工業機器人：制造業升級的三叉戟神器 | 風云機器人主題（上）

2019-02-28 18:53來源://

原標題：工業機器人：制造業升級的三叉戟神器 | 風云機器人主題（上）

作者 | 常山

流程編輯 | 派派

在古希臘傳說中，三叉戟是海神的神兵利器，它有著毀天滅地的巨大神奇力量，同時還可以劈山開道、擊巖碎石引出清泉澆灌大地，幫助漁民豐收。

對制造業而言，工業機器人就是三叉戟，具備著降低成本、大幅提升效率，引領傳統制造業走向智能制造。

工業機器人，通常是指面向制造業的多關節機械手臂，或其他擁有多自由度的機械裝置，主要用于代替人工仍亊柔性生產環節。它融匯了機械制造、電子電氣、材料科學、計算機編程等學科的尖端技術，是智能制造領域最具代表性的產品。

一、發展工業機器人的現實需求

經過近幾年的快速發展，我國的工業機器人的人均密度已接近全球平均水平(74臺/萬人)，但仍遠低于歐洲、美洲等發達經濟體。

中國正加速進入老齡化社會，在人口紅利消失、勞動力成本持續上升的背景下,智能制造是我國制造業轉型的必由之路，核心技術領域的不斷突破加速驅動制造業升級進程。

（一）人口紅利消失用工成本陡增

從具體數據來看，我國老齡化人口結構占比不斷升高，我國2002年以來15-64歲勞動人口比例從2010年最高74.5%降至2017年71.8%，65歲以上的人口比例從2010年的11.90%上升到2017年的15.86%，大約每6個就有1位老年人，我國的人口紅利正在消失。

2018年我國15-59歲勞動人口數量已跌破9億人，為8.97億人，比2011年的9.41億人減少了4343萬人，降幅達4.62%。

2010年以來，東部沿海城市不同程度出現“用工荒”，即企業找不到工人。“用工荒”的深層原因是我國人口出生率和自然增長率1986后出現了快速下滑，“90后”出生率從20‰下降到12‰，導致2010年以來適齡勞動（和婚育）人口明顯下滑，進入2000年以后，人口出生率基本保持在12‰的較低水平，而自然增長率則貼近5‰的低水平。

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（來源：中國產業信息網單位）

生活條件的改善也在很大程度上使得年輕人不愿意從事制造業生產線，尤其是重復單一的勞動。

作為改革開放成長起來的新一代年輕人，“90后”甚至“00后”更加追求個性自由，自我價值實現，對于重復性的單調勞動十分反感，加之家庭條件許可，不再像“70后”、“80后”那樣為了生存無從選擇，所以招聘工人的難度大幅提高，用工穩定性大幅降低，很多制造業在“用工荒”的倒逼下，選擇以機器代替人工。

與人口紅利消失相伴而來的則是人工成本的上漲。我國制造業人員年平均工資從2000年8750元上升至2017年64452元，工資水平上漲了6.4倍。

因此，減少工人數量、提升生產過程自動化水平成為制造業企業普遍訴求和共識。

（來源：國家統計局統計年鑒）

（二）企業的成本考量

機器人設備價格的下降包括兩層內容：

其一，技術進步和生產工藝的完善以及批量化的生產，使得機器人設備的價格出現下降。比如，一臺平臺的焊接機器人在2010年的價格在15萬左右，而到2015年性能更優的焊接機器人的價格卻下降到10萬元左右。

其二，隨著社會的進步以及單位貨幣的購買力下降，相對不斷上漲的人工成本，焊接機器人在2000年30萬的價格，到了2017年同樣的30萬價格已經顯得“不貴了”。

因此，價格的相對下降也進一步激發企業（資本家）以機器代替人工的需求。

2010年，焊接機器人的部署成本是15萬元，兩名工人一年的成本合計是6萬元，也就是說，部署一臺焊接機器人相當于2名工人2年半的成本，這個時候企業（資本家）部署機器人的意愿是不強的。

而2015年，一臺性能相仿的焊接機器人的部署成本已經下降到10萬元，而兩名工人一年的成本卻漲到了13萬元左右，這時候部署一臺焊接機器人的成本僅相當于兩名工人9個月的工資支出。

從五年前的兩年半才收回成本，變成了9個月就收回成本，收回成本的時間大大縮短，使得企業部署機器人的意愿大大增強。

此外，機器人還具備精度高、質量穩定強、任勞任怨、不遲到早退、不請假不缺勤、不跟老板要求漲薪、沒有五險一金……等等諸多優點。

為了便于理解，風云君制作了下圖：

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圖表說明：

在時間h之前，人工成本小于機器人設備成本，并且沒有出現用工荒，企業（資本家）愿意雇傭員工來從事相關工作；

隨著經濟社會的發展，人工成本不斷上漲，同時還伴隨技術進步和生產工藝的改善，機器人設備成本（價格）不斷下降，到達時間h，人工成本與機器人設備成本一致（已換算）a點，即人工成本與機器人成本的平衡點；

h時間以后，人工成本繼續上升，而機器人設備成本保持相對穩定，且低于人工成本（已換算），并且還不會出現用工荒等情況，這時，企業更愿意用機器人代替工人。

當然，這個時間h是企業根據自身情況綜合考量確定的。

隨著人工成本的攀升、人口紅利的消失，適齡工人的減少（90后、00后普遍不喜歡重復的制造業工作），疊加技術進步和核心零部件國產替代的加快使得機器人設備成本價格的下降，企業對產品精度及穩定性的要求日趨嚴格，工業機器人正成為企業技術升級改善和高端裝備制造業的首選。

二、我國成為全球最大機器人市場

工業機器人主要的應用是制造業，早在2010年，我國制造業總產值在世界制造業總產值占比19.8%，超過美國的19.4%成為全球最大制造業經濟體。2015年我國制造業產業已達2.01萬億美元。

見下圖表：

（來源：聯合國貿易與發展會議2016年）

作為全球最大的制造業大國，我國的工業機器人密度卻低于世界平均水平，與主要發達經濟體相比，差距則更大。差距就是市場空間，巨大的市場空間有望催化工業機器人行業加速發展。

（一）與制造業不匹配的機器人密度

巨大的經濟體量決定了我國工業機器人將有旺盛的需求。

工業機器人最主要的功能是代替人工勞作，機器人密度是衡量一個國家制造業自動化發展程度的標準之一，而據ifr（國際機器人聯盟）統計，2016年在全球范圍內，自動化發展程度前五個國家分別為：韓國、新加坡、德國、日本、瑞典，亞洲國家占有三席。

同時，亞洲作為近幾年全球經濟發展最活躍的地區，機器人裝機量的增速在全球也排在首位，在2010-2016年之間，亞洲機器人密度的年均增長率為9%，美洲為7%，歐洲為5%。

全球制造行業的機器人使用密度（臺/萬人）見下圖：

（來源：ifr國際機器人聯盟）

2016年數據顯示，我國的制造業機器人密度低于世界平均水平，更遠遠低于世界發達經濟體，這顯然與我國作為全球最大的制造業經濟體（制造業產值占到全球的1/5）的地位嚴重不符。

為了提升制造業水平，我國從戰略布局、產業政策等多方面加速推進制造業升級，出臺了包括行業發展規劃、產業扶持等在內的相關政策，重點推進智能制造，并明確要求：到2020年,制造業基本普及數控化，實現重點領域智能制造裝備尤其是高端數控機床及工業機器人的產業化與應用。

在政策支持、產業扶持以及經濟社會發展的多重因素驅動下，2013-2016年我國是全球機器人密度增速最快的國家，機器人裝機量顯著增長，由2013年的25臺/萬人增長到2016年的68臺/萬人，機器人密度位于全球排名的第23名（2016年數據）。

2012年以來我國機器人訂單量持續增長，2016年我國機器人訂單量占全球機器人訂單量的3成，我國成為全球最大機器人市場。

相關數據見下圖表：

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（來源：choice，市值風云）

從上圖可清晰看出，我國已超過北美、歐洲等地區成為全球最大的機器人需求經濟體，2012-2016年訂單量年復合增長率達39.48%。

我國正處于經濟轉型、產業升級的關鍵時期，智能制造，大幅提高工業機器人在制造業領域的應用成為我國產業政策主要的發力點。

（二）政策激發機器人市場需求

智能制造是“中國制造2025”發展規劃的重要發展方向，是未來制造業發展的必然趨勢，工業機器人是智能制造的關鍵設備，行業發展潛力巨大。

近年來，國家出臺了一系列的政策支持和鼓勵中國工業機器人行業的發展。在產業政策《機器人產業發展規劃（2016-2020年）》中，要求：2020年我國要實現工業機器人密度達到150（臺/萬人）以上，到2020年之前國產工業機器人年銷量達到10萬臺（2016年數據顯示，國產機器人銷量為2.7萬臺，外資品牌機器人銷量為6萬臺），其中六軸以及上工業機器人年產量達到5萬臺以上。

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（來源：市值風云根據公開市場信息整理）

2014年以來，地方政府加大對工業機器人的補貼力度，相關補貼政策密集出臺。我國經濟較發達地區珠三角、長三角和京津冀等地政府的補貼政策尤其優越。根據中國機器人產業聯盟的統計，全國超過36個城市將機器人作為當地產業發展重點，財政補助額度大幅增長，2014-2015年，一共出臺了77項地方政府支持機器人的政策。

2016-2018年補貼結構開始優化，研發補助提高，監管趨嚴。2014-2015年補貼細則不足、監管寬松，騙補套補頻發，機器人企業如雨后春筍暴增，造成低端重復建設嚴重。2017年開始補貼政策結構優化并加強監管，研發補助的比例不斷上升。

風云君整理了2014起部分地方政府大規模補貼工業機器人產業，見下表：

（來源：市值風云根據公開市場信息整理）

從補貼力度和持續性來看，各地政府對工業機器人產業研發和應用的補助力度較大且持續時間較長，持續的財政補助有助于工業機器人的研發和應用。

根據規劃，我國在今后兩年內工業機器人的市場空間將大幅釋放，我國制造業自動化程度有望大幅提升，機器人需求長期向好。

據智研咨詢2018年7月份發布的《2018-2024年中國工業機器人行業市場深度調研及未來發展趨勢報告》預測，2018年我國工業機器人密度112（臺/萬人），國產品牌銷量占比約為32.8%，假設到2020年國產品牌產量占比達到50%，則2020年產量約為20萬臺，每臺工業機器人15萬元均價估算，2020年市場空間達300億元，而2018年我國工業機器人的市場規模約210億元，即2018-2020年的年復合增長率高達32%。

三、工業機器人的應用

上文提到工業機器人的應用是經濟社會發展推動入口結構變化以及產業結構升級的結果，那么主要集中在哪些行業應用呢？

工業機器人下游應用廣泛，應用較多的行業主要包括汽車、電子電器、化工、金屬制品、食品制造等行業，根據國際機器人聯合會數據，2016年全球范圍內工業機器人在上述行業中的應用占比分別為35.1%、31.0%、5.4%、9.8%、2.8%。

回顧過去十幾年，工業機器人電子電器行業的應用增長最快，2002年工業機器人在該領域中的應用占比尚不足6%。

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（來源：國際機器人聯合會中國產業信息網）

從全球來看，汽車和電子電器是機器人應用的主要領域，二者占到近7成，且呈現比重不斷增加的趨勢。金屬制品、化工以及食品飲料煙草三大領域屬于工業機器人的傳統應用領域，2008年以來，三大領域所占比重呈現下降趨勢，2017年三大領域所占比重已經低于20%，隨著工業機器人在電子電器領域應用的推廣和普及，三大領域機器人應用的比重或將進一步下降。

我國的工業機器人的需求結構與全球類似，但又有所不同。

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（來源：中國產業信息網）

與全球機器人應用稍有不同的是我國機器人應用在金屬制品的應用比重占比較高，2017年占比近15%。相同的是，我國汽車和電子電器在機器人應用上合計占比也近70%，這兩大領域是主要的應用市場，因此，這兩大行業的變化或景氣度將直接影響工業機器人的需求變動。

對下游領域需求的分析主要關注幾個方面：

首先該行業的飽和度，是否還有增長空間，有多大的增長空間；

其次，除了原來的需求外，該行業是否出現新的需求（對工業機器人的需求）增長點；

最后，新的行業增長點是否可持續，產業鏈上的企業是否轉到錢（決定企業擴大投資的意愿是否強）。

（一）汽車我國汽車產銷量占全球3成

隨著我國汽車工業的發展，連續多年位居全球最大的產銷國，汽車產銷量逐年攀升，在全球汽車產銷量的比重也不斷攀升，2017年我國汽車產銷量均超過2800萬量的水平，產銷量比重均占全球市場份額的30%，為全球汽車市場貢獻了70%以上的增量，2018年新能源車的全球市場份額更是超過50%。

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（來源：wind中國汽車工業協會）

（來源：wind中國汽車工業協會）

（二）汽車的市場空間猶在

我國汽車產銷量增速最快的是2009和2010年，根據汽車報廢年限計算，今后5-10年內，我國進入汽車報廢密集期。此外，與主要經濟體相比，我國的汽車千人保有量水平仍然較低。

2018年我國汽車產銷量雖出現小幅下降，但仍然維持2800萬量的產銷規模，汽車工業仍有較大的市場需求。汽車工業協會的數據顯示，截止2017年我國汽車市場的千人保有量僅為150，美國、日本、德國、韓國依次是808、597、582、378。

汽車千人保有量對比如下圖：

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（來源：中國汽車工業協會說明，加拿大、法國、德國、巴西系2015年數據，美國系2017年數據，中國系2018年數據）

從上圖看出，我國千人汽車保有量仍處于較低水平，還有更大的增長空間。對汽車制造企業而言，仍有較強的部署或升級工業機器人，提高生產效率的意愿。

（三）新能源汽車高速發展企業盈利可觀

新能源汽車高速發展，直接帶動對工業機器人在汽車行業的應用。

新能源汽車產業鏈已成為工業機器人在汽車領域應用的重要需求方向。我國的新能源汽車產業鏈發端于較成熟的汽車工業環境，在政策和資本的共同驅動下，產業鏈上的企業在資本投入上具備很強的實力，同時部署工業機器人，甚至全自動生產線的意愿更強。

簡而言之，企業有錢，也更愿意投入。因此，包括核心零部件、電機、鋰電池、整車廠商在內的產業鏈上企業是工業機器人重要的需求方。

2014年以來中國新能源車在全球占比迅速攀升，僅三年時間從份額不到10%提升至44.39%，成為全球第一大新能源汽車產銷國。

新能源汽車產銷兩旺直接帶動上游動力電池等的快速發展，2016-2018年動力電池出貨量和裝機量高速增長，2017-2018年出貨量連續兩年40%以上增長，裝機量增速分布達到29%、56%。

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來源：高工產研鋰電研究所（ggii）

新能源汽車的產銷兩旺進一步激發企業加大資本投入，提高生產效率和擴大生產規模。工業機器人顯然成為新能源汽車產業鏈上企業的標配。

產銷兩旺帶來的產業鏈上企業利潤的提高，重點跟蹤的18家a股上市公司中鋰電池、核心零部件以及整車企業的盈利情況驗證了這一情況。

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整體來看，重點跟蹤的新能源汽車產業鏈的上市公司營業收入及凈利潤規模穩步上漲，企業盈利的增加也在一定程度上推動企業在工業機器人上的投入和部署。

（四）行業倒逼電子電器企業加速機器代替人工

從下游應用來看，2017年，我國工業機器人有25%應用在電子電器行業，排在汽車行業之后。

作為全球的制造業大國，我國在電子電器產品的制造領域，已確立顯著優勢。

國家統計局數據顯示，截止2016年底，我國共有規模以上3c制造企業從2012年11735家增長到2017年15263家。我國電子電器制造業收入達到13萬億元，占同年gdp比重的15.72%，電子電器制造業成為國民經濟重要的支柱產業之一。

我國電子電器制造業體量巨大，隨著國內人工成本逐漸提高，企業部署工業機器人進行自動化改造的空間十分廣闊。

1、存量市場更考驗制造水平

過去幾年，憑借廣闊的消費市場、成熟的制造能力以及廉價的生產要素，中國已成為世界消費電子制造中心。我國空調、電視機、洗衣機等多數家電產品的產量更是占據著全球50%以上的市場份額。3c中的典型代表智能手機，2013、2015、2016、2017年我國出貨量均超過4億部，占全球智能手機的出貨量的1/3份額，位居各國之首。

2018年，華為已連續10個月增量份額排名第一，全球智能手機出貨量前五大企業中，中國占了四席，分別是華為/榮耀、vivo、oppo、小米。

盡管以智能手機、通訊設備為代表的3c行業逐步邁入存量競爭的紅海市場，但是行業的高景氣度依然得到延續，未來包括智能手機、通信設備等在內的3c行業的發展將以創新和不斷優化為主，尤其是各大廠商在硬件領域的拼殺將更加激烈，對生產設備、生產工藝提出了更高的要求，必然帶動包括工業機器人在內的市場需求。

2、薄利代工企業加速部署機器人

雖然我國電子信息制造業產能居世界首位，但在產業鏈上主要集中在中下游環節，以代工組裝為主，附加值低。以消費電子為代表的電子信息制造業毛利率基本維持在10%左右，凈利率不到5%且呈現下降趨勢。

統計a股上市公司消費電子行業毛利率和凈利率水平如下表：

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（來源：choice）

消費電子產業鏈中高端環節基本被國際巨頭壟斷，在芯片、傳感器、cpu、大容量儲存芯片等核心零部件主要依賴國外進口。國內消費電子制造業仍然處于勞動密集型的生產制造和加工組裝環節，產品穩定、良品率高以及成本管理能力成為企業的核心競爭力。

從電子信息制造業固定資產投資來看，2016年固定資產投資額突破萬億大關，達到10463.76億元，同比增長15.8%，過去7年新增固定資產年復合增長率達到20%，遠遠高于電子信息制造業主營收入8.7%的年復合增長率。

電子信息制造業固定資產投資的較快增長有效帶動包括工業機器人在內的需求。

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（來源：中國產業信息網）

正如前文所言，隨著國內人工成本不斷上升。攀升的人工成本以及對產品穩定性和良品率的高要求，電子信息制造企業采用智能制造生產方式，加快機器代替人工步伐。根據智研咨詢發布的《2017-2022年中國3c市場供需預測及投資戰略研究報告》測算，2018年我國電子信息制造業的自動化設備市場規模1450億元左右，到2022年有望達到2億元，2018-2022年復合增長率15%左右。

綜上所述，電子電器行業所占國民經濟比重很大，正處于機器代替人工的戰略機遇期，在行業內固定資產投入不斷增加的情況下，自動化生產線將成為企業標配。

此外，工業機器人的重要應用領域還包括化工、食品飲料煙草等等，從上文的統計數據看這幾大領域的應用占比相對較穩定。值得注意的是，最近兩年電子信息制造業對工業機器人設備需求非常旺盛，除了機器代人的原因外，還與我國加速大力發展包括集成電路等在內的高端制造業有關。2017-2020年擬新建晶圓廠占全球的42%，成為全球新建投資最大的地區，未來幾年我國對相關自動化設備的需求將占到全球增量市場份額的60%以上。

四、工業機器人的產業鏈簡述

關于工業機器人產業鏈的分析報告比較多，本文僅做簡單闡述，不再詳細分析。

目前，工業機器人已產業鏈大致可分為原材料、核心零部件、本體制造、系統集成服務等環節。

1、原材料：主要包括鋼材、鑄鐵、鋁合金及少量塑料制品和各種電子元器件；

2、核心零部件：包括控制系統、伺服系統、精密減速器及傳感器等。

伴隨著我國的工業自動化迚程，國內逐步崛起了一批國產伺服企業，包括埃斯頓、匯川技術、英威騰、華中數控等，這些公司仍各自領域不斷擴展，在工業機器人伺服領域也有了一定的積累。

我國伺服電機與日系和歐美品牌相比仍然存在差距，主要表現為：大功率產品缺乏、小型化不夠、信號接插件不穩定、缺乏高精度的編碼器；減速器市場目前被日本所壟斷，占據了全球85%以上的減速器市場份額。

控制系統：根據作業指令及仍傳感器反饋回來的信息控制執行機極，該系統包括了控制算法，和硬件空間柜或控制器，其中控制算法是工業機器人實現精確操作的核心。

工業機器人本體制造：機器人的結極和功能設計及實現；

系統集成：按照客戶需求，進行產線的設計和組裝。

我國工業機器人三大核心零部件一直都是依賴進口的局面。控制器、伺服電機、減速機被視為機器人的三大核心零部件，占到機器人成本的70%，這些都是制約我國機器人產業發展的主要瓶頸。

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（來源：市值風云整理）

數據顯示，2015年我國約有75%的精密減速器由日本進口，主要供應商是哈默納科、納博特斯克和住友公司等；伺服電機和驅動超過80%依賴進口，主要來自日本、歐美。控制器國內外差距最小，但行業內競爭激烈，國內企業的市場份額主要集中的中低端市場，國外企業則占據中高端市場的大部分份額。

五、工業機器人相關上市公司匯總

目前我國已形成相對完整的工業機器人產業鏈，但從上市公司來看，工業機器人的盈利情況一般。

工業機器人融匯了機械制造、電子電氣、材料科學、計算機編程等學科的尖端技術，對企業的持續研發投入以及技術引進、消化以及儲備要求非常高。

目前國內的機器人產業中零部件領域雖出現了些具備一定技術優勢的企業，但是，整體而言，國內機器人企業處于起跑階段，大幅領跑的企業屈指可數。在產業結構調整、制造業升級以及進口替代等因素激活出的巨大市場需求，在政府和社會資本的大舉投入下，將加快推進我國的工業機器人核心技術突破和產業發展。

為便于各位老鐵們跟蹤相關上市公司，本文根據上市公司年報以及公開市場信息，匯總了部分涉及工業機器人的上市公司。

特別說明，如沈陽機床等業績持續虧損、像盾安環境等突然重大利空的上市公司不在本次的統計列表中。

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匯川技術在控制系統中的市場占有率較高，市場品牌影響力也很高。

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從統計的上市公司來看，涉及焊接類機器人的上市公司較多，跟蹤的有13家。

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受益于下游景氣度的回升，大族激光2017年業績大爆發；包裝類機器人因技術含量相對低，行業競爭激烈，相關上市公司業績普遍較差。

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下游行業的高景氣度，最近幾年，多用途機器人和物流倉儲機器人的市場需求較大，相關企業的業績較好。

自動化生產線成為新進入制造業的公司的標配，新能源汽車、鋰電池、消費電子、集成電路等等是自動化生產線設備的重要增量市場，目前，國內能夠提供自動化生產線的上市公司并不多，技術上與國外傳統自動化企業仍有一定差距。

但是，國內的龍頭企業憑借本土優勢、快速響應及高效售后拿到了不少訂單，相關企業的業績增長勢頭較好。

申明

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本文作者在文章發布前6個月沒買入該行業任何股票，文章發布后6個月內亦不買入該行業任何股票。

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