全球机器人行业产业研究之应用框架：孕育人类“奇点”时刻.pdf

请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明1孕育人类“奇点”时刻全球机器人产业研究之应用框架国海证券研究所杨仁文(证券分析师)马川琪(联系人)S0350521120001S评级：推荐(维持)证券研究报告2022年12月07日产业研究 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2机器人产业赛道：从机器走向人，软件定义智能时代机器人产业赛道：从机器走向人，软件定义智能时代资料来源：海智机器人，中国人工智能学会，36氪，亿欧智库红日初升，破浪有时-2021年中国医疗机器人商业化洞察报告，MedRobot，每日机器人峰汇，国海证券研究所医疗医疗机器人机器人医疗机器人指用于医疗场景中辅助医护工作，提高医疗、保健服务的机器人，主要分为医疗服务机器人、手术机器人及康复机器人工业机器人是用于工业领域的多关节机械手或多自由度机器设备，它可以自动执行工作,并且是一种通过自身的力量和控制能力实现各种功能的机器服务机器人指在非制造业，以服务为主旨的自主或半自助机器人，其中包括送餐机器人、送货机器人、养老助残机器人、人形机器人服务服务机器人机器人工业工业机器人机器人定义定义应用场景应用场景应用价值应用价值进化逻辑进化逻辑未来创想未来创想劳动力替代劳动力替代突破人类能力边界突破人类能力边界应对老龄化应对老龄化解放生产力解放生产力缩短患者恢复周期缩短患者恢复周期提升医护工作效率提升医护工作效率情绪价值情绪价值降本增效降本增效实现人工替代实现人工替代搬运搬运焊接焊接餐厅送餐餐厅送餐装配装配加工加工喷涂喷涂洁净洁净快递配送快递配送养老助残陪护养老助残陪护微创外科手术微创外科手术患者康复矫正患者康复矫正消毒清洁运输消毒清洁运输执行精细度高操作执行精细度高操作提供视觉提供视觉(监视、影像监视、影像)、听觉、听觉(接受指令接受指令)、触觉、触觉(力学反馈力学反馈)的机器人的机器人向具有智能诊断能力的智能机器人进化向具有智能诊断能力的智能机器人进化提供提供5G5G远程手术远程手术+AI+AI智能自动手术智能自动手术单一场景包含的单一硬件单一场景包含的单一硬件+单一软件机器人单一软件机器人多场景使用的全能型机器人进化多场景使用的全能型机器人进化简单重复动作的机器人简单重复动作的机器人提供人工智能、传感器优化方向进化提供人工智能、传感器优化方向进化智能化智能化+硬件集成度提高硬件集成度提高+效率优化效率优化(如负载提高如负载提高)中短期：中短期：实现智能工厂与机器人技术整合，走向智能化+小型化+轻量化长期：长期：完全的智能化与功能一体化，单个机器人有望实现产品制造流程的全覆盖中短期：中短期：结合5G技术，实现远程手术操作等长期：长期：实现自动诊疗，根据病患信息主动制定手术规划，能够自主操作机械臂进行手术中短期：中短期：硬件标准化+软件通用化，实现场景初步整合长期：长期：人形机器人一套硬件+多套软件，实现全场景应用机器时代：1.0时代智能时代：2.0时代可编程可监控重设备与技术强调质量、生产效率、精度、速度等机器指标机器属性：强；人的属性：弱可编程可监控强调技术生态、产业或者产品平台机器属性：渐弱；人的属性：渐强注重机器人跟人的协作能力、自主的智能能力机器人的能力发生变化机器人的能力发生变化运动能力交互能力作业能力决策能力 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3人形机器人迭代逻辑：应用场景人形机器人迭代逻辑：应用场景+技术研发共探索技术研发共探索资料来源：国海证券研究所历史发展“人形机器人”概念出现未来方向全场景应用，一套硬件+多套软件当前阶段基本技术成熟，应用场景待探索场景应用发展重心核心技术展示为主原型发布运动能力科研教育技术开创搬运能力噱头性大基本功能双足行走实用度低应用探索抓握能力交互性强提升规模搬运能力用途不明技术突破交互能力复合场景人工智能深度交流重规模化边界探索能耗控制实用度高更长续航自主思考特斯拉模式：规模化生产+商业化应用双重探索波士顿模式：技术为核，专用性强两个方向三个阶段重规模重技术商用落地规模化生产推动零件标准化设计简单化技术通用化配置实用化精细控制功能丰富仿人设计价格合理价格驱动高性能强科研推动专用零件工业设计高精技术性能配置高危场景功能单一超人功能价格更高性能驱动 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明4机器人产业赛道：模仿人类到超越人类，突破人类生物能力机器人产业赛道：模仿人类到超越人类，突破人类生物能力前言：前言：在2007年初的冬天，苹果创始人史蒂夫乔布斯发布了iPhone，不仅重新定义了手机，并且以此改变了世界，推动了移动互联网的普及，如今，在智能制造时代，特斯拉制定了机器化大生产智能汽车的游戏规则，利用AI技术和机器自动化技术重塑了传统汽车的制造模式和商业模式，定义了新能源汽车，也带来了人形机器人“Optimus”原型机，这也意味着机器人智能时代下人形机器人规模化普及的可能性。我们认为，机器人从模仿人类到超越人类，未来将突破人类生物能力边界，利用软件+平台升级实现全场景覆盖。工业机器人：机器人产业目前最大子赛道工业机器人：机器人产业目前最大子赛道，细分应用场景下专用性强细分应用场景下专用性强、规模化程度较高规模化程度较高从何而来从何而来？通过复盘中日韩三国工业机器人产业的发展历程，我们发现“产业环境产业环境+人才培养人才培养+需求催化需求催化”是市场的核心发展驱动力，日本市场以产业环境成熟、支持政策力度较大、人才培养完善为特点，是工业机器人行业执牛耳者，韩国市场从需求端的角度来看已进入了成熟市场，但整体市场呈现应用自产的特点，在核心技术、产业环境上仍较为薄弱，中国市场作为最大的工业机器人市场，整体还处于成长阶段，上游零部件的核心技术突破将成为行业发展的重要方向。走向何方走向何方？未来国内市场发展方向上，我们判断工业机器人渗透率将有进一步提升，要密切跟踪下游行业汽车、电子等制造工厂智能化发展情况与机器人产业链完善程度，结合日本工业机器人两大巨头发那科与安川电机的发展路径，我们认为工业机器人企业未来发展的关键在于自身的产业链自身的产业链布局与关键零部件的技术突破布局与关键零部件的技术突破，中短期来看，工业机器人也将往智能化智能化、载荷提高载荷提高、小型化与专业化小型化与专业化的方向不断进化；长期来看，工业机器人将实现完全的智能化与功能一体化完全的智能化与功能一体化，单个机器人有望实现产品制造流程的全覆盖单个机器人有望实现产品制造流程的全覆盖。服务机器人：现有技术下服务机器人：现有技术下，服务机器人应用场景高度细分服务机器人应用场景高度细分，通用化或为盈利重要突破方向通用化或为盈利重要突破方向如何服务如何服务？运输机器人：运输机器人：不同配送需求下商业化应用程度不一，技术要求最低的送餐机器人因紧贴需求、实现降本增效，发展成熟；对负重能力等有更高要求的物流配送机器人，则因伺服电机技术不成熟+使用场景探索待深入，发展曲线滞后；清洁机器人：清洁机器人：商用、民用需求不同，龙头民用品牌多次探索商用技术，未来可期；交互性机器人：交互性机器人：运用人工智能技术，可不断重复相同信息的讲解、全天候关注使用者情绪等功能，在教育、科研、医疗等领域应用丰富。技术进一步发展后，交互性机器人表现值得期待。如何突破如何突破？中短期来看，将走向硬件标准化+软件通用化，实现场景初步整合，零部件标准化：零部件标准化：相似功能的机器人使用相同零部件，最大化单一零部件产量，降低成本。如在需求允许的情况下，送餐与配送机器人使用相同的传感器；长期来看，有望实现人形机器人一套硬件+多套软件，从而实现全场景应用，人形机器人：人形机器人：在技术突破后进一步标准化、通用化，一套硬件+多套软件，实现硬件成本降低+使用场景丰富，深度探索盈利模式。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明5机器人产业赛道：模仿人类到超越人类，突破人类生物能力机器人产业赛道：模仿人类到超越人类，突破人类生物能力医疗机器人：高速成长赛道医疗机器人：高速成长赛道，需求需求、技术技术、政策驱动发展政策驱动发展，手术机器人潜力大手术机器人潜力大为何兴起为何兴起？需求端：需求端：新发肿瘤患者数攀升带来腔镜手术需求增加，老龄化带来骨科、心脑血管手术需求增加，庞大的患者群体释放外科手术高需求，为手术机器人市场孕育了增长空间。供给端：供给端：技术及政策共同孕育行业发展，优良的人工智能技术土壤孕育医疗机器人成长，同时政策鼓励发展医疗机器人，推进规范应用。谁具看点谁具看点？中国医疗机器人正处高速成长期中国医疗机器人正处高速成长期，手术机器人潜力大手术机器人潜力大。据亿欧智库披露，中国医疗机器人市场规模预计由2021年72亿元增长至2025年250亿元，属于技术及资本密集型行业。具体可分为医疗服务机器人、康复机器人及手术机器人，其中手术机器人毫米级精度及多自由度运动技术，决定其用于高于人类能力的微创手术领域或实现对手术器械的精准控制，技术壁垒高且潜在市场规模大。关注指标关注指标？手术机器人手术机器人建议短期关注企业新机投放量，中长期关注耗材销售及服务质量。康复机器人康复机器人建议未来重点关注企业技术革新及相关医保政策变动。未来趋势未来趋势？中短期来看，5G+机器人的远程操作或将解决医疗资源分布问题；长期来看，AI/VR/AR等新兴技术发展或将助力医疗机器人走向数字化+平台化+全自动化+智能化。趋势前瞻：在传统和新兴行业，全球的机器人智能化转型正在加速前进，机器人从模仿人类到超越人类，一直在突破人类趋势前瞻：在传统和新兴行业，全球的机器人智能化转型正在加速前进，机器人从模仿人类到超越人类，一直在突破人类的生物能力的生物能力边界。这一大边界。这一大趋势下，在工业机器人方面，趋势下，在工业机器人方面，上游零部件：我们建议关注核心零部件具有领先优势的企业，如绿的谐波、汇川技术等，中游本体制造：我们建议关注研发费率高、技术领先、市占率高的龙头企业，如埃斯顿等，下游系统集成：我们建议关注埃斯顿、新松机器人等；人型机器人方面，我们人型机器人方面，我们建议关注整机制造类企业，如特斯拉、小米；服务机器人方面，我们建议关注产业链企业，如禾川科技；医疗机器人方面，我们医疗机器人方面，我们建议关注商业化较为成熟企业，如天智航及微创机器人，重点关注产品注册进度、覆盖医院数及销售团队相关指标等。风险提示：风险提示：下游需求变化风险；关键零部件技术研发不及预期风险；人型机器人销、产量不达预期风险；市场增长不确定性；疫情反复不确定性；医疗机器人研发风险；监管政策风险；机器人产业供应链风险等。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明6目录目录一、工业机器人一、工业机器人：核心零部件技术突破是关键，国产替代空间：核心零部件技术突破是关键，国产替代空间广阔广阔 1.1 机器人市场结构：按应用场景，主要分为工业、服务与特种机器人三大类 1.2 工业机器人：国内市场发展方向渗透率提高下关注产业链核心技术突破企业 1.3 中日韩工业机器人发展启示：关键在于产业环境+人才培养+需求催化 1.4 日本工业机器人巨头发展路径梳理与总结：核心在于产业链布局与技术研发 1.5.1 全球工业机器人市场：中国为主要市场，韩国制造业机器人密度最高 1.5.2 全球工业机器人市场：需求端来看中日仍处于成长阶段，韩国已步入成熟市场 1.5.3 全球工业机器人市场：多关节机器人已规模化使用，汽车领域为主要运用领域 1.5.4 全球工业机器人市场：前四家公司占据过半市场份额 1.5.5 全球工业机器人市场：发那科毛利率、净利率水平更高，营收CAGR更为突出 1.6 工业机器人领军企业之库卡：技术实力与研发能力对潜在的市场进入者形成较高的进入壁垒 1.7.1 行业现状：智能制造加速升级助力工业机器人快速发展 1.7.2 行业现状：各国发展模式各异，中国模式悄然兴起 1.8 关键零部件：成本占比最高，四大家族占据主导地位，国产厂商正逐步突破 1.9.1 机械结构层面垂直多关节机器人销量占比最大 1.9.2 应用行业层面汽车与电子行业应用需求占据半壁江山 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明7目录目录 1.9.3 应用领域层面六大用途，搬运机器人占比最高 1.10 搬运机器人：多用于物流行业，仓储系统，AGV搬运机器人最为常见 1.11 焊接机器人：提高焊接质量，保障工人安全，产品周期明确 1.12 装配机器人：运动及定位精度更高，柔性更好 1.13 加工机器人：技术日趋成熟，广泛应用，提高效率与质量 1.14 喷涂机器人：易操作、易维护、利用率高 1.15 洁净机器人：避免污染，提高效率，主要用于电子器件与医院制造 1.16 国产智能工业机器人企业：埃斯顿整体业绩表现更优，毛利率水平突出 1.17 产业标的总结：提供机器人整体解决方案的下游厂商为主要获得融资企业二、二、服务机器人服务机器人：现有应用场景高度细分，未来需发力技术：现有应用场景高度细分，未来需发力技术和和商用商用 2.1.1 行业拆分：服务机器人当前应用场景分散，技术差别大 2.1.2 功能分类：购买动机带动销售，人工替代与创新领域为发展主线 2.1.3 行业方向：使用场景分阶段整合后，实现生产模块化、规模化 2.1.4 盈利拆分：多方向提升盈利能力 2.2.1 送餐机器人发展：进入智能化阶段，龙头企业加速抢占市场 2.2.2 市场需求：国内市场加速发力，优质客户成为核心竞争力 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明8目录目录 2.2.3 擎朗智能：技术不断突破，产品矩阵丰富，匹配各类细分餐饮场景 2.3.1 自动送货机器人：应用场景多元化，聚焦短距离配送 2.3.2 外卖、物流配送市场：市场规模增长难掩盖配送压力、市场需求明显 2.3.3 自动送货机器人：性价比低导致覆盖面低，功能不明确，购买需求移至终端场所 2.3.4 自动配送机器人：与国外企业横向对比，场景适应度有提升空间 2.4.1 养老助残机器人：功能上护理+交互相辅相成，满足老人生理+心理需求 2.4.2 养老助残机器人：B端机构护理人员缺口大，养老机器人需求迫切 2.4.3 养老助残机器人：市场缺口+政策利好，商业模式不断创新 2.4.4 公共代步机器人：传统电动轮椅升级，增加出行灵活性，实现场景拓展 2.5.1 机器人商业化发展阶段：深入实用性探索+针对性技术研发 2.5.2 人形机器人：技术发展打好基础，紧贴需求深度挖掘使用场景 2.5.3 突破方向：技术突破后提高实用性，实现规模化生产 2.5.4 特斯拉机器人团队：机械工程师为主，与汽车自动驾驶团队合作研发 2.5.5 特斯拉机器人：以人为本，以技术为核 2.6.1 产业标的总结：服务机器人获融资众多，多为天使/Pre-A轮 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明9目录目录三、三、医疗机器人医疗机器人：需求高涨，医疗机器人方兴日盛：需求高涨，医疗机器人方兴日盛 3.1 行业背景：供需双振+政策扶持，医疗机器人发展空间广阔 3.2 定义及分类：手术+康复+医疗服务，手术机器人技术壁垒高 3.3 发展阶段：中国仍处起步期，手术机器人潜力大 3.4 分析框架：建议关注关键部件自研+报批+准入能力 3.5 手术机器人：3.0手术时代，腔镜及骨科机器人为主要单元 3.6 关键技术：成像系统+机械臂+软件设计决定精准度 3.7 研发注册：产学研加速资源整合+创新通道加速审批，助力良好生态 3.8 盈利模式：装机跑马圈地，耗材实现长久营收 3.9 医院准入：审核严格+采购流程长，前瞻性投标助力装机 3.10 应用场景：科室+术式覆盖广，但高价限制应用 3.11 应用场景：直观天智航采购最多，产品商业化进度或加速竞争 3.12 政策梳理：支付端规范+报销，加速手术机器人应用普及 3.13 康复机器人：需求广阔，技术革新+医保覆盖为增长点 3.14 产业标的总结：手术机器人赛道火热，京沪穗产业实力雄厚 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明10一、工业机器人：核心零部件技术突破一、工业机器人：核心零部件技术突破是是关键，国产关键，国产替代空间替代空间广阔广阔 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明111.1 1.1 机器人市场结构：按应用场景，主要分为工业、服务与特种机器人三大类机器人市场结构：按应用场景，主要分为工业、服务与特种机器人三大类资料来源：IFR，中国机器人产业发展报告（2021 年）中国电子学会，36氪研究院2021 年中国机器人行业研究报告，前瞻产业研究院，国海证券研究所国际机器人联盟（IFR）根据应用环境将机器人分为工业机器人与服务机器人两大类工业机器人与服务机器人两大类。其中工业机器人是指应用于生产过程与环境的机器人；服务机器人是指除工业机器人以外，用于非制造业并服务于人类的各种机器人，可分为个人/家用服务机器人和专业服务机器人。根据我国机器人市场现状，中国电子学会则进一步将机器人分为工业机器人工业机器人、服务机器人服务机器人、特种机器人三类特种机器人三类。本报告立足于国内机器人产业发展现状，故采用中国电子学会对机器人的分类。43%53%37%36%20%11%全球中国机机器器人人2021年机器人市场结构年机器人市场结构工业机器人工业机器人服务机器人服务机器人特种机器人特种机器人搬运机器人搬运机器人焊接机器人焊接机器人喷涂机器人喷涂机器人加工机器人等加工机器人等家用服务机器人家用服务机器人医疗机器人医疗机器人公共服务机器人公共服务机器人救援机器人救援机器人军用机器人等军用机器人等 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明121.2 1.2 工业机器人：国内市场发展方向工业机器人：国内市场发展方向渗透率提高下关注产业链核心技术突破企业渗透率提高下关注产业链核心技术突破企业资料来源：国海证券研究所行业层面企业层面需求条件：下游需求的增长人力资本：专业人才培养相关及支持性产业：产业链完善程度政府层面政策推动：相关产业支持性政策渗透率有望进一步提升：机器人密度有望达1000台/每万名员工下游行业需求景气度：跟踪汽车、电子等制造行业工厂智能化发展情况产业链完善程度：上中下游协同发展（主要驱动力）核心在于核心技术突破下的产业链延伸发展与市场渗透相关标的：上游零部件：关注核心零部件具有领先优势的企业，如绿的谐波、汇川技术等中游本体制造：关注研发费率高、技术领先、市占率高的龙头企业，如埃斯顿等下游系统集成：关注埃斯顿、新松机器人等产业内企业实行税收优惠与政策补贴将工业机器人上游行业核心零部件作为重点突破对象，加速进行技术突破.人才队伍：专业技术人员数量产业链布局：上下中游延伸发展技术研发：核心零部件的突破客户合作：市场客户渗透策略关注指标 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明130500001000000.0%20.0%40.0%1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021日本老年人口比例中国老年人口比例中国制造业城镇单位就业人员平均工资(元)28.7%14.2%11.9%924595.6%2073日本雇员工资从1980年3月的25398.5十亿日元增长至2021年3月的61839.9十亿日元驱动因素驱动因素#1#1：人口老龄化与劳动力成本上升：人口老龄化与劳动力成本上升1.3 1.3 中中日日韩工业机器人韩工业机器人发展发展启示：产业环境启示：产业环境+人才培养人才培养+需求催化为核心需求催化为核心萌芽期(1967-1970)普及应用期（1970-1980）出口发展期（1990-2015）日本日本1967年从美国引进机器人及其技术1968年研制出日本第一台工业机器人大量企业建立，日本机器人技术的研发及应用普及均领先日本机器人技术的研发及应用普及均领先工业机器人产量由1970年的1350台增至1980年的1.9万台日本国内市场趋于饱和，开始谋求出口20152015年出口量占总产量年出口量占总产量70%70%萌芽发展期（1990-2000）高速发展期（2000-2011）持续增长期（2011-至今）韩国韩国以市场换技术，从日本发那科引入技术21世纪初大致建成了韩国工业机器人产业体系2001-2011机器人装机总量年均增速高达11.7%20102010-20172017年年工业机器人使用密度位居世界第一工业机器人使用密度位居世界第一电气、电子、化学、运输装备等机器人利用率较高的行业在韩国产业结构中比重较大，韩国工业机器人得以快速普及，工业机器人使用数量从工业机器人使用数量从20002000年的年的3.83.8万台增加到万台增加到20182018年的年的3030万台，增幅近万台，增幅近7 7倍；销售量也从倍；销售量也从50005000台增加到台增加到3.83.8万台，增长万台，增长6.66.6倍倍（全球：2.2倍/3.3倍），2020年工业机器人密度重回全球第一。不过工业机器人核心零部件仍严重依赖进口，机器人产业环境薄弱，人才短缺，无世界竞争力企业不过工业机器人核心零部件仍严重依赖进口，机器人产业环境薄弱，人才短缺，无世界竞争力企业。资料来源：Wind，前瞻产业研究院，日本机器人产业国际竞争力研究赵尔璐，中国机器人网，界面新闻，机器人大讲堂，维科网机器人微信公众号，国家统计局，国际汽车制造商协会，中日韩汽车产业国际竞争力比较研究刘思凡，IFR，经济日报，智研咨询，易图产业生态微信公众号，韩国机器人产业政策研究李良琦，日本振兴工业机器人的政策陈佩云，人民网，新华社，国家统计局，世界银行，日本总务省统计局、日本厚生劳动省，国海证券研究所驱动因素驱动因素#2#2：汽车、电子等下游行业需求增长（以汽车为例）：汽车、电子等下游行业需求增长（以汽车为例）驱动因素驱动因素#3#3：国家：国家政策政策推动推动萌芽探索期（2000及以前）缓慢发展期（2000-2010）快速发展期（2010-2013）高速发展期（2013-2017）中国中国以技术研究、市场探索为主，为后续的发展进行技术、人才等多方面的储备汽车等行业较为低迷，工业机器人年均销量仅为数千台工业机器人年均销量仅为数千台外资加速布局中国市场，国内供应商主要做集成和代理下游汽车、3C等行业需求迅速增长，带动工业机器人快速发展，销量开始超过万台销量开始超过万台一些内资集成企业开始谋求向中上游拓展国家对机器人的支持补贴政策密集出台，汽车、3C电子行业景气度高，机器人产销量快速增长20132013-20172017年工业机器人安装量年工业机器人安装量CAGRCAGR高达高达4343%规模应用期（1980-1990）19801980年被称为“机器人普及元年”年被称为“机器人普及元年”，一系列政策以鼓励扶持工业机器人产值由1980年784亿日元增至1990年的5443亿日元转型发展期（2015-至今）日本机器人产值增长放缓政府提出机器人革命的三大核心目标波动发展期（2018-至今）国家补贴减少、贸易摩擦、疫情爆发使得机器人需求增速放缓，20172017-20202020年安装量年安装量CAGRCAGR仅为仅为2 2.5 5%，不过2021年有所恢复日本汽车产业日日本本1971年3月31日日本政府公布了“机电法”，规定了工业机器人制造业的应用对象行业和种类，初步奠定了产业基础，为日本机器人的振兴创造了条件2015年1月，日本政府发布机器人新战略，基于2014年修订的日本振兴战略，作为安倍经济增长战略的关键政策。日本将其2019年的机器人技术研发预算增加到3.51亿美元除了制造业，日本的行动计划还包括医疗、农业和基础设施韩韩国国2003年韩国政府提出了“十大未来发展动力产业”政策，政府确定的“十大增长产业”中包括了智能机器人2019年发布了第三份“智能机器人基础计划”，建议系统选择有前途的部门，以提供集中的公共和私人支持韩国的重点领域包括制造，医疗保健和物流机器人，以及下一代核心零部件和关键机器人软件中中国国中国自动化技术的发端为19561967年科学技术发展远景规划的颁布。2016年机器人产业发展规划（2016-2020年）发布，旨在完善机器人产业体系，后续出台了引导机器人产业协调健康发展的规范性文件如关于促进机器人产业健康发展的通知等。国家层面对于智能服务机器人领域如医疗康复、养老服务、快递服务、多功能工业服务等都进行了行动部署 二战之后日本政府将汽车产业放在工业发展的首要位置 1980年日本已成为世界第一大汽车生产国 1985年日本汽车产量为1227万辆，超欧洲国家汽车产量总和 2017年日本汽车产业贸易额占全国贸易出口总额的21.6%工业机器人行业工业机器人行业执牛耳者执牛耳者制造、使用兼具制造、使用兼具最高的工业机最高的工业机器人使用密度器人使用密度使用使用 制造制造最大的工业机器最大的工业机器人市场人市场技术突破为关键技术突破为关键0501001502000500100015002000250030001989199219972000200320062009201220152018中国汽车产量（万辆）中国工业机器人安装量（千台，右轴）01020304050010020030040050019891992199720002003200620092012201520182021韩国汽车产量（万辆）韩国工业机器人安装量（千台，右轴）请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明141.4 日本工业机器人巨头发展路径梳理与总结：产业链布局与技术研发日本工业机器人巨头发展路径梳理与总结：产业链布局与技术研发资料来源：世界工业机器人厂家发展述要衣正尧，机器人网，工博士，钛媒体，plasticportal，eworks，工业机器人微信公众号，发那科年报，wind，安川电机年报，机器人产业知识产权分析评议报告国家知识产权局，日本机器人产业国际竞争力研究赵尔璐，爱采购，国海证券研究所两大巨头的关键成功两大巨头的关键成功因素因素产业链布局产业链布局技术研发技术研发起家均是从事机器人产业链相关的业务（安川电机从事电力设备电机业务，发那科研究数控系统），之后随公司发展掌握了机器人本体及核心零件的技术，最终发展为全产业链布局（减速器需要外购），前后一体化有利于提高盈利能力高研发费用构筑深厚技术壁垒（汇川技术/科瑞技术/英威腾2021年的研发费用分别为16.9/3.7/3.3亿元人民币，与发那科、安川电机差距较大）上游中游下游控制系统伺服电机本体系统集成发那科安川电机成立时间1956年（1972年从富士通计算机控制部独立）1915年主营业务（涉足机器人业务之前）2019年全球市占率第一的数控系统生产商伺服电机和变频器运动控制产品龙头首台工业机器人推出时间1974年（基于强大的数控系统和伺服方面的基础研究）1977年，日本首台全电气式产业用机器人MOTOMAN（生产的伺服和运动控制器均是制造机器人的关键零件）工业机器人发展里程碑2008/2011年分别成为世界上第一个装机量突破20/25万台工业机器人的厂家1977年，发那科的第一代工业机器人ROBOT-MODEL1开始量产1980年推出ROBOT S-MODEL 11987年推出ROBOT S-MODEL 4202002年机器人单元（Robotic cells）投入实际使用，实现720小时连续无人操作2008年推出超重型负载机器人2009年推出Delta机器人2015年推出协作机器人2017年推出SCARA机器人2008年与发那科同年成为全球工业机器人总销量超20万台的企业1994年实现多台机器人之间的完全独立协调动作2003年用途优化机器人MOTOMAN-EA1400N诞生2005年7轴双腕MOTOMAN-EA1400N诞生2008年7轴弧焊机器人MOTOMAN-VA1400诞生2013年面向生物医学的MOTOMAN诞生2016年多用途适用型机器人MOTOMAN-GP8诞生2018年人机协作机器人MOTOMAN-HC10DT诞生工业机器人优缺点精度高，工艺控制便捷，过载能力不是很好负载大，稳定性高，价格优势明显，精度较低应用场景汽车制造业、电子电气电子电气、搬运合作客户/产品情况苹果、特斯拉、通用、空客、华为、海尔、联想等等，积极布局海内外市场虽然诸如电子、食品、医药等领域的制造商对于工业机器人的需求逐渐增多，但发那科最大的客户仍是汽车厂商及零部件供应商安川电机的工业机器人价格相对较低，焊接机器人报价仅1314万元（包括焊接包）机器人产业链相关业务（行业领先）切入，最终一体化发展20.556.246.98.518.020.84.0%7.3%10.1%3.3%3.8%0%10%0502009201020112012201320142015201620172018201920202021发那科研发费用（十亿日元）安川电机研发费用（十亿日元）发那科研发费用率（%）安川电机研发费用率（%）1115917发那科库卡安川电机三星控制系统的专利申请数量统计2007-2017年工业机器人主要技术分支专利申请汇总情况年工业机器人主要技术分支专利申请汇总情况719601安川电机爱普生日本丰田发那科机械本体的专利申请数量统计 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明151.5.1 1.5.1 全球工业机器人市场：中国为主要市场，韩国制造业机器人密度最高全球工业机器人市场：中国为主要市场，韩国制造业机器人密度最高全球工业机器人的安装量稳步上升（单位：千台）97120112 114 11360121166159178221254304400422382 384435453486518010020030040050060078.190.155.481.092.8104.7117.2129.1141.2153.4165.40204060801001201401601802018201920202021*2022*2023*2024*2025*2026*2027*2028*预测全球工业机器人的市场规模呈上升趋势（单位：亿美元）2020年韩国与制造业相关的机器人密度较高（单位：台/万人）中国占35%以上的全球工业机器人市场销售额（单位：%）资料来源：Statista，国海证券研究所93260539037128927525524824624601002003004005006007008009001000韩国新加坡日本德国瑞典中国香港美国中国台湾丹麦中国大陆36.7%37.8%38.5%41.3%44.0%13.2%11.0%13.3%13.2%13.0%9.4%8.8%8.9%8.4%8.0%9.1%7.5%7.8%6.7%5.6%6.2%5.4%5.4%4.9%4.5%25.4%29.5%26.1%25.5%24.9%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%201820192020*2021*2022*中国日本美国韩国德国其他 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明161.5.2 1.5.2 全球工业机器人全球工业机器人市场：市场：需求端来看需求端来看中日仍处于成长阶段，韩国已步入成熟市场中日仍处于成长阶段，韩国已步入成熟市场1588175818391967-31.3%10.7%4.6%7.0%-35%-30%-25%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%0500100015002000250020192020*2021*2022*销售额（百万美元）年增长率1279116811701202-22.8%-8.7%0.2%2.7%-25%-20%-15%-10%-5%0%5%500100015002000250020192020*2021*2022*销售额（百万美元）年增长率10921034930846-31.2%-5.3%-10.1%-9.0%-35%-30%-25%-20%-15%-10%-5%0%0500100015002000250020192020*2021*2022*销售额（百万美元）年增长率778707681674-27.9%-9.1%-3.7%-1.0%-30%-25%-20%-15%-10%-5%0%0500100015002000250020192020*2021*2022*销售额（百万美元）年增长率资料来源：Statista，国海证券研究所美国工业机器人市场的销售额美国工业机器人市场的销售额日本工业机器人市场的销售额日本工业机器人市场的销售额2019年年2022年年CAGR达到达到7.40%韩国工业机器人市场的销售额韩国工业机器人市场的销售额德国工业机器人市场的销售额德国工业机器人市场的销售额 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明171.5.3 1.5.3 全球工业机器人市场：多关节机器人已规模化使用，汽车为主要运用领域全球工业机器人市场：多关节机器人已规模化使用，汽车为主要运用领域27030.129196.223698.227342.029867.432673.335797.539338.143295.647758.552792.66451.46995.15699.76601.47239.07949.88743.89646.110658.011802.813098.15707.56220.15093.95929.46534.77212.07971.58837.29811.910918.412175.22208.82435.92018.22376.12647.92954.23300.23696.94146.74660.55247.91530.11669.31368.61594.71759.31943.72150.52386.52652.32954.43297.601000020000300004000050000600007000080000900001000002018201920202021*2022*2023*2024*2025*2026*2027*2028*多关节机器人直角坐标型机器人SCARA圆柱坐标机器人Other robots其他机器人多关节机器人占据全球工业机器人的主要市场（单位：百万美元）4755375834033565354546843596329034813472186217391590168119148477516867266715084353974204654867419038304050500602000400060008000100001200014000160001800020000201820192020*2021*2022*汽车电气/电子金属塑料和化工食品和饮料其他领域全球工业机器人大部分运用在汽车领域（单位：百万美元）资料来源：Statista，国海证券研究所 请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明182019年发那科占据17.5%全球工业机器人市场智能化系统智能化系统机器人本体机器人本体关键零部件关键零部件产品链布局发那科（日本）ABB（瑞士）库卡（德国）安川电机（日本）伺服电机协作式机器人SCARADelta伺服放大器FIELD系统齿轮装置电机装置关节形机器人协作式机器人喷漆机器人装配PickMaster Twin