工业机器人行业分析报告.docx

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工业机器人行业分析报告

2014年工业机器人行业分析报告

2013年12月

一、工业机器人的定义

国际机器人联合会（IFR）定义，机器人是一种半自主或全自主工作的机器设备，它能完成有益于人类的工作，服务在生产过程称之为工业机器人，服务在特殊环境称之为专用机器人，服务个人或家庭称之为家用机器人。

根据ISO-8373-2012的定义，工业机器人是指能够自动控制、可重复编程，有3个以上自由度，可以在固定或移动平台上实现人类要求的工艺步骤，包括但不限于制造、检验、包装和装配等。

区别于汽车、工程机械等常见的消费产品和机械设备，工业机器人属于二次产品。

通常由于下游应用行业的不同与具体工艺的差距，工业机器人在应用前需要根据实际的工艺环境进行二次开发，一般会涉及到编程、夹具、作业工具与周边设备的设计、安装等。

工业机器人是自动化生产线中特殊的一部分，能够与自动化设备结合使自动化生产线更加智能，并提高自动化系统的效率与可靠性。

专用自动化设备往往适应于一类需大量生产的产品线，产品线缺乏“柔性”；而工业机器人是一种能适应产品种类变更、具有多自由度动作功能的“柔性”自动化设备。

工业机器人应用于自动化生产线中，不仅可以独立完成具体的工艺任务，而且可以连接不同的产品线，从而使整个系统趋向智能化。

二、国内工业机器人需求快速增长的核心驱动力

我们在“创新助力中国梦”系列报告之四：

产业升级助推我国工业机器人快速成长中提出，与日本80年代初相似，国内聚积三股力量：

经济结构转型的“推力”、人口结构变化造成劳动力短缺与制造业用人成本趋势性上升的“拉力”、政府政策扶持的“催化力”将共同触发国内工业机器人市场蓬勃发展。

从用户的角度来看，我们认为如下几点是未来推动国内工业机器人需求快速增长的核心驱动力。

1、经济效益：

智能设备相对人工的经济效益日益显著

根据国家统计局数据，2005-2012年中国城镇制造业职工工资由2005年的1.57万元上涨到2012年的4.15万元，期间的复合增长率为14.8%。

未来在最低工资标准及生活水平提升的压力下，城镇制造业工资水平仍将以每年超过10%的速度增长是大概率事件。

与此相反，近年来随着国内厂商的崛起与各大国际厂商依次进入中国，部分外资厂商还在国内建立制造或组装工厂，工业机器人的价格却以每年4-5%的速度下降。

以典型的165Kg焊接机器人为例，2009年每台本体售价约为29万元，2012年降到24万元。

未来5年随着国内厂商产能的释放与中低端工业机器人的投放，工业机器人相对人工的使用成本仍将下降，替代人工的经济效益逐渐显现。

以用于五金制品的打磨机器人为例，24小时里可以打磨出720个高档水龙头，相当于15名熟练工人工作8小时的产量，而且每台机器人价格（工作站）在100万元左右，只相当于15名熟练工人1年的工资。

2、人力短缺：

未来制造业用工受劳动力人口下降和劳动力向服务业转移双重挤压

据统计，2010年后中国劳动力人口占比以拐头下降，而未来储备劳动力人口占比已在2005年低于20%，中国“人口红利”渐消，这也是限制未来中国制造业规模化扩张的主要因素，劳动力短缺同时也推动了用工成本趋势性上升。

另一方面，服务业为80后、90后提供了更好的工作环境与更高的工资报酬，2012年中国城镇典型服务业职工的年平均工资达到5.55万元，高出同期制造业职工工资1.4万元，显示服务业对劳动力更有吸引力。

因此，制造业面临着劳动力人口短缺与劳动力向服务业转移的双重挤压。

3、提高品质：

工业机器人制造的产品，效率和质量都优于人工操作

制造业向来以效率为宗旨，尤其是在“人口红利”渐消后，国内制造业面临着提高效率与产品质量的压力。

实际上绝大多数工业生产与制造中，机器人制造的产品在平均质量上要好于人工，且效率比人工高。

例如，汽车整车生产线上必须应用工业机器人替代人工操作，才能保证整车生产的质量与生产线的稳定性。

此外，机器区别于人工的另一优点是，它不受情绪的影响。

（1）政策支持：

发展智能设备是保持制造业优势的途径，是国家政策支持的重点方向

制造业是国家实体经济的核心，信息化、智能化是未来制造业发展的重要方向，以机器人等高端制造装备为主体的技术与装备是成为制造业强国的重要标志。

机器人作为智能制造的基础装备，对制造业具有30%的直接支撑贡献，尤其是对汽车、电子、机械、建材等行业具有重要的作用。

2012年科技部《智能制造科技发展“十二五”专项规划》明确提出要实现工业机器人核心技术突破和产业化。

2013年工信部《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018）》中，培育智能制造生产模式是8项行动之一，提出要创新智能制造装备产品，提高重大成套设备及生产线系统集成水平，加快工业机器人、增材制造等先进制造在生产过重中的应用。

未来在欧美重返制造业的大背景下，预计国内对包含工业机器人的智能装备的政策支持与持续。

“通过对中国7个产业（程控交换机、数控机床、芯片、软件、钢铁工业、轿车）的技术创新战略研究发现，合资外方给我们的技术，总是成熟期、开始衰退的技术”，因此，“以市场换技术，很难培养自主开发能力”。

此外，国内充足的人才储备有条件支持机器人行业的快速成长；伴随着健康意识的提高，法规将要求部分领域使用机器替代人工；中国制造业门类齐全，亟需智能化与自动化设备提高效率，工业机器人等智能化设备是地方政府和企业一直看好的方向。

国家“十二五”、863计划先进制造领域智能机器人主题专家组长赵杰认为，中国工业机器人市场将迎来10-20年持续快速发展时期，通过逐步完善机器人产业链，进而带动中高端工业机器人的发展。

三、2020年国内工业机器人需求规模超千亿，复合增速约30%

根据IFR统计，2011年全球工业机器人销量为16.6万台，下游应用最大的行业依次为电子制造（18.6%）、汽车整车（18.6%）、汽车零配件（12.6%）、化学及塑料橡胶（7.1%）、工业机械（3.7%）、金属制品（3.2%）等行业。

1、韩、日行业应用逐渐由汽车扩大到其他领域

从韩国工业机器人应用的行业来分析，2011年韩国新安装的2.55万台工业机器人主要应用在汽车整车（9%）、汽车零配件（28%）、半导体及电子（35%）、通信（19%）和金属制品（5%）等领域；汽车产业的占比由2009年的57%下降到37%，而半导体及电子、家电领域的占比在提升。

从产品的类型上来看，2011年韩国工业机器人主要有搬运作业机械、焊接、装配和拆卸，占比依次为57%、22%和6%；与2009年相比，搬运作业机械加工类有较大增长，焊接占比下降了14%。

根据日本机器人协会数据，2012年日本新安装的2.79万台工业机器人，销售额约1276亿日元；当年工业机器人主要应用在电子及通信设备、汽车零配件、汽车整车、塑料制品和金属制品，应用行业占比依次为35%、19%、15%、6%和4%；与2006年相比，汽车产业的占比下降了6%，其他行业占比由10%上升到了15%，可见行业应用领域在扩大。

从产品类型来看，2012年日本国内销售的工业机器人主要是焊接、装配、净化及洁净、材料处理和塑料成型等工业机器人，占比依次为23%、22%、15%、10%和7%；与2006年相比焊接占比下降了4%，装配类下降了12%，而其他类型占比由11%上升到了19%。

从全球及韩、日工业机器人应用的领域或行业来分析，汽车整车、汽车零部件、电子及通信制造、塑料及化工制品、金属制品是工业机器人应用的主要下游领域。

2、未来国内应用领域与日韩相似，五大主流应用领域支撑行业发展

据统计，2011年中国国内工业机器人销量为1.5万台/套，其中50%应用在汽车领域，14%应用在电气/电子领域，11%应用在金属制品领域。

从产品类型上来看，主要集中在焊接、搬运/上下料。

其中焊接机器人近年来有所下降，2011年焊接机器人销量占总量的49.6%，搬运/上下料机器人销量占总量的27.2%，但这两类机器人的总量却常年保持在70%以上，2011年这两大类工业机器人占当年销量的76.8%。

从产品类型来看，焊接机器人占国内机器人销量的半壁江山。

焊接机器人销量由2005年的1287台增长到2011年的11212台，期间复合增长率为43.4%，表明国内焊接工艺对自动化或智能化装备需求旺盛。

从工业机器人在韩国和日本的行业应用经验，结合国内以往的应用领域，考虑未来行业应用的可能，我们认为中高端工业机器人将在汽车产业、通信电子、金属制品、化工塑料、家电行业等有较为广泛及深入的应用。

而中国内地广泛存在的其他行业则有望采用中低端工业机器人，这些行业包括仓储物流、五金卫浴、石油化工、食品饮料、烟草医药、饲料化肥等，众多下游领域的需求还在形成与增长中。

3、2020年国内规模将超千亿，复合增速约30%

目前，中国已经从工业化“起飞”阶段走向“成熟”阶段，2012年国内实现工业增加值3.16万亿美元。

今后较长时间里，中国的投资效率下降将是趋势性的，但投资模式让位于第三产业的过程也将是漫长的。

特别是欧洲正在推动“再工业化”，美国又提出“重返制造业”的战略目标，中国后工业化阶段亟需提高以制造业为核心的“竞争力量”。

因此，在较长时间内中国对智能装备的需求是持续强劲的，工业机器人在中国存在巨大的增长空间。

（1）至2020年行业销量复合增速在25%之上

据IFR的统计数据，2003至2012年中国工业机器人市场销量由1451台增长到约2.6万台，年复合增长率达到33.9%，高速的增长恰反应了中国工业机器人还需大量普及，相对于其他制造业强国，中国工业机器人密度还很低。

2011年工业机器人在制造业每万名工人中的密度仅为21台，远远落后与日本的339台、韩国347台、德国261台、美国135台，到细分行业，像汽车产业、电子产业等依然远低于其他制造业强国的水平。

2012年我国典型制造业从业人员约5000万，假定未来典型制造业从业人员总数量以每年2%的速度递减，至2020年我国主要制造业从业员工总数降到4240万人；如果我国工业机器人在各行业的密度与韩国2008年的水平相似，即主要应用的汽车产业的密度达到700台/万人，通信电子制造产业达到350台/万人，橡胶塑料产业达到150台/万人，届时我国工业机器的保有量将达到约60万台。

2012年国内工业机器人保有量约10万台，考虑到工业机器人寿命一般为8-10年，2020年前行业销量的复合增速有望超过25%。

（2）2020年中国工业机器人市场规模超千亿

工业机器人广泛用于工业领域的各个行业，促进各行业提高效率与改善产品质量。

1981年日本工业增加值为4678.77亿美元，当年工业机器人主机的产值为4.69亿元，工业机器人产值占工业增加值的比重为0.10%；至2000年日本工业增加值上升到14722.26亿美元，当年工业机器人主机产值为59.38亿美元，占工业增加值的比重上升到0.40%。

2010年韩国工业增加值3939.72亿美元，当年韩国工业机器人主机产值为12.22亿美元，占工业增加值的比重为0.31%。

从日、韩数据来看，后工业化阶段工业机器人主机产值占工业增加值的比重区间在0.20%-0.40%。

2000年后是中国“工业化起飞”阶段，中国经济增速常年在8%以上，工业增加值增速多数年份在10%以上。

未来面临转型的中国经济很难持续高增长，工业增加值增长中枢将下移。

假定2020年前中国工业增加的可持续增速为7%，届时中国工业化程度或信息化程度达到日本90年代初水平，即假定中国工业机器人主机规模占工业增加值的比重为0.15%。

那么至2020年，中国工业增加值规模约5.43万亿美元，中国工业机器人主机产值规模约81.4亿美元，按照主机与系统总价值1:

2.5的比例（全球平均约为1：

3），中国工业机器人总规模将为约203.6亿美元，按照1:

6的汇率，即1221亿元。

据IFR统计，2011年全球工业机器人主机销售额为85亿美元，含系统的销售额为255亿美元。

据悉，2012年国内销售工业机器人主机约2.6万台，规模约为60亿元，算上周边系统及软件等总的销售规模约150亿元，保守估计2020年前行业复合增速约为30%。

四、国内企业的机会在中低端“领域”，发展途径必然是做强“主机”

1、中国存在较多的中低端行业亟需使用机器替代人工

中国是制造业大国，制造业行业分类众多。

2011年中国汽车产量1826.47万辆，超过美国，占世界总产量的25%；船舶产量占世界41.9%；工程机械占世界43%；此外，中国还为世界生产了68%的计算机、50%的彩电、65%的冰箱、80%的空调、70%的手机、44%的洗衣机、70%的微波炉和65%的数码相机…..此外在西方发达国家许多已经不存在的行业，如五金建材、卫浴制造、金属制品等在中国还有大量的企业。

提升制造业“效率”是必然的选择。

虽然我们看到合资品牌整车生产线的自动化程度很高，但是在大部分自主品牌和绝大部分汽车零部件供应商的生产线还在大量使用人工。

这一情况在电子产业也有相似的地方，国内电子产业前端的自动化程度也非常高，但在后端的电子组装还依靠大量的人工，像富士康这样的企业使用机器人替代人工的潜力很大。

中国制造业“大而不强”。

美国在2010年的制造业产出仅略低于中国，但美国制造业只有1150万工人，而中国制造业雇用了近1亿人，反映了中国诸多行业的生产效率依然很低。

一方面，中国制造业转型与升级中必须以提高效率与产品质量为目标，需要使用效率更高的自动化或智能化的机器设备；另一方面，伴随着人力人本的上升，催生了众多企业家使用机器人替代人工，一旦行业内的一家公司使用机器人提高了效率与产品的品质，就会倒逼行业内的其他企业使用机器人。

2、工业应用的特性注定国内企业必须先占领中低端市场

企业使用工业机器人的目的大致有三：

一是提高效率，二是提高产品质量，三是降低成本。

像汽车整车企业使用工业机器人主要目的是提高效率与提升产品的质量，整车生产线对系统的可靠性与稳定相要求很高，一般在运行时不允许任何一台工业机器人出错。

但目前国产工业机器人的品质还有待提高，只有少数国产机型可以用在整车生产线中，例如AGV。

从竞争的格局来看，国内超过80%的市场份额被外资品牌常年占据，2012年主流外资品牌工业机器人销量占国内总销量的占比为83%，其中发那科、安川、库卡和ABB的占比依次为15%、15%、13%和12%；国内工业机器人市场的半壁江山常年被四大家族垄断。

而且大部分高端客户对四大品牌认可度较高，外资品牌依然是高端市场的主力。

但是国内除汽车与电子产业外，还存在众多其他“中低端”行业，国内企业有望凭借与下游客户的关系和“资源优势”，先开阔“中低端”市场。

国内企业为什么在“中低端”市场有机会呢？

因为，“中低端”市场量大但不集中，外资品牌很难顾及全面；此外，企业需要适合工艺环境的机型，国外品牌的通用机型未必适合。

因此，国内企业有望先通过集成应用积累经验，以非标切入广阔的“中低端”市场，再形成自主品牌的机器人主机。

国内企业的最有战略可能是先通过积极渗透中低端市场，扩大市场份额，进而以“量”带动产品品质的提升，最终角逐“高端市场”。

3、机器人公司成长的方式证明做强“主机”才是王道

从ABB、库卡、发那科和安川四大企业的发展历程来看，ABB、库卡是从行业应用经验和对渠道的影响力向上游扩展，而发那科和安川则是以核心零部件为优势向下游扩展，这两种模式最终的目的都是掌握核心竞争力的工业机器人主机。

过去几年，国内机器人企业限于“品质”原因，在高端行业以集成应用为主。

但从长远来看，由于集成应用壁垒不够高，以其为核心的企业优势会逐渐减弱。

未来那些致力于做强工业机器人主机，并形成自己的主打产品企业才有可能在局部形成相对优势，才能有实力与外资品牌竞争，从而打破目前的竞争格局。

五、产业链布局逐渐完善与经验的积累将助推国内企业上一层台阶

1、国内工业机器人产业链布局逐渐完善

工业机器人核心零部件主要有三部分：

精密减速器、驱动及控制器、伺服电机，其中减速器是制约国内工业机器人技术发展的最为重要的因素。

伺服电机的主流供应商有日系的松下、安川和欧美系的倍福、伦茨等，国内汇川技术等公司也有一定的市场份额；控制器的主流供应商主要有美国的DeltaTau和Gail、英国的TRIO和中国的固高、步进等公司。

相对来说这两个核心零部件的紧缺性并不那么强。

首先，伺服电机与控制器的供应商之间实力较为均衡，可选择的供应商相对较多；其次，几个品牌都在中国建立了分工厂，采购产品不存在进口关税；最后，经过多年的发展国内已涌现出了相关的公司，其产品质量正在追赶国际广商，例如汇川技术、华中数控、广州数控、英威腾等。

而在精密减速器方面，目前国内还没有能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业；全球市场75%的市场被日本两家企业占据，纳博特斯克生产的RV减速器约占60%，Harmonica生产的谐波减速器约占15%。

因此，精密减速器是制约国内工业机器人规模化应用最主要的因素。

以安川电机ES165Kg为例，6台精密减速器的总价值约为2.08万元，占整机成本的12%；而同类型的国内产品，6台精密减速器的成本约为9.1万，占整机成本的比例为31%；显然精密减速器是制约降低国产工业机器人成本的第一因素。

但事实上，国内一些企业一直以来都在进行精密减速器的研发，例如南通振康、浙江恒丰泰研发RV减速器，北京中技克美、北京谐波传动所研发谐波减速器，上市公司秦川发展在1998年就研制出了RV减速器样机。

近几年在国内工业机器人需求快速增加，国内一些有实力的企业也看到精密减速器所能带来的“商机”。

2013年4月，上海机电增资纳博传动，且成为控股股东，前期在中国销售纳博特斯克的精密减速器，后期将在中国生产一类中低端的精密减速器。

7月秦川发展公告，拟投资1.94亿元进行9万套（一期）工业机器人关节减速器“技术改造”项目建设。

公司工业机器人关节减速器项目总规划18万套，将分期实施；其中项目（一期）预计2015年达产。

据了解，秦川发展已获得国家“机器人关节减速器生产线”重大专项支持。

我们认为，国内工业机器人上游核心零部件的供应体系可能在2-3年内完善，国内工业机器人主机企业对国外核心零部件的依赖届时将得到缓解，有利于降低国内主机企业的生产成本，从而推动需求增加。

2、国内企业人均产收提升空间大

工业机器人是“二次产品”，高可靠性产品是基于技术开发人员对下游行业及具体工艺的深刻理解与认识，熟练的行业开发人员向来是机器人公司的重要资源。

如果我们剔除规模效应来比较相关公司工业机器人业务的人均产收，发现国际知名品牌公司的人均产收远高于国内公司。

近年，发那科公司人均产收在600-800万元，实际机器人部的人均产收更高；安川电机机器人业务的人均产收在200-300万元；库卡机器人业务的人均收入在150-250万元。

同期，国内公司的人均收入远低于国外知名公司，近几年博实股份人均产收在100-130万元，而新松机器人仅有60-70万元。

新松机器人2009年上市时职工人数约650人，至2012年底公司职工人数上升到约1500人，公司职工快速增加，但人均产收未增加多少。

据专家介绍，培养成熟独立承担项目的团队需要2-3年的时间，此外我们判断未来几年国内工业机器人行业需求增长超过20%，考虑到国内公司技术提升、市场熟悉程度，我们认为2014、2015年是机器人公司人均产收有较大提升的时期。

与国外同类公司相比，国内企业人均产收还有巨大的提升空间。

六、投资策略：

机器人相关的公司是长期的投资标的

1、国外公司历史数据表明机器人公司超额收益大

80年代是日本工业机器人行业快速发展的时期，工业机器人销量由1.9万台增加到1990年的8.2万台，销售额由1980年的769亿日元提升到了5539亿日元，期间的复合增长率为21.8%。

日本两家重要的机器人公司股价不仅有绝对收益上的“惊艳”，而且相对于日经225指数也有“不俗”的相对收益。

发那科（东京交易所：

6954）在1977年3月平均可比股价仅1100日元，到1985年2月股价强势上升到13050日元，8年时间发那科股价涨1086%，年收益率为36%，相对日经225指数的超额收益为941%。

1987年4月至1990年2月，发那科股价涨幅为90%，相对日经225指数的超额收益为41.6%。

安川电机（东京交易所：

6506）在1977年3月平均可比股价仅98日元，到1985年2月股价上升到525日元，8年时间安川电机股价涨436%，年收益率为23%，相对日经225指数的超额收益为291%。

1987年4月至1990年2月，安川电机股价涨幅为203%，相对日经225指数的超额收益为154%。

2000年后发那科、安川电机早已成长为国际型公司，产品供应到全球各个国家。

金融危机后，受益于全球工业机器人需求回升，特别是中国、韩国和美国，发那科、安川电机和库卡等机器人公司的价值再次得到了资本市场的认可。

2013年9月发那科股价为16210日元，安川电机股价为1379日元，并分别创出历史新高。

2009年1月至2013年9月发那科股价涨197%，安川电机股价涨314%，相对于日经225指数的超额收益分别为116%和233%，；同期库卡股价由9.68欧元上涨到31.9欧元，涨幅为230%，相对于DAX指数的超额收益为132%。

从3家国际知名机器人公司股价的历史走势来看，机器人公司的股价是“趋势性上升、波浪式演进”，谷底亦或是阶段性布局的机会。

2009年后国内工业机器人市场需求增长强劲，根据IFR数据国内年新安装量由2009年的0.55万台/套上升至2012年的1.68万台/套。

相关的两家公司机器人和博实股份的股价表现在机械行业也很抢眼。

从2010年6月创业板指数正式运行至2013年12月初，机器人（300024）股价涨95.7%，相对创业板指数的超额收益为74.6%，相对沪深300指数的超额收益为107.8%。

博实股份上市至2013年12月初，博实股份（002698）股价涨49%，相对于中小板指数的超额收益为35.2%，相对于沪深300指数的超额收益为44.7%。

长期看，机器人公司股价远跑赢板块指数，阶段性底部亦或是布局机会。

2013年初至12月初，机器人（300024）和博实股份（002698）股价分别涨59.6%和71.5%，其中机器人期间最高涨幅超过90%，博实股份业超过70%。

未来5-10年，国内制造业对工业机器人等自动化设备的需求是持续性上升的，相关机器人公司必将受益于制造转型或升级带来红利。

目前，国内工业机器人相关的大多数企业主要在做集成应用，从事研发、制造，并有实力的企业较少，主要有新松机器人、广州数控、奇瑞埃福特和博实股份。

从类型上来看，国内应用的工业机器人主要是焊接和搬运及上下料工业机器人，这两类工业机器人销量占总量的约70%；从应用的行业上看，国内主要有汽车及其零部件、金属制品、通信电子、塑料轮胎和化工等。

展望未来，国内企业有望通过快速扩大中低端应用提升市场份额，同时将拉动产业链上游的企业攻克核心零部件，进而提升国内企业在本体上的竞争力。

从国际上四大巨头的发展历程来看，未来企业竞逐的方向是具备高品质的工业机器人本体，方式有两种：

一是具备下游行业应用经验的企业，二是上游从事核