概要

(1)工业机器人是智能制造领域最具代表性的产品:工业机器人，通常是指面向制造业的多关节机械手臂， 或其他拥有多自由度的机械装置，主要用于代替人工从事柔性生产环节。它融汇了机械制造、电子电气、 材料科学、计算机编程等学科的尖端技术，是智能制造领域最具代表性的产品。

(2)“快速成长”+“进口替代”是现阶段我国工业机器人产业最重要的两个特征:国内制造业智能化改 造需求旺盛，中国已连续6年成为工业机器人的最大消费市场，并仍处于快速成长阶段，2017年我国工业机 器人销量约为13.8万台，同比2016年增长了58.5%。与韩国、日本等国家相比，我国制造业的工业机器人密 度仍较低，预计未来5-8年间，我国工业机器人销量的平均增速将超过20%。目前我国乃至全球超过50%的工 业机器人市场被“四大家族”所占有，国内品牌近年来奋起直追，涌现出如埃斯顿、埃夫特、拓斯达、新松等优秀企业，未来进口替代空间广阔。

(3)三大核心零部件，产业链中技术壁垒最高的环节:工业机器人中技术难度最高的三大核心零部件分别 是控制器(控制系统)、伺服电机和精密减速器，三者分别占工业机器人成本构成的15%、20%、35%。目前我 国85%的减速器市场、90%的伺服电机市场、超过80%的控制系统市场被海外品牌占据。尽管前路艰难，但国 内已出现了如汇川技术(伺服)、埃斯顿(控制系统)、中大力德(减速机)等快速成长的核心零部件自主品牌， 未来进口替代空间值得期待。

(4)拓展系统集成业务是工业机器人制造商的必经之路:系统集成环节的技术难度比工业机器人本体、核 心零部件等环节低，但其商业模式更倾向于轻资产，市场空间大约是本体环节的3-4倍，是大多数优秀的工 业机器人厂商必然会拓展的环节。

一、行业概况

二、工业机器人产业链图谱

工业机器人已有较完整的产业链:

• 最上游原材料:主要包括钢材、铸铁、铝合金及少量塑料制品和各种电子元器件;
• 核心零部件:包括控制系统、伺服电机、精密减速器、及传感器等;
• 工业机器人本体制造:机器人的结构和功能设计及实现;
• 系统集成:按照客户需求，进行产线 的设计和组装。

三大核心零部件占成本的70%

工业机器人的三大核心零部件减速器、 伺服电机、控制器分别占35%、20%、 15%，合计占70%，是工业机器人最重 要的组成部分，也是工业机器人核心 技术壁垒所在。

系统集成市场是本体的3-4倍

系统集成环节市场空间约为工业机器 人环节的3倍-4倍。

三、市场规模

2017年全球销量38.1万台

2017年全球工业机器人销量达到38.1万台，同比增加30%，销售额130亿美元，同比增长24%。预计2020年全球工业机器人52.1万台。

工业机器人下游应用广泛，应用较多 的行业主要包括汽车、电子电器、化 工、金属制品、食品制造等行业， 2017年全球范围内工业机器人在上述 行业中的应用占比分别为32.96%、 31.81%、4.46%、11.68%、2.54%。回 顾过去十几年，工业机器人电子电器 行业的应用增长最快，2002年工业机 器人在该领域中的应用占比仅1.06%。 前瞻网统计了我国工业机器人下游行 业应用占比，与全球情况接近。

亚太地区是工业机器人销售的主战场， 2017年亚太地区工业机器人销量占全 球销量的68.66%。欧洲地区的销量占 比逐渐降低，到2017年仅占17.38%。

日本是最早大规模应用工业机器 人的国家。在2005年之前，工业 机器人在日本的销量一直占全球 销量的30%以上;到2017年下降至 12%左右。

中国对工业机器人的需求处于快 速上升期。2017年我国工业机器 人销量达到13.8万台，同比增长 约58.5%。

2001年，我国工业机器人销量在全球销量中的占比不足1%，而到 2017年，该比例上升至36.17%， 连续6年成为全球工业机器人的最 大消费市场。

四、竞争格局：四大家族垄断

工业机器人“四大家族”日本发那科、瑞士ABB、日本安川、德国KUKA，在全球高端应用领域占有较高 市占率。国内品牌广州启帆、埃夫特、新松、埃斯顿、广州数控、新时达享受市场增长红利快速成 长，正在国内市场实现突围。

2016年， “四大家族”全球市场中的市占率合 计达58%，占据了全球市场份额的超过半壁江 山;爱普生、欧地希、川崎、松下等，也分别在 全球有超过4%的市场份额。相比之下，国内品牌 机器人在全球范围内市占率较低，合计共9.7%。

国内较知名的品牌包括广州启帆、埃夫特、新 松、埃斯顿、广州数控、新时达等，2013年自 主品牌国内市占率约25%，2016年他们的市占率 合计达到32.8%，自主品牌机器人的市占率正在 不断提高。

五、核心零部件

工业机器人是一个典型的机电一体化产品，由三大部分、六个子系统组成，三大部分分别是机械部分、 传感部分、控制部分，六个子系统分别是:驱动系统、机械结构系统、控制系统、人—机交互系统、感 受系统、机器人—环境交互系统。

工业机器人最核心的三个零部件分别是伺服电 机、减速机、控制器(包括运动控制)，是工业机器人核心技术壁垒所在。

在工业机器人成本构成中，减速器、伺服电 机、控制器分别占35%、20%、15%，合计约占 70%。

1.核心零部件之伺服系统:工业机器人的动力来源

伺服系统是工业机器人主要的动力来源， 主要由伺服电机、伺服驱动器、编码器 三部分组成。2016年我国伺服系统市场 规模约140亿元，处于快速发展状态。

我国工业机器人用伺服系统主要被国外 品牌垄断，其中日系品牌约占50%、欧美 品牌约30%，中国台湾品牌约10%，大陆 企业约10%。

日系企业包括安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下等公司，主要是小型功率和中型功率产品;欧美系品牌 包括西门子、博世力士乐、施耐德等公司，在大型伺服具有优势地位;国产品牌主要包括汇川、台达、 埃斯顿等公司，主要为中小型伺服。

我国伺服电机与日系和欧美品牌仍然存在差距，主要表现为:大功率产品缺乏、小型化不够、信号接插 件不稳定、缺乏高精度的编码器，这些也是国内伺服系统未来要攻克的主要方向。

2.核心零部件之减速器:全球超过85%的市场份额被日本厂商占据

全球工业机器人减速器的市场高度集中，其中日本纳博特斯克在RV减速器领域处垄断地位，日本哈默纳科则 在谐波减速器领域处垄断地位，两家合计占全球市场的75%左右。由于其极高的技术壁垒，工业机器人本体制 造环节对减速器环节议价能力很弱。

国内的减速器生产厂家历史较短。上市公司中，中大力德、巨轮智能、秦川机床、昊志机电等都在研发减速 器，其中秦川机床开始研发减速器的时间较早(1997年)。上海机电也有业务涉及减速器，系2013年与纳博特斯 克在国内合资成立公司。非上市公司中，绿的谐波在谐波减速器领域有所技术突破;南通振康目前也具备了年 产3万台的产能，并已向国内工业机器人厂商埃夫特等供货。整体来讲，国产减速器有所突破，但知名度和市占率仍有待进一步提高。

3.核心零部件之控制器:工业机器人的大脑

工业机器人的控制系统主要由硬件和软件两部分构成，硬件即工业控制板卡，软件主要是控制算法、二 次开发等。控制系统的表现是一家工业机器人厂商设 计理念的集中体现，成熟的机器人厂商一般自行开发控制器和伺服系统，从而保证机器人的稳定性和技术体系。因而全球控制系统的市场份额与工业机器人本体情况接近。