中商情報網訊：工業機器人，通常是指面向制造業的多關節機械手臂，或其他擁有多自由度的機械裝置，主要用于代替人工從事柔性生產環節。它融匯了機械制造、電子電氣、材料科學、計算機編程等學科的尖端技術，是智能制造領域最具代表性的產品。隨著工業機器人成本逐漸下降到人工成本平均水平，制造型企業用機器代人的意愿持續增長，將推動工業機器人的需求釋放，日常流水線工作將逐漸由工業機器人完成。

一、產業鏈

中國工業機器人行業產業鏈由上至下依次可分為上游零部件制造、中游機器人本體制造及系統集成，下游為具體應用。

資料來源：中商產業研究院整理

二、上游分析

1.核心零部件

工業機器人中技術難度最高的三大核心零部件分別是控制器、伺服電機和精密減速器，三者分別占工業機器人成本構成的15%、20%、35%。核心零部件成本大約占到工業機器人整機成本的70%左右，核心零部件供應商在整個產業鏈中擁有最強的議價能力。目前我國85%的減速器市場、90%的伺服電機市場、超過80%的控制系統市場被海外品牌占據。

數據來源：中商產業研究院整理

2.減速器

減速器在工業機器人的作用是將轉速降到工業機器人各關節所需的速度，同時輸出更大扭矩。減速器是研發、生產難度最高，也是中國工業機器人領域發展最薄弱的環節。數據顯示，減速器成本在工業機器人整機成本占比為35%，占比最高。工業機器人主要使用兩類減速器：RV減速器與諧波減速器。目前RV減速器與諧波減速器在工業機器人領域的消費比重約為7：3。

數據顯示，2014年至2018年間，由于工業機器人行業投資旺盛，減速器生產商的研發熱情高漲，中國工業機器人用減速器需求規模由4.5萬臺套升至54.6萬臺套，年復合增長率達87.1%。預計到2021年，中國工業機器人用減速器需求規模將有望達到78.4萬臺套。

數據來源：中商產業研究院整理

據統計，全球精密減速器市場70%的市場份額由日本哈默納科和納博特斯克兩家企業占據。相比日本和歐洲，中國在機器人用減速器領域內的技術實力尚待提升。國產減速器還未實現自給自足，進口依存度較大，直接導致了成本居高不下這一問題。國外減速器生產商在產品銷售上通常會優先考慮本土市場，針對中國市場供給不足，因此給中國減速器生產商創造了良好的發展機遇，促使其逐步向精密減速器產品領域發展，提升競爭力。

3.伺服系統

伺服系統是工業機器人主要的動力來源，主要由伺服電機、伺服驅動器、編碼器三部分組成。伺服系統又稱位置隨動系統，是通過運用機電能量變換、驅動控制技術、檢測技術、自動控制技術、計算機控制技術等實現精準驅動與系統控制，從而實現執行機械對未知指令準確跟蹤的控制系統，被廣泛應用于航空航天、國防領域以及工業自動化等自動控制領域。

按驅動執行元件類型劃分，伺服系統可分為電液伺服系統、電氣伺服系統以及氣動伺服系統，其中電氣伺服系統又可分為直流伺服和交流伺服兩類，目前商用領域最常見的伺服系統為交流伺服系統。具體如下圖所示：

資料來源：中商產業研究院整理

根據數據顯示，中國伺服系統市場規模由2014年的59.3億元上升至2018年的119.3億元，年復合增長率為19.1%。隨著中國人口老齡化的進一步加劇，人口紅利逐漸消退，人力成本逐年上升，傳統工業尤其是制造業對自動化產線設備的需求將始終保持增長態勢。預計到2021年，中國伺服系統市場規模將達到224億元。

數據來源：中商產業研究院整理

4.控制器

控制器相當于工業機器人的大腦，負責控制整臺機器人的運動，直接影響著工業機器人性能的優劣。PLC作為中小型伺服系統最為經濟的驅動器，是工業自動化設備里面最常見的控制產品。受益于過去五年中國工業機器人行業的快速發展，工業機器人產業鏈日益成熟，中國在機器人控制器軟硬件方面的開發實力不斷增強，2014年-2018年期間，中國工業機器人用控制器市場規模由2014年的1.0億元大幅上升至2018年的11.8億元，年復合增長率為87.1%。預計到2021年，中國工業機器人用控制器市場規模有望達到14.7億元。

數據來源：中商產業研究院整理

中國頭部PLC生產商的產品性能已經基本與國際水平持平，實現了對外資品牌產品的替代，被廣泛應用于中低端伺服系統中。相較于PLC，高端運動控制器算法開發對技術人員的經驗和對實際應用的理解要求極高，具有極高的技術壁壘，中國控制器企業短時間內難以實現自主研發技術的趕超，主要的解決思路是收購國外擁有核心控制器技術的企業。

5.重點企業分析

資料來源：中商產業研究院整理

三、中游分析

工業機器人產業鏈中游參與者為機器人本體制造商和系統集成商及各應用領域的企業。。機器人本體制造商負責工業機器人的支柱、手臂、底座與減速器等零部件的生產加工、組裝及銷售。

1.分類

工業機器人是指面向工業領域，通過編程或示教方式實現自動化，同時具備擬人形態及功能的機械裝置。工業機器人常見形態為多關節機械手或多自由度的機器裝置，能夠靠自身的動力和控制能力來實現各種功能，具有工作效率高、穩定性強、精度高等特點。按運動坐標形式，工業機器人可分為關節式、圓柱、直角坐標、并聯、DELTA和SCARA六類。具體如下圖所示：

資料來源：中商產業研究院整理

2.市場規模

在其他各國因疫情影響停工停產時，中國作為目前疫情控制最為得當的國家，大量承接了來自世界各地的生產制造需求，這部分因為國外疫情而承接的訂單促使國內制造業形成了一個小高峰，間接帶動了工業機器人行業的增長。據國家統計局數據顯示，2021年1-2月份，全國規模以上工業企業的工業機器人產量4.54萬套，同比增長117.6%，創下歷年同期新高。

數據來源：國家統計局、中商產業研究院整理

從銷售方面來看，經初步統計，2019年我國工業機器人市場規模達到57.3億美元，中商產業研究院預測，2021年我國工業機器人銷售額將達66.3億美元。

數據來源：中國電子學會、中商產業研究院整理

此外，經過本次疫情，各個生產企業在復工復產的過程中逐漸認識到自動化生產、減小人員依賴的重要性，開始嘗試提高自己的自動化率，同時國家出臺的各類免稅政策也讓這些企業有了富余資金去購買相關設備，這也是疫情以來工業機器人下游需求持續增長的重要原因之一。

3.系統集成

系統集成環節的技術難度比工業機器人本體、核心零部件等環節低，但其商業模式更傾向于輕資產，市場空間大約是本體環節的3-4倍，是大多數優秀的工業機器人廠商必然會拓展的環節。系統集成商從上游采購工業機器人等設備，根據下游客戶的具體要求，給出合理的設計方案，完成產線的組裝和調試。相比來說，系統集成環節的技術難度比工業機器人本體制造環節、核心零部件制造環節技術難度低，但其商業模式更傾向于輕資產，市場空間也更廣闊。

數據顯示，當前搬運仍然是機器人的第一大應用領域，約占機器人應用整體的4成左右。許多自動化生產線需要使用機器人進行上下料、搬運以及碼垛等操作。近年來，隨著協作機器人的興起，搬運機器人的市場份額一直呈增長態勢。

數據來源：中商產業研究院整理

4.重點企業分析

資料來源：中商產業研究院整理

四、下游分析

工業機器人在制造業的應用相當廣泛，在汽車、3C電子、金屬加工、塑料及化學制品、食品飲料、生物制藥等行業日常生產制造過程中皆得到了不同程度的應用。工業機器人可代替人從事重復性、常規性、高危性工作，從而提高工作效率。

1.市場占比

在工業機器人下游行業中，汽車行業仍然是工業機器人下游應用占比最高的行業，約占整個工業機器人市場出貨量的35%，其中在汽車零部件和汽車整車中的應用分別占比23%和12%。3C電子行業緊隨其后，占比23%，排在第二位。金屬加工行業排在第三位，占整個市場出貨量的12.2%。工業機器人在食品飲料行業、鋰電行業、家電行業、光伏行業等長尾市場的占比仍然較小，分別只有5.9%、5.6%、5%和3.1%，但他們的增速遠高于汽車、3C電子這些較為成熟的市場，隨著下游行業應用場景的進一步豐富，這些長尾市場未來將有更大的增長空間。

數據來源：中商產業研究院整理

2.汽車制造

汽車制造業是工業鋁型材的主要應用領域之一。汽車輕量化作為汽車節能減排的重要手段，成為未來汽車工業的發展方向。汽車產業延續了去年底較好的發展態勢。2021年1-2月，汽車產銷分別完成389.0萬輛和395.8萬輛，同比分別增長88.9%和76.2%。與2019年數據相比，汽車產銷略有增長，同比增長2.9%和2.7%。

數據來源：中汽協、中商產業研究院整理

3.3C制造

電子制造業正在成為繼汽車工業之后，第二大工業機器人應用市場。從上游半導體器件的研制，到下游智能終端產品的生產，例如智能手機、可穿戴設備、智能家居等等，電子行業龐大的產業規模給工業機器人帶來巨大機遇。

近年來，中國電子信息制造業收入保持平穩增長。數據顯示，2020年，我國規模以上電子信息制造業實現營業收入同比增長8.3%，增速同比提高3.8個百分點；利潤總額同比增長17.2%，增速同比提高14.1個百分點。營業收入利潤率為4.89%，營業成本同比增長8.1%。12月末，全行業應收票據及應收賬款同比增長11.8%。

數據來源：工信部、中商產業研究院整理