優化勞動力配置需求和智能制造的雙重機遇下，機器人市場成為了近年來最為熱門的賽道，中國也正在孕育著全球最大的機器人市場。 工業機器人是智能制造落地層面不可或缺的組成部分，是提升制造工藝和串聯生產工序的關鍵。恰逢國內傳統制造業轉型升級的大環境下，機器人產業將會不斷豐富細分領域的應用場景。

　　《“十四五”機器人產業發展規劃》提出，到2025年，中國將成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地，機器人產業營業收入年均增長超過20%，服務機器人行業的發展上升至國家戰略部署高度。

　　1、深耕十年，機器人行業的變遷

　　在10年前，機器人并不火，也還是一個小眾的行業。

　　彼時中國機器人公司并不多，絕大部分是由產業出發，依據固有的工業產業背景進入機器人領域。伴隨著優化勞動力配置需求的增加以及智能制造2025相關政策的提出，2014年-2015年機器人行業迎來第一次高潮。

　　起初，大家認為機器人沒有大規模使用是因為成本，于是開始嘗試國產替代，通過集中團購等模式降低核心零部件采購成本，進而降低本體成本。但是很快，行業里又發現這樣穿的模式行不通，一方面零部件無法快速跟上，另一方面國產成本雖然更低，但銷量仍不夠大。

　　于是，行業開始關注應用場景落地。

　　到了2017年，大量的創業公司進入機器人領域，投資人也開始活躍。

　　但是，優化勞動力配置剛提出的時候，對于很多制造業的老板而言，機器人的需求并不剛需，大家也沒想好機器人到底能夠幫助做什么事情。

　　2018年至2019年，機器人賽道進入低潮。

　　一方面投資人的資金不足，另一方面機器人市場也不旺盛，整個行業衰退、收縮得比較厲害。

　　但是疫情為機器人行業帶來了第二個高潮。

　　疫情之下，制造業的不確定性、中國人口紅利的消失、作業人口的變少以及人工成本的增高，使得傳統用工方式引發了不確定性和損耗。

　　在經過五六年的發展，大家逐漸對輕量領域的國產機器人建立了信心。疫情激發了機器人消費需求，將機器人從增值性投資變成必須性消費。

　　從2020年開始，中國國產機器人的黃金10年到來了。

　　縱觀人類的發展史，我們會發現，當社會經濟、文明發展到一定程度后，人口的老齡化和就業人口逐漸轉向服務業已成為必然趨勢。

　　伴隨著產業鏈的不斷完善并形成規模效應，機器人公司整體的制造成本在穩步降低，國產機器人在國際市場上價格優勢逐漸凸顯。成本和效率成為中國服務機器人產業的一大優勢。

　　2、我國機器人在全球發展情況如何

　　一句話，“大市場，弱產品”。所謂“大市場”，是指中國連續多年成為全球最大的工業機器人消費國。根據國際機器人技術聯合會IFR2021年底統計，世界各國和地區，每1萬名工人使用126臺機器人，比2015年提升了兩倍。中國的情況要大大高過這數值。中國機器人密度，2020年為246臺每萬工人，幾乎是2015年的49臺每萬名工人的5倍。

　　IFR主席Milton Guerry表示，機器人密度是跟蹤全球制造業自動化采用程度的晴雨表。從數據上來看，中國乃至亞洲制造業發展蓄勢待發。

　　然而，樂觀背后卻藏著隱憂。這里有一個值得注意的消息，據《近十年機器人行業融資分析報告》統計，我國機器人產業從2011年起至今，累計融資事件2661件，總融資金額超1385億元。從2016年，融資達到最高峰519起后，熱度逐漸減退，2020年下降至242起。并且分輪次來看，我國機器人行業融資目前仍主要聚集于A輪及其相關(Pre-A輪/A輪/A+輪)階段。

　　3、資本市場為何減少對國產機器人的關注

　　資本市場對國產機器人關注減少的原因主要是產品實力較弱。“弱產品”造成了我國市場份額多被為日本企業占據，反映了核心零部件仍依賴進口的尷尬現實。

　　打個比方，機器人產業鏈可分成上中下3個層次：上游是核心零部件，主要是減速機和控制系統，這相當于機器人的“大腦”;中游是機器人本體，即機器人的“身體”;下游則是系統集成商，依賴上游和中游的核心設備做集成品。

　　雖然國產品牌占領了一定市場份額，但有一點無法否認，由于機器人產業屬于高技術壁壘產業，行業門檻高，因此大部分國內企業不得不選擇技術要求相對較低的中下游發展。

　　反過來看，以發那科、ABB、安川電機為代表的日本品牌，占領了中國工業機器人產業56%以上的市場份額，并以提前入局的先發優勢和領先的科研水平，占據著利潤較高的高端市場，持續享受著我國“大市場”快速發展的行業紅利。

　　不僅如此，工業機器人產業全球重要專利申請人中也不見中國本土企業的身影。

　　據了解，日本的安川電機公司和發那科公司分別以5823項4512項專利申請位居全球前兩位，ABB有2231項、三星2016項、日立1907項。這也進一步驗證了中國工業機器人目前技術積累薄弱，產能相對偏中低端。對中國工業機器人產業而言，還需在技術和產品上優化升級。若想要進軍產業上游，那必須從本質上獲得突破，需要付出更多的耐心和投入。

　　另根據MIRDATA統計，國產工業機器人品牌在國內的出貨量市占率從2020年29%提升至2021第一季度到第三季度的31%，已經達到國產替代的臨界點。臨界點產業生命周期線上的一個拐點，發展條件具備了可以超越上行，反之則原地徘徊。

　　4、需要具備什么條件才能突破臨界點上行

　　發展工業機器人當務之急是翻越“三座大山”，這“三座大山”是工業機器人的核心零部件，分別是減速器，伺服電機和控制器。

　　從機器人成本構成來看，這三部件成本占70%左右，即減速器占成本構成35%左右，伺服電機占23%左右，控制器占12%左右，而機械加工本體約占20%左右，其他10%則是應用。如前文提及，三大核心零部件被國外品牌所控制。國內工業機器人市占率已經達到了31%的臨界點，但其中約85%的減速器、70%的伺服電機、超過80%的控制器，仍然需要依賴進口。

　　第一，伺服電機競爭激烈，國外品牌掌握話語權。伺服電機在機器人中用作執行單元，是影響機器人工作性能的主要因素。伺服電機主要分為步進、交流和直流，機器人行業應用最多的是交流伺服，約占65%伺服電機與控制器關聯緊密。目前國產伺服系統與國際先進水平在動力輸出功率方面大體相同，沒有明顯差距，差距主要體現在響應速度、大小和穩定性等方面。

　　目前國內伺服電機市場仍然是以國外品牌為主，主要是來自日本、德國和美國品牌，日本品牌在中小型OEM市場上尤其具有壟斷優勢;歐美品牌在高端設備和生產線比較有競爭力。在運動控制性能方面，歐系產品優勢更為明顯，尤其在要求高速度和精度的領域。日系伺服產品的穩定性較好，可以滿足大部分應用領域的需求，尤其是小功率電機，優勢明顯。

　　我國伺服系統自主配套能力已現雛形，較大規模的伺服品牌有20余家。國產產品功率范圍多在22kW以內，技術路線上與日系產品接近。相比之下，國產伺服品牌起步較晚，多是以原步進產品的供應商及數控產品提供商發展而來，以低端市場為主要競爭格局，近幾年國產伺服產品銷售業績也是處在逐步上升的態勢。

　　第二，減速機市場壟斷程度較高，國產減速機無法實現全面進口替代。減速機用來精確控制機器人動作，傳輸更大的力矩。分為兩種，安裝在機座、大臂、肩膀等重負載位置的RV減速機和安裝在小臂、腕部或手部等輕負載位置的諧波減速機。

　　減速機在三大核心部件中的制造難度最高，核心難點主要在于精密加工、齒面熱處理、裝配精度、大規模生產與檢測等工藝環節上，這恰恰是我國制造業基礎配套體系中最薄弱的部分，需要長期的經驗積累。

　　與國外產品相比，國產減速器尤其是大中型減速器，在使用壽命及穩定性上有較大差距，剛剛投入使用時各項性能接近國外產品，但隨著一段時間的使用后磨損加劇，出現漏油，以及精度、剛度等指標有所下降，這種不穩定性使得國產減速器大多只能應用于中低端市場，很難進入國際一線工業機器人品牌的供應鏈。

　　減速器作為純粹的機械零件，核心技術與工業機器人并不相關，因此包括ABB、發那科、安川、庫卡在內的工業機器人巨頭均不自研減速器，全面依賴對外采購。目前市場常見的兩大類RV減速器和諧波減速器市場，主要由日系廠商供貨，其中納博特斯克與哈默納科兩家日本公司分別在RV減速器領域和諧波減速器領域處于高度壟斷地位。

　　國產減速器廠商近年來有一定的進步，近年來逐步開始進入國際主流機器人廠商進行測試，有望在未來1-2年內實現快速放量。而在RV減速器領域，由于其復雜且精密的機械結構，加工難度較大，國產RV減速器廠商與日系品牌還有很大差距。

　　第三，控制器國內外差距相對較小。控制器是機器人的大腦，負責控制整臺機器人的運動，核心技術集中于軟件算法。控制器最能體現各個廠商的調教水平與風格，一般由機器人廠家自主設計研發，是各個機器人廠商的“軟實力”。

　　對于硬件和軟件兩部分：硬件就是工業控制板卡，包括一些主控單元、信號處理部分等電路，國產品牌已經掌握;軟件部分主要是控制算法、二次開發等，國產品牌在穩定性、響應速度、易用性等還有差距。

　　控制器的問題在于，由于其“神經中樞”的地位和門檻相對較低，成熟機器人廠商一般自行開發控制器，以保證穩定性和維護技術體系。因此控制器的市場份額基本跟機器人本體一致。

　　國內部分知名的機器人制造企業均已實現了控制器的自主生產。與國際先進水平相比，國產控制器還存在較大差距，主要體現在核心底層算法上，例如參數自整定，抑震算法，轉矩波動補償等，導致國產工業機器人精確性、穩定性、故障率和易用性等關鍵指標不如國外產品。

　　當前工業機器人需要實現的動作愈加復雜，想要在高速的運動中實現精準的控制，其背后需要的是長期的多軸聯動控制技術積累，控制器必須足夠“聰明”，而先進核心算法的缺失使國產控制器要想從“能用”到“好用”還有很長的路要走。

　　形象地講，如果工業機器人是一片連綿的山脈，“三座大山”僅僅是其中幾個山頭，此外還有材料、工藝、軟件、算法等諸多“險峰”。如果我們看得更長遠些，還有核心部件的核心部件、關鍵制造設備、以及使用關鍵設備的工藝與技術等一系列難題均需攻克。

　　主要來源：中國機器人峰會，中國戰略新興產業，36氪廣東