人形机器人只是庞大机器人产业的冰山一角。那些非人形机器人是市场的主体。分布于汽车智能工厂、3C电子产品精密加工生产线、食品饮料包装生产线。

据IFR(国际机器人联合会)统计,2021年我国机器人市场规模预计达到839亿元,2016-2023年平均增速将达到18.3%,其中445.7亿元,服务机器人302.6亿元,特种机器人90.7亿元。

▲2021年我国机器人市场结构

工业机器人是我国市场占有率最高的机器人类型。广泛应用于汽车和3C电子的组装、搬运、码垛、焊接等环节,并正在向金属加工、光伏、锂电池、食品饮料等行业拓展。

此外逻辑驱动器是什么意思,我国也是全球最大的工业机器人应用市场,占比近30%。

然而一个可怕的现实是,中国新安装的工业机器人中有70%以上来自国外供应商,自给率低得惊人。

2020年我国制造机器人密度为246台/万人,远低于韩国932台/万人、日本390台/万人、德国371台/万人。

这个现实意味着我们只是一个工业强国,距离真正的工业强国还有很长的路要走。

对此,十五部门关于印发《机器人产业发展“十四五”规划》(以下简称“十四五”)的通知中明确提到,要抓机遇,直面挑战,加快解决技术积累和产业基础不足的问题。疲软、高端供应不足等问题,推动机器人产业向中高端迈进。

不过,与面临严重颈部问题的工业机器人不同,我国的服务机器人在技术和产业化水平上与国外企业相差不远,甚至有些产品在市场应用上已经领先于世界,并拥有首屈一指的优势。移动优势。

从2021年机器人领域一级市场融资分布结果来看,服务机器人遥遥领先,医疗机器人等特种机器人相对次之,工业机器人落后。

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差距

虽然处于全球最大的机器人消费市场,但供给侧高度依赖进口,已成为我国工业自动化亟待解决的问题。

从产业链来看,我国工业机器人落后在哪里?

工业机器人拆解,其组成部分包括上游核心部件、中游机器人本体、下游系统集成。

其中,上游核心部件不仅占成本的70%,而且技术难度最大;中游机器人本体技术难度跟随上游核心部件,约占成本的20%;下游系统集成技术难度较小,主要看落地场景。

产业链的技术难度决定了核心部件是工业机器人制胜的制高点。

遗憾的是,目前国内机器人企业在“控制器”、“伺服系统”和“减速器”这三个工业机器人核心部件上的话语权并不高。

第一个是控制器。这种被称为机器人大脑的装置主要由软件和硬件组成。硬件包括机身、操作界面等,国内外差距不大;在算法、响应速度、兼容性等方面的表现都明显优于国货。

如此一来,发那科、库卡、ABB、安川电机等四大机器人家族占据了我国控制器的53%。除其他二线外资外,该领域外资占比总和超过80%,而国内厂商在控制器领域占比约16%。

图片[1]-我国机器人市场有哪些突围机会?与另辟蹊径市场-老王博客

▲2019年国内控制器市场格局

二是伺服系统。伺服系统作为工业机器人的小脑,通过接收控制器发出的运动指令,驱动机器人本体准确执行。

伺服系统主要由伺服驱动器和伺服电机两部分组成。基于矢量控制的电流、速度、位置三种闭环控制算法广泛应用于当前交流伺服驱动器的设计中。闭环系统的设计和调试要求非常高。伺服系统的核心难点在于。

这一难点也决定了研发历史悠久的外资的优势。据统计,2019年,在国内伺服系统领域,日本松下、安川、欧洲西门子、施耐德等外资企业占比超过52%,而内资企业仅占比26%左右. 汇川科技(10.7%)、雷赛智能(2.3%)。

目前,国内伺服系统在功率输出方面与国际先进水平大致相当,没有明显差距。差距主要体现在响应速度、尺寸和稳定性上,技术突破不断。

最后是减速机。作为伺服系统的伙伴,减速机相当于安装在连接伺服电机和执行器之间的制动器。

减速机的核心难点主要在于精密加工、齿面热处理、装配精度、量产及检测等工艺环节,而这恰恰是我国制造业基础配套体系中最薄弱的环节,需要长期长期经验积累。

目前市场上的加速器包括RV减速器和谐波减速器两种主流减速器,以及Spinea专用减速器,比例分别为4:4:2。其中,RV减速器和谐波减速器在应用上是相辅相成的。前者主要用于20KG以上的机器人关节,后者用于20KG以内的机器人关节。

目前国内的减速机主要集中在谐波减速机领域,而RV减速机领域的音量不足。从市场份额来看,RV减速机和谐波减速机领域目前被Nabtesco和Hamernaco垄断。外资占比70%以上,国产减速机占比不到30%。

总体而言,在机器人三大核心部件中,国产减速机和伺服系统的比例相对提高,控制器远远落后。在此背景下,机器人国产化的契机,不仅需要突破被外资套牢的硬核技术,还需要在其他优势领域开辟新路径。

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三个突破方向

虽然国内机器人企业与外资的差距巨大,但并不妨碍我们追赶。

近日,“十四五”规划提出了两个机器人发展目标:到2025年,我国将成为全球机器人技术创新源头、高端制造业集聚区和集成应用新高地;到2035年,我国机器人产业综合实力达到国际领先水平。

基于当前行业格局和发展趋势,我们梳理出以下三个突破方向。一是攻克核心技术攻关,二是布局高增长细分市场,三是做大服务机器人大蛋糕。

一是关键技术研究。

在颈部三大核心部件方面,除了控制器之外,国内厂商在伺服系统和减速机领域也有追赶的迹象。

其中,在伺服系统领域,国内厂商埃斯顿的伺服驱动产品和安川电机的“Σ系列”产品具有免调谐功能,最高转速基本一致。公司也是国内为数不多的拥有完整机器人产业链的企业之一。

雷赛部分伺服技术已达到世界一流水平,并与比亚迪、大族激光、立讯精密等企业建立了长期合作关系。2020年公司在光伏、锂电池、物流、防疫等行业的使用量快速增长,伺服系统业务增长22.6%,录得1.66亿营收,公司排名第二。大生意。

汇川科技的伺服系统在中国市场占有率位居前五,在国内品牌中排名第一。2021年上半年,公司依托供应链保障、芯片库存策略,抓住国外芯片紧缺机遇,大幅抢占市场份额。通用伺服业务收入增长133%,市场份额也从去年同期的10%提升至10%。15.4%,继续领跑国内伺服市场。

在减速机领域,绿谐波在谐波减速机领域优势明显,在国内机器人品牌中占有率约60%,为埃斯顿、埃夫特、葛兰素史克、新松等企业提供服务。

此外,公司业务重点,谐波减速机及金属零部件业务收入占比约95%,受疫情催化“机器换人”需求,公司去年前三季度收入增速超过115% ,而部分证券公司预计,仅在我国数控机床领域,2021年至2025年谐波减速机市场规模的年复合增长率将达到45%,天花板将很高。

其次逻辑驱动器是什么意思,高增长部分主要包括两部分:

一是一些技术壁垒相对较低的机器人,比如AGV机器人,由于AGV机器人核心技术门槛不高,国内外技术水质没有明显差距,所以国产AGV机器人已经成为主流。国内市场。

然而,这个细分市场的增长速度很快。据数据显示,该市场2015-2019年的年均复合增长率达到57.7%。未来,随着电子商务渗透率的提高和智慧物流的发展,这类机器人有望继续保持较高的增长速度。

二是一些快速增长的长尾市场。工业机器人的重点市场一直是汽车和3C电子领域,但近年来,这两个市场逐渐趋于饱和,增速严重放缓。食品饮料、光伏、锂电池等细分市场迎来高速增长。

2019年,在我国工业机器人下游应用中,食品饮料、光伏、锂电池占比分别同比增长127%、55%和24%。目前,我国光伏发电累计装机仍连续6年居世界第一。新能源汽车普及率在7%左右,距离2025年20%的目标还有很大差距。

押注这些高增长的细分应用场景,将为国内工业机器人厂商提供一些突破的捷径。

最终,服务机器人将成为大蛋糕的改变者。

据IFR预测,到2023年,国内服务机器人市场规模将超过600亿元,超越工业机器人成为最大的机器人市场。

与工业机器人被外资打压的被动局面不同,服务机器人完全是轻装上阵。目前,国产服务机器人不仅在技术和产业化水平上不亚于国外品牌,甚至一些产品市场应用已经领先于世界。

家用服务机器人在保洁、餐饮、酒店、医疗、配送等领域的应用日趋成熟,但除了清洁机器人领域科沃斯和斯通科技上市外,其余服务机器人企业都在一级市场。

要知道,目前,医疗服务机器人Intuitive Surgery(达芬奇手术系统的母公司)的市值(1200亿美元)几乎超过了工业机器人四大家族的总和。从投资角度看,应该关注服务机器人公司的IPO机会。.

对于机器人的突破,国产品牌不仅要敢于冲锋陷阵、迎难而上,还要重点押注一些高增长领域的服务机器人,将两方面结合起来,提升智能化水平,打造产业化力量。

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