从价格战走向技术战,工业机器人的行业需求发生了哪些改变?
发布时间:2023-01-10 16:37     发布人:    浏览量:63次

  工业机器人价格战一度成为行业升维的瓶颈,但这一问题正随着上游需求主力的改变而出现改观。

  上半年疫情散点多发,影响了我国制造业的生产及交付,但根据国家统计局10月31日公布的工业机器人产量显示达321100套,与2021年同期相比上升27.92%,而2022年10月制造业PMI指数则为49.20%,10月生产指数和新订单指数分别为49.6%和48.1%,可见下游需求仍然存在。虽然在产业升级+自主可控背景下,我国制造业持续转型升级,但随着疫情影响,制造业生产和需求景气度均有所起伏,尤其中小企业的设备投资意愿大幅降低。然而奇怪的是,据国家统计局数据,2022年9月以来工业机器人产量已回到正增长,10月产量同比增长14.4%,连续两个月实现正增长;2022年前十个月累计产量同比增速-3.20%,降幅进一步收窄,四季度有望延续增长态势。中小企业设备采购意愿不强,价格再低依然无法获得订单,那么工业机器人市场保持上行的关键因素到底是什么?

  市场分化明显

  机器人大大讲堂注意到一份研究报告,该报告选取了10家工业自动化上市标的企业,包括埃斯顿、汇川技术、埃夫特、新时达、拓斯达、新松机器人、怡合达、绿的谐波、国茂股份、中大力德进行分析,判断2022年市场主要需求方很明显不再是原先3C电子行业的中小企业。统计数据显示,2022H1工业自动化行业实现收入205.88亿元,同比增长13.0%;归母净利润24.7亿元,同比增长16.55%。该研究认为,随着收入端行业增速缩窄,高护城河企业表现亮眼,拥有高护城河的工业自动化头部企业表现依然较为亮眼,收入增速高于市场平均。虽然利润端2022H1整体增速放缓,板块出现分化,工业自动化行业短期承压,但例如埃斯顿、汇川技术等企业正通过积极布局需求旺盛的新能源赛道,凭借一体化整机解决方案和本土化优势获得更高市场份额,利润增速位于板块前列。

从价格战走向技术战,工业机器人的行业需求发生了哪些改变?


  同时例如拓斯达等聚焦3C电子的部分龙头企业正在低谷期收缩战线,聚焦于高利润的机床等行业而非扩大收入规模,利润降幅收窄,也赢得了接下来市场的主动权。当前,光伏、锂电、风电、半导体、工业自动化等新兴战略产业需求仍处于快速增长期,2022年1-10月,我国光伏等产业链生产保持旺盛,企业扩产意愿仍然较强。而且在N型电池、大硅片等新技术的推动下,产业有望开启新一轮扩产周期,电池、组件设备需求向上的确定性强。

  这必然将推动相关企业形成大量的资本开支,带来对中游自动化设备公司巨大的需求,产业链上设备公司均有较好地成长,特别是在增量扩张逻辑下,中小制造企业迎来更大的盈利弹性。专注于新型行业市场、不断挖掘全新下游应用场景的企业正获得超越行业的快速增长。例如节卡、越疆、艾利特、珞石等几家国内协作机器人第一梯队的企业,通过开拓应用场景,也在今年来迎来业绩增长的爆发期,协作机器人行业整体销量有望达到数万台。

  基于此可以判断,工业机器人行业已经明显出现较大分化。由于锂电光伏半导体等行业的多个技术指标要求较高,行业门槛增高导致价格战的问题正在短期内得到改善。这导致一方面优质赛道中长期胜出概率大的龙头公司依然得到持续看好;另一方面具备极高业绩弹性的优质中小成长公司以及细分行业的隐形冠军正在疫情下的竞争中脱颖而出。

  长期来看,这与我国当前的国情也有较大关系。我国人口红利正逐渐消失,国内工业机器人密度仍有上升空间,这首先催生高端制造业升级机会,促使高技术产业的人工替代类设备渗透率提升。同时,制造业投资作为稳经济的重要抓手,我国工业机器人行业依然持续改善,拉动通用设备需求,实现逐步恢复并稳步上行。短期而言,制造业投资受扰于疫情等因素,但从工业中长期贷款余额这一前瞻性指标来看,2022Q3仍维持在同比23.3%的高水平,而借款主体尤其以中大型企业为主。由此可以发现,通用自动化受益制造业产业升级,订单同环比有所回升,短期投资扰动难扰光伏、锂电等行业长期上升趋势,23Q1、Q2有望逐步向好。从国内政策的整体趋势来判断,制造业固定资产投资完成额在1-3年依然有望持续提升。近日中金证券的一份研究报告更是指出,当前时间制造业景气度底部已现,需求拐点临近,今年底或明年初有望开启新一轮需求上升周期。

  报告认为,因为制造业需求周期变化时间跨度约为43个月,景气度会在3~4年周期波动,其中上行周期约22~25个月,下行周期约17~18个月。从这个角度来看,目前本轮制造业景气度及库存周期均处于筑底阶段,其中制造业下行周期已持续约13个月,库存周期正处于主动去库存阶段,综合各项宏观数据及历史周期间隔,因此制造业的需求有望迎来筑底反弹。

  洁净机器人在半导体行业市场空间大

  洁净机器人,是在洁净室使用的一类工业机器人,可以广泛应用在半导体、微电子、消费电子、精密机械、精密仪器、化工、医药、食品等行业中。随着制造业技术不断进步,其产品生产环境要求日益严格,多种产品必须在洁净环境中进行生产,避免灰尘、颗粒造成的影响,从而保证产品的性能、质量、良品率以及生产安全性,而洁净机器人是洁净环境生产所需要的关键设备。半导体产业是洁净机器人的重要下游市场。半导体产品基本都是精密电子元件,下游应用领域涉及集成电路、电子、通讯、光伏等行业,生产过程复杂,涉及到的生产设备种类多。在半导体生产过程中,薄膜沉积、光刻、蚀刻、涂布显影、清洗、抛光、检测等多个环节必须在无尘环境中进行。半导体是高技术产业,为保证产品良率,更愿意引进先进设备,洁净机器人在此领域渗透率高。根据新思界产业研究中心发布的《2022-2027年中国洁净机器人行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,2021年,全球工业机器人市场规模约为145亿美元,在机器人总市场中的份额占比为43%;2021年,中国工业机器人市场规模约为450亿元,在机器人总市场中的份额占比为53%;中国是全球最大的工业机器人市场。工业机器人产品类型多,目前洁净机器人市场份额占比低,但我国半导体等产业发展速度,洁净机器人市场空间正在不断增大。

  洁净机器人技术壁垒高,其关键技术主要有:设备本身对环境无灰尘、颗粒污染,设备的结构设计、润滑油脂的选择等要求高;由于主要应用在半导体等高技术产业中,设备控制精度要求高、运行稳定性要求高;为降低洁净室建造成本,以及与其他生产设备配套使用,设备小型化发展必要性突出。总的来看,洁净机器人行业具有较高的进入门槛,且产品需得到下游客户认可。

  机器人将更柔性更智能

  按照这样的演进方向,未来的机器人会是什么样的?杨一鸣认为未来的机器人会更加柔性、更加智能。以往大部分工业机器人的新应用都需要代码,相同类型场景的部署结束后往往无法直接复用在其他同类产品中。L3智能等级机器人则可快速实现二次开发,降低边际成本。杨一鸣说,墨影科技通过创新设计,实现了小时级二次开发。用户通过墨影伏羲示教器和拖拽式工程模块,实现零代码秒级部署。在不需要敲代码的基础上,只需要在示教器上通过模块拖拽,完成复杂场景的部署与调整,工厂普通工人通过简单培训也可以实现操作,L3机器人的简单部署从根本上解决了柔性制造对边际成本的要求。

  未来,机器人还有一个趋势是超多机、超柔性。以数控机床(CNC)为例,在规模化CNC场景中,厂房内有近万台CNC设备,它们由数百乃至千人的普通工人操作。如果希望实现机器人代替普通工人,就必须实现超多机、超柔性协同,数百台、千余台机器人需要和人一样,可以分工协作,实现不同工序与操作。“就协作举例而言,假设您希望机器人帮您实现穿衣,两台墨影移动协作机器人协同作业,其中一台机器人负责把大衣展开,另一台机器人通过云端调度系统,以自适应的方式把衣角从地面上提起来给您穿衣,协作能力堪比人类。”杨一鸣说,“以1台机器人照看10台设备计算,1万台机床的场景内,1000台墨影机器人就像上千位普工一样,在工厂内实现协同工作。”从制造业的需求看,因为生产的产品越来越复杂,未来机器人势必需要和人一样,可以实现自主移动与复杂操作,简单说就是像人一样,既可以移动,也可以操作。因此机器人本体在移动协作的要求下,关节数与自由度将有巨大增长,这也同时意味着机器人大脑数据通量和算法复杂度会面临巨大的挑战。机器人的智能水平也会更高。以往的机器人,买来只能随着使用年限折旧,而L3智能等级机器人,随着OTA(空中下载)技术的使用,在面向未来的超复杂OS系统技术架构之下,通过OTA 技术可实现自身不断进化与成长。用在CNC场景的移动协作机器人能够借助OTA技术,购买者可导入新场景模块,实现其他场景应用,如冰淇淋制作、咖啡泡制等,一个机器人可以有“十八般武艺”,同时也使得机器人可以自我学习、自我成长。

从价格战走向技术战,工业机器人的行业需求发生了哪些改变?

  核心零部件国产化加速

  在制造业转型升级、高端自主可控的背景下,工业机器人行业分化区间明显,但外资龙头企业在中高端下游应用市场占有率较高,在某些应用领域有独特优势和地位。据IFR数据表明,2020中国工业机器人国产化率为27%,高端产品明显供给不足,市场周期性反弹的主要销量和利润增长依然主要集中在外资和国内部分龙头企业。凭借中高端机器人,日本工业机器人订单变化往往领先国内工业机器人产量1-2个季度,根据日本内阁府的数据来看,日本工业机器人订单增速在今年5月触底之后,迎来了上升趋势,9月订单同比增长了20.6%,中国市场贸易恢复后的订单需求提升依然是促使其增长的关键因素。工业机器人早期主要应用于汽车制造业的焊接、喷涂线,后来小型工业机器人(含SCARA、DELTA、小六轴)因成本优势在3C行业快速替代人力的重复劳动。但回到锂电、半导体等行业,对于工业机器人的需求很大程度上重新集中到了高端需求。高端化对于例如工业机器人的精度、负载、防护等级和寿命等要求极高,这对于减速机等核心零部件提出了更高的要求。例如减速机技术壁垒是工业机器人核心零部件中最高的一个,是对工业机器人本体性能影响程度最高的核心零部件,目前目前我国机器人本体和核心零部件的国产化率均只有30%左右,这导致上游议价能力疲弱,国内工业机器人零件采购成本更高,未来高端化进口替代空间广阔。

  而伺服系统市场则同样大多由外资主导,外资厂商占据中高端市场份额,国产份额虽逐年提升但依然偏小,绝大部分市场份额仍由外资占据。在国产机器人市场份额不断提升的过程中,例如埃斯顿、珞石等高端核心零部件能够实现自主可控的企业已经显露出更大的市场优势。伺服电机下游的应用十分丰富,由中低端的纺织、包装领域向高端的电子、机床、工业机器人等领域延伸,其中电子制造设备、机床、工业机器人等领域合计占比达37%,例如汇川就借此在工业机器人市场不断攻城略地。

  机器人作为成长性最足的通用设备品类,产业链自主可控空间大,目前除开成本占比较高的核心零部件,进一步增加机器人产品附加值也是国产工业机器人升维的重要途径。例如随着工业机器人的渗透率不断提升,机器视觉、传感和激光等设备与工业机器人技术结合的使用率也不断提高,奥比中光、舜宇等头部企业正加快布局,通过糅合AI与3D视觉等先进技术, 让传统工业机器人拥有智慧的“眼睛”和“大脑”。机器人是智能制造中最具代表性的装备,未来必将是我国先进制造业发展的关键一环。随着我国机器人行业从上游到下游依次呈现国产成熟度越来越高、市场竞争越来越充分的梯度分布,在多个高端核心零部件自主可控的背景下,全面提升高精密减速器、伺服电机及驱动器、控制系统等核心部件性能,加快人工智能和智能感知、大数据的融合,实现高端突且量产化破,中国工业机器人的产业链进口替代进程才有望快速且持续推进。

  下一步是出口海外


  虽然中国工业机器人产业起步较晚,但整体市场发展速度较快,并且始终将核心技术摆在第一位。中国机器人产业发展至今,完全摆脱外技术卡脖子的风险。国产机器人的崛起是大势所趋。拥有核心技术和自主化产业链,中国机器人企业拥有更深的底气出海开拓市场。强化内功后,中国大量的机器人企业开始向海外扩展。埃斯顿收购德国百年焊接机器人品牌CLOOS,美的收购kuka,珞石机器人布局日本,埃夫特出口巴西。当中国建立了完善的产业链体系,在全球市市场竞争中,中国品牌拥有极强的竞争力。如今中国机器人品牌已经开始向日本、美国、欧洲等机器人产业发达地区开疆拓土。

  机器人产业新时代的格局将是中国机器人品牌成为主角。