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为什么我国有望引领“机器人+”时代?

市场是硬道理—中国拥有全球最大的机器人消费市场

我国工业体量全球第一,为自动化需求提供了天然土壤,工业机器人消费市场迅速崛起。1978 年,自改革开放以来,我国完成了能源、钢铁、化工、机械制造等重工业建设,此外,也逐步向汽车制造、电子通信、航空航天等高端工业实现产业结构不断的升级。我国制造业增加值自 2011 年超越美国之后,连续多年位列世界第一,我国庞大而全面的工业基础为自动化需求提供了天然土壤。

图表 51:1978 年-2022 年中国工业增加值及增速

第三产业占 GDP 比重提升及消费升级是服务机器人产业高质量发展的重要引擎。根据国家统计局数据显示,中国第三产业增加值占 GDP 比重逐年升高,而第三产业内的教育、医疗、餐饮等服务行业的快速发展则有望拉动对于服务机器人的需求量,促进服务机器人行业质量与品类的快速提升。

图表 52:第三产业占国内生产总值

同时,我国是全球最多人口的国家之一,中国居民人均可支配收入持续不断上升,居民生活质量提高,购买力与消费水平的攀升带来消费观念的变化,消费升级宏观背景下服务机器人市场空间的开拓将更容易实现。

图表 53:2013-2022 年中国居民人均可支配收入及增速

我国已具备成熟的技术与产业基础我国已具备成熟的技术与产业基础,智能手机及智能汽车产业的发展,实质上为现阶段智能机器人产业爆发奠定了大量技术基础。

我国工业机器人核心零部件曾经主要依赖进口,但国产厂商(如埃斯顿、汇川技术、绿的谐波等)目前正在由守转攻的转折点,市占率即将超过 50%,未来 3-5 年我国在制造水平及成本上有望全面赶超国外水平。

感知层面:视觉模组、激光雷达、毫米波雷达的逐渐发展,成本降低到可用的程度;数据采集、算法训练及软件在线迭代为智能机器人未来持续升级提供了借鉴范式;

决策层面:智能 SoC 芯片提供了足够的算力基础,汽车自动驾驶与移动机器人在底层技术上亦有相通之处;

控制层面:近十年锂电技术提升了电池续航能力,同时有线及无线充电技术快速进步,5G 及WIFI 技术发展为机器人提供了通讯控制基础;我们认为,我国拥有全世界适合机器人产业发展的土壤,例如低成本敏捷供应链、低成本清洁能源供给、工程师红利、广大数据收集场景。

图表 54:我国工业机器人产业链已逐步国产化

工业机器人:行业东风将至,看国产崛起全球机器人与自动化的应用正在以惊人的速度增长,六年内,机器人年装机量翻了一倍多。

根据 IFR 统计数据,2021 年,尽管供应链中断和不同地区因素阻碍了生产,全球工业机器人新增装机量达到 51.7 万台、同比增长 31%,创历史新高。中国是连续多年为全球最大的工业机器人应用市场,2021 年出货量为 26.8 万台,相当于全球其他地区安装的所有机器人的总和,2021 年占全球比重 51.8%。

图表 55:2021 年全球工业机器人销量突破 50 万台

伴随着我国制造业转型升级,我们工业机器人销量快速增长,成为全球第一大市场。

工业机器人被誉为“制造业皇冠上的明珠”,是带动产业转型升级的强劲动力,同时也是提升国家实力与竞争力的关键所在。近年来,在人口红利不断消散、自动化需求日益增强的背景下,工业机器人的应用场景和市场规模迅速扩张,发展前景一片蓝海。根据 IFR 数据统计,2001-2021 年国内工业机器人安装量从 700 台提升至 26 万台,CAGR 为 34%;全球安装量从 7.8 万台提升至 51 万台,CAGR 为 9.8%。根据国家统计局数据,2022 年全年国内工业机器人产量为 44 万台,同比下降 4.8%。

国内工业机器人密度指标较发达国家仍有较大提升空间,同比增速最快。

据 IFR 数据统计,2021 年全球制造业自动化程度最高的五个国家分别是:韩国、新加坡、日本、德国和中国;韩国工业机器人密度位居世界首位(1000 台/万人),新加坡/日本/德国的密度分别为 605/390/371 台/万人。

图表 57:中国工业机器人销量及增速

图表 58:我国工业机器人产量同比数据

中国作为全球工业机器人销量最大的国家,机器人密度较之发达国家仍处于低位,2021 年中国工业机器人密度仅为 322 台/万人。但中国工业机器人密度上升速度最快,预计 2025 年制造业机器人密度较 2020 年实现翻倍,市场潜力巨大。

图表 59:2021 年各国工业机器人密度(台/万人)

图表 60:我国工业机器人密度及增速

我们判断,工业机器人行业 2023 年会开启新一轮上升周期。通用机械产品呈现典型的周期性波动规律,平均每轮周期跨度 43 个月左右。我们复盘了工业机器人、叉车、金属切削机床、交流电机等典型通用机械产品的历史周期表现,上一轮周期低点、高点分别出现在 19 年二季度、21 年一季度,根据时间跨度,预计新一轮周期的启动时间约为 23 年一季度。

图表 61:预计通用机械行业需求今年将开启上升周期

图表 62:日本工业机器人及机床订单数据底部已现

新一轮的上升周期有望实现国内机器人企业的突围。

一方面,像埃斯顿这些国产品牌在技术上和产品上都有很大进步,2021 年中国内资工业机器人的市占率从 2015 年的 18%增长至 2021 年的 33%。另一方面下游应用场景也更有利于国产品牌。过去高端的工业机器人主要用在汽车行业、但是汽车行业供应链壁垒高、并且国内车厂以合资品牌为主、也很少给国产机器人试错机会。但是现在下游越来越分散,尤其是光伏、锂电这些新兴行业,对国产工业机器人来说是比较好的机会。

图表 63:2021 年我国工业机器人本体竞争格局

图表 64:我国工业机器人国产率不断提升

图表 65:我国工业机器人应用场景从传统领域加快往新兴领域延伸

图表 66: 2021 年国产工业机器人在一般制造业中占据较大份额


服务及特种机器人:广阔的市场提供巨大的应用需求

过去全球爆发的疫情对服务机器人的认知和市场发展产生了巨大影响。劳动力短缺在许多领域都很明显,例如,在餐馆、机场、家庭等领域,服务机器人有潜力提供支持和救济。根据 IFR 预期,2024 年全球服务机器人市场有望达 290 亿美元。

图表 67:全球服务机器人市场规模及增速

图表 68:服务机器人主要应用在物流、医疗、超市等领域

随着人口老龄化趋势加快,以及建筑、教育领域持续旺盛的需求牵引,中国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间,成为机器人市场应用中颇具亮点的领域,其中教育、公共服务等领域需求成为主要推动力。根据中国电子学会分类,服务机器人主要包括家用服务机器人、公共服务机器人和医疗服务机器人。

从不同类型的产品规模占比来看,2021 年,家用服务机器人占比最大,达到 65%;公共服务机器人和医疗服务机器人分别占比25%和 10%。2022年,我国服务机器人市场预计规模达 65 亿美元,教育和公共医疗领域成主要推动力。

图表 69:中国服务机器人市场规模及增速

图表 70:2021 年服务机器人细分市场结构

中国商用服务机器人市场空间巨大,服务机器人形成规模化商用后,预计为其重点渗透的蓝海市场。

服务机器人技术一旦相对成熟且消费市场需求确定形成规模化商用后,根据亿欧咨询预测,2025 年中国商用服务机器人市场规模可达 1159.5 亿元,是其人形机器人重点渗透的蓝海市场。

图表 71:2019-2025E 年中国商用服务机器人市场规模(亿元)

近年来,全球特种机器人整机性能持续提升,在极端环境、危险作业等场景下的操作能力大幅增强,促进太空探测、深海探索、应急救援等应用领域的快速发展。

2017 年以来,全球特种机器人产业规模年均增长率达到 21.7%,2021 年市场规模达 82 亿美元,预计 2022年全球特种机器人市场规模超过 100 亿美元。2021 年中国特种机器人市场规模达到 125亿元,预计 2022 年中国特种机器人市场规模将达到 22 亿美元。

图表 72:全球特种机器人市场规模及增速

图表 73:中国特种机器人市场规模及增速

国内特种机器人市场保持较快发展,各种类型产品不断出现,中国在应对地震、洪涝灾害、极端天气,以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中,对特种机器人有着突出需求。2021年军事应用机器人占比达到了 71%,其次,极限作业机器人占比达到了 23%,应急救援机器人相对较小,占比达到了 6%。

图表 74:2021 年中国特种机器人市场结构


04

潜力企业分析

随着“机器人+”时代的来临,赛道上相关公司有望乘行业东风实现快速增长。

建议关注工业机器人龙头埃斯顿、埃夫特;减速机龙头绿的谐波、双环传动、大族激光、中大力德;系统集成领域巨一科技、瑞松科技、江苏北人;工控伺服龙头汇川技术、禾川科技;机器视觉龙头奥普特;特种机器人龙头景业智能、亿嘉和、博实股份;服务机器人领域石头科技、科沃斯。


埃斯顿:国产工业机器人龙头,持续夯实竞争实力

埃斯顿是国内工业机器人龙头,切入新能源市场;主营业务模块包括自动化核心部件及运动控制系统和工业机器人及智能制造系统两大板块,产品下游涉及 3C、光伏、航空航天、锂电、汽车零部件等行业。

根据 MIR(睿工业)《2022 年上半年工业机器人市场回顾及 2022年全年市场展望》,在国内机器人厂商出货量排名中,埃斯顿再次成为国内工业机器人出货量最高的国产机器人企业。公司作为国产工业机器人龙头,积极切入新能源领域,已与多家头部锂电厂商获得批量应用,光伏组件领域行业领先,下游需求复苏背景下有望充分受益。

公司持续投资收购国际顶尖企业,完善技术产业链。

通过外延,不断吸收国内外优秀企业资源,意在打通机器人产业链上下游,补强实力。

图表 76:埃斯顿收购情况

上游产业链方面,公司相继在 2016 年对外投资意大利机器视觉公司 Euclid 填补视觉技术空白,2017 年收购英国 Trio 加强运动控制技术能力。下游应用市场方面,公司相继投资收购在特定领域具有丰富经验的公司,如德国 M.A.i.、扬州曙光、Cloos 等公司,快速获取和吸收应用工艺,缩短进入机器人下游行业的时间,延伸在汽车制造、焊接系统等市场,充分打通“核心部件+本体+集成应用”全产业链技术。

图表 77:埃斯顿营业收入情况及同比增速

图表 77:埃斯顿营业收入情况及同比增速

公司坚持“AllMadeByEstun”的全产业链战略,在公司推行全面精益化管理,控制费用的合理支出,公司运营能力正在逐步增强,有望带动公司盈利能力逐渐提升。


绿的谐波:国内谐波减速器龙头,盈利能力行业领先

绿的谐波国内谐波减速器龙头,产品主要包括谐波减速器、机电一体化执行器及精密零部件。公司的产品广泛用于工业机器人、服务机器人、数控机床、医疗器械、半导体生产设备、新能源装备等高端制造领域。

受益于下游市场的持续扩张,公司实现高成长。我国谐波减速器行业处于成长期阶段,市场成长迅速,当下我国虽然已成为全球最大的工业机器人市场,但以精密谐波减速器产品为代表的核心零部件总体供给量存在较大缺口,随着行业内企业规模化生产的实现与下游工业机器人等产业的快速发展,公司市占率快速提升,实现高成长。


图表 79:绿的谐波营业收入情况及同比增速

图表 80:绿的谐波归母净利情况及同比增速

拟定增约 20 亿发力精密传动,公司综合竞争力将进一步提升。

2022 年 10 月 29 日,公司拟募集不超过约 20 亿元用于新一代精密传动装置智能制造项目,项目建成达产后,公司将新增新一代谐波减速器 100 万台、机电一体化执行器 20 万套的年产能。若定增项目顺利开展,预计将有效扩大精密传动装置的生产能力,进一步丰富公司产品结构,助力公司进一步扩大经营规模,增强公司综合竞争力。


汇川技术:国内工控龙头,引领国产替代

公司为国内工控龙头,在产品、份额、技术、平台、管理等环节优势凸显。业务覆盖通用自动化、电梯电气大配套、新能源汽车、工业机器人、轨道交通等领域,2021 业务占比分别为 50%/28%/17%/2%/3%。

根据 MIR,2022 年公司变频器、交流伺服、小型 PLC 在国内市占份额分别为 14.4%、21.5%、11.9%,同比分别提升 1.6pct、5.2pct、5.0pct,其中交流伺服蝉联第 1,小型 PLC 超过三菱电机位列第 2。公司多产品份额领先,根据公司公告,SCARA 机器人内资份额第一,电梯一体化控制器份额第一。根据 NE 时代新能源数据,新能源汽车电控份额第三。

图表 81:汇川技术营业收入情况及同比增速 

图表 81:汇川技术营业收入情况及同比增速 

三大优势铸就工控龙头地位,产业链完备度行业领先。

公司核心管理层多出身于华为与艾默生,工控领域沉淀时间长、对技术与市场理解深刻。公司上市以来已推行四次组织变革,持续动态优化管理架构,强化销售体系、研发实力与生产效率。

公司持续坚持高研发投入,近年来坚持 10%左右研发投入占比、20%左右研发人数占比,研发投入规模及占比行业领先,以持续打造拳头产品、塑造工控平台优势、构筑品牌优势。

公司品牌力优势凸显,产业链布局完备,以综合解决方案持续巩固优势行业领先地位,并加速突破高壁垒下游及产品。

图表 83:2019 年新一轮组织变革支撑工控龙头远航


禾川科技:工控自动化新星,多领域市占率领先

禾川科技为工控自动化领域新锐,深耕 OEM 市场业绩优异。公司成立于 2011 年,公司主要产品为伺服系统和 PLC,多年来深耕 OEM 市场,在锂电光伏市场不断开拓,实现快速增长。

公司以技术为核心打通多条产品线,自动化领域持续发力。

公司凭借已有研发平台和技术经验打造产品生态圈,完善了包括工控芯片、传感器、数控机床、变频器、工业机器人等多领域的生产线。以工业机器人为例,禾川科技具备从机器人控制器、伺服驱动到伺服电机全链条的生产加工能力。

图表 84:禾川科技以技术为核心完善产品线

此外,2022 年公司募投的数字化工厂项目通过购置先进的数字化、智能化制造设备,建设智能、高效的生产线,对伺服驱动、伺服电机、PLC、HMC、低压变频器等产品进行产能扩产建设,突破现有产能瓶颈,进一步提升公司在工业自动化控制领域中的市场影响力和市场份额。

图表 85:禾川科技营业收入情况及同比增速

图表 86:禾川科技归母净利情况及同比增速


双环传动:业绩迈入高速增长,RV 减速器打开成长空间

公司产品应用领域广泛,下游客户资源优质。

公司专注于机械传动核心部件,齿轮及其组件的研发、制造与销售,已成为全球最大的专业齿轮产品制造商和服务商之一。产品涵盖传统汽车、新能源汽车、轨道交通、非道路机械、工业机器人等多个领域。公司在建工程逐步完工,产能释放,业绩迈入高速增长期。

2016-2021 年,公司营收从 17.43亿元增至 53.91 亿元,期间 CAGR 为 20.71%;同期归母净利润从 1.8 亿元增长至 3.26 亿元,期间 CAGR 为 10.41%。2021 年开始,受益于新能源汽车高速放量,公司凭借在高端齿轮领域的持续深耕,营收高速增长。且随着在建工程逐步完工,产能大量释放,归母净利润快速上升。

图表 87:双环传动营业收入情况及同比增速

图表 88:双环传动归母净利情况及同比增速

技术突破,研发实力强。

环动科技围绕精密减速机设计、制造、装配、检测等关键环节:申报专利 20 余项,发表多篇论文,参与制定国家标准 2 项,制定企业标准 20 余项。作为母公司双环传动承担国家“863 计划”项目、“工业机器人 RV 减速机研制和应用示范”项目和国家工信部智能制造专项“工业机器人高精度减速机智能制造建设项目”等多项项目的实施主体,自主研发了型谱齐全的 40 余种型号的高精密减速机,研发成果颇丰。


申昊科技:立足智能电网,发力工业健康机器人

立足智能电网领域,加快全国区域布局。在电力领域,经过多年发展,公司形成了智能巡检机器人、操作机器人、固定在线监测及控制设备等丰富的产品线,覆盖发电、输电、变电、配电多个环节,为客户提供一体化解决方案。

公司成长并深耕国内体量头部、发展领先的浙江市场,并积极布局省外市场。

2019-2021 年公司营业收入为 4.05/6.12/7.69 亿元,同比增速为 12%/51.18%/25.8%,归母净利润为 1.13/1.62/1.8 亿元,同比增速21.49%/43.39%/11.07%。

图表 90:申昊科技营业收入情况及同比增速

图表 91:申昊科技归母净利情况及同比增速

公司已在市场、技术及产品三方面构筑了自身核心优势。

公司构建了相互关联的多传感技术融合、多学科综合应用平台等,将智能机器人的功能从巡检拓展至操作,推出新产品满足轨道交通、油气化工等行业的需求,不断提高智能机器人、设备监测等应用领域的技术水平和提升行业解决方案的能力。2022 年 5 月,公司成功中标杭海城际铁路项目,实现了公司轨交领域市场扩张的重要一步。公司将加大市场拓展力度,努力使其成长为公司第二增长曲线。


博实股份:石化领域自动化龙头,业绩高增长

公司是石化固体物料后处理设备制造商及冶炼机器人龙头企业,主要从事智能制造装备及智能工厂整体解决方案、工业服务、节能减排环保工艺装备三类业务,其中智能制造装备以及根植于智能制造装备的工业服务占公司营收比重近 90%。公司已在石化尾部加工、冶金等领域积累多年经验,并横向拓展至盐化工、水泥、硅料等领域,纵向拓展至工厂自动化设备全流程服务。

图表 92:博实股份营业收入情况及同比增速

图表 93:博实股份归母净利情况及同比增速

自 2017 年以来,公司业绩呈现持续较好较快增长,主要得益于公司面对中国制造产业升级对智能制造装备的旺盛需求,实现产品多品类扩张,固体物料后处理智能制造装备销售强劲增长,机器人及成套系统装备快速占据重要营销份额,工业服务长期稳健增长,节能减排环保业务对公司整体营收带来有益补充。鉴于下游石化、冶金等领域生产效率及作业安全性提升需求迫切,自动化设备升级需求旺盛,公司业绩有望高增长。


景业智能:核工业智能制造解决方案领跑者

公司国内核工业机器人及智能装备国产替代领跑者;主要客户为中核集团、航天科技集团、航天科工集团等大型央企的下属企业和科研院所。同时,公司还为新能源电池、医药大健康、国防军工、职业教育等行业客户提供智能制造装备及解决方案。在碳达峰、碳中和的背景下,我国能源电力系统清洁化、低碳化转型进程将进一步加快,核能作为近零排放的清洁能源,将具有更加广阔的发展空间,预计未来较长时间内将保持快速发展态势。

图表 94:景业智能营业收入情况及同比增速

图表 95:景业智能归母净利情况及同比增速

核工业产业进入快速发展期,自立自强能力进一步增强。

公司将抓住相关产业转型升级、快速发展的机遇,持续研发创新,进一步提升核心技术及其转化能力,扩大产能,提高市场竞争力,巩固公司的行业领先地位。

公司将深耕核工业领域,不断拓展产品和技术的应用场景,推广新产品、新技术。

同时公司已布局核电、核技术应用、核设施退役等领域,开展相关技术和产品的研发,努力实现核工业全产业链业务覆盖。同时公司将发挥技术创新优势,进一步开拓新能源电池、医药大健康、军用装备等行业市场,为公司的未来发展创造新的增长点。