机器人行业的全面分析，来大概了解一下吧！ | 了解机器人

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最近机器人板块比较火，来看看机器人行业全解析吧，文章为主要用于帮助大家对机器人行业有一个大致了解，不做具体推荐之用。

最近马斯克表示将在9月30日的特斯拉AI日，正式发布 Optimus 人形机器人原型机，并且有望在明年开始量产。而且前不久特斯拉(中国)又在抖音号上暗示机器人计划，同时外资对埃斯顿的持股比例又突破28%的暂停买入线，特斯拉急于量产机器人、加之外资大幅加仓工业机器人龙头，市场是嗅到不一样的味道。

一、机器人的发展历程

当前机器人经历三个发展阶段，第一代是程序控制机器人，程序控制机器人是在特定的场景中完全按照事前装入的程序步骤进行工作，一旦环境和任务发生变化就要重新设定程序，这类机器人人工智能低下，主要简单模拟运动功能，执行拿取、搬运、包装、简单加工。汽车制造厂的机械臂、工业机器人、分拣机器人都是这一类。

第二代机器人是自适应机器人，相比第一代机器人已经配备了传感器，能够根据环境变化通过视觉、听觉和触觉等做出感知，并且根据环境变化，调整自身行为。近些年路上比较常见的5G物流机器人、送餐、迎宾机器人都是这一类，这一类能够识别障碍物和人物，做出闪避或其他动作，有些甚至能够进行语音互动。

第三代机器人是智能机器人，这类机器人已经具备复杂运动、深度自适应调整功能，甚至具备类人特征，另外具备人工智能，能够独立思考，进行感知互动、语音互动等，能够灵活多变的处理复杂问题。比如波士顿机器狗、特斯拉擎天柱机器人。当下国内主流还是以工业机器人为主的第一代和第二代机器人，但第二代机器人增长迅速，第三代机器人产品还比较少。但国内已经有部分公司发展出第三代机器人，比如说优必选的Walker X、钢铁侠科技公司的ARTrobot，已经具备不低的人工智能和灵活性。

二、国内外机器人行业迅猛发展，各细分赛道高速发展

近十年全球机器人规模持续增长，特别是金融危机后，制造业回流欧美，拉动全球机器人增长提速，金融危机后工业机器人出货量逐年大幅增加，从2010年的12.1万台的安装量增长到2020年38.4万台，年平均增速超13%，欧洲、日本占据工业机器人领域的半壁江山，成为全球的领导者，实现自传感器、控制器、精密减速器等部件的完全自主化。全球服务机器人虽然后发向上，市场规模也没有工业机器人大，但最近10年增长迅速，市场规模从2016年的54亿美元增长至2020年的110.3亿美元，年均复合增长率达19.9%，服务机器人应用更加广阔，广泛用于家庭、娱乐、物流、医疗等生活各个方面，未来降本后将更加有利于市场化推广。

近十几年我国机器人行业稳步发展，市场规模和行业收入逐步扩大，2021年机器人市场规模已经达到830多亿，相比2017年增长超一倍，年均复合增长率超20%，其中工业机器人市场占比超53%，服务机器人占比47%。

工业机器人我国自2013年以来连续8年成为第一大应用市场，除了2019年外，产销量总体持续增加，2020年工业机器人产量突破20万套达到23.71万套，同比增长19.1%，2021年达36.60万套，同比增长44.9%。近些年市场销量也总体呈增长趋势，仅2019年出现小幅下降，同比下降2.1%。2020年后随着后疫情时代的到来，随着制造业复苏和自动化升级的需要，提升工业机器人的需求，2021年工业机器人销量达24.8万台，同比增

长46.1%。2020年工业机器人市场规模422.5亿元，同比增长18.9%。到2022年，国内市场规模进一步扩大，预计将逼近500亿元。当前工业机器人已经在汽车、电子、装配、搬运、焊接等行业深入应用和发展。工业机器人增速和国内经济相关性较高，经济增速放缓影响工业机器人销量，2021 年工业机器人产量大幅增长，累计 36.6 万台，同比 44.9%，但受经济下行以及疫情冲击影响，工业机器人单月产量增速自去年下半年开始放缓，从50%增速一路下降到15%左右。

服务机器人包括家用服务机器人、公共服务机器人和特种服务机器人，服务机器人虽然起步晚但进步快，和国外公司差距小，甚至部分产品应用已经领先全球。服务机器人市场同样增长迅速，2020年国内特殊作业机器人营收增速达到24.7%，服务消费机器人营收增速31.3%，，截至到今年4月份，近一年单月月均产量均超过60万套，2021年服务机器人的市场规模达到302.6亿元，较2020年增长36.18%，处于快速增长阶段。当下我国服务机器人有些产品在全球具备先发优势，已经在家用扫地、陪伴、清洁、仓储物流、送餐、酒店服务、医疗等应用领域逐渐落地。

三、政策、技术、价值三重驱动，推动行业发展。

当下国内机器人产业是面临三重驱动：第一重驱动是政策驱动，为进一步优化机器人的产业结构，实现产业升级，我国先后出台一系列促进机器人产业发展的政策，这些产业顶层设计的出台为机器人产业发展提供重要指引，其中去年发布的机器人产业十四五规划尤为重要。提出到2025年，一批机器人核心技术和高端产品要取得突破，关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平，形成一批具有国际竞争力的领军企业及专精特新“小巨人”企业。

去年的十四五规划对机器人行业是给出更高级别的目标指引，未来将推动第三代机器人的研发和制造，增加高端产品供给。未来将面向制造业、采矿业、建筑业、农业等行业，以及家庭服务、公共服务、医疗健康、养老助残、特殊环境作业等领域需求，推进工业机器人、服务机器人、特种机器人重点产品的研制及应用，推动产品高端化智能化发展。

第二重驱动是技术驱动，当下国内AI技术、核心零部件等技术的突破，打破国外市场的垄断，为国内机器人行业发展奠定基础。机器人是集计算、感知、智能为一体，是需要AI技术、深度学习、智能计算、图像技术、语音互动、自然语言、物联网等相关技术的配合。目前美国在人工智能领域拥有绝对的技术优势，但我国相关技术近十年来奋起直追，在图像识别、语音互动识别、人机交互等已经接近全球领先水平。我国的人工智能在技术开发和市场应用方面都处于全球领先地位，据2020年人工智能报告数据，中国人工智能专利申请已经超过了美国成为世界第一，约占全球申请量的74.7%，中国已经建立起世界领先的AI研究体系。

不仅仅是AI技术，而且机器人零部件上国内也是直追日欧，基本能够实现核心零部件国产化，机器人四大核心零部件：减速器、伺服系统、控制器和传感器。减速器市场目前75%的市场份额占据在日本厂商手里，但许多国产厂商已经脱颖而出，高精度RV减速机和谐波减速机，国内已经有一些可替代产品，特别是谐波减速机已经有一定市场份额。伺服系统国内厂商在市场份额和技术水平上已经追赶国际领先水平，当下国内市场份额中日本安川和国产汇川并列第一，中小功率伺服电机已经实现国产化。控制器上，国产控制器和国外公司差距不大，国内厂商已经开发独立控制系统，实现自主可控。传感器上，国内产品质量和工艺已经明显提升，已经实现部分国产化，但传感器芯片依旧被卡脖子。

第三重是价值驱动，发展机器人满足人们多重需求，首先是补充劳动力、推动生产自动化需求。人口老龄化是全球和中国面临的一大难题，中国老龄人口即将突破2亿，生产体系的劳动力越发减少，劳动力缺口增大，机器人能解决劳动力不足的情况，而且工业机器人能大幅降低人工成本，也能推动生产制造更加自动化和智能化，提高企业生产效率。同时未来机器人将能应用到包括陪伴、清洁、仓储物流、送餐、酒店服务、医疗等人们生活方方面面，比如说物流机器人满足送餐和投送快递需要，医疗机器人协助医生进行手术、消毒、看护等，另外家用机器人有清洁、陪伴、看护老人小孩等多种功能。

四、机器人产业链哪些环节重要？国内情况如何？

哪些硬件环节具备产业链机会？从价值链来看，上游零部件对机器人成本极为重要，三大核心零部件控制系统、伺服系统、减速器分别占总成本的 12%、22%、32%，合计成本占比近 7 成。控制器相当于工业机器人的大脑，包括硬件、底层软件、上层功能应用软件等，核心技术为软件算法，控制器硬件方面国内外技术基本无异，软件算法方面国外企业优势凸显。控制器在中国的市场规模从 2015 年 20.7 亿元增至 2018 年42亿元，年复合增速 26.6%。市场主要以发那科、库卡、ABB、安川电机为主导，CR4 占据约 53%市场份额，国内品牌市场仅占不到16%的份额，所以控制器市场国产替代空间大，但目前国内企业竞争力有限，但比如汇川、埃斯D、新时达、华Z数控等企业相对有一些优势。

伺服系统是机器人的执行器，利用电动机产生的伸拉力矩驱动机器人，使机器人得以做出各种动作。伺服系统主要由伺服驱动器、伺服电机、编码器三部分构成。机器人可移动的关节数目愈多，自由度越高，位移精准度也越出色，所需使用的伺服电机数量就相对较多，所以越精密的机器人，其内的伺服电机数量越多。目前全球伺服系统日系、欧美系、国产三分天下，近年来国内伺服系统行业发展迅速，规模稳速增长，从 2012 年 52 亿元增长至 2018 年 116.53 亿元，年复合增长14.39%。广泛应用于电子制造、机床工具、纺织机械、包装机械、机器人等行业。国内伺服系统研发起步较晚，2000 年后开始自主研发，但有后发优势，国内企业有埃斯D、汇川、雷赛智N以及台湾的台达等，国内企业已经抢占一定比例的市场份额，但占比仍有待提升。

减速器是工业机器人必不可少的核心零部件之一。减速器是一种精密的动力传达部件，是连接伺服电机和执行部件之间的中间装置，是机器人中技术壁垒最高的一个，因此减速器的精度、负载和寿命等要求极高。全球减速器市场基本被日系企业纳博特斯克和哈默纳科所垄断，占据全球70%以上的市场份额。根据 GGII 数据显示，目前国内机器人减速器 70%以上份额仍被外资企业垄断，国产减速器份额占比不足 30%，国产替代空间较大。近年国内谐波减速器的进步较为明显，工艺技术水平已达国际水准，RV 减速器技术差距仍有距离。国内减速器相关企业包括谐波的绿的谐B、RV 减速器的秦川、双环传D等

最后智能机器人的核心在于AI人工智能，人工智能使得机器人能够感知、决策和执行。首先是智能机器人背后需要极大的算力需求，才能完成思考、决策和执行，因为智能机器人需要庞大数据构建神经网络，而处理数据又需要较大的运算量， 因此对算力、矩阵运算、效率要求极大，这就需要智能机器人公司采用超强的AI处理器芯片，比如特斯拉的Dojo D1芯片。除了芯片之外，机器视觉完成机器人感知系统，神经网络帮助机器人从环境中学习，把结果储存于网络突触链接中，神经网络应用于事物的识别、规划、假设、训练/测试等各个环节。

特斯拉人形机器人的落地也有机会带来国产零配件及AI机会的机会。

一、具备 AI 能力的机器人厂商：商汤、寒武纪、海康威S、科大X飞。

二、核心零部件企业：绿的谐B，谐波减速器的国内行业龙头，市场占有率达到21%，受益于国产化率和全球市占率稳步提。双环传D作为全球领先的齿轮传动部件供应商，RV 减速器技术实力领先。汇川技S覆盖伺服系统、控制系统等机器人核心零部件，在本土品牌中占据领先地位。 埃斯D，国内工业机器人行业龙头，是中国少数具有控制器、伺服系统等机器人核心部件自主核心技术的机器人企业。

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