【行业洞察】创新融合 智绘未来：2024机器人行业研究报告（五） 时间： 2024-12-19 13:30:55
二、中国工业机器人产业分析（一）行业发展概况
1、市场规模及预测
近年来，受益于物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展，我国智能制造加速进阶，工业机器人总体市场规模快速提升。我国2022年中国工业机器人市场规模达到585.2亿元，2023年市场规模约为665.9亿元。预计，2024年中国工业机器人市场规模将增至726.4亿元。
根据国家统计局数据，工业机器人产量从2015年的3万余台增长至2023年的42.95万套，8年增长近12倍，年均复合增长率接近38%。2023年我国工业机器人增速放缓，呈现存量市场争夺与细分增量市场卡位并存的状态。得益于下游终端应用的需求带动作用，2024年1-6月工业机器人累计产量达到28.32万台，同比增长9.6%。我国已连续11年成为全球最大工业机器人市场。中国工业机器人市场销量由2015年的7.0万套增长至2023年的31.6万台，年均复合增长率高达20.7%，占2023年全球总销量的53.6%。
2、应用场景分析
近年来，我国“机器人+行业应用”不断深化。特别是工业机器人方面，现已覆盖了国民经济的60个大类和168个行业中类，广泛应用在自动化生产线、精密加工、物流仓储、医疗等领域。IFR《2024年世界机器人报告》显示，2023年中国的工业机器人密度为每万名员工470台，已经超过德国和日本，跃居全球第三，仅次于韩国和新加坡。
受益于国家智能制造政策的引导和支持，以及制造业转型升级的需求，中国工业机器人的应用场景主要集中在电子和半导体制造、汽车制造、锂电/光伏制造等行业。IFR《2024世界机器人报告》显示，2023年我国工业机器人行业安装量最多的是电子产品，其次是汽车制造。
（二）行业发展趋势
1、市场竞争格局
工业机器人行业竞争格局比较集中。全球工业机器人主要由四大家族即日本发那科（FANUC）、日本安川电机（Yaskawa）、德国库卡（被美的收购）、瑞士ABB主导，占有率达到50%。
在中国市场上，近年来随着国产品牌兴起，国产厂商市场占有率不断提升。IFR数据显示，2023年我国工业机器人国产厂商份额增至47%。
国内品牌埃斯顿、汇川技术、埃夫特快速成长，进入中国工业机器人销量前十。2023年埃斯顿工业机器人销量突破2万台，进入行业第二。仅次于发那科；汇川技术2023年年跻身TOP5；埃夫特2023年销量破万，成为TOP10新晋玩家。埃斯顿以六关节机器人为主、汇川技术以SCARA机器人为主，现均向多种负载、全产品系列方向迈进，有望成为真正替代“四大家族”的国产机器人品牌。此外，2023年新时达、成都卡诺普、上海节卡、遨博等销量达到5000台左右。
截至2024年上半年，工业机器人整机上市公司中排行前六的分别是：汇川技术（161.83亿元）、埃斯顿（21.69亿元）、新松机器人（16.61亿元）、新时达（15.16亿元）、爱仕达（12.9亿元）及埃夫特（6.8亿元）。
2、产业发展方向
（1）“机器人+”多场景发展。2023年《“机器人+”应用行动实施方案》，提出我国机器人发展的近期目标：到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案，推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景等。同时，提出深化十大重点领域“机器人+”应用，包括制造业、农业、建筑、能源、商贸物流、医疗健康、养老服务、教育、商业社区服务、安全应急和极限环境应用领域。我国机器人产业的发展在经历过“速度与激情”之后，更高质量则成为现在以及未来的核心，以应用行业的智能化深度和广度的不断融合，实现由“机器人+行业应用”，到“机器人赋能行业”。
（2）扶持工业机器人核心零部件产业，国产化提速。工业机器人对人才、技术与资本的投入要求高，是智能制造领域最具代表性的产品。建议加大对工业机器人核心零部件产业扶持力度，推进产业朝中高端方向发展，提升国产机器人研发与制造水平。
（3）“大负载”协作机器人。协作机器人作为一种可以与人类协作、共同完成工作任务的智能机器人，拥有成本低、易于部署、灵活性高等优势，在生产制造和商业环境的智能化趋势下应用日益广泛。汽车制造、航空制造、电子制造、物流仓储等应用场景需求，让协作机器人向更大的负载迈进。
（三）产业链图谱
工业机器人产业链上游为减速器、伺服系统、控制器、传感器与末端执行器等核心零部件供应，中游为工业机器人本体生产及基于终端行业特定需求的工业机器人系统集成，下游应用主要包括汽车制造、3C电子、物流仓储等对自动化、智能化需求高的终端行业。
1、上游：核心零部件
工业机器人最核心的三大零部件分别是减速器、伺服系统、控制器，共占据工业机器人整体生产成本的70%以上（成本占比分别为30%、20%、17%）。除三大核心零部件之外，工业机器人主要零部件还包括传感器与末端执行器。
（1）减速器：是一种精密的动力传达机构，作用在于降低转速、传递更大的扭矩，满足工业机器人在重复执行相同的动作时的定位精度和重复定位精度，确保机器人平稳精确运行。由于减速器决定工业机器人的精度和负载，工业机器人对减速器性能的要求很高，所使用的减速器都是高精密减速器，其中RV减速器和谐波减速器是工业机器人主流使用的减速器。
（2）伺服系统：伺服系统是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，常被视为“工业神经系统”。在工业机器人中，伺服系统通过接受并精确执行控制器发出的运动指令，完成工业机器人的多轴运动控制。在构成方面，伺服系统由伺服电机、伺服驱动器、伺服编码器三部分组成。其中，伺服电机是执行机构，用于驱动机器人的关节从而实现运动。为与机器人体型相匹配并满足机器人的运行性能需求，工业机器人伺服电机须具备小体积集成和大功率的应用的技术能力。伺服驱动器是接收控制器发出的指令，并驱动电机工作的装置。伺服编码器是伺服系统的反馈装置，用来反馈伺服电机的信号并依此精确调速，控制伺服电机达到最佳工作状态，从而提升伺服系统精度。
（3）控制器：控制器被称为“工业机器人的大脑”，由控制柜、示教柜等硬件坨和控制算法、编程程序等软件构成。控制器主要任务是接受并处理工业机器人工作过程的全部信息，根据操作任务的要求驱动机械臂中的各个伺服电机，引导机器人按照要求的每个动作的位置、姿态和轨迹实现其运动。
（4）传感器：工业机器人使用各式各样传感器来理解和测量周围环境中物体的几何和物理特性。传感技术的应用能帮助机器人能够精准感知、敏捷运动、自主决策，实现更大的操作灵活性，更好的胜任各种任务。工业机器人常见的传感器可分为内部传感器和外部传感器，内部传感器用于获取机器人自身状态信息，然后为控制单元反馈信息，例如视觉传感器、位移传感器、角度传感器、速度传感器、位置传感器等；外部传感器主要获取机器人所外部环境信息以及自身与环境之间的相互信息，常见的外部传感器有距离传感器、接近传感器、视觉传感器等。
（5）末端执行器：工业机器人末端执行器又被称为机械手，是装在工业机器人手腕上直接抓握工件或执行作业的部件，是机器人与环境相互作用的最后环节，被称为机械臂的“业务端”。常用的专用末端执行器根据工业机器人的应用领域来定制设计成特定的构成形状，实现对对圆盘类、长轴类、不规则形状、金属板类等不同形状、大小和重量的各类工件的抓取、搬运、上下料等工作。
2、中游：本体生产商及系统集成
工业机器人本体包括机座和执行机构，主要由传动部件、机身及行走机构、臂部、手部五部分构成。根据机械结构的不同，本体可分为多关节机器人、水平多关节机器人（SCARA）、并联机器人、协作机器人、直角坐标型机器人。
工业机器人本体一般不能直接使用，需要系统集成厂商根据不同应有场景和用途进行二次开发才能投入到最终的工业生产中去。系统集成商负责将标准机器人（本体）变为应用机器人，应用于焊接、喷涂、上下料 、搬运、机械加工等工业自动化领域。系统集成厂商也需要根据终端客户面对复杂工业场景的具体需求，进行针对性的产品设计和定制化开发，为客户提供可适应各种不同应用领域的标准化、个性化成套装备。
3、下游：应用行业，如汽车制造、电子电气、金属加工、食品饮料、仓储物流等
