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“机器人+” 系列机器人研究框架-浙商证券.pdf

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资源描述

1、2023年1月31日“机器人+”系列:机器人研究框架机器人行业深度报告行业评级:看好分析师邱世梁分析师王华君分析师施毅分析师陈杭邮箱邮箱邮箱邮箱电话18516256639电话18610723118电话18621369158电话18616115287证书编号S1230520050001证书编号S1230520080005证书编号S1230522100002证书编号S1230522110004证券研究报告目录C O N T E N T S工业机器人驱动因素:人工替代、国产替代、技术升级产业链:上游核心部件、中游本体制造、下游集成未来:人形机器人风起010203电控系统控制和驱动是机器人关键电路控制

2、:需求引领MCU向更高性能升级驱动:需求升级+工艺换代,功率半导体快速发展传感器识别外部信息的“器官”在机器人中的应用繁多机器视觉:为机器植入“眼睛”和大脑204AI芯片特斯拉人形机器人使用自研FSD芯片自动驾驶领域即为机器人芯片落脚点AI芯片与模型算法交替发展目录C O N T E N T S软件开源化加速新技术研发与传播智能算法赋能机器人工作能力伴随算法进步,机器人应用领域深化050608磁材稀土永磁钕铁硼具有显著优势高性能钕铁硼需求旺盛,新能源与机器人引领需求结构变化预计2025年工业机器人销量对应的高性能钕铁硼需求超2万吨轻量化机器人轻量化发展分析机器人轻量化材料对比对标汽车轻量化市场

3、分析307电机机器人运动驱动力电机主要分类电机市场竞争格局工业机器人01Partone驱动因素:人工替代、国产替代、技术升级产业链:上游核心部件、中游本体制造、下游集成未来:人形机器人风起4中国将机器人分类为工业、服务、特种机器人三大类015机器人分类IFR标准与国内标准分类存在差异资料来源:IFR,浙商证券研究所p 机器人分类:国际标准中,ISO(2021)将机器人划分为工业机器人、服务机器人以及医疗机器人。IFR将机器人划分为工业机器人以及服务机器人;我国2020年新标准将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人和其他机器人。家政服务机器人教育娱乐机器人养老助残机器人农业机器人专用清

4、洁机器人物流机器人医用机器人巡检维护机器人建筑破拆机器人水下机器人救援安保机器人国防机器人动力人体外骨骼移动平台公共游乐机器人多关节机器人机器人(IFR)工业机器人(41%)服务机器人个人家用(40%)专业服务机器人(19%)SCARA机器人并联机器人线性机器人圆柱机器人机器人(中国)工业机器人(53%)服务机器人(35%)特种机器人(13%)焊接机器人搬运机器人码垛机器人包装机器人喷涂机器人切割机器人净室机器人家用服务机器人医疗服务机器人公共服务机器人军事应用机器人极限作业机器人应急救援机器人机器人政策持续推出,推动行业发展016资料来源:中国政府网,国务院、工信部、科技部等,浙商证券研究所

5、(标红为涉及工业机器人)时间名称内容2016.3十三五规划加快构建智能穿戴设备、高级机器人、智能汽车等新兴智能终端产业体系和政策环境。2016.3机器人产业发展规划(2016-2020)重点发展弧焊机器人、真空(洁净)机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载AGV等六种标志性工业机器人产品。2016.9智能制造发展规划(2016-2020)研发高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备等关键技术装备。2016.12关于促进机器人产业健康发展的通知推动机器人产业理性发展,强化技术创新能力,加快创新科技成果转化。2017.4国务院关于推进供给侧结构性

6、改革加快制造业转型升级工作情况的报告培育创建新材料、机器人等制造业创新中心,启动国家制造业创新中心网络化布局的顶层设计。2017.9国务院办公厅关于进一步激发民间有效投资活力促进经济持续健康发展的指导意见鼓励民营企业进入“互联网”、大数据和工业机器人等产业链长、带动效应显著的行业领域。2017.11增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)重点发展智能机器人、现代农业机械、新材料、制造业智能化、重大技术装备等九大重点领域。2017.11国务院关于深化“互联网先进制造业”发展工业互联网的指导意见围绕数控机床、工业机器人、大型动力装备等关键领域,实现智能控制、智能传感、工业级芯片与网

7、络通信模块的集成创新。2018福建、江苏、黑龙江、辽宁、山西、河北等省级行政区纷纷制定符合地区产业发展进程的政策,促进智能机器人、伺服电机、控制技术等发展。2019.10产业结构调整指导目录重点鼓励发展人机协作机器人、双臂机器人、弧焊机器人、重载AGV、专用检测与装配机器人集成系统等产品,以满足我国量大面广制造业转型升级的需求2019.10制造业设计能力提升专项行动计划(2019-2022年)在高档数控机床和机器人领域,重点突破系统开发平台和伺服机构设计,多功能工业机器人、服务机器人、特种机器人设计等。2021.3十四五规划推动机器人、先进轨道交通装备、先进电力装备、工程机械、高端数控机床、医

8、药及医疗设备等产业创新发展。2021.4“十四五”智能制造发展规划研发智能焊接机器人、智能移动机器人、半导体(洁净)机器人等工业机器人。2021.12“十四五”机器人产业发展规划到2025年我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。“十四五”期间,将推动一批机器人核心技术和高端产品取得突破,整机综合指标达到国际先进水平,关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平;机器人产业营业收入年均增速超过20%。2023.1“机器人+”应用行动实施方案目标到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。“机器人+”,类比之前“新

9、能源+”,战略意义重大!017资料来源:工信部,浙商证券研究所p 1月19日,工业和信息化部等17部门联合印发“机器人+”应用行动实施方案,要求到2025年,制造业机器人密度较20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,机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。p 相较于过去诸多机器人行业政策,此次行动方案着眼点更加具体。方案聚焦10大重点领域:1)经济发展:制造业、农业、建筑、能源、商贸物流;2)社会民生: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。2022-2024年机器人行业平均PE分别为51、35、26X0182022-2024年机器人行业平均P

10、E分别为51、35、26X资料来源:wind一致预期(2023/1/19),浙商证券研究所子行业证券代码可比公司市值归母净利润(亿元)EPSPEPBROE(亿元)2022E2023E2024E2022E2023E2024E2022E2023E2024E(LF)(2021)机器人本体002747埃斯顿2181.843.054.350.210.350.5011972508.25%300607拓斯达652.032.743.530.480.640.833224182.93%688255凯尔达300.530.881.270.681.121.625734242.75%688097博众精工1384.065.

11、558.050.911.251.813425173.98%603666亿嘉和795.187.119.312.493.424.48151183.018%688290景业智能661.201.682.341.452.042.845540286.825%688084晶品特装620.711.041.520.941.372.008759413.710%002698博实股份1535.727.6910.370.560.751.012720154.917%核心零部件-减速器002472双环传动2405.658.0810.730.660.951.264230222.67%688017绿的谐波2022.313.21

12、4.361.371.912.5988634610.710%002896中大力德370.721.091.770.480.721.175134213.611%300403汉宇集团392.362.63-0.390.44-1615-2.214%核心零部件-工控300124汇川技术180342.0654.3569.651.582.042.624333269.622%688320禾川科技791.502.413.430.991.592.275333235.217%行业平均5135265.012%驱动因素一:人工替代019中国65岁以上人口比例连续5年增长,2021年达14%资料来源:世界银行,联合国,国家统

13、计局,华经产业研究院,浙商证券研究所0%2%4%6%8%10%196020002019全球人口老龄化比例2019年世界65岁以上人口比例达9%0%3%6%9%12%15%201620172018201920202021中国人口老龄化比例我国15-64岁人口比例自2010年开始下滑-200020040060080010001200-0.2%-0.1%0.0%0.1%0.2%0.3%0.4%0.5%0.6%0.7%0.8%0.9%200020022004200620082010201220142016201820202022总人口增速人口增长(万人)2022年我国总人数负增长,同比下滑0.1%20

14、16-2021年中国就业人员平均工资CAGR约9%0%2%4%6%8%10%12%0246810201620172018201920202021国内就业人员平均工资(万元)yoy(%)0%1%2%3%4%5%6%7%8%012345672010201120122013201420152016201720182019美国人均国民收入(万美元)yoy2010-2019美国人均国民收入复合增速约3%0%10%20%30%40%50%60%70%80%1990199219941996199820002002200420062008201020122014201620182020占总人口比例:0-14岁

15、占总人口比例:15-64岁占总人口比例:65岁及以上驱动因素二:工业机器人国产替代加速0110p 外资机器人占据我国主要市场份额,国产替代仍在继续。根据CRIA与IFR数据,2021年国产工业机器人销量约8.7万台,同比增长51%,国产市场占有率约32%。p 根据MIR DATABANK数据,前三季度内资厂商市场份额约36%,较2021年前三季度比例提升约4个百分点。2021年国产机器人品牌市占率为32%,较去年回升约0.2pct资料来源:CRIA,IFR,MIR DATABANK,浙商证券研究所国产工业机器人出货市占率不断提升(2022Q1-Q3)26%29%32%30%24%28%34%3

16、2%32%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201320142015201620172018201920202021内资厂商外资厂商FANUC14%安川9%KUKA8%爱普生8%ABB7%埃斯顿6%汇川5%雅马哈4%川崎3%那智3%埃夫特2%新时达2%遨博2%珞石1%其他16%驱动因素三:新技术迭代,人形机器人发展0111新技术迭代,人形机器人不断发展资料来源:通信世界,浙商证券研究所预计2020-2024年全球、中国机器人市场规模CAGR约18%、22%0112p 根据IFR、中国电子学会数据,预计全球机器人市场规模2024年有望达到660亿美元,2020-2

17、024年CAGR约18%。p 国内机器人2024年有望达251亿美元市场规模,2020-2024年CAGR约22%。预计2020-2024年全球机器人市场规模CAGR约18%资料来源:IFR,中国电子学会,浙商证券研究所预计2020-2024年中国机器人市场规模CAGR约22%2673033073434295135806600%5%10%15%20%25%30%0100200300400500600700201720182019202020212022E2023E2024E全球机器人市场规模(亿美元)全球yoy64779211514217421025120.3%19.5%25.0%23.5%2

18、2.5%20.7%19.5%0%5%10%15%20%25%30%050100150200250300201720182019202020212022E2023E2024E中国机器人市场规模(亿美元)yoy工业机器人:预计2020-2024年中国市场规模CAGR约15%0113p 根据中国电子学会数据,2020-2024年全球工业机器人市场规模CAGR约13%,同期中国工业机器人市场规模CAGR约15%。p 目前我国是全球最大的工业机器人市场,工业机器人市场规模占比全球规模不断提升。2021年我国工业机器人市场规模约75亿美元,占比全球43%,预计2024年我国工业机器人市场规模有望达115亿

19、美元,在全球工业机器人销售额比重有望达50%。2020-2024年中国工业机器人市场规模CAGR约15%资料来源:IFR,中国电子学会,浙商证券研究所-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%050100150200250201720182019202020212022E2023E2024E全球工业机器人市场规模(亿美元)yoy0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%020406080100120140201720182019202020212022E2023E2024E中国工业机器人市场规模(亿美元)yoy2020-2024年全球工业机器人市场规模C

20、AGR约13%服务机器人:预计2020-2024年中国市场规模CAGR约29%0114p 服务机器人市场规模稳定增长。据中国电子学会数据,预计全球服务机器人市场规模将从2020年的138亿美元增长至2024年的290亿美元,2020-2024年CAGR约20%。从国内看,2024年我国服务机器人市场规模将达102亿美元,2020-2024年CAGR约29%。2020-2024全球服务机器人市场规模CAGR约20%资料来源:IFR,中国电子学会,浙商证券研究所2024中国服务机器人市场规模预计将达102亿美元0%10%20%30%40%50%60%70%020406080100120201720

21、182019202020212022E2023E2024E中国服务机器人市场规模(亿美元)yoy0%10%20%30%40%50%050100150200250300350201720182019202020212022E2023E2024E全球服务机器人市场规模(亿美元)yoy特种机器人:预计2020-2024年中国市场规模CAGR约27%0115p 特种机器人市场规模快速增长。据中国电子学会预测,全球特种机器人市场规模将从2020年的66亿美元增长至2024年的140亿美元,复合增速21%。从国内看,2024年我国特种机器人市场规模可达34亿美元。特种机器人同期复合增速预计可达27%,高于

22、全球6个pct。2020-2024年全球特种机器人市场规模CAGR约21%资料来源:IFR,中国电子学会,浙商证券研究所2020-2024年中国特种机器人市场规模CAGR约27%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%0510152025303540201720182019202020212022E2023E2024E中国特种机器人市场规模(亿美元)yoy0%5%10%15%20%25%30%020406080100120140160201720182019202020212022E2023E2024E全球特种机器人市场规模(亿美元)yoy产业链:上游核心零部件、中游本体制造、

23、下游系统集成0116资料来源:浙商证券研究所整理上游中游(本体制造)下游减速器伺服系统控制器系统集成终端应用国产机器人企业梯次进口替代0117资料来源:公司公告,浙商证券研究所,部分国产份额为预估值大类子类下游毛利率国产份额外资企业国产企业核心零部件控制器本体20-40%20%四大家族(发那科、ABB、安川、库卡)埃斯顿、汇川技术伺服系统本体/集成30%松下、安川、三菱、台达等埃斯顿、汇川技术RV减速器本体25%纳博特斯克上海机电、中大力德、双环传动谐波减速器本体25%哈默纳克绿的谐波、中大力德本体多关节汽车、3C20-30%20%四大家族(发那科、ABB、安川、库卡)埃斯顿、埃夫特等SCAR

24、A3C15%直角坐标3C、物流70%系统集成汽车零部件/整机厂20-60%70%ABB.、柯马、杜尔克来机电3C零部件/整机厂80%/博众精工、拓斯达等长尾各行业制造厂90%/博实股份产业链中游:工业机器人本体制造0118p 工业机器人主要分为三大模块:传感模块、控制模块和机械模块。其中传感模块负责感知内部和外部的信息,控制模块控制机器人完成各种活 动,机械模块接受控制指令实现各种动作。p目前,多数工业机器人为“机械臂”,和人的手臂相似,包括手部、腕部、臂部、腰部和基座,每个关节都需要共同配合以完成任务。资料来源:工业机器人技术基础,亿欧智库,浙商证券研究所机器人模块组成工业机器人机械结构细分

25、工业机器人按结构分类可分为6类0119p 工业机器人可以按照机械结构方式、操作机坐标形式、程序输入方式、运动坐标形式、驱动方式、应用领域等六个方面进行分类。按照机械结构可分为多关节机器人、平面多关节(SCARA)机器人、并联机器人、直角坐标机器人、圆柱坐标机器人以及协作机器人。资料来源:科脑机器人,浙商证券研究所整理工业机器人按机械结构分类多关节机器人SCARA机器人并联机器人直角坐标机器人圆柱坐标机器人协作机器人工业机器人:预计2022年销量有望同比增长约11%0120p 产量:根据国家统计局数据,2022年12月份国内工业机器人产量40457套,同比下滑9.5%;2022年全年(1-12月

26、)国内工业机器人产量为443055套,同比下降4.8%。p 销量:根据MIR数据,预计2022年中国工业机器人销量有望达28万台,同比增长约11%。资料来源:Wind,MIR DATABANK,浙商证券研究所工业机器人产量:2022年12月同比下滑9.5%!#$#$#$%#$&#$#$(#$)#$*#$+#$#(#(#%#%(#&#&(#(#%#(%#)%#*%#+%#,%#%#%#%#%-%#%&-%#%-%#%(-中国工业机器人市场销售规模(台,左轴)YOY(右轴)2022年中国工业机器人销量有望同比增长约11%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%05,00010,

27、00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,00050,0002016-032016-062016-092016-122017-032017-062017-092017-122018-032018-062018-092018-122019-032019-062019-092019-122020-032020-062020-092020-122021-032021-062021-092021-122022-032022-062022-092022-12产量:工业机器人(台,左轴)工业机器人当月产量YOY(右轴)制造业机器人密度:2021年约322台/万人,

28、仍有提升空间0121p 根据 IFR 数据,2021 年我国制造业机器人密度约 322 台/万人,从 2020 年的全球 第九大自动化国家跃升至全球第五大自动化国家。按工信部方案,到 2025制造业机器人密度为2020年的翻倍数值进行测算,预计2025 年我国制造业机器人密度约 492 台/万人,仍有巨大增长空间。资料来源:IFR,浙商证券研究所2021年我国工业机器人密度为322台/万人,位居全球第五中国制造业机器人密度迅速提升1011143651711081401872463220%20%40%60%80%100%120%140%160%180%0501001502002503003502

29、0112012201320142015201620172018201920202021中国工业机器人密度(台/万人,左轴)YOY(右轴)1000670399 397322 321304276 274249240234224217198 196191168 167 163 161141020040060080010001200韩国新加坡日本德国中国瑞典香港台湾斯洛文尼亚美国瑞士丹麦荷兰意大利比利时和卢森堡奥地利加拿大捷克西班牙法国芬兰全球应用领域:中国工业机器人仍以搬运、焊接为主0122资料来源:亿欧智库,浙商证券研究所搬运焊接装配加工喷涂洁净其他产品占比(2021)55%25%10%5%3%2

30、%功能运输、搬运、码垛、机床上下料点焊、弧焊等装配切割、磨削、抛光等喷涂在洁净室作业-应用行业对仓储物流有需求的行业汽车制造、工业机械、通用机械、金属结构、航天航空等汽车制造、电器制造、小型电机、计算机、玩具等汽车制造、金属加工、家具家居、工程机械等汽车制造、航空航天、铝合金型材和板材、家具家居等化学制药、医疗器械、精密机械等-市场特征1、技术含量不高,但需求旺盛,尤其是大负载的搬运;2、AGV、ACR等移动机器人发展迅速1、主要分为点焊和弧焊两大类,点焊主要应用于汽车制造,弧焊的应用范围更广;2、焊接速度好焊机稳定性是主要指标1、装配自动化水平低;2、装配机器人多为轻量型;3、对生产纲领、生

31、产品质、装配数量等有一定的要求1、以切割机器人为主;2、视觉识别和跟踪技术是核心1、工艺不复杂、难度在于流量控制、喷涂线;2、由于喷涂均匀度和速度的限制,现有机器人使用的工件不宜过大,形状也不宜太复杂需求很少,一般只有医药行业有需求-使用工业机器人的优势(相比人工和传统机械/机器)1、提高效率;2、降低人工成本1、降低人力焊接成本;2、提高焊接质量;3、降低焊接之后的不利后果1、提高效率;2、提高装配质量;3、装配生产面积更小;4、可在危险环境下完成装配1、更柔性;2、更灵活;3、成本更低1、提高效率;2、提高喷涂质量和材料使用率;3、易操作和维护;4、设备利用率高1、更洁净2、更安全-工业机

32、器人本体制造厂商图谱0123资料来源:浙商证券研究所搬运作业/上下料焊接加工洁净装配喷涂协作仓储物流减速器、伺服电机、控制器占比工业机器人成本约70%0124p 根据 OFweek 数据,核心零部件占比工业机器人成本约 70%,其中减速器、伺服电机、控制器占比分别约为 35%/20%/15%资料来源:OFweek,浙商证券研究所减速器,35%伺服电机,20%控制器,15%本体,15%其他,15%减速器伺服电机控制器本体其他核心零部件成本占比工业机器人总成本的70%工业机器人中减速器主要是RV减速器和谐波减速器0125p 减速器是连接动力源和执行机构的中间机构,具有匹配转速和传递转矩的作用。一般

33、情况下,工业机器人的每个关节都会配备一个减速器,以达到精准控制的目的。工业机器人中减速器主要是RV减速器和谐波减速器。RV减速器多用于工业机器人的基座、大臂等部位;而谐波减速器多用于工业机器人的小臂、腕部或手部。谐波减速器主要用在机器人手臂关节,RV减速器用于基座RV减速器对比谐波减速器资料来源:绿的谐波招股书,浙商证券研究所整理RV减速器谐波减速器技术特点通过多级减速实现传动,一般由行星齿轮减速器的前级和摆线针轮减速器的后级组成,组成的零部件较多。通过柔轮的弹性变形传递运动,主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成。与RV及其他精密减速器相比,谐波减速器使用的材料、体积及重量大幅度下降。

34、产品性能 大体积、高负载能力和高刚度体积小、传动比高、精密度高应用场景一般应用于多关节机器人中机座、大臂、肩部等重负载的位置。主要应用于机器人小臂、腕部或手部。终端领域汽车、运输、港口码头等行业中通常使用配有RV减速器的重负载机器人。3C、半导体、食品、注塑、模具、医疗等行业中通常使用由谐波减速器组成的30kg负载以下的机器人。价格区间 5000-8000元人民币/台1000-5000元人民币/台点击此处添加标题添加标题点击此处添加标题点击此处添加标题点击此处添加标题点击此处添加标题点击此处添加标题添加标题点击此处添加标题点击此处添加标题添加标题点击此处添加标题添加标题RV减速器:2014-2

35、020机器人RV减速器需求量CAGR约18%0126p 受下游机器人行业高景气度带动,国内RV减速器行业市场规模快速增长。据前瞻产业研究院数据,机器人用RV减速器需求量从2014年的18万台增长至2020年的47.5万台。按照RV减速器均价6000元测算,2020年RV减速器市场规模约29亿元。p 从竞争格局看,日系厂商占据主导地位。据GGII数据,2021年纳博特斯克(Nab)市场占有率约53%,位居第一。国内厂商双环传动市场占有率从2020年的9%增长至2021年的14%,提升明显。资料来源:前瞻产业研究院,GGII,浙商证券研究所2014-2020机器人RV减速器需求量CAGR约18%日

36、系厂商占据RV减速器市场主导地位(2021)-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%051015202530354045502014201520162017201820192020中国RV减速器需求量(万台)yoy(%)纳博特斯克,53%双环传动,14%住友,5%飞鸟,4%中大力德,4%南通镇康,3%智同,3%秦川,2%其他,12%0127p 我国机器人用谐波减速器市场规模2021-2025年复合增速约25%。根据华经产业研究院数据,我国谐波减速器市场规模2020年约15.7亿元,预计到2025年谐波减速器市场规模有望达47亿元。其中机器人用谐波减速器市场规模约30亿元,

37、2021-2025年CAGR约25%。p 从竞争格局看,日系厂商为谐波减速器主要玩家。头豹研究院数据显示,2021年哈默纳科市场占有率达36%。伴随关键技术的攻克,国内厂商竞争力显著增加,2021年绿的谐波市场占有率达25%,位居第二。资料来源:华经产业研究院,头豹研究院,浙商证券研究所预计2021-2025年国内机器人谐波减速器市场规模复合增速25%日系厂商占据谐波减速器市场主导地位(2021)哈默纳科,36%绿的谐波,25%来福,8%新宝,7%同川,6%大族,5%福德,4%其他,10%谐波减速器:预计2021-2025年国内机器人用谐波减速器市场规模CAGR约25%-15%-10%-5%0

38、%5%10%15%20%25%30%35%05101520253035201720182019202020212022E2023E2024E2025E中国机器人用谐波减速器市场规模(亿元,左轴)yoy(右轴)伺服电机:2015-2021年国内伺服电机市场规模CAGR约11%03p 伺服电机广泛应用于机器人关节部位,直接影响机器人性能参数。p 我国2015-2021年伺服电机市场规模CAGR约11%。据工控网统计,2021年我国伺服电机市场规模为169亿元,2015-2021年复合增速11%。从下游应用领域看,据MIR DATABANK数据,2019年机器人市场占比伺服电机下游约8.7%。资料来

39、源:鸣志电器官网,工控网,浙商证券研究所图:伺服电机具有体积小、质量小、机电时间常数小、线性度高等特点图:2015-2021年国内伺服电机市场规模复合增速11%280%2%4%6%8%10%12%14%16%0204060801001201401601802015201620172018201920202021中国伺服电机市场规模(亿元)yoy伺服电机:国内厂商竞争力大幅提升0129p 国产伺服电机品牌市场竞争力逐步提升。据MIR DATABANK统计,2021年上半年,国产品牌汇川技术市场占有率从9.8%升至15.9%,反超安川等日系厂商,首次问鼎。排名第二第三的厂商为安川和台达,市场占有率

40、分别为11.9%和8.9%。资料来源:禾川科技招股书,MIR DATABANK,浙商证券研究所伺服电机市场占有率前三甲均为日系厂商(2020)汇川技术市场份额排名第一(2021H1)安川,11.3%三菱,10.5%松下,9.9%汇川,9.8%台达,9.4%其他,49.1%汇川,15.9%安川,11.9%台达,8.9%松下,8.8%三菱,8.3%其他,46.2%控制器:2012-2020市场规模CAGR约52%0130p 控制器负责处理用户指令并驱动伺服电机完成相应动作,其性能直接关系到机器人运行的稳定性、可靠性和精准性。经验积累叠加技术进步促进机器人控制器需求量高涨,机器人控制器需求量从201

41、2年的0.6万套增长为2020年的24万套,复合增速59%。同期机器人控制器市场规模从0.68亿元增长至19.02亿元,复合增速52%。p 从竞争格局看,国外厂商占据主导地位。根据头豹研究院数据,2021年发那科、库卡、ABB和安川占据国内机器人控制器约58%的市场份额,国内厂商竞争力较弱,市占率不足20%。资料来源:智研咨询,头豹研究院,浙商证券研究所2012-2020工业机器人控制器市场规模CAGR约52%中国机器人控制器主要以外资为主,2021年CR4超50%0%40%80%120%160%200%024681012141618202012201320142015201620172018

42、20192020工业机器人控制器市场规模(亿元)yoy日本发那科,18%德国库卡,14%瑞士ABB,13%日本安川,12%启帆,3%埃夫特,3%新松,2%埃斯顿,1%广州数控,1%其他,32%下游集成:国内集成模式向“美+日”转变0131p 系统集成主要分为三种模式:日本模式、欧洲模式和美国模式。p 根据国际经验来看,过去国内的机器人产业发展更接近于美国模式,即以系统集成商为主,单元产品外购或贴牌,为客户提供交钥匙工程。现阶段由于核心零部件产品进步,国产替代提升,逐渐向“美+日”模式转变。资料来源:亿欧,浙商证券研究所机器人集成三大模式日本模式美国模式欧洲模式本体制造和集成完全分离本体制造商负

43、责制造本体子公司或其他公司负责系统集成,并完成交钥匙工程特点本体制造系统集成本体制造和集成聚合本体制造商负责制造本体本体制造商负责系统集成采购和成套设计相结合美国国内基本不生产中低端的工业机器人,而是配套进口进口之后再自行设计,制造配套的外围设备,并提供包含系统集成的解决方案中国“欧+美”:少数国内内本体制造商负责“本体制造+系统集成”,谈此类本体制造商基本上只聚焦在大体量的行业;系统集成商代理国际厂商的工业机器人产品,并为用户提供解决方案。“日+美”:多数国内本体制造商仅负责“本体制造”;系统集成商负责系统集成,同时还代理国际厂商的工业机器人产品,并为用户提供解决方案。下游集成行业:客户以电

44、气电子设备及汽车行业为主0132资料来源:IFR,亿欧,浙商证券研究所全球在运工业机器人下游客户主要以汽车及电子制造业为主中国工业机器人下游以电气电子设备及汽车为主92.367.228.118.28.117.44184.759.724.817.67.414.934.976.250.921.617.16.412.128.20102030405060708090100!#$%&()*+,-./012345620192018201729.80%29.40%37%25.50%22.90%16.20%44.70%47.70%46.80%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2

45、01820192020电气电子设备和器材制造业汽车制造业其他单位:万台人形机器人风起,各国布局人形机器人领域0133p 群雄并起,逐鹿人形机器人。日韩在人形机器人领域布局早,研究表现活跃;美国在人形机器人领域后来居上。波士顿动力研发的代表产品Atlas身高1.8m,体重80kg,具有28个关节,可完成原地起跳转身一周等流畅、高难度的“跑酷”动作,但主要聚焦在科研领域,商业价值低。p 国内人形机器人成果喜人。在科研领域,清华大学开发的“THBIP-II”身高0.75m,体重18 kg,具有24个自由度;北理工推出的“汇童”机器人可完成摔倒起立,“摔滚走爬”等动作。在产业领域,深圳优必选推出的“W

46、alker”机器人能完成上、下台阶等动作。名称国家高度(m)重量(kg)自由度(个)发布时间特点ASIMO(新)日1.3048572005运动稳定,集成度高HRP-5P日1.80101372019全身协调动作E2-DR日1.6885332015双足、四足切换行走HUBO+韩1.7080322015轮足结合、步态稳定Atlas(新)美1.8080282017液压传动、适应性强TORO德1.7476282013力控性能突出COMAN意0.9224252013SEA驱动、柔顺性高各国积极布局人形机器人领域国内机器人技术进步迅速资料来源:各公司、高校官网,浙商证券研究所小米发布人形机器人CyberOn

47、e0134p 小米于2022年8月公布首款全尺寸人形机器人CyberOne。p 环境感知上,小米自研Mi-Sense深度视觉模组+AI算法帮助CyberOne实现对真实世界的三维虚拟重建。p 情绪感知上,CyberOne 搭载自研MiAI环境语义识别引擎+MiAI语音情绪识别引擎,能够实现85种环境音识别和6大类45种人类情绪识别。小米机器人45种情绪感知强化人机交互体验CyberOne全身13个关节和21个自由度,实现双足运动姿态平衡资料来源:小米发布会,浙商证券研究所特斯拉机器人于2022年AI day 正式亮相0135p 特斯拉人形机器人“擎天柱”于2022年9月底亮相。硬件方面,Opt

48、imus身高172CM,整体重量73KG;行走功率500W,坐下功率100W,整体参数与2021年概念机略有出入(概念机参数:身高172CM,体重57KG,负载20KG,行走速度最高可达每小时8公里)。p 电机驱动上,Optimus拥有2.3KWH、52V电压的电池组,内置电子电器元件的一体单位,支持人形机器人工作一整天;选用28个定制关节驱动器,复用汽车动力总成设计经验,设计6种关节驱动器,包括3种不同规格的舵机(采用谐波减速器)和3种不同规格的直线执行器(采用永磁电机,可抬动1.5吨三角钢琴的),找到成本与效率的最佳组合。Optimus解析驱动器云端数据进行共性研究,减少定制设计Optim

49、us拥有6种不同规格的关节驱动器资料来源:特斯拉,浙商证券研究所人形机器人应用领域有望逐渐打开0136p AI Day上,“擎天柱”演示了浇花、搬运纸箱、金属块等工作,能够很好地完成视觉识别、抓握、下蹲、直立行走等动作,研发团队也在不断更新优化,有望在未来解锁更多应用场景。Optimus搬运纸箱,在Fremont超级工厂中工作近年来具有代表性的人形机器人正在解锁更多的应用场景资料来源:特斯拉,各公司官网,浙商证券研究所类人机器人产品AtlasCyberOneOptimus所属公司波士顿动力小米特斯拉身高(CM)150177172体重(KG)895273自由度282150最大负荷(KG)101.

50、59成本约200万美元约70万人民币不到2万美元(售价)应用场景勘探、救援、科研生活服务工厂搬运工作、浇花等参考电动车渗透率,看未来人形机器人渗透率走势0137资料来源:Wind,浙商证券研究所预测0.011%0.609%0.011%0.372%0.011%0.239%0.0%0.1%0.2%0.3%0.4%0.5%0.6%0.7%20212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E人形机器人渗透率:乐观人形机器人渗透率:中性人形机器人渗透率:保守2008 20102015 人形机器人2025-2030年时代新能源车2010-2015年时代中性预计

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