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中國工業機器人需求將在2014年進入爆發期

文：劉滿柏2013年第五期

中國工業機器人需求將在2014年進入爆發期

核心提示：中國工業機器人市場需求將在2014年進入爆發期。在工業機器人領域，國內已涌現一批市場熟悉的上市公司，在工業自動化領域具備基礎的公司有可能成為未來機器人產業發展的重要推動力。機器人相關核心器件——減速器，2014和2015年市場規模預估為26和30億元。

全球概況

機器人在工業應用領域的春天正到來。

　　目前，全球機器人銷量70%集中在5個國家：日本、中國、美國、韓國和德國，而這5個國家普遍在這次世界經濟衰退中抗跌能力較強。

　　在中國市場，現有5萬臺左右工業機器人在服役。中國工業機器人密度即制造業中每萬名生產工人占有的機器人數量只有21個，距離全球55個的平均水平還有很大差距。

　　工業機器人就是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的現代制造業重要的自動化裝備。除了目前應用較多的汽車制造行業，未來它將廣泛應用于毛坯制造、機械加工、焊接、裝配、檢測等作業中。

　　根據國際機器人聯合會（IFR）的統計，全球對工業機器人需求最多的是汽車產業，占比為27.27%；電子制造行業的占比達到22.82%，這與近年來消費電子領域的技術突破有很大的相關性；其次是橡膠塑料工業和金屬制品，占比分別為8.71%和3.62%。

中國的爆發式增長

在中國，人工替代和產業升級被認為是推動中國工業機器人市場快速發展的驅動因素。與此同時，中國目前的機器人密度相對較低，也給未來市場的開拓提供了余地。

　　據統計，2012年中國工業機器人銷量為2.7萬臺，同比增長17%。世界工業機器人市場前景看好，而中國工業機器人的市場需求會在2014年開始爆發。目前，國外幾大機器人公司都瞄準了中國市場，紛紛在中國設立機器人制造工廠和研發機構，試圖搶占中國市場。

　　從絕對數量上看，中國的機器人數量僅為日本的18%、德國的35%；在汽車產業，每萬名工人中機器人數量只有90臺，而日本有1600多臺，美國有800多臺。

　　“十二五”是中國工業機器人產業發展的關鍵轉折點，市場需求也將呈現井噴式發展，工業機器人的需求量將以每年15%~20%的速度增長。目前，中國正在服役的機器人已占全球總量的8%左右，中國市場的機器人需求總量有望在未來幾年翻一倍。

　　據專業機構預測，預計2013- 2015年間，我國工業機器人的銷量分別為3.35萬臺、4.18萬臺和5.24萬臺；而保有量依次為12.1萬臺、15.1萬臺和18.9萬臺。2015年工業機器人的產業規模有望超過萬億，智能制造及智能化設備的行業前景樂觀。以深圳為例，數據顯示，與機器人技術相關的信息、家電、通訊等裝備制造業的產品規模已達3000多億元，居全國前列。2012年深圳的機器人企業產值平均增長速度超過了30%，個別企業的增速甚至達200%。

　　盡管中國未來的機器人市場潛在空間巨大，但這個市場卻是長期被國外產品把持。近年來，國外幾大機器人公司更是紛紛在中國設立機器人制造工廠和研發機構，試圖進一步加大對中國市場的占有率。

　　據統計，本土龍頭企業2012年的規模只有10億元。國內企業使用的5萬- 6萬臺機器人中，國產產品所占的比重不足10%。

　　國產化程度低的原因除了品牌知名度不如國外以外，國內企業在主機成本和可靠性品質上也不如國外品牌。以平均無故障時間為例，國內產品平均在8000小時，而國外同類產品可達數萬小時。

　　相關人士介紹，由于起步較晚，國內機器人研究亟須提升的技術包括電機、減速器、控制器、傳感器等。這些關鍵部件的研發與制作既包含硬件加工方面的技術提升，又包含軟件方面的升級創新，這些缺陷也是未來市場的增長點。

　　從產業鏈上看，工業機器人產業鏈由零部件企業、本體企業、代理商、系統集成商、終端客戶構成。本體企業設計本體、編寫軟件、采購零部件，以組裝的生產方式生產本體，通過代理商銷售給系統集成商，系統集成商直接面向終端客戶。有的本體企業和代理商也會兼做系統集成商。本體是機器人產業鏈的核心。

　　據數據，本土生產的工業機器人原材料成本構成中，減速機占據40%，伺服電機占據30%，控制器占據15%，其他占據15%。這些都屬于機器人產業鏈中的上游機器人單元產品供應領域。

　　據估計，現在全球工業機器人均價30多萬元，即使未來均價降到25萬元，那么中國制造業對應的工業機器人本體市場規模接近380億元，再加上系統，對應的工業機器人市場規模將達1140億元。

中國工業機器人需求將在2014年進入爆發期

關鍵器件——減速器

自由度是衡量機器人技術水平的主要指標之一。所謂自由度是指運動件相對于固定坐標所具有的獨立運動，通常每個自由度需要一個伺服電機驅動，也需要一個配套的減速器來傳動，以完成精確驅動的要求。工業機器人的自由度根據其用途與功能要求，可能小于6個自由度，也可能大于6個自由度。一般情況下通用工業機器人有4- 6個自由度，也就是說一臺通用機器人需要的減速器個數為4- 6個，其中所需RV減速器占比約為50%- 80%。

　　預計2013-2015年新安裝的工業機器人對精密減速器的需求依次約為14.24萬套、17.76萬套和22.27萬套。2013- 2015年存量工業機器人對精密減速器的需求約為5.17萬套、6.20萬套和7.74萬套。結合新增需求和存量需求，未來3年工業機器人對精密減速器的總需求依次為19.41萬套、23.97萬套和30萬套。

　　從歷史數據來看，我國應用中的工業機器人按類型主要為焊接機器人和搬運/上下料機器人。據資料統計，歷年這兩類工業機器人合計占總銷量均保持在80%左右，2010年國內工業機器人的銷量為2.25萬臺，其中焊接機器人占50%，搬運/上下料機器人占27%。焊接和上下料機器是典型的“6軸關節型機器人”，它們對于工作的精度要求極高；而搬運機器人的關節數量在5- 6個，需要較大的負載能力和良好的機構剛性。因此，這類工業機器人的多數關節連接處都需要RV減速器，根據負載的不同部分手部、腕部或使用諧波減速器。

　　預計現在與未來焊接機器人依然是工業機器人中最主要的成員，搬運/上下料工業機器人的絕對量仍將繼續提高，但隨著工業機器人應用領域及行業的擴大，這兩類最主要的工業機器人占總量的比例會相對下降，預計2013- 2015年占總量的比例為75%、73%和70%。假設這兩類工業機器人使用的減速器中80%為RV減速器，其他工業機器人中使用的減速器中40%為RV減速器，那么2013- 2015年國內工業機器人對精密減速器的需求中RV減速器的占比依次為70%、69%和68%。

　　在國內精密減速器的價格不僅與類型及型號有關，最主要的還是與品牌和采購量有關。根據調研數據，2013年RV減速器的均價約1.2萬元，諧波減速器的均價約為0.9萬元。結合之前對精密減速器銷量規模的預計，2013年國內工業機器人用精密減速器的市場規模約為23億元。考慮到未來減速器價格的下降，2014和2015年市場的規模估計為26億元和30億元。