楊興杰
一、工業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，以執行各種任務。機器人是一種能夠通過編程和自動控制來執行諸如作業或移動等任務的機器。隨著多模態感知系統、動力學模型、深度學習、定位導航等多種智能技術的漸進發展，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展成拓撲學、系統工程、人工智能等多領域交叉的綜合型學科。
根據中國機械工業聯合會的標準GB/T39405-2020，智能機器人按照應用領域，可以分為工業機器人、服務機器人與特種機器人。工業機器人指自動控制、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，主要應用于工業自動化領域；服務機器人指在家居環境或類似環境下使用的，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/或替代人執行任務的機器人。
二、工業機器人行業的發展概況
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。當前我國制造業工業機器人密度仍低于歐韓日等發達國家，根據IFR統計，2022年我國制造業工業機器人密度為392臺/萬人，而同期的韓國、日本、德國工業機器人密度分別為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工業機器人密度（臺/萬人）
數據來源：IFR
2.中國為全球工業機器人第一大市場
2022年我國工業機器人市場規模609億元，占全球工業機器人市場規模的比例為45%。工業機器人在汽車、電子、金屬制品、塑料及化工產品等行業得到了廣泛的應用，疫情促使各行業數字化轉型加快，機器人成為企業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連續兩年低迷，2021年全球工業機器人市場強勁反彈至1,225億元，同比增長26%。作為全球制造業中心，中國工業機器人需求持續擴張，2022年我國工業機器人市場規模約609億元，占全球工業機器人市場規模的比例為45%。工業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展方向，預計2021-2024年全球和中國工業機器人市場規模年復合增速分別為9.5%和15.3%。
圖表：2018-2024年中國工業機器人市場規模及占比
數據來源：IFR、中國電子學會
3.工業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模達到994億元，其中工業機器人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機器人分為搬運作業/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機器人。
圖表：工業機器人應用領域
數據來源：IFR
三、工業機器人行業的發展趨勢
1.政策紅利推動制造業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展的主攻方向，也是產業創新的重要陣地。為了規范、扶持我國機器人行業，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的重視程度愈發提升。2022年，隨著《“十四五”機器人產業發展規劃》的五項保障措施的實施，機器人產業的發展進入新的階段，迎來新機遇、新目標與新挑戰。2023年1月，工信部等17部門發布《“機器人+”應用行動實施方案》，方案制定了到2025年我國制造業機器人密度較2020年實現翻番的目標。2022年中國工業機器人密度為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.工業機器人國產化提速趨勢明顯
工業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年工業機器人國產化率僅為17.5%。2016年前后，我國步入產業升級階段，工業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。政府通過設立行業標準、優化營商環境、建立創新中心等多項措施來推進產業國產化、智能化。2022年我國工業機器人國產化率已提高至35.7%，其中發那科、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年上半年中國工業機器人國產化率
數據來源：MIR
3.應用場景拓寬提高了行業發展空間
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中的應用也不斷普及，橫向拓寬下游應用領域的發展趨勢逐漸明確。MIR數據顯示，2019-2022年我國應用于非汽車行業的機器人銷量占比從68%提升至74%，其中鋰電池、光伏行業發展最快，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機器人行業的發展提供更廣闊的空間。
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