工业机器人行业专题报告.docx

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工业机器人行业专题报告

工业机器人行业专题报告

一、下游景气复苏，工业机器人行业迎来周期向上

1.1工业机器人销量的分析框架

2020年上半年的疫情冲击了整个制造业，在国家逆周期的宏观政策对冲下，行业正在恢复，我们看到作为制造业投资前端的通用自动化行业也在景气复苏。

通用自动化行业包括工业机器人、机床、注塑机、压铸机、激光设备等应用于制造业加工的设备。

我们对于通用自动化行业的下游需求研究需要遵循：

制造业景气度恢复、企业利润恢复、补库存、产量提升、提升产能等几大步骤来研究发现。

工业企业投资的逻辑。

经济景气向上的时候，PMI走强，随后产成品价格PPI上涨，带动企业盈利修复，工业企业利润修复会拉动相关生产和主动补库存的过程，当生产供不应求、企业盈利状况持续改善时候，企业会加大资本开支，反映为制造业投资增速上行。

怎么来跟踪工业机器人的销量拐点？

工业机器人行业从长久逻辑来看，存在机器换人的刚性需求。

从短期来看，其销量与工业企业的库存周期相关。

通过复盘，在工业企业补库存的前期，工业机器人销量通常较高，而在去库存的周期，其销量通常下滑。

1.2下半年整个通用自动化行业的景气度复苏

PMI持续处于扩张区间。

制造业PMI连续5个月处于扩张区间，显示经济持续复苏。

7月份制造业PMI为51.1%，较6月份提升0.2pct。

分项来看，生产为54.0%（前值为53.9%），扩张最快；新订单51.7%（前值为51.4%），扩张加速。

复工复产达成之后，经济持续修复。

工业企业利润5月份转正。

2020年1-5月份工业企业:

利润总额:

累计同比-12.8%；其中5月份单月同比6%，工业企业利润5月份转正；6月份单月同比11.5%，利润进一步改善。

主要原因包括工业生产和销售增长加快，工业品价格降幅收窄，单位成本下降，铁、油气开采、石油加工、有色等重点行业利润改善明显。

分行业看，2020年1-6月份汽车制造:

利润总额:

累计同比下滑-20.7%，计算机、通信和其他电子设备制造业:

利润总额:

累计同比增长27.2%。

。

汽车制造和计算机、通信和其他电子设备制造业从4月份开始均实现了利润转正。

库存被动抬升以后进入被动去库存阶段，未来将进入到主动补库存。

原本预期2020年初有望开启新一轮库存周期。

但是疫情对实体经济活动产生了较大的冲击。

造成销售不畅，对产品销售端的冲击比生产端更大，存货被动积压。

疫情的冲击是暂时的，随着需求的回升，工业企业产成品又回到被动去库存。

从工业企业:

产成品存货类别同比增速来看，2020年1-6月份其数据为8.7%、14.9%、10.6%、9%、8.3%。

4、5、6月份其库存已经连续3个月下降。

未来随着疫情带来的库存抬升去库存完成以后，将进入新一轮补库存的周期，预计将在下半年正式开启此来的新一轮的补库存周期。

制造业投资改善。

从制造业投资来看，2020年1-7月份制造业固定资产投资完成额累计同比下降10.2%，虽然同比依然下滑，但是较6月份已经收窄。

从企业行业来看，2020年1-7月份汽车制造业固定资产投资累计同比下滑19.9%，较6月份继续收窄。

计算机、通信和其他电子设备制造业固定资产投资累计同比增长10.7%，较6月份的9.4%继续扩大。

总结。

制造业PMI连续5个月处于扩张区间，显示经济持续复苏。

工业企业利润在5月份实现转正，6月份进一步改善。

其中的汽车和3C行业利润也大幅改善。

工业企业产成品库存在今年年初受到疫情冲击，库存被动抬升。

目前进入到被动去库存阶段，库存已经连续3个月下降。

未来随着疫情带来的库存抬升去库存完成以后，预计将在下半年正式开启此来的新一轮的补库存周期。

2020年1-7月份制造业固定资产投资完成额累计同比下降10.2%，虽然同比依然下滑，但是已经收窄。

下半年随着新一轮补库存周期的开启，制造业投资同比有望实现转正，整个通用自动化行业有望迎来景气复苏。

1.3工业机器人行业复苏已来，未来更好

全球工业机器人企业2020Q2在中国市场都实现了环比增长。

发那科在2020Q1（4-6月份）在中国地区的收入同比和环比都实现了增长，其中同比增长38.6%，环比增长37.4%。

其中工业自动化、机器人、智能机器在中国地区都实现了增加。

而从工业机器人业务来看，在所有国家中，中国是唯一实现增加的国家。

安川在中国市场观察到，3C市场有恢复自动化投资的迹象。

ABB半年报中，得益于中国市场的强劲反弹和储备订单的有力执行，运动控制事业部业绩表现出色。

中国市场的需求持续上升，第二季度订单按可比口径增长3%。

工业机器人有望实现新一轮在周期（库存周期）和成长（机器换人）叠加下的高速成长。

根据库存周期的规律，2019年底工业企业产成品有望开启新一轮的补库存周期，而工业机器人产量在2019年10月份同比转正，但是突如其来的疫情打乱了补库存周期，造成库存被动抬升。

但是从工业机器人的产量来看，2020年1-2月份同比下降以外，从3月份开始实现了同比正增长。

2020年1-7月份工业机器人累计产量为11.6万台，同比增长10.4%。

我们认为主要由于疫情冲击下，部分制造企业加速机器换人的步伐。

工业企业产成品库存在今年年初受到疫情冲击，库存被动抬升。

目前进入到被动去库存阶段，库存已经连续3个月下降。

未来随着疫情带来的库存抬升去库存完成以后，预计将在下半年正式开启此来的新一轮的补库存周期。

随着新一轮补库存周期的开启，工业机器人的销量和产量有望实现新一轮在周期（库存周期）和成长（机器换人）叠加下的高速成长。

二、工业机器人长期看是成长行业

2.1工业机器人的三个成长逻辑：

机器换人、密度提升、国产化替代

从工业机器人的长期成长属性来看，其主要受三个因素驱动：

机器换人、中国的机器人密度相对发达国家依然较低、进口替代。

人工成本上升与机器人价格下降，助力机器换人。

中国老年人口的不断增加，2019年60岁以上人口占比达到18.1%，用工的短缺迫使企业不得不进行机器换人。

而中国人均工资的不断上涨，2019年就业人员人均工资已经上升到7.5万元，用工成本的不断增加，投资机器人的优势就凸显出来了，使得企业有动力进行机器换人。

目前1台10万元的国产工业机器人投资回报周期已经缩短到1.5年左右，工业机器人价格下降与工人工资的上升，双向推力，使得机器换人的性价比不断提升。

中国机器人密度低于主要发达国家。

从全球来看，工业机器人密度（每万名工人使用工业机器人数量）呈现出逐步上升的趋势，说明机器换人的大趋势下工业机器人的渗透率在不断提高。

而从中国来看，其变动的斜率更高，说明在中国机器换人加速，而这与中国工业机器人销量大于全球销量以及销售占比不断提高吻合。

但是从国别来说，中国目前工业机器人密度依然低于主要发达国家。

2018年中国工业机器人密度为140，韩国为774，日本为327，美国为217。

中国的工业机器人密度依然较低，未来潜力巨大。

国内机器人性价比突出，带来进口替代。

性价比+国内加强研发+零部件快速国产化的双向正反馈助力国产机器人产业乘风而上，目前国内工业机器人企业正快速崛起。

国内机器人性价比突出。

以6轴机器人为例，目前全球机器人四大家族的机器人售价在15万～20万/台，国内机器的售价一般在10万元左右，相对于四大家族，依然有30%~50%的价差。

而国内机器人企业能够提供更快速和便捷的服务，整体性价比明显。

零部件快速国产化。

目前国内在控制器和伺服电机已经具备国产化的能力，而目前最大的难点是在减速器方面，减速器价格对机器人整体成本影响巨大。

目前整个工业机器人成本构成如下：

减速器占35%、伺服电机占20%、控制系统占15%、机械加工本体占15%、其他占15%。

其中减速器的成本占比最高，对工业机器人的价格影响巨大。

而目前其中最关键的RV减速器主要由日本的纳博特斯克供应，其拥有60%的市场占有率，而其产能受限交货期延长，对于国内旺盛的机器人需求来供需矛盾越发突出。

国内企业在不断加强研发和投入，加大对RV减速器和谐波减速器的投入。

目前整个谐波减速器国产化进度良好，已经诞生了苏州绿的这样优秀的企业，其仅次于日本的哈默纳科公司。

而RV减速器目前国内布局较好的企业包括南通振康、秦川机床、力克精密、双环传动、中大力德等。

其在机器人领域目前都处于前期研发、终端客户验证的阶段、前期放量阶段。

从中国工业机器人的内外资占比来看，国产机器人占比超过30%，国内汇川、埃斯顿、台达等工业机器人表现较好。

2.2中国工业机器人市场空间巨大

全球机器人销量快速增长，中国成为绝对主力。

全球机器人销量快速增长，根据IFR的数据，2019年全球工业机器人销量38.1万台，相对于2018年略有下降。

2001-2019年复合增长率为9.2%。

其中中国成为全球最大的工业机器人市场，2019年中国工业机器人销量14.86万台，2001-2019年复合增长率34.7%。

中国工业机器人销量占比全球已经超过30%。

中国机器人行业依然会保持中高速增长。

我们假设到2025年中国能够达到日本和德国的工业机器人密度，即325个单位/每1万人。

按此测算到2025年中国工业机器人保有量将达到198万台。

假设工业机器人8-10年的使用寿命，则预计到2025年中国工业机器人的销量将达到32.76万台,2019年-2025年销量复合增长率为14%。

根据2020年工业机器人的产量数据，我们预计2020年中国工业机器人的销量17.1万台，同比增长15%。

2025年中国工业机器人市场规模达到2650亿元。

根据IFR的统计，2018年全球机器人年销售额再创新高为165亿美元，如果再把软件、外围设备和系统工程包括进去，这个数值约为500亿美元。

按此测算2019年全球工业机器人市场规模为1027亿元，整体市场规模（含集成和软件）为3082亿元。

其中中国工业机器人市场为400亿元，整体市场规模（含集成和软件）为1202亿元。

到2025年中国工业机器人市场规模为883亿元，整体市场规模（含集成和软件）为2650亿元。

三、行业的竞争格局?

3.1上游零部件：

突破的难点在于减速器

工业机器人国产的重点在于减速器。

目前整个工业机器人成本构成如下：

减速器占35%、伺服电机占20%、控制系统占15%、机械加工本体占15%、其他占15%。

从现状来看，控制系统和伺服电机国内都已经实现了国产化，而且部分工业机器人企业已经实现了自供。

而目前影响最大的是减速器，其占据工业机器人的成本较高，目前国产化率较低。

以一台外资品牌20万元的经典款6轴机器人来说，以全部采用进口零部件来说，其中减速器成本就达到7万元左右。

按照使用4台RV减速器、2台谐波减速器，其整体成本也在6万元～7万元左右。

两者测算下来基本一致。

目前整个国内机器人产量较小，在采购时议价能力较弱，减速器价格的居高不下对于国内机器人的竞争力难以提升。

目前用在工业机器人的减速器主要包括RV减速器和谐波减速器，谐波减速器具有单级传动比大、体积小、质量小、运动精度高并能在密闭空间和介质辐射的工况下正常工作的优点。

且与一般减速器比较，在输出力矩相同时，谐波减速器的体积可减少2/3，重量可减轻1/2，这使其在机器人小臂、腕部、手部等部件具有较强优势。

RV减速器传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高，并具有更高的刚性和扭矩承载能力，在机器人大臂、机座等重负载部位拥有优势。

以典型的6轴机器人为例，其通常包括4个RV减速和2个谐波减速器。

谐波减速器国产化率较高。

目前国内以绿的谐波为首的谐波减速器企业已经实现国产化突破，目前国内企业市场占有率已经突破80%。

RV减速器国产化难度较高。

我们以目前国产化最难的RV减速器来说，其性能指标包括传动精度、传动效率、刚度回差、启动力矩、振动与噪声、寿命。

其中最主要的指标包括精度、刚度、寿命。

这三项指标对应的制造过程中的要求包括加工精度、装配精度、材料性能、润滑和摩擦等。

其中最难的为加工精度，一些主要配合尺寸必须达到um级别，其涉及到的高精度加工机床必须依靠进口，而目前这些高精度机床普遍存在价格高企、交货期长、国外封锁等现状。

国内的减速器和纳博的差距在产品一致性和实际使用验证方面。

我们前面表述了减速器的主要性能指标包括精度、效率、刚度回差、启动力矩、振动与噪声、寿命。

我们选取了经典款40E产品，国内产品选取比较成熟的南通振康来和纳博进行技术指标对比。

①从输出转速和输出转矩来看，纳博优于南通振康，南通振康输出转速范围为5～35r/min，输出转矩330～560Nm；而纳博的输出转速范围为5～60r/min，输出转矩范围为271～572Nm。

纳博的扭矩范围更加广泛。

②从减速比来看，纳博优于振康，比振康多一个57。

③从性能参数来看，刚度、效率、精度、振动、寿命几项指标来看：

输出转速最大值，两者都是70r/min；工作转矩最大值，纳博是1029Nm，振康是1000Nm，冲击转矩最大值，纳博2058Nm，振康是2000Nm,纳博稍微优于振康。

效率方面纳博是85%，南通振康是大于80%；寿命两者都是6000小时。

从以上的性能参数指标对比来看，纳博和振康的标定的参数值差距不大，说明了国内减速器在硬性的技术指标上已经可以媲美纳博的产品。

重点差距还是在产品的一致性、产品的实际使用验证方面。

产业链上下游的两难选择：

目前机器人产业链上下游的核心零部件和本体企业都面临着量和成本的两难选择。

①RV减速器厂家的两难选择：

目前整个RV减速器都处于国产化的初期，需求大量的人力和设备研发投入。

其中尤其以设备投资为大头，主要高精度设备都是进口为主。

根据高工机器人网的信息：

一条谐波减速机产线需要投资大概3000万元，而一条RV减速机产线投资上需要1亿元。

而在国产化初期减速器销量不足的情况下，难以分摊相应的折旧。

但是如果不加大投入，又难以获得下游主流本体企业的使用，更加难以放量。

②机器人本体企业的两难选择：

而作为机器人本体企业也面临着两难的选择，由于目前国内减速器性能与国外减速器性能差距较大，如果选择国产减速器，机器人本体的性能可能得不到保证，难以进入到下游主流客户的供应体系，机器人本体放量困难。

但是选择进口减速器，由于国内本体企业量较低，采购的成本必然高企，在核心部件高企的情况下，国内机器人的性价比不再，也难以和机器人四大家族形成竞争。

减速器和本体抱团，带来放量机遇。

目前国内主要减速器企业，主要采取和下游主要机器人本体企业采取战略合作的方式来签订合作协议，一方面作为机器人本体企业可以稳定减速器的供应格局，保障核心零部件的来源，选择国产部件也可以快速降低成本；另一方面作为减速器零部件企业，有了下游稳定的需求，其会不断加大产品的研发和生产投入，能够获得实际的应用认证，有利于未来的快速放量。

3.2中游本体：

国产企业需要做大做强

多关节机器人占比超过一半，协作和Delta机器人逆势上涨。

从产品结构来看，多关节机器人依然占比第一，超过一半。

其次为SCARA机器人。

从产品的增长来看，多关节机器人增长乏力，SCARA机器人呈现颓势，协作和Delta机器人逆势上涨。

协作机器人应用在汽配、机床加工、家电等行业的大负载协作渐成趋势。

应用领域不断拓展并逐渐面向消费端。

中国自主品牌机器人崛起。

目前中国工业机器人的市场依然是四大家族的天下，但是中国自主品牌机器人在逐渐崛起，占比逐渐提前，目前内资品牌占比已经超过30%。

从不同的产品结构来看，六轴工业机器人的前四名依然是四大家族：

安川、发那科、库卡、ABB；国内的龙头企业包括埃斯顿、新时达等。

SCARA机器人中外资份额占比超过60%，外资品牌爱普生、雅马哈占据前两位，国内的龙头企业包括台达、众为兴。

国产机器人与四大家族的差距在哪？

从本体来说，目前国内机器人本体的优势在于价格（典型企业比国外便宜30%）和服务（贴近市场），但是在可靠性、精度、应用等方面与国外四大家族企业差距还比较大，特别是在六关节机器人方面。

工业机器人企业做大做强的路径？

而我们研究了四大家族的发展情况来，其基本遵循了上下游一体化的发展，所以对于机器人本体我们要优选上下游一体化布局、能够快速放量的企业。

特别是在上游核心零部件有布局的企业。

对比工业机器人四大家族的财报来看，ABB一家独大，主要其电气化产品、工业自动化、运动控制等业务收入规模比较大，而其他三家规模相当。

但是从利润率和利润来看，ABB的净利润最高，发那科的净利率最高，造成此种差异的主要原因在于不同公司的业务构成不同。

发那科优势在数控系统、安川在运动控制、ABB主要在工控、KUKA在系统集成，而从盈利能力来看，掌握了核心零部件的发那科和安川的盈利能力要远远高于KUKA。

3.3下游集成：

寻找新的细分应用

中国工业机器人应用场景搬运和上下料占比第一。

从中国工业机器人应用场景来看，其中占比第一的依然是搬运和上下料、其次为焊接与钎焊、装配及拆卸。

而从国产工业机器人的应用场景来看，其中搬运和上下料的应用占比进一步提升。

应用场景中细分领域部分增长、部分下滑。

而根据MIR睿工业的2019年工业机器人应用场景的分析来看，搬运上下料应用场景中：

用于包装、机床上下料等场景机器人增长；码垛、检测、塑料成型场景需求下滑。

焊接应用场景中：

点焊领域需求下降，弧焊和激光焊机器人增长。

未来5G技术发展有望带动的基站、天线等产品锡焊应用增加。

喷涂、抛光打磨、装配集成领域需求下滑。

国产工业机器人金属加工业和其他行业应用占比提升。

从中国工业机器人应用行业来看，电气电子设备和器材制造占比第一，其次为汽车制造业、金属加工业。

而从国产工业机器人应用行业来看，汽车制造业占比变少，金属加工业和其他行业占比提升。

工业机器人在一般工业行业渗透率提高。

从行业来看，2019年汽车零部件、电子、汽车整车行业下滑，金属加工、医疗用品、光伏、仓储物流、锂电池、半导体、汽车电子、家用电器等行业实现增长。

工业机器人下游应用行业逐渐由汽车向一般工业如金属加工、食品医疗、日化、光伏、通讯等行业进行渗透，细分行业带来新的增量市场。

白车身焊接市场竞争激烈，一般工业需要开拓。

从系统集成来说，传统的汽车白车身焊接是传统的大市场，也是四大家族重点布局的市场。

国内目前系统集成的公司也主要再次市场，我们研究了5家做白车身焊接的国内企业，其在收入10亿元的时候就会遇到瓶颈，其中国内较大的包括鑫燕隆、德梅柯。

但是做白车身焊接的遇到的问题，在规模做大了以后，盈利能力却上不来，对资金的占用非常厉害，价格竞争激烈，所以在系统集成我们要优选在特定子行业例如汽车电子、3C行业具备竞争优势的企业。

建议加大企业在一般工业如金属加工、食品医疗、日化、光伏、通讯等行业的拓展。

四、公司如何估值?

国内工业机器人目前处于加强研发和提升市占率的阶段。

以国内工业机器人龙头埃斯顿为例，其目前处于加大研发投入、不断收购整合上下游企业的阶段，导致公司的净利率较低。

拆解公司的各项费用以及费用率，发现管理费用率、研发费用率、销售费用率、财务费用率分别影响公司的盈利能力，另外政府补助产生的其他收益和营业外收入贡献利润。

整体来看，公司目前的工业机器人市场占有率为3%左右，未来随着市场占有率的提升，公司的收入潜力巨大。

另外随着研发投入见成效，和公司整合不断的加强，公司未来的净利率有望向发那科靠齐。

回顾发那科的历史估值来看，其在净利润快速提升的2014、2017年，其PE估值可以达到40-50倍，市场在工业机器人销量高速增长的时候，可以给予公司高估值。

整体来看，我们认为国内的工业机器人公司可以从未来的市场空间和潜在的净利率来测算净利润，而在市场销量高增长的阶段，可以给予更高的估值。

五、投资建议

建议关注工业机器人行业减速器的核心企业、在工业机器人本体一体化布局的龙头企业，具有特定行业优势的系统集成企业。

建议关注工业机器人龙头企业埃斯顿（002747）。

六、风险提示

行业销量增速放缓，宏观经济下行。