報告摘要

經濟穩中向好，下游企業盈利能力提升，企業偏好改善，工業機器人需求及自動化改造意願增強。

增長階段過渡，整體運行穩中向好，工業機器人市場實現快速增長。下游工業企業盈利能力一改 15 年利潤下滑頹勢，保持穩定增長，資本開支能力加大，對工業機器人需要以及自動化改造意願增強。同時疊加工業企業資產負債率下行和資產負債表修復因素，預期未來企業盈利能力穩定，對設備端的需求形成支撐。2010-2016 年國內機器人複合增速 34%，高工數據顯示 2017 年國內工業機器人銷量達到13.6 萬臺，增速達到 60%，行業呈現加速增長態勢。

人工成本上升，倒逼企業加快自動化改造進程。2010 年以來我國勞動力人口占比不斷下降，製造業企業平均工資大幅上漲，由人口紅利帶來的經濟推動作用逐漸消失。工業機器人行業發展由於勞動力成本升高而推動，人口紅利對我國製造業的推動作用將讓位於技術紅利。

核心零部件國產化加速實現成本改善，工業機器人性價比提升回收期縮短。國內上游核心零部件廠商進口替代加速，基於本土優勢，

價格相較於外企低約 20%-30%，幫助工業機器人企業實現成本改善。工業機器人性價比提升和投資回收期縮短，下游企業使用工業機器人及自動化改造意願增強。

國外“四大家族”佔據傳統行業優勢地位，國內企業發力一般工業領域。國外“四大家族”掌握關鍵技術，佔據全球工業機器人本體

超過 50%的市場份額，壟斷汽車行業的系統集成市場，客觀上形成了長期的應用慣性和技術壁壘。目前下游行業應用由汽車和 3C 向更加“非標”及離散化的一般工業拓展，客觀上為國內工業機器人本體及系統集成商提供了良好的超車機會。目前國內湧現出一大批優秀的工業機器人本體、核心零部件和系統集成的優秀企業，包括行業龍頭機器人，產業鏈完整佈局和技術領先的埃斯頓，新星拓斯達、老牌企業新時達、華中數控，以及核心零部件企業中大力德、江蘇綠的、南通振康、雙環傳動等，隨著產業發展和技術進步，其有望率先成長壯大。

1. 全球工業機器人產業平穩發展，中國市場漲勢強勁

據國際機器人聯合會（IFR）的市場報告顯示，自 2009 年以來，全球工業機器人年銷量逐年增長。2016 年全球工業機器人的銷量為 29.4 萬臺，相對於 2015 年增長了 16%。高工數據顯示 2017 年國內工業機器人銷量達到 13.6 萬臺，增速達到 60%，行業呈現加速增長態勢。根據國際機器人聯合會此前預計，未來三年內全球工業機器人年銷量將保持近 15%的增長速率，到 2020 年將超過 50 萬臺，新增總量達到近170 萬臺。

從地區看，亞洲依然是全球擴張速度最快的工業機器人市場，2016 年，亞洲工業機器人總銷量 19.1 萬臺，同比增長速度達到了 19%，預計 2017 年亞洲工業機器人總銷量將達到 23 萬臺，在 2020 年將突破 35 萬臺。相比之下歐洲、美洲工業機器人市場的增長較為平穩，分別在 2016 年保持了 12%與 8%的增長率，預計 2020年，歐洲工業機器人銷量將達到 8.3 萬臺，美洲將達到 7.3 萬臺。中國工業機器人年銷量最大，高達 8.7 萬臺，是排名第二的韓國的銷量的兩倍有餘。

從下游看，在過去三年內，工業機器人在汽車、3C 電子行業中銷量保持穩定增長。汽車行業 2016 年工業機器人銷量超過 10 萬臺，同比增長 6%。在 3C 電子行業中，工業機器人的增長率最高，從 2015 年的 6.5 萬臺上漲到 2016 年的 9.1 萬臺，增長率 41%。除此之外，在食品行業中，工業機器人銷量也有較大增長，但是，在金屬、化工/橡膠和塑料方面的銷量小幅下降。

汽車行業依然是工業機器人行業最主要的下游市場，每年的銷售份額均保持在35%以上。2011-2016 年，工業機器人在汽車行業的年銷量保持著 12%的年增長率。新材料的使用，節能驅動系統的開發，以及汽車市場激烈的競爭，推動著汽車產業對工業機器人的投資。汽車產業在工業機器人上的投資在 2010-2014 年間快速增長，而 2015-2016 年投資增速則有所放緩，據 IFR 估計，從目前看來投資量已經接近飽和。

3C 行業的銷售量在近三年增長迅速，2014 年銷售佔比僅為 21%，2016 年銷售佔比達到了 31%，近兩年銷量的年均增速達到了 41%。在包括中國、日本、韓國在內的眾多亞洲國家中，3C 行業預計將在 2017 年超越汽車行業成為工業機器人市場最大的客戶來源。3C 市場工業機器人銷量激增的主要驅動因素在於對電子產品、自動化產品以及電池、顯示器的需求上升。

2016 年中國工業機器人銷量達到 8.7 萬臺，同比增長 24%，佔到了全球銷量的30%，繼續保持著全球最大的工業機器人市場的地位。相對於 2015 年，2016 年中國市場工業機器人的銷量增長了 27%，2017 年預計增長率為 32%，銷量達到 11.5萬臺。在未來三年內，中國市場的工業機器人銷量將實現飛躍式增長，年增長率將超過 20%，2020 年預計年銷量將超過 21 萬臺，佔全球工業機器人市場 40%的份額。

據 IFR 預測，傳統制造業將從大批量、單一化生產向小批量、多元化生產轉型，

生產設備安全性需求將進一步提高。同時，製造業還將面臨高級技工的嚴重短缺。國際機器人聯合會預測，製造業的升級改造帶來的高自動化投資回報率和人工成本的上漲，勞動套利的現象將會急劇減少。

從長遠來看，2008 年國際金融危機爆發後，世界製造業分工格局進行了新的調整，德國、美國、日本、法國等世界工業發達國家相繼提出了工業 4.0、工業物聯網等製造業升級戰略，工業生產信息化、自動化、智能化成為大勢所趨。在此大背景下，工業機器人市場前景看好。

1.2. 中國市場持續擴張，機器人密度凸顯發展潛力

中國大陸工業機器人市場自 2010 年以來，保持著強勁的增長速度。2010 年，中國工業機器人銷量增速達到 171%，之後的 2010-2014 四年間，除了 2012 年受到全球工業機器人市場萎縮的影響外，均保持了 50%以上的增速，一躍成為了全球最大的工業機器人市場。在 2016 年，中國、韓國、日本、美國和德國工業機器人的銷量佔了全球工業機器人的總量的 74%。

我國製造業自動化程度尚處於較低水平，距製造業發達國家尚有較大的差距。2016 年，全球每萬名產業工人所擁有的工業機器人數量為 74 臺，密度最大、自動化程度最高的國家分別為韓國、新加坡、德國與日本。中國大陸的機器人密度的發展是近年來是最迅速的，尤其是在 2013-2016 年，機器人密度從每萬工人 25 臺增長到了 68 臺，已經超越了亞洲的平均水平每萬工人 63 臺，但是依然沒有到世界平均水平，相比於自動化程度最高的韓國（631 臺）與新加坡（488 臺）、德國（309 臺）等國家還有非常大的距離，同時人均的工業機器人保有量也低於世界平均水平。

工業機器人密度加速增長，2020 年將達 229 臺。根據預測，隨著我國工業化的推進，2020 年我國每萬工人的機器人密度將達到 229 臺。如果預測準確，這意味著這五年間智能製造相關產業將迎來井噴式增長，帶來巨大的市場空間。

2. 多因素助推，國內工業機器人產業前景看好

在 80 年代初，歐美日等發達國家和亞洲“四小龍”等新興工業化國家把勞動密集型產業和低技術型產業向發展中國家轉移，於是自 90 年代開始，中國逐漸成為第三次世界產業轉移的最大承接地和受益者。而伴隨著我國人口紅利的消失，勞動成本不斷增加，勞動力較為密集的製造業的產能出現向成本更為低廉的國家轉移的趨勢，但隨著工業機器人技術的不斷髮展，性價比不斷提高，機器人替代人工成為大勢所趨，同時眾多製造業產業的產業鏈以及相關基礎設施仍在我國境內，使得本該轉移出去的一部分產能為我國產業智能化升級所消化。

目前，我國人口紅利減弱，工業機器人下游應用市場活躍，政策法規推動智能製造產業發展，眾多利好因素均將助推我國工業機器人行業的升級。產業升級的動力將助力機器人市場發展，未來我國有希望出現幾家大型本體機器人企業。

2.1. 智能製造和產業升級符合產業發展戰略，大勢所趨

從全球看，推動製造業智能化升級已成為世界工業發達國家的共識。在 2008年國際金融危機爆發後，世界製造業分工格局面臨新的調整，德國、美國、日本、法國等世界工業發達國家分別提出了工業 4.0、工業物聯網、再興戰略和新工業法國等發展戰略以作為本國工業發展的大方向。儘管各國發展戰略具體內容根據工業發揮水平與國情有所區別，然而推動工業自動化、信息化、智能化發展已經成為各個工業大國共識。

在此背景下，中國政府也提出了代表中國製造工業未來發展方向的“中國製造2025”，明確把智能製造作為兩化深度融合的主攻方向，著力發展智能裝備和智能產品，推進生產過程智能化，培育新型生產方式，全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平。

在“十二五”規劃所提出的我國七大戰略性新興產業中，有五大產業涉及智能製造，而機器人正是智能製造的核心裝備。“十三五”規劃所提出的的高端裝備創新發展工程所涵蓋的八大重點行業中也包括機器人裝備。在智能製造成為國家工業發展大方向的背景下，

2.2. 下游企業盈利能力增強，企業偏好改善

經濟平穩增長，為企業提供穩定宏觀環境。我國是目前世界第二大經濟體，GDP的世界佔比接近 15%。近年來隨著經濟由高速度增長向高質量增長階段過渡，我國GDP 增速放緩，2017 年 GDP 總量達到 827,122 億人民幣，較上年同比增長 6.9%，經濟運行穩中向好，未來平穩增長的態勢不改。PMI 指數波幅收窄，自 16 年四季度以來基本穩定於 51%以上的景氣區間，同樣反映出經濟預期向好的發展態勢。我國穩定的宏觀經濟環境為企業成長提供良好條件。

傳統意義上認為工業機器人的直接下游是系統集成商，包括單項系統集成商、綜合系統集成商。但考慮到工業機器人最終使用者是工業企業，因此可以認為工業機器人最終下游是工業企業，工業企業的需求直接決定著工業機器人市場的行情。

總體而言，目前工業企業發展狀況總體向好，2016 年我國工業企業利潤總額達到 71,921.43 億元，同比增長 8.66%，一改 15 年工業企業利潤下滑頹勢。在 2017 年，我國工業企業繼續保持較快發展，根據初步統計，17 年全年利潤總額達到 75187.1億元，同比增長 4.54%，儘管增速有所回落，但長期維持增長趨勢問題不大。從利潤率來看，工業企業利潤率長期保持穩定，2017 年規模以上工業企業利潤率為6.33%，往年利潤率基本維持在 6%左右。可見儘管在經歷了 21 世紀第一個十年快速發展後，雖然利潤和收入增速有所放緩，但實際企業盈利能力並未產生顯著下降。工業企業的盈利水平在未來仍將保持穩定增長的態勢。

工業企業負債水平呈現持續上升趨勢，但工業企業資產負債率持續下行，資產負債表修復跡象明顯。我國規模以上工業企業負債持續增加，2017 年，規模以上工業企業負債已達 62.3 萬億，同比增長 4.53%。儘管負債水平持續增加，但近年來負債增速持續放緩，2016 年負債增速跌至十年來最低谷，僅為 2.88%。2017 年負債增速略有反彈，但增速已降至低水平。規模以上工業企業資產負債率走低更加說明了工業企業整體槓桿的降低。工業企業資產負債率在 2013 年達到頂峰之後持續下行，由 2013 年的 59.45%下降到 2017 年的 55.48%，工業企業整體風險相對降低，反映了工業企業總體運行狀況良好。工業企業收入保持穩定增長，盈利水平穩定，同時槓桿水平已經降低至穩定低水平，資產負債表修復跡象明顯。

工業機器人廣泛應用於汽車、電子、塑料、食品、金屬加工等行業。近幾年，中國工業機器人市場主要受汽車行業發展帶動，目前主要以“汽車+電子”雙輪驅動的形式進行發展。2016 年，工業機器人汽車行業銷量佔比為 32.0%，電子行業銷量佔比則達到 21.5%。

以電子行業為例，行業效益持續改善。

固定資產投資保持高速增長。2017 年，電子信息製造業 500 萬元以上項目完成的固定資產投資額比上年增長 25.3%，增速比 2016 年加快 9.5 個百分點，連續 10個月保持 20%以上高位增長。電子信息製造業本年新增固定資產同比增長 35.3%（2016 年為下降 10.9%）。電子行業效益改善以及設備投資需求將帶動下游工業機器人需求快速增長。

汽車行業同樣走勢良好。行業內重點企業（集團）營業收入及利稅均高於上年同期。2017 年 1-11 月，汽車工業重點企業累計實現主營業務收入 35,835.8 億元，同比增長 9.8%。累計實現利稅總額 5,760.2 億元，同比增長 8.9%。目前汽車領域一大熱點是新能源汽車，這也將是帶動未來工業機器人需求的重要助力。據中國汽車工業協會提供，2017 年，新能源汽車產銷均接近 80 萬輛，分別達到 79.4 萬輛 77.7 萬輛，同比分別增長 53.8%和 53.3%，產銷增速同比提高 2.1 和 0.3 個百分點。2017年新能源汽車市場佔比 2.7%，同比提高 0.9 個百分點。電子、汽車以及其他重點行業盈利能力增強將帶動工業機器人市場需求迎來快速增長期。

2.3. 下游應用廣泛，由汽車和電子逐步向一般工業擴展空間大

中國工業機器人下游應用廣泛，主要的下游市場是汽車與 3C 行業，2016 年汽車、3C 行業工業機器人總銷量佔比達到 78%。目前我國汽車行業的工業機器人密度遠高於其他行業，2016 年中國汽車行業的工業機器人密度達到了 505 臺/每萬工人，其他的下游市場（主要包括金屬、化工、食品行業）的平均工業機器人密度則不到 30 臺/每萬工人，處於較低水平，這種密度差距體現了國內其他下游產業仍具有較大發展空間。目前，汽車和電子行業自動化改造的已經較為成熟，工程項目呈現出了標準化的跡象，判斷未來自動化改造以及工業機器人應用的範圍將進一步向更加“非標”的一般工業擴展，工業機器人行業的景氣有望延續。

綜合來看，我國工業機器人下游行業的需求量在未來將繼續呈增長趨勢，原因有如下三點：

Ø 工業機器人性價比隨著技術不斷提高

總體而言，隨著製造技術的不斷升級，工業機器人成本在不斷下降。工業機器人的平均銷售價格在 2001-2016 年間呈平穩下滑趨勢，除了 2009 年暴漲到 63.31 萬

美元/臺，其餘年份均保持在 43-55 萬美元/臺的價格。2014 年以來，工業機器人均價下跌到 50 萬美元/臺以下，此後價格一直在 45 萬美元/臺左右的水平波動，2015年均價為 43.74 萬美元/臺，創下了價格新低。同時工業機器人的性能隨著技術發展在不斷提高。工業機器人的性價比變化進一步促進了下游行業對工業機器人的需求量激增，尤其是汽車製造業等工業機器人使用量較大的行業。

Ø 人均 GDP 的提高

2017 年我國人均 GDP 達到 5.9 萬元，世界排名第 70 位，相比去年進步 3 名。與 GDP 增速放緩形成對比，2014 以來我國人均 GDP 同比增速不斷上升，2017 年同比增長 9.8%，比去年同比 7.4%高出 2 個百分點。我國製造業 GDP 在 2004-2013年間增長幅度幾乎與人均 GDP 保持協同，而 2012 以來增長幅度開始落後於人均GDP 的上升，側面印證了隨著我國人口紅利的消失，製造業發展受阻。16-17 年製造業 GDP 增速達到 13.3%，是 12 年以來首次增速超過人均 GDP 增速，說明隨著我國工業 4.0 戰略的推進，工業發展已經迎來上升拐點，機器代人的性價比優勢開始凸顯。

Ø 下游行業自身擴張及盈利能力提升的需要

目前中國工業機器人及系統集成最主要的兩大下游應用領域 3C 行業與汽車行業均處於快速增長階段，隨著其市場規模的不斷擴張，工業機器人作為生產線建設的基礎設施可以得到穩定需求來源。同時隨著人口紅利的減少，工業機器人價格的降低與性能的提高，製造業機器代人已成為主流趨勢，下游製造業出於提高自身盈利能力的需要，將產生大量系統集成相關業務的需求，為系統集成商提供穩定增長的訂單體量。

2.3.1. 汽車製造：仍處於新興市場階段，為工業機器人提供穩定需求

隨著以中國、印度為代表的新興市場的崛起，全球汽車生產格局發生了巨大變化，全球汽車生產中心已從歐美轉移到亞洲。2016 年亞太地區的汽車產量總和在全球的佔比超過了 50%，其中中國、日本和韓國的貢獻最大。人均保有量低、潛在空間巨大的新興市場已成為推動全球汽車工業生產的最重要動力。

“十一五”以來，中國汽車產銷保持高速增長，汽車產量由 2005 年的 570.77萬輛上升到 2016 年的 2,811.88 萬輛，汽車銷量由 2005 年的 575.82 萬輛增長到2016 年的 2,802.82 萬輛，年均複合增長率分別達到 15.60%和 15.47%。

受益於國家產業振興政策，2009 年，我國汽車產銷量分別為 1,379.10 萬輛和1,364.48 萬輛，首次超越美國，成為世界第一大汽車生產和消費國。至 2016 年，我國汽車產銷量已分別達到 2,811.88 萬輛和 2,802.82 萬輛，比上年同期分別增長14.76%和 13.7%，高於上年同期 增長率 11.5 和 9.0 個百分點。

儘管中國汽車年銷量已連續 8 年世界第一，從保有量看，我國的汽車行業仍然具有很大的發展潛力。目前我國汽車保有量 2 億輛，保有量佔全球 20%，銷量佔全球 30%。目前我國千人汽車保有量 140 臺，尚未達到世界平均水平，相比發達國家美國（800 輛）、日本（591 輛）、德國（572 輛）更是有很大的差距。

汽車行業作為工業機器人最大的下游市場，2016 年銷量達到 28.3 萬臺，增速達到了 16.9%，比全球汽車行業工業機器人銷量同比增速高出 10 個百分點。總體而言中國仍處於汽車普及期，剛性需求快速提升的二三線地區將繼續為汽車銷量增長提供空間，隨著我國汽車行業總體規模的持續上漲，該市場仍將為工業機器人提供穩定的客戶來源。

2.3.2. 3C 自動化：近年增長迅速，預計將代替汽車行業成為首要客戶來源

3C 產品是電腦、通信和消費電子三類產品的總稱。通信主要是指手機，消費電子則包括數碼相機、電視機、隨身聽、電子辭典、影音播放器等。3C 產業鏈體系非常龐大，以手機為例，其組成零部件將近 20 種。

3C 製造業產業龐大、人工數量多、重複工作多、自動化的應用可以節省人力、縮短生產週期。近幾年，電子製造設備自動化相關功能部件增長率均呈上升趨勢，自動化升級需求明顯。包括蘋果、富士康在內的 3C 終端生產商都在加大自動化升級改造的投資力度。

3c 自動化包括前段零部件加工、中段模塊封裝、後段整機組裝三大環節。以手機生產為例，前段環節包括集成電路（IC）、印刷電路板（PCB）、液晶模組、背光模組、觸摸屏、外殼、電池、攝像頭等零部件製造，中段環節包括主板表面貼裝（SMT）、面板組裝（LCM）,後段環節是指整機組裝、檢測等。

中國作為 3C 製造大國，集中了全球 3C 產業的 70%以上的產能，然而目前我國 3C 行業的自動化滲透率依然很低。工業機器人密度是衡量自動化滲透率的重要指標，我國 3C 行業的平均工業機器人密度僅為 11 臺/萬員工，遠低於世界先進水平。以我國 3C 產能佔比最大的手機制造業為例，目前我國手機產業的自動化需求主要在部件加工，如玻璃面板、手機殼、PCB 等功能性元件的製造，裝配和檢測，部件貼標、整機貼標等方面。我國目前的現狀是部件自動加工小部分自動化，大部分全人工。與發達國家對比，我國在手機制造領域的自動化程度仍處於初級水平。

推動我國 3C 製造行業自動化浪潮的主要動力之一是企業對盈利能力的追求。

3C 製造行業競爭激烈，主要以買方為主導，企業利潤率普遍處於 4%左右的較低水平，企業的盈利水平主要由成本端驅動。因此保持相對較低的運營成本已成為目前3C製造行業的企業的主要目標之一。隨著我國人口紅利的消失，製造業平均工資的不斷上漲，以及工業機器人的性價比的提升嗎，機器代人越來越具有可行性與優越性。越來越多的企業將依靠 3C 自動化來實現降低人工成本與設備投資成本，減少對勞動力的需求，以提高自身的盈利率。

在 3C 自動化升級浪潮中，自動化滲透率低、產能集中度高的中國將成為 3C 自動化相關設備最首要的需求市場。我國 3C 行業的工業機器人銷量 2016 年增速達到了 59%，遠超其他下游市場的銷量增速，總銷量佔比達到 38%，預計 2017 年將代替汽車行業成為我國工業機器人市場最大的客戶源。

2.4. 勞動成本上升，倒逼企業加快自動化改造

我國勞動年齡（15-64 歲）人口比例自 2010 起不斷下滑，由 2010 年的 74.5%下降至 2016 年的 72.6%，由人口紅利帶來的經濟推動作用逐漸消失。與適齡勞動者比例減少對應的是，我國的製造業平均工資持續增長，2009 年至 2014 年的年複合增長率為 13.9%；與之相反，自動化設備的價格卻在逐年下降。隨著機器人的高效性、穩定性、精準性逐漸被認可，工業機器人經濟性愈發明顯，對體力勞動者的替代作用也在日漸顯現，尤其在 2013 年、2014 年，我國工業機器人銷量呈現出了爆發式的增長。預計到 2025 年我國製造業重點領域將全面實現智能化，其中關鍵崗位將由機器人替代。

近年來，我國製造業工人年平均工資不斷升高，這可以作為勞動力成本升高的一個佐證，然而對比整體行業的工資上漲情況，可以看出實際上我國人口紅利的減弱是發生在全行業的：2013-2016 年，全行業就業人員年工資從 4.57 萬上漲至 5.74萬，綜合增長幅度為 25.6%，製造業平均工資從 2013-2016 增長了 26.6%，而製造業工人工資在 3 年間僅上漲了 21.6%，說明工業機器人的經濟替代效應拐點已經出現，工業機器人應用由於勞動力成本升高而推動，而其爆發式的增長以及性價比的不斷提升反過來抑制了製造業普通工人的工資增長速度，人口紅利對我國製造業的推動作用將讓位於技術紅利。

2.5. 核心零部件帶來成本下降，工業機器人性價比提升回收期縮短

國內上游核心零部件廠商進口替代加速，基於本土優勢，價格相較於外企低約20%-30%，幫助我國工業機器人企業實現成本改善。減速機、伺服系統和控制器是工業機器人三大核心零部件，合計佔機器人整機成本的 70%，其中減速器系統佔36%，伺服系統佔 24%，控制器系統佔 12%。由於核心零部件領域技術門檻較高，行業較為集中，市場主要由掌握核心技術的國際廠商壟斷，國內機器人廠商使用核心零部件也絕大部分依賴進口，高昂成本使得工業機器人盈利空間被大面積擠佔。

隨著國內企業持續擴大研發投入及技術升級，目前已有一部分國產企業取得技術突破，核心零部件市場上國內企業佔有率逐漸上升，減速器生產商中南通振康、綠的諧波兩家企業已實現大批量生產，綠的諧波在國內諧波減速器市場滲透率超過80%；伺服系統生產商以埃斯頓發展最為突出，技術水平與國際一流水準接近；控制器方面國內外企業技術差距較小，新松機器人、固高科技均已實現量產。

對比國內主要機器人企業與業內龍頭機器人“四大家族”毛利率情況可得，受益於核心零部件進口替代帶來的成本改善，國內企業毛利率普遍位於平均水平以上，在與國際企業競爭中具備一定價格優勢。

3. 國際巨頭壟斷明顯，核心零部件有待突破

International Standard Organization（ISO）對工業機器人定義為：“工業機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能夠完成各種作業的可編程操作機”。ISO8373 有更具體的解釋：“工業機器人有自動控制與再編程、多用途功能，機器人操作機有三個或三個以上的可編程軸，在工業機器人自動化應用中，機器人的底座可固定也可移動”。U.S.Robotics Industry Association 對工業機器人的定義為：“工業機器人是用來進行搬運材料、零件、工具等可再編程的多功能機械手，或通過不同程序的調用來完成各種工作任務的特種裝臵”。日本工業標準（JIS）、德國的標準（VID）及英國機器人協會也有類似的定義。

在一般的理解中，工業機器人一般由執行系統、驅動系統、控制系統、感知系統、決策系統與軟件、人—機器人—環境交互系統等組成。其中，控制系統是工業機器人的核心組成部分。工業機器人按機械結構形式主要分為：直角座標式（又稱“機械手”）、極座標式、圓柱座標式和關節式。

在全球工業 4.0 的背景下，工業自動化逐步演變為圍繞以工業機器人及成套設備的集成應用為核心。工業機器人的上游核心零部件主要包括三大部分：減速器、伺服電機、控制器，其下游涵蓋各類系統集成業務，按用途可分為搬運/上下料、焊接&釺焊、裝配與拆卸、塗層與封膠、其他，按下游需求分則可分為 3C 自動化、汽車製造、金屬化工、食品製造等。

進口量與國產工業機器人產量凸顯廣闊替代空間。我國目前工業機器人仍以進口為主，近年的進口量與進口金額均為世界第一，未來國產替代空間十分廣闊。中國的國產工業機器人產商持續擴展著自己在國內的市場份額，從 2013 年的 25%增長到了 2016 年的 31%。從 2011-2016 年，中國的工業機器人產商每年的產量保持著平均 31%的年增速。

3.1. 四大外企掌握核心零部件技術，國產品牌謀求突破

與國外主要機器人大國相比，中國工業機器人起步較晚。從上世紀 80 年代“七五”科技攻關開始，我國才開始實現了國產機器人零的突破。21 世紀後，伴隨著我國工業製造業的快速發展，以及工業自動化程度的不斷提高，我國的工業機器人產業實現了空前的飛躍，不但掌握了工業機器人的設計製造技術、控制系統硬件和軟件設計技術、運動學和軌道規劃技術等，還有能力生產部分機器人關鍵零部件，開發出各種用途的工業機器人。

目前工業機器人三大核心零部件：控制器，減速機，伺服電機的製造技術仍然幾乎由國外巨頭壟斷，僅有少數國內領先的機器人企業掌握了機器人的關鍵零部件如控制系統、減速器、伺服機、驅動器的核心技術，絕大部分內資企業只能停留在“組裝”的階段，將已接近成品的各部分模塊組合到一起。

目前我國工業機器人企業規模小、品牌影響力弱，技術、規模和研發都不能和全球四大企業相比。至今雖然國內湧現出了幾家工業機器人領域內的代表企業，如新松機器人、博實股份等，但收入規模約在幾億至十幾億左右，尚未有單個企業形成產值超過 100 億元的企業。2012 年 4 月，科技部發布的《智能製造科技發展“十二五”專項規劃》指出“十二五”期間，我國將攻克一批智能化高端裝備，發展和培養一批高技術產值超過 100 億元的核心企業，預計未來國家可能重點培育幾家具備實力的工業機器人企業。

國產品牌面臨瓶頸，四大家族市場份額超 70%。對於機器人企業來講，關鍵零部件的缺失，特別是控制系統無法實現自產，不僅會造成其機器人產品針對國外機器人在價格上無法形成優勢，進而影響其快速搶佔市場；而且，由於控制系統核心技術的缺乏，內資企業也無法有效地針對客戶的實際需求，對機器人進行二次應用開發，進而無法為客戶提供符合其需求的機器人或整體解決方案。這是國內大部分機器人企業所面臨亟需突破的瓶頸。根據賽迪《中國機器人產業發展白皮書（2016版）》，瑞典 ABB、日本發那科、日本安川和德國庫卡在我國的市場佔有率高達 70%。

國產品牌佔據中低端市場，高端市場仍被外企壟斷。目前，國產品牌在直角座標機器人上的市場佔有率已經達到了 71%，但在技術要求更高的多關節機器人的市佔率則僅為 21%，平面多關節機器人更是隻有 11%的市佔率。外企依然佔據了我國工業機器人的高端市場。

國產企業逐漸取得技術突破，龍頭企業處於上升期。從工業機器人成本比例看，三大核心零部件綜合佔到了工業機器人制造成本的 72%，包含了工業機器人主要的利潤空間，因此眾多國產廠家均試圖通過研發突破技術壁壘，擴展市場業務，提高市佔率，從而進一步提升毛利潤。減速機領域，南通振康目前設計的減速機除了壽命以外的其他核心指標均達到甚至超過了進口水平；伺服系統與控制器領域，埃斯頓、拓斯達等龍頭企業正在政府支持下不斷創下市值新高。

3.1.1. 減速機：技術壟斷難以突破

減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝臵。在原動機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用，在機械傳動領域是連接動力源和執行機構之間的中間裝臵，它的性能直接決定了機器人控制精度，運行平穩性。

減速機主要分為 RV 減速器與諧波減速器兩類。相比於諧波減速器，RV 減速器具有更高的剛度和迴轉精度。因此在關節型機器人中，一般將 RV 減速器放臵在機座、大臂、肩部等重負載的位臵，而小臂、腕部或手部多采用諧波減速器或行星輪減速器。

在國產機器人核心零部件中，減速機佔比最高，平均達到整機成本 36%。

根據測算，若 2020 年國內機器人總銷量達到 20 萬臺，其中單價為 20 萬，則整個工業機器人（不包含系統集成）的市場空間約為 400 億，從銷售端考慮，若按照上文減速機 36%的價值量佔比，則 2020 年國內減速機市場的規模將達到 144 億。其中從數量上來看，RV 減速機和諧波減速機佔比為 6:4，目前世界範圍內 RV 減速機企業主要包括納博特斯克、Spinea 和住友，其中納博特斯克佔據 90%以上的 RV減速器市場份額；諧波減速機則主要由 Harmonic 壟斷。兩家公司共同壟斷了 70% 的全球減速器市場，包括 ABB、FANUC、KUKA 等國際主流機器人廠商的減速器均由上述兩家公司提供。

減速器製造技術上國產產家和納博特斯克、Harmonic 等外企差距較大，短期內難以突破。技術的差距不僅表現在研發難度上，還體現在國產減速器成本普遍偏高，使得一部分國產廠家雖然已經擁有自主研發的減速器，但是由於成本問題依然無法投入大規模量產。目前國產減速器廠家中只有南通振康、綠地諧波達到了大批量生產階段並擁有穩定的訂單來源。

我國主要的 RV 減速器廠家包括南通振康，浙江恆豐泰，雙環傳動，秦川機床等。其中南通振康設計生產的減速器產品已經成功批量生產，在埃夫特、埃斯頓等國內企業成功應用，2017 年產量已經達到 1.5 萬臺。秦川機床目前其自主開發的機器人減速器專用成套工藝裝備和系列化機器人減速器產品成功銷往近 200 家國內外機器人生產企業，2017 年實現銷售收入同比增長 135%。

雙環傳動在 14 年投入募集資金 3 億元，目標 2018 年年產 6 萬臺減速器，據 2017半年報披露，產品已經研發完畢，已和國內諸多主流機器人制造企業達成小批量供貨協議。浙江恆豐泰目前達到了小批量生產階段，部分型號產品已經在埃夫特、博實等企業應用驗證。2018 年 3 月 19 日，公司公告與埃夫特簽訂《關節減速機戰略合作協議》。根據協議，埃夫特將在 2019 年 6 月 30 日前向公司採購 10000 套 RV 減速機。

其中上海機電在 2013 年 5 月以現金增資入股納博傳動 51%股權，共同合作機器人項目，並開發精密減速器。納博傳動系納博特斯克子公司，納博特斯克於 2016年與上海機電合資在常州工廠投產 RV 減速器項目，目前已經提前達到 10 萬臺/年的產能，中遠期計劃達到 20 萬臺的年產能。

我國主要的諧波減速器廠家包括綠的諧波、浙江來福、中技克美、鑫拓機器人等。綠的諧波是國產諧波減速器第一品牌，是《機器人用諧波齒輪減速器》國家標準的主要起草方， 2016 年銷售超過 6 萬臺，2017 年銷售突破 2 億。浙江來福於 2014年 10 月正式投產雙圓弧齒形緊密諧波傳動減速器，目前已成功生產出 40 多種規格的機器人減速產品。其他國產廠家的諧波減速機則尚未達到批量生產階段。

3.1.2. 伺服系統：國產替代開始加速

伺服系統是使物體的位臵、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標（或給定值）的任意變化的自動控制系統。伺服電機是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝臵，在機器人中用作執行單元，是影響機器人工作性能的主要因素。伺服電機主要分為步進、交流和直流三類，機器人行業應用最多的是交流伺服，約佔 65%，伺服電機與控制器關聯緊密。

伺服系統下游應用廣泛，包括機器人、數控機床、電子製造等所有精確定位需求的高端裝備製造行業。伺服系統作為運動控制部件，是裝備自動化和精細製造的必備核心部件，精益裝備需對位移、速度、力矩等運動要素進行精密控制，這些都需要高精度伺服系統來實現。

伺服系統市場外資企業佔據絕對優勢，國產廠家進口替代開始加速。2014 年，中國伺服系統市場的份額前三名均為日系品牌，分別為安川電機、松下、三菱電機，日系品牌憑藉良好的產品性能與極具競爭力的價格，總份額達到了 45%。西門子、博世、施耐德等歐系品牌則佔據高端市場，整體市場份額在 30%左右。2014 年國內企業整體份額低於 10%，其中市場份額排入前 15 的有且僅有埃斯頓一家，市佔率在 2%左右，而目前國產品牌市佔率已經達到約 20%，國產替代開始加速。

下游應用爆發，伺服系統處於快速發展成長期。近年來，隨著下游新興產業 3c電子、新能源汽車、機器人的爆發，伺服系統在工控自動化市場的比重持續上升。由於工控自動化市場本身的發展向好，加上下游市場的刺激，伺服系統的增速預計將在未來進一步加快。按照伺服系統 24%的佔比來看，到 2020 年國內機器人用伺服系統的市場將達到 100 億。

目前，我國伺服系統自主配套能力已現雛形，有望進一步加快國產替代。

3.1.3. 控制器：國內外技術差距小

機器人控制器是機器人控制系統的核心大腦。控制器的主要任務是對機器人的正向運動學、逆向運動學求解，以實現機器人的操作空間座標和關節空間座標的相互轉換，完成機器人的軌跡規劃任務，實現高速伺服插補運算、伺服運動控制。機器人控制器由機器人控制器硬件和機器人控制器軟件組成。機器人控制器的軟件部分是工業機器人的“心臟”，隨著科技的發展，工業機器人從下位機到上位機的應用軟件方面都有了不同程度的研究成果。

控制器的技術門檻較低，國內外企業技術差距較小，國內大部分具有大批量生產控制器的產家均具有自主開發控制器的能力。目前國外主流機器人廠商的控制器在通用的多軸運動控制器平臺基礎上自主研發而成，各品牌機器人均有自己的控制系統與之匹配。因此，控制器的市場份額基本和機器人保持一致，國內企業控制器雖然與外企的技術差距相對較小，但是由於缺乏平臺基礎，國產產家制造的控制器多為封閉結構，存在開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網絡功能等缺點，已不能適應智能化和柔性化要求。開發模塊化、標準化機器人控制器，各個層次對用戶開放將是是未來機器人控制器的一個發展方向。同時隨著微電子技術的快速發展，處理器的性能越來越高，成本越來越低廉，高性價比的微處理器使得開發低成本、高性能的工業機器人控制器成為可能。

國內控制器市場規模持續上升，預計 2020 年國內工業機器人用控制器市場將達到 48 億，國內的機器人控制器產家主要包括新松機器人、新時達、廣州數控、華中數控、匯川科技、固高科技。其中新松的 SIASUN-GRC 機器人控制器具有自主版權，採用交流伺服驅動，絕對碼盤檢測和大屏幕漢字示教編程盒等多項最新技術，整體性能已達到國際先進水平，是國內第一個可商品化的機器人控制器，具有小批量生產能力。固高科技從 2001 年就開始研發四軸機器人控制器，2006 年涉足六軸機器人控制器，是國內最早研究機器人控制器的企業之一，截止目前，固高控制系統涵蓋了從三軸到八軸各類型號機器人，其中技術難度最大的八軸機器人控制系統已經可以實現批量生產。華中數控則早在 1999 年就開發出了華中 I 型機器人的控制系統，經過近 20 年的發展，在控制器領域已具備較大的技術優勢，研發出了較為成熟的 CCR 系列機器人控制系統。

3.2. 國產企業集中系統集成領域，針對個性化需求積累客戶資源

根據產業鏈進行劃分，我國的工業機器人產商可以分為機器人單元產品供應商與機器人系統集成商。由於目前三大核心零部件技術為外國所壟斷，我國目前的工業機器人產商多集中於系統集成業務。

系統集成指通過結構化的綜合佈線系統和計算機網絡技術，將各個分離的設備、功能和信息等集成到相互關聯的、統一和協調的系統之中，使資源達到充分共享，實現集中、高效、便利的管理工業上的系統集成涉及到把工業機器人本體、機器人控制軟件、機器人應用軟件、機器人周邊設備結合起來成為系統，應用於焊接，打磨，搬運/上下料、機加工等工業自動化。

國外巨頭由於掌握工業機器人的核心零部件，相對來說其工業機器人本體具有明顯的性能和價格優勢，毛利率較高，國內生產工業機器人本體的企業很難在同一級別的性能和價格上與之匹敵。相較於機器人單元產品供應商，機器人系統集成供應商還要具有產品設計能力、項目經驗，並針對不同領域的客戶的個性化需求，提供可適應不同場景、需求的成套裝備，屬於典型的下游行業導向的市場，根據每個下游行業自動化產品應用的複雜程度，以及行業本身工藝的複雜程度與項目的規模，對系統集成商的依賴程度各不相同，此類定製化的應用和設計導致了系統集成的分區域和分行業特點，市場空間和毛利率都較高。目前汽車、3C 等行業規模較大，控制工藝複雜，因此係統集成業務的市場規模較大，而食品等行業規模較小，市場規模較小。

我國的系統集成商多為依靠高校背景或行業積累成長起來的企業，相關上市公司包括新松機器人、博實股份、天奇股份、華恆焊接、華昌達、華中數控，以及收購明匠智能的黃河旋風等。

3.2.1. 國內機器人系統集成商的優勢與不利因素

相對於核心技術為外企所壟斷的單元產品領域，國內系統集成商相比於外企具有一定本土優勢，主要體現在客戶渠道、人才渠道、價格三方面。

客戶渠道方面，國內系統集成商相較外企更為熟悉國內市場以及各個下游市場特點，管理層的人脈優勢更為明顯，尤其是私企，能夠更靈活的響應客戶的個性化需求，有效率的進行跑馬圈地。

人才渠道方面，我國目前工程師勞動力市場飽和，工程師供給充足且價格相對低廉，隨著我國高等教育人口比例不斷提升，我國工程師後續供給仍會保持供大於求的狀態，本土系統集成商可以持續獲取工程師紅利。

價格方面，與國內具有相似業務的國外系統集成商價格會比國內高出20%-30%，本土系統集成商價格相對低廉，有競爭優勢。

同時，系統集成業務相對於其他工業機器人業務來說，存在著制約其規模發展的不利因素，主要包括技術門檻高，項目差別大，墊資壓力大三方面。

技術門檻方面，下游客戶對系統集成商的項目經驗、研發水平、資金實力要求嚴苛，行業進入門檻相對較高。同時由於系統集成所依賴的機器人零部件的核心技術主要被國際廠商所掌握，大部分國內自動化系統集成企業較難針對客戶實際需求對系統進行有效的二次開發，因此在自動化相關設備及整體解決方案的會遭遇設計上一定障礙。這種技術瓶頸會制約新系統集成商的進入與已有系統集成企業的進一步發展。

項目差別上，系統集成業務目前仍處於非標準化階段，即使是同一下游應用領域的項目，也會由於客戶的個性需求而標準不同。而不同下游領域的系統集成業務差別更是千差萬別，從方案設計，安裝調試，客戶試用，付款模式，不同行業的項目都會有其特殊性，因此，同樣的標準化設備無法有效滿足不同企業的實際需求，系統集成商必須根據企業的實際情況經過定製化改造才能滿足企業需求，一個下游領域的系統集成經驗難以複製到其他下游領域，這導致大部分系統集成商集中於某幾個下游領域，業務規模難以做大。

墊資壓力方面，系統集成企業付款一般採用“3331”的方式，即圖紙通過審核後拿到 30%，發貨後拿到 30%，安裝調試完畢後拿到 30%，最後 10%為質保金。按照這種付款方式，系統集成企業通常需要墊資。一旦項目數量增多或者訂單體量增大，系統集成企業會面臨巨大的現金流壓力，從而限制其接單數量，制約其擴張速度。

為吸引多方資本，知名系統集成商明匠智能率先在國內發起 IPP 模式，即“政府公共資本-企業社會資本-產業基金”，在 IPP 模式中，下游生產企業在項目初期不需要自有資金改造生產線，而是通過政府的公共資本和企業社會資本共同推進工業4.0 改造。在基金項目開始之後，企業就能收到墊付款項，用於改造工程款項，縮短了企業應收時間。

目前明匠智能的已經有接近 20 個 IPP 項目落地，充分證明了 IPP 模式的可行性。 IPP 產業基金通過對社會的資源、資金的整合，為企業升級改造和數字化轉型升級，募集了資本，最後將收益和風險分攤到了整個社會。這將會是系統集成企業解決解決墊資壓力一個參考方向。

3.2.2. 國內機器人系統集成市場的未來趨勢

由於工業機器人系統集成下游應用極其廣泛，項目與技術的差異性巨大，這決定了系統集成市場很難出現一家獨大的情況。目前各家系統集成商多深耕於一部分細分下游市場，而隨著工業機器人市場的不斷擴張，系統集成市場規模也隨之擴大，湧現出了一批具有雄厚的技術實力、先進的管理水平的系統集成商，跨行業的趨勢已經逐漸顯現，積極拓展其它行業的系統集成業務已經成為龍頭集成商發展的一部分。

A．行業標準的建立成為共同目標

隨著我國工業化浪潮的推進，製造產業呈現出明顯的發展趨勢，產品的個性化需求越來越強，生命週期越來越短，結構愈加複雜，同時隨著我國人工成本的不斷提高，生產組織方式也在發生著轉變，異地化的分工與協同越來越重要。然而由於缺乏統一的行業標準體系，各個廠商對產品結構和技術的保護一定程度上阻礙了市場開放標準的運行，所以在整合系統上會面臨系統兼容問題，導致系統集成度較低，造成使用與信息傳輸交換上的不便。

國務院於 2017 年 11 月 27 日發佈《關於深化“互聯網+先進製造業”發展工業互聯網的指導意見》，提出工業互聯網的發展計劃。國務院指出，要在 2025 年“基本形成具備國際競爭力的基礎設施和產業體系，覆蓋各地區、各行業的工業互聯網網絡基礎設施基本建成”，並在 2018-2020 年三年起步階段，“初步建成低時延、高可靠、廣覆蓋的工業互聯網網絡基礎設施，初步構建工業互聯網標識解析體系，初步形成各有側重、協同集聚發展的工業互聯網平臺體系，初步建立工業互聯網安全保障體系”。

在此背景下，構建一套合理的行業標準，在協議和信息的傳輸交換處理上做到統一，避免後期信息的堆積而無法得到有效利用，實現標準的開放和統一，已然成為政府、集成商和設備商、工程商的共同努力的目標。

B．強調軟硬件結合，研發能力成為競爭力保障

就目前的機器人系統集成市場而言，市場正朝著強調軟硬件結合的方向邁進。對工業數據的利用與工業物聯網的構建越來越受到重視，有著軟件優勢的企業在系統集成領域能獲得競爭優勢將會更加明顯。單純的硬件集成已經越來越透明化，利潤也逐年下滑，面對市場競爭格局逐漸穩定，強大的研發能力將是各大龍頭系統集成商保持核心競爭力的保障。

C．在優化的自動化平臺上，培育自主核心解決方案

系統集成商結合自身對工藝和應用的理解，可以挖掘並嵌入自主知識產權的程序或模塊，並對集成方案進行封裝，融合，就可以將嶄新的品牌推向市場，系統集成商都培育和打造了很多具有自主知識產權的核心解決方案，並取得了業內的廣泛認可。系統集成商作為企業的合作伙伴，就意味著公司致力於基於某個自動化平臺發展自己的業務，供應商的系統平臺為集成商淋漓盡致地實現系統集成提供了很好的基礎。

很多自動化廠商適時拓展了應用領域，除了能夠提供基礎的自動化控制平臺之外，還能夠面向企業生產的整體環節，為優化生產製造過程提供可視性、可控性、預測性極強的整體解決方案。在基礎的自動化平臺搭建完成後，未來在企業信息層和生產控制層的結合上會產生巨大的需求並引發更大的投資，也為集成系統的後續市場推廣奠定了良好的品牌基礎。(END)

分析師簡介：

劉軍：機械行業首席分析師，2016年加入東北證券研究所，2013年新財富最佳分析師第四名，水晶球賣方分析師第四名。2014年新財富最佳分析師第五名。

張晗：美國杜蘭大學金融學碩士，2016年加入東北證券研究諮詢分公司，任機械行業研究助理。

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