楊興杰
一、工業(yè)機器人產品的介紹和分類
機器人是一種自動的、位置可控的、具有可編程能力的多功能機械手，這種機械手具有幾個軸，能夠借助于可編程操作來處理各種材料、零件、工具和專用裝置，以執(zhí)行各種任務。機器人是一種能夠通過編程和自動控制來執(zhí)行諸如作業(yè)或移動等任務的機器。隨著多模態(tài)感知系統(tǒng)、動力學模型、深度學習、定位導航等多種智能技術的漸進發(fā)展，疊加機器人下游需求場景日益多元化，智能技術加快與機器人的融合，如今機器人學已經發(fā)展成拓撲學、系統(tǒng)工程、人工智能等多領域交叉的綜合型學科。
根據中國機械工業(yè)聯(lián)合會的標準GB/T39405-2020，智能機器人按照應用領域，可以分為工業(yè)機器人、服務機器人與特種機器人。工業(yè)機器人指自動控制、可重復編程、多用途的操作機，可對三個或三個以上的軸進行編程，主要應用于工業(yè)自動化領域；服務機器人指在家居環(huán)境或類似環(huán)境下使用的，為人類提供一般服務的機器人；特種機器人指應用于專業(yè)領域，一般經由專門培訓的人員操作或使用的，輔助和/或替代人執(zhí)行任務的機器人。
二、工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展概況
1.人口老齡化加劇導致人力成本提升，機器替人為大勢所趨
2013年起我國20-59歲人口比率迎來拐點，長期以來的人口紅利期宣告結束。2012年后員工資增速開始超過企業(yè)收入增速，人工成本明顯上行。隨著人口紅利減弱，人工成本上升與設備成本下降形成的差額進一步擴大，疊加工人作業(yè)安全性方面考量，在一些特定領域機器換人具有更高的性價比。當前我國制造業(yè)工業(yè)機器人密度仍低于歐韓日等發(fā)達國家，根據IFR統(tǒng)計，2022年我國制造業(yè)工業(yè)機器人密度為392臺/萬人，而同期的韓國、日本、德國工業(yè)機器人密度分別為1,012臺/萬人、397臺/萬人、415臺/萬人，我國機器人密度低于歐韓日等發(fā)達國家，仍有進一步提升空間。
圖表：2022年全球主要國家或地區(qū)工業(yè)機器人密度（臺/萬人）
數據來源：IFR
2.中國為全球工業(yè)機器人第一大市場
2022年我國工業(yè)機器人市場規(guī)模609億元，占全球工業(yè)機器人市場規(guī)模的比例為45%。工業(yè)機器人在汽車、電子、金屬制品、塑料及化工產品等行業(yè)得到了廣泛的應用，疫情促使各行業(yè)數字化轉型加快，機器人成為企業(yè)復工復產的重要工具。根據IFR、中國電子學會數據顯示，歷經2019-2020連續(xù)兩年低迷，2021年全球工業(yè)機器人市場強勁反彈至1,225億元，同比增長26%。作為全球制造業(yè)中心，中國工業(yè)機器人需求持續(xù)擴張，2022年我國工業(yè)機器人市場規(guī)模約609億元，占全球工業(yè)機器人市場規(guī)模的比例為45%。工業(yè)機器人自動化生產線成套設備已成為自動化裝備的主流及未來的發(fā)展方向，預計2021-2024年全球和中國工業(yè)機器人市場規(guī)模年復合增速分別為9.5%和15.3%。
圖表：2018-2024年中國工業(yè)機器人市場規(guī)模及占比
數據來源：IFR、中國電子學會
3.工業(yè)機器人占據機器人市場的半壁江山
根據應用領域不同，機器人可分為工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人以及其他機器人。2021年中國機器人市場規(guī)模達到994億元，其中工業(yè)機器人525億元，占比53%，遠高于服務機器人和特種機器人。按照用途不同可將工業(yè)機器人分為搬運作業(yè)/上下料機器人、焊接機器人、噴涂機器人、加工機器人、裝配機器人、潔凈機器人和其他工業(yè)機器人。
圖表：工業(yè)機器人應用領域
數據來源：IFR
三、工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展趨勢
1.政策紅利推動制造業(yè)機器人密度翻倍增長
在國內全面實施“中國制造2025”的當下，智能制造被列為推動新一代信息技術與制造技術融合發(fā)展的主攻方向，也是產業(yè)創(chuàng)新的重要陣地。為了規(guī)范、扶持我國機器人行業(yè)，中央及地方相繼出臺了各項政策。近年來國家對于機器人產業(yè)的重視程度愈發(fā)提升。2022年，隨著《“十四五”機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》的五項保障措施的實施，機器人產業(yè)的發(fā)展進入新的階段，迎來新機遇、新目標與新挑戰(zhàn)。2023年1月，工信部等17部門發(fā)布《“機器人+”應用行動實施方案》，方案制定了到2025年我國制造業(yè)機器人密度較2020年實現(xiàn)翻番的目標。2022年中國工業(yè)機器人密度為392臺/萬人，按照目標2025年達到約500臺/萬人，2022-2025年滲透率CAGR為8.45%。
2.工業(yè)機器人國產化提速趨勢明顯
工業(yè)機器人領域長期處于壟斷地位的是四大海外巨頭，分別是日本的發(fā)那科和安川電機，以及瑞士的ABB、德國的庫卡，MIR數據顯示，2015年工業(yè)機器人國產化率僅為17.5%。2016年前后，我國步入產業(yè)升級階段，工業(yè)機器人屬于智能裝備重點領域，這時期的政策綜合性明顯增強。政府通過設立行業(yè)標準、優(yōu)化營商環(huán)境、建立創(chuàng)新中心等多項措施來推進產業(yè)國產化、智能化。2022年我國工業(yè)機器人國產化率已提高至35.7%，其中發(fā)那科、ABB、安川、庫卡在中國銷量分別為4.3萬臺、2.3萬臺、2.3萬臺、2.2萬臺，市占率達到15%、8%、8%、8%，同期我國工業(yè)機器人龍頭埃斯頓、匯川技術機器人銷量市占率提高至6%和5%。2023年上半年工業(yè)機器人國產化率達到43.7%，較2022年提升8%，國產化提速趨勢明顯。
圖表：2015年-2023年上半年中國工業(yè)機器人國產化率
數據來源：MIR
3.應用場景拓寬提高了行業(yè)發(fā)展空間
隨著機器人技術的進步和經濟性的提升，其在電子、金屬制造、食品飲料、塑料制品等生命周期較短的一般工業(yè)中的應用也不斷普及，橫向拓寬下游應用領域的發(fā)展趨勢逐漸明確。MIR數據顯示，2019-2022年我國應用于非汽車行業(yè)的機器人銷量占比從68%提升至74%，其中鋰電池、光伏行業(yè)發(fā)展最快，2019-2022年銷量復合增速分別為60%和51%，相比之下，汽車用機器人銷量復合增速僅為16%，電子、金屬制造、食品飲料、塑料制品、鋰電池、光伏等應用場景的拓寬為工業(yè)機器人行業(yè)的發(fā)展提供更廣闊的空間。
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