工業(yè)機(jī)器人的“機(jī)器換手”，是未來(lái)實(shí)現(xiàn)智能制造的重要環(huán)節(jié)。工業(yè)機(jī)器人是廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，具有一定的自動(dòng)性，可依靠自身的動(dòng)力能源和控制能力實(shí)現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。

在下游需求和政策扶持的帶動(dòng)作用下，中國(guó)已經(jīng)是并將繼續(xù)保持全球第一大機(jī)器人市場(chǎng)的地位。

根據(jù)《中國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2020）》，中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模的增速在2017至2019年有所放緩，但未來(lái)幾年隨著下游產(chǎn)業(yè)需求的提升，我國(guó)生產(chǎn)制造智能化改造升級(jí)的需求日益凸顯，工業(yè)機(jī)器人需求依然旺盛。IFR預(yù)計(jì)到2023年，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將突破100億美元。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)30余年的發(fā)展，形成了一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

上游是三大主要零部件：減速器、控制系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)。

中游是機(jī)器人本體，即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括手臂、腕部等，按照結(jié)構(gòu)形式，本體可以劃分為直角坐標(biāo)、球坐標(biāo)、圓柱坐標(biāo)、關(guān)節(jié)坐標(biāo)等類型。

下游是系統(tǒng)集成商，以自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)商（即系統(tǒng)集成商）為主，涵蓋焊接、機(jī)械加工、裝配、搬運(yùn)、分揀、噴涂等生產(chǎn)領(lǐng)域。

終端客戶包括汽車、電子、金屬、塑料、食品、生化等行業(yè)。

上游：三大主要零部件

上游核心零部件是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，占據(jù)了工業(yè)機(jī)器人整機(jī)大部分的成本和利潤(rùn)，也是技術(shù)上的核心和難點(diǎn)，是影響機(jī)器人性能最重要的部分。

控制器、伺服電機(jī)、減速器這三大核心零部件的成本占工業(yè)機(jī)器人總成本約70%，其中減速器占整機(jī)成本約35%，伺服占整機(jī)成本約20%，控制器占整機(jī)約15%，而本體和其他部分僅占整機(jī)分別為15%、15%。

控制器：工業(yè)機(jī)器人的大腦

控制器作為工業(yè)機(jī)器人三大零部件之一，是工業(yè)機(jī)器人的大腦，對(duì)機(jī)器人的性能起著決定性的影響�？刂破髦饕�控制機(jī)器人在工作空間中的運(yùn)動(dòng)位置、姿態(tài)和軌跡，操作順序及動(dòng)作的時(shí)間等。

控制器由于其“神經(jīng)中樞”的地位和門檻相對(duì)較低，成熟的機(jī)器人廠商一般自行開發(fā)，以保證穩(wěn)定性和維護(hù)技術(shù)體系。因此控制器和本體綁定效應(yīng)強(qiáng)，主流的機(jī)器人廠商均有自己的控制系統(tǒng)與之匹配，國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)多被日系及歐美品牌占據(jù)。

控制器包括硬件和軟件兩部分：控制器硬件芯片依賴進(jìn)口，軟件算法差距較大。

國(guó)內(nèi)廠商的控制器硬件方案已經(jīng)達(dá)到國(guó)際性水準(zhǔn)，但物料受到限制，底層芯片依賴進(jìn)口。國(guó)際上有KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器底層平臺(tái)的強(qiáng)勢(shì)廠商，國(guó)產(chǎn)單純做控制器的企業(yè)難以突圍。

在軟件上，國(guó)際工業(yè)機(jī)器人品牌起步較早，經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)非常豐富，國(guó)產(chǎn)品牌在穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、易用性等方面還有一些差距。

控制器未來(lái)的趨勢(shì)在于標(biāo)準(zhǔn)化和開放性。機(jī)器人接口統(tǒng)一是大趨勢(shì)，未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺(tái)型企業(yè)。

伺服系統(tǒng)：工業(yè)機(jī)器人主要的動(dòng)力來(lái)源

伺服系統(tǒng)是用來(lái)精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個(gè)過(guò)程的反饋控制系統(tǒng)，由伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、編碼器三部分組成，是工業(yè)機(jī)器人主要的動(dòng)力來(lái)源。

伺服系統(tǒng)四大陣營(yíng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。中國(guó)伺服市場(chǎng)分為日系、歐美系、中國(guó)臺(tái)灣系、國(guó)產(chǎn)品牌四個(gè)陣營(yíng)。

目前我國(guó)伺服電機(jī)中高端市場(chǎng)主要被國(guó)外企業(yè)壟斷，進(jìn)口產(chǎn)品在我國(guó)工業(yè)機(jī)器人伺服市場(chǎng)上占有率達(dá)70%以上，主要來(lái)自日本和歐美。

其中，日系產(chǎn)品以超過(guò)50%的市場(chǎng)份額雄踞首位。日系品牌憑借良好的產(chǎn)品性能與極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格壟斷了中小型OEM（設(shè)備制造業(yè)）市場(chǎng)，以松下、安川、三菱為代表；這些都是老牌的日本工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)商，技術(shù)上都很全面，其產(chǎn)品以良好的性能價(jià)格比和較高的可靠性獲得了穩(wěn)定且持續(xù)的客戶源。

以西門子、施耐德、博世力士樂(lè)等為代表的歐美品牌產(chǎn)品過(guò)載能力高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，驅(qū)動(dòng)器開放性強(qiáng)，但價(jià)格昂貴，體積重量大，在高端設(shè)備和生產(chǎn)線方面比較有競(jìng)爭(zhēng)力。

中國(guó)臺(tái)灣品牌產(chǎn)品價(jià)格和技術(shù)水平定位于外資品牌和國(guó)產(chǎn)品牌之間，以臺(tái)達(dá)及東元為代表。

目前中國(guó)大陸企業(yè)在中低端伺服領(lǐng)域已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，以性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)滿足中小型和經(jīng)濟(jì)型用戶的需求，例如匯川技術(shù)、埃斯頓、華中數(shù)控、廣州數(shù)控等企業(yè)的伺服驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)產(chǎn)品已相繼進(jìn)入批量化生產(chǎn)階段，技術(shù)路線上與日系產(chǎn)品接近，整體競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高。

減速器：機(jī)器人最核心零部件

作為機(jī)器人最核心、成本占比最大、技術(shù)含量最高的零部件，減速器是純機(jī)械部件，主要在于高精度數(shù)控機(jī)床等設(shè)備的投入和熱處理、精密加工等工藝。

精密減速器制造因其對(duì)材料、設(shè)備、工藝等多個(gè)環(huán)節(jié)都有嚴(yán)格要求，而造成極高的投資和技術(shù)壁壘。

工業(yè)機(jī)器人一般使用RV減速器和諧波減速器，其中RV（Rotate Vector）減速器是由一個(gè)行星齒輪減速器的前級(jí)和一個(gè)擺線針輪減速器的后級(jí)組成。其中諧波減速器屬于齒輪減速器的一種。

減速器競(jìng)爭(zhēng)格局

當(dāng)前全球工業(yè)機(jī)器人減速器市場(chǎng)呈寡頭壟斷格局，行業(yè)集中度較高。

從供給端看，由于高技術(shù)含量、重資產(chǎn)投入和較長(zhǎng)的驗(yàn)證期，全球能夠批量提供減速器的只有日本納博特斯克（Nabtesco）、住友、捷克SPINEA、日本哈默納科（Harmonic）等寥寥可數(shù)的幾家企業(yè)，呈現(xiàn)出以日本企業(yè)一派獨(dú)大的高度集中化局面。

日本納博特斯克是生產(chǎn)RV減速器的世界巨頭，約占60%的全球減速器市場(chǎng)份額，在中/重負(fù)荷工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，其RV減速器產(chǎn)品在全球RV減速器市場(chǎng)占有率更是高達(dá)90%以上。

日本哈默納科則在諧波減速器領(lǐng)域擁有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，約占15%的全球減速器市場(chǎng)份額。

除此之外，住友市場(chǎng)份額也有10%，旗下產(chǎn)品包括FINECYCLO系列零齒隙精密擺線減速器等。

相比日本企業(yè)，國(guó)內(nèi)企業(yè)切入減速器領(lǐng)域的時(shí)間較短。GGII數(shù)據(jù)顯示，國(guó)內(nèi)機(jī)器人減速器70%以上的市場(chǎng)份額被外資減速器企業(yè)壟斷，國(guó)產(chǎn)化率不足30%。

在減速器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程中，盡管目前已有上海機(jī)電、蘇州綠的、來(lái)福、南通振康、秦川機(jī)床、雙環(huán)傳動(dòng)、中大力德等多家減速器廠商實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，市場(chǎng)接受度逐年提升，但與日系兩大家依然存在一定的差距，主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的綜合性能，如精度、穩(wěn)定性和使用壽命等。

由于日本各大企業(yè)處于不同的發(fā)展階段，面臨著各自的問(wèn)題，這也給了中國(guó)企業(yè)趕超的機(jī)遇。

國(guó)產(chǎn)RV減速器長(zhǎng)期邏輯：供小于求

中游：機(jī)器人本體-國(guó)產(chǎn)替代有望加速

工業(yè)機(jī)器人本體按照坐標(biāo)形式可分為直角坐標(biāo)型、SCARA型、多關(guān)節(jié)型、并聯(lián)型等。

在各種類型工業(yè)機(jī)器人中，多關(guān)節(jié)型與SCARA型用量最大，應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛。

從市場(chǎng)結(jié)構(gòu)看，多關(guān)節(jié)機(jī)器人和SCARA機(jī)器人占工業(yè)機(jī)器人銷量的主要份額，其中多關(guān)節(jié)機(jī)器人的銷量占比為59.64%，SCARA機(jī)器人的銷量占比為21.48%。

從本體市場(chǎng)格局來(lái)看，現(xiàn)階段我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)尚處于快速成長(zhǎng)階段，高端市場(chǎng)仍被基本外資企業(yè)所壟斷。發(fā)那科、ABB、安川、庫(kù)卡全球機(jī)器人四大家族市場(chǎng)份額合計(jì)占比超過(guò)50%。

我國(guó)大部分本體都是集中碼垛、上下料以及搬運(yùn)等相對(duì)低端的領(lǐng)域。根據(jù)MIR DATABANK對(duì)于中國(guó)機(jī)器人銷量的監(jiān)測(cè)，國(guó)內(nèi)本體銷量第一梯隊(duì)的企業(yè)包括埃斯頓、埃夫特、眾為興等，國(guó)內(nèi)企業(yè)一方面不斷在擴(kuò)產(chǎn)能，另一方面產(chǎn)能利用率不斷在爬坡。

下游：系統(tǒng)集成-格局較為分散

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成負(fù)責(zé)根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和用途，對(duì)機(jī)器人本體進(jìn)行有針對(duì)性地二次開發(fā)，并配套周邊設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

與上游核心零部件和中游本體相比，下游系統(tǒng)集成的技術(shù)壁壘最低，且具備本土化服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，該環(huán)節(jié)本土集成商數(shù)量眾多、競(jìng)爭(zhēng)激烈。

中國(guó)擁有全產(chǎn)業(yè)鏈，汽車產(chǎn)業(yè)和3C產(chǎn)業(yè)僅僅是國(guó)內(nèi)制造業(yè)的一個(gè)部分；在紡織、煤炭等傳統(tǒng)行業(yè)，由于工藝非常成熟，工業(yè)機(jī)器人滲透率較低。而在新能源鋰電、光伏等新興行業(yè)中，工業(yè)機(jī)器人仍在切入制造流程的工藝中，目前滲透率處在一個(gè)穩(wěn)步增長(zhǎng)的過(guò)程。

歷史上汽車產(chǎn)業(yè)由于流水線式的作業(yè)流程，對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的需求較高，也是自動(dòng)化改造相對(duì)成熟的領(lǐng)域。汽車領(lǐng)域的系統(tǒng)集成廠商主要有克來(lái)機(jī)電、新時(shí)達(dá)、哈工智能、科大智能等。

3C電子領(lǐng)域的系統(tǒng)集成商主要有安徽巨一自動(dòng)化、智云股份、亞威股份、賽騰股份、深圳日東電子等；新能源領(lǐng)域主要玩家包括諾力股份和東方精工等。

但是國(guó)內(nèi)集成商規(guī)模都不大，企業(yè)中營(yíng)收規(guī)模超過(guò)1億元的不超過(guò)100家，絕大部分企業(yè)系統(tǒng)集成也不超過(guò)3000萬(wàn)元。其中，營(yíng)收規(guī)模超過(guò)3億元的企業(yè)也主要集中在汽車焊接集成領(lǐng)域，整體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局較為分散。

根據(jù)MIR DATABANK統(tǒng)計(jì)的1092家集成商樣本數(shù)據(jù)，本土集成商占比95%以上。對(duì)其中903家集成商進(jìn)行行業(yè)覆蓋分析，573家覆蓋汽車行業(yè)（占比63.5%），372家覆蓋3C電子（占比41.2%，包括家電171家、消費(fèi)電子112家、電子89家），186家覆蓋食品飲料行業(yè)（占比20.6%），114家覆蓋醫(yī)療行業(yè)（占比12.6%）；對(duì)其中903家集成商進(jìn)行工藝覆蓋分析，在汽車、3C電子、食品飲料、醫(yī)療新能源等頭部行業(yè)，幾乎已經(jīng)覆蓋了所有的工藝環(huán)節(jié)，在其他中長(zhǎng)尾行業(yè)，工藝環(huán)節(jié)覆蓋也在快速拓展。

基于資源整合能力、行業(yè)理解積累和資金規(guī)模三大核心競(jìng)爭(zhēng)力，長(zhǎng)尾集成商將不斷淘汰出局，企業(yè)數(shù)量大幅降低，系統(tǒng)集成細(xì)分行業(yè)龍頭將強(qiáng)者恒強(qiáng)，享受新一輪自動(dòng)化景氣周期。

隨著近幾年工業(yè)機(jī)器人替代人工的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)拐點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)需求越來(lái)越大。

亞太區(qū)目前是全球機(jī)器人消費(fèi)最大的區(qū)域和增速最高的區(qū)域。近年來(lái)，工業(yè)機(jī)器人四大家族紛紛規(guī)劃在華新增產(chǎn)能，預(yù)計(jì)未來(lái)也是增長(zhǎng)潛力最大的區(qū)域。國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)也在通過(guò)不斷進(jìn)行的市場(chǎng)開拓，市場(chǎng)占有率在逐步提升。

未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化需求將向低滲透率行業(yè)擴(kuò)散，如鋰電、食品加工、家電等，這些行業(yè)的資本擴(kuò)張有望成為驅(qū)動(dòng)因素。當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng)屬性依然突出，在新興產(chǎn)業(yè)資本擴(kuò)張的小周期波動(dòng)下，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的需求將呈現(xiàn)出周期和成長(zhǎng)結(jié)合的趨勢(shì)。

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