工业机器人行业发展概况及趋势
机电yjbzj220132024/6/17
一、工业机器人产品的介绍和分类
机器人是一种自动的、位置可控的、具有可编程能力的多功能机械手，这种机械手具有几个轴，能够借助于可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置，以执行各种任务。机器人是一种能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务的机器。随着多模态感知系统、动力学模型、深度学习、定位导航等多种智能技术的渐进发展，叠加机器人下游需求场景日益多元化，智能技术加快与机器人的融合，如今机器人学已经发展成拓扑学、系统工程、人工智能等多领域交叉的综合型学科。
根据中国机械工业联合会的标准GB/T39405-2020，智能机器人按照应用领域，可以分为工业机器人、服务机器人与特种机器人。工业机器人指自动控制、可重复编程、多用途的操作机，可对三个或三个以上的轴进行编程，主要应用于工业自动化领域；服务机器人指在家居环境或类似环境下使用的，为人类提供一般服务的机器人；特种机器人指应用于专业领域，一般经由专门培训的人员操作或使用的，辅助和/或替代人执行任务的机器人。
二、工业机器人行业的发展概况
1.人口老龄化加剧导致人力成本提升，机器替人为大势所趋
2013年起我国20-59岁人口比率迎来拐点，长期以来的人口红利期宣告结束。2012年后员工资增速开始超过企业收入增速，人工成本明显上行。随着人口红利减弱，人工成本上升与设备成本下降形成的差额进一步扩大，叠加工人作业安全性方面考量，在一些特定领域机器换人具有更高的性价比。当前我国制造业工业机器人密度仍低于欧韩日等发达国家，根据IFR统计，2022年我国制造业工业机器人密度为392台/万人，而同期的韩国、日本、德国工业机器人密度分别为1,012台/万人、397台/万人、415台/万人，我国机器人密度低于欧韩日等发达国家，仍有进一步提升空间。
图表：2022年全球主要国家或地区工业机器人密度（台/万人）
数据来源：IFR
2.中国为全球工业机器人第一大市场
2022年我国工业机器人市场规模609亿元，占全球工业机器人市场规模的比例为45%。工业机器人在汽车、电子、金属制品、塑料及化工产品等行业得到了广泛的应用，疫情促使各行业数字化转型加快，机器人成为企业复工复产的重要工具。根据IFR、中国电子学会数据显示，历经2019-2020连续两年低迷，2021年全球工业机器人市场强劲反弹至1,225亿元，同比增长26%。作为全球制造业中心，中国工业机器人需求持续扩张，2022年我国工业机器人市场规模约609亿元，占全球工业机器人市场规模的比例为45%。工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向，预计2021-2024年全球和中国工业机器人市场规模年复合增速分别为9.5%和15.3%。
图表：2018-2024年中国工业机器人市场规模及占比
数据来源：IFR、中国电子学会
3.工业机器人占据机器人市场的半壁江山
根据应用领域不同，机器人可分为工业机器人、服务机器人、特种机器人以及其他机器人。2021年中国机器人市场规模达到994亿元，其中工业机器人525亿元，占比53%，远高于服务机器人和特种机器人。按照用途不同可将工业机器人分为搬运作业/上下料机器人、焊接机器人、喷涂机器人、加工机器人、装配机器人、洁净机器人和其他工业机器人。
图表：工业机器人应用领域
数据来源：IFR
三、工业机器人行业的发展趋势
1.政策红利推动制造业机器人密度翻倍增长
在国内全面实施“中国制造2025”的当下，智能制造被列为推动新一代信息技术与制造技术融合发展的主攻方向，也是产业创新的重要阵地。为了规范、扶持我国机器人行业，中央及地方相继出台了各项政策。近年来国家对于机器人产业的重视程度愈发提升。2022年，随着《“十四五”机器人产业发展规划》的五项保障措施的实施，机器人产业的发展进入新的阶段，迎来新机遇、新目标与新挑战。2023年1月，工信部等17部门发布《“机器人+”应用行动实施方案》，方案制定了到2025年我国制造业机器人密度较2020年实现翻番的目标。2022年中国工业机器人密度为392台/万人，按照目标2025年达到约500台/万人，2022-2025年渗透率CAGR为8.45%。
2.工业机器人国产化提速趋势明显
工业机器人领域长期处于垄断地位的是四大海外巨头，分别是日本的发那科和安川电机，以及瑞士的ABB、德国的库卡，MIR数据显示，2015年工业机器人国产化率仅为17.5%。2016年前后，我国步入产业升级阶段，工业机器人属于智能装备重点领域，这时期的政策综合性明显增强。政府通过设立行业标准、优化营商环境、建立创新中心等多项措施来推进产业国产化、智能化。2022年我国工业机器人国产化率已提高至35.7%，其中发那科、ABB、安川、库卡在中国销量分别为4.3万台、2.3万台、2.3万台、2.2万台，市占率达到15%、8%、8%、8%，同期我国工业机器人龙头埃斯顿、汇川技术机器人销量市占率提高至6%和5%。2023年上半年工业机器人国产化率达到43.7%，较2022年提升8%，国产化提速趋势明显。
图表：2015年-2023年上半年中国工业机器人国产化率
数据来源：MIR
3.应用场景拓宽提高了行业发展空间
随着机器人技术的进步和经济性的提升，其在电子、金属制造、食品饮料、塑料制品等生命周期较短的一般工业中的应用也不断普及，横向拓宽下游应用领域的发展趋势逐渐明确。MIR数据显示，2019-2022年我国应用于非汽车行业的机器人销量占比从68%提升至74%，其中锂电池、光伏行业发展最快，2019-2022年销量复合增速分别为60%和51%，相比之下，汽车用机器人销量复合增速仅为16%，电子、金属制造、食品饮料、塑料制品、锂电池、光伏等应用场景的拓宽为工业机器人行业的发展提供更广阔的空间。
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