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工业机器人：制造业升级的三叉戟神器

工业机器人：制造业升级的三叉戟神器 | 风云机器人主题（上）

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原标题：工业机器人：制造业升级的三叉戟神器 | 风云机器人主题（上）

作者 | 常山

流程 | 派派

在古希腊传说中，三叉戟是海神的神兵利器，它有着毁天灭地的巨大神奇力量，同时还可以劈山开道、击岩碎石引出清泉浇灌大地，帮助渔民丰收。

对制造业而言，工业机器人就是三叉戟，具备着降低成本、大幅提升效率，引领传统制造业走向智能制造。

工业机器人，通常是指面向“研发和利用严重脱节1直困扰着国内新材料产业的发展制造业的多关节机械手臂，或其他拥有多自由度的机械装置，主要用于代替人工仍亊柔性生产环节。它融汇了机械制造、电子电气、材料科学、计算机编程等学科的尖端技术，是智能制造领域最具代表性的产品。

一、发展工业机器人的现实需求

经过近几年的快速发展，我国的工业机器人的人均密度已接近全球平均水平(74台/万人)，但仍远低于欧洲、美洲等发达经济体。

中国正加速进入老龄化社会，在人口红利消失、劳动力成本持续上升的背景下,智能制造是我国制造业转型的必由之路，核心技术领域的不断突破加速驱动制造业升级进程。

（一）人口红利消失用工成本陡增

从具体数据来看，我国老龄化人口结构占比不断升高，我国2002年以来岁劳动人口比例从2010年最高74.5%降至2017年71.8%，65岁以上的人口比例从2010年的11.90%上升到2017年的15.86%，大约每6个就有1位老年人，我国的人口红利正在消失。

2018年我国岁劳动人口数量已跌破9亿人，为8.97亿人，比2011年的9.41亿人减少了4343万人，降幅达4.62%。

2010年以来，东部沿海城市不同程度出现“用工荒”，即企业找不到工人。“用工荒”的深层原因是我国人口出生率和自然增长率1986后出现了快速下滑，“90后”出生率从20‰下降到12‰，导致2010年以来适龄劳动（和婚育）人口明显下滑，进入2000年以后，人口出生率基本保持在12‰的较低水平，而自然增长率则贴近5‰的低水平。

（来源：中国产业信息单位）

生活条件的改善也在很大程度上使得年轻人不愿意从事制造业生产线，尤其是重复单一的劳动。

作为改革开放成长起来的新一代年轻人，“90后”甚至“00后”更加追求个性自由，自我价值实现，对于重复性的单调劳动十分反感，加之家庭条件许可，不再像“70后”、“80后”那样为了生存无从选择，所以招聘工人的难度大幅提高，用工稳定性大幅降低，很多制造业在“用工荒”的倒逼下，选择以机器代替人工。

与人口红利消失相伴而来的则是人工成本的上涨。我国制造业人员年平均工资从2000年8750元上升至2017年64452元，工资水平上涨了6.4倍。

因此，减少工人数量、提升生产过程自动化水平成为制造业企业普遍诉求和共识。

（来源：国家统计局统计年鉴）

（二）企业的成本考量

机器人设备价格的下降包括两层内容：

其一，技术进步和生产工艺的完善以及批量化的生产，使得机器人设备的价格出现下降。比如，一台平台的焊接机器人在2010年的价格在15万左右，而到2015年性能更优的焊接机器人的价格却下降到10万元左右。

其二，随着社会的进步以及单位货币的购买力下降，相对不断上涨的人工成本，焊接机器人在2000年30万的价格，到了2017年同样的30万价格已经显得“不贵了”。

因此，价格的相对下降也进一步激发企业（资本家）以机器代替人工的需求。

2010年，焊接机器人的部署成本是15万元，两名工人一年的成本合计是6万元，也就是说，部署一台焊接机器人相当于2名工人2年半的成本，这个时候企业（资本家）部署机器人的意愿是不强的。

而2015年，一台性能相仿的焊接机器人的部署成本已经下降到10万元，而两名工人一年的成本却涨到了13万元左右，这时候部署一台焊接机器人的成本仅相当于两名工人9个月的工资支出。

从五年前的两年半才收回成本，变成了9个月就收回成本，收回成本的时间大大缩短，使得企业部署机器人的意愿大大增强。

此外，机器人还具备精度高、质量稳定强、任劳任怨、不迟到早退、不请假不缺勤、不跟老板要求涨薪、没有五险一金……等等诸多优点。

为了便于理解，风云君制作了下图：

图表说明：

在时间h之前，人工成本小于机器人设备成本，并且没有出现用工荒，企业（资本家）愿意雇佣员工来从事相关工作；

随着经济社会的发展，人工成本不断上涨，同时还伴随技术进步和生产工艺的改善，机器人设备成本（价格）不断下降，到达时间h，人工成本与机器人设备成本一致（已换算）a点，即人工成本与机器人成本的平衡点；

h时间以后，人工成本继续上升，而机器人设备成本保持相对稳定，且低于人工成本（已换算），并且还不会出现用工荒等情况，这时，企业更愿意用机器人代替挤出成型工人。

当然，这个时间h是企业根据自身情况综合考量确定的。

随着人工成本的攀升、人口红利的消失，适龄工人的减少（90后、00后普遍不喜欢重复的制造业工作），叠加技术进步和核心零部件国产替代的加快使得机器人设备成本价格的下降，企业对产品精度及稳定性的要求日趋严格，工业机器人正成为企业技术升级改善和高端装备制造业的首选。

二、我国成为全球最大机器人市场

工业机器人主要的应用是制造业，早在2010年，我国制造业总产值在世界制造业总产值占比19.8%，超过美国的19.4%成为全球最大制造业经济体。2015年我国制造业产业已达2.01万亿美元。

见下图表：

（来源：联合国贸易与发展会议2016年）

作为全球最大的制造业大国，我国的工业机器人密度却低于世界平均水平，与主要发达经济体相比，差距则更大。差距就是市场空间，巨大的市场空间有望催化工业机器人行业加速发展。

（一）与制造业不匹配的机器人密度

巨大的经济体量决定了我国工业机器人将有旺盛的需求。

工业机器人最主要的功能是代替人工劳作，机器人密度是衡量一个国家制造业自动化发展程度的1、夹持试品标准之一，而据ifr（国际机器人联盟）统计，2016年在全球范围内，自动化发展程度前五个国家分别为：韩国、新加坡、德国、日本、瑞典，亚洲国家占有三席。

同时，亚洲作为近几年全球经济发展最活跃的地区，机器人装机量的增速在全球也排在首位，在年之间，亚洲机器人密度的年均增长率为9%，美洲为7%，欧洲为5%。

全球制造行业的机器人使用密度（台/万人）见下图：

（来源：ifr国际机器人联盟）

2016年数据显示，我国的制造业机器人密度低于世界平均水平，更远远低于世界发达经济体，这显然与我国作为全球最大的制造业经济体（制造业产值占到全球的1/5）的地位严重不符。

为了提升制造业水平，我国从战略布局、产业政策等多方面加速推进制造业升级，出台了包北爱尔兰第1阶段购物袋收费政策实行于2013年4月括行业发展规划、产业扶持等在内的相关政策，重点推进智能制造，并明确要求：到2020年,制造业基本普及数控化，实现重点领域智能制造装备尤其是高端数控机床及工业机器人的产业化与应用。

在政策支持、产业扶持以及经济社会发展的多重因素驱动下，年我国是全球机器人密度增速最快的国家，机器人装机量显著增长，由2013年的25台/万人增长到2016年的68台/万人，机器人密度位于全球排名的第23名（2016年数据）。

2012年以来我国机器人订单量持续增长，2016年我国机器人订单量占全球机器人订单量的3成，我国成为全球最大机器人市场。

相关数据见下图表：

（来源：choice，市值风云）

从上图可清晰看出，我国已超过北美、欧洲等地区成为全球最大的机器人需求经济体，年订单量年复合增长率达39.48%。

我国正处于经济转型、产业升级的关键时期，智能制造，大幅提高工业机器人在制造业领域的应用成为我国产业政策主要的发力点。

（二）政策激发机器人市场需求

智能制造是“中国制造2025”发展规划的重要发展方向，是未来制造业发展的必然趋势，工业机器人是智能制造的关键设备，行业发展潜力巨大。

近年来，国家出台了一系列的政策支持和鼓励中国工业机器人行业的发展。在产业政策《机器人产业发展规划（年）》中，要求：2020年我国要实现工业机器人密度达到150（台/万人）以上，到2020年之前国产工业机器人年销量达到10万台（2016年数据显示，国产机器人销量为2.7万台，外资品牌机器人销量为6万台），其中六轴以及上工业机器人年产量达到5万台以上。

（来源：市值风云根据公开市场信息整理）

2014年以来，地方政府加大对工业机器人的补贴力度，相关补贴政策密集出台。我国经济较发达地区珠三角、长三角和京津冀等地政府的补贴政策尤其优越。根据中国机器人产业联盟的统计，全国超过36个城市将机器人作为当地产业发展重点，财政补助额度大幅增长，年，一共出台了77项地方政府支持机器人的政策。

年补贴结构开始优化，研发补助提高，监管趋严。年补贴细则不足、监管宽松，骗补套补频发，机器人企业如雨后春笋暴增，造成低端重复建设严重。2017年开始补贴政策结构优化并加强监管，研发补助的比例不断上升。

风云君整理了2014起部分地方政府大规模补贴工业机器人产业，见下表：

（来源：市值风云根据公开市场信息整理）

从补贴力度和持续性来看，各地政府对工业机器人产业研发和应用的补助力度较大且持续时间较长，持续的财政补助有助于工业机器人的研发和应用。

根据规划，我国在今后两年内工业机器人的市场空间将大幅释放，我国制造业自动化程度有望大幅提升，机器人需求长期向好。

据智研咨询2018年7月份发布的《年中国工业机器人行业市场深度调研及未来发展趋势报告》预测，2018年我国工业机器人密度112（台/万人），国产品牌销量占比约为32.8%，假设到2020年国产品牌产量占比达到50%，则2020年产量约为20万台，每台工业机器人15万元均价估算，2020年市场空间达300亿元，而2018年我国工业机器人的市场规模约210亿元，即年的年复合增长率高达32%。

三、工业机器人的应用

上文提到工业机器人的应用是经济社会发展推动入口结构变化以及产业结构升级的结果，那么主要集中在哪些行业应用呢？

工业机器人下游应用广泛，应用较多的行业主要包括汽车、电子电器、化工、金属制品、食品制造等行业，根据国际机器人联合会数据，2016年全球范围内工业机器人在上述行业中的应用占比分别为35.1%、31.0%、5.4%、9.8%、2.8%。

回顾过去十几年，工业机器人电子电器行业的应用增长最快，2002年工业机器人在该领域中的应用占比尚不足6%。

（来源：国际机器人联合会中国产业信息）

从全球来看，汽车和电子电器是机器人应用的主要领域，二者占到近7成，且呈现比重不断增加的趋势。金属制品、化工以及食品饮料烟草三大领域属于工业机器人的传统应用领域，2008年以来，三大领域所占比重呈现下降趋势，2017年三大领域所占比重已经低于20%，随着工业机器人在电子电器领域应用的推广和普及，三大领域机器人应用的比重或将进一步下降。

我国的工业机器人的需求结构与全球类似，但又有所不同。

（来源：中国产业信息）

与全球机器人应用稍有不同的是我国机器人应用在金属制品的应用比重占比较高，2017年占比近15%。相同的是，我国汽车和电子电器在机器人应用上合计占比也近70%，这两大领域是主要的应用市场，因此，这两大行业的变化或景气度将直接影响工业机器人的需求变动。

对下游领域需求的分析主要关注几个方面：

首先该行业的饱和度，是否还有增长空间，有多大的增长空间；

其次，除了原来的需求外，该行业是否出现新的需求（对工业机器人的需求）增长点；

最后，新的行业增长点是否可持续，产业链上的企业是否转到钱（决定企业扩大投资的意愿是否强）。

（一）汽车我国汽车产销量占全球3成

随着我国汽车工业的发展，连续多年位居全球最大的产销国，汽车产销量逐年攀升，在全球汽车产销量的比重也不断攀升，2017年我国汽车产销量均超过2800万量的水平，产销量比重均占全球市场份额的30%，为全球汽车市场贡献了70%以上的增量，2018年新能源车的全球市场份额更是超过50%。

（来源：wind中国汽车工业协会）

（来源：wind中国汽车工业协会）

（二）汽车的市场空间犹在

我国汽车产销量增速最快的是2009和2010年，根据汽车报废年限计算，今后年内，我国进入汽车报废密集期。此外，与主要经济体相比，我国的汽车千人保有量水平仍然较低。

2018年我国汽车产销量虽出现小幅下降，但仍然维持2800万量的产销规模，汽车工业仍有较大的市场需求。汽车工业协会的数据显示，截止2017年我国汽车市场的千人保有量仅为150，美国、日本、德国、韩国依次是808、597、582、378。

汽车千人保有量对比如下图：

（来源：中国汽车工业协会说明，加拿大、法国、德国、巴西系2015年数据，美国系2017年数据，中国系2018年数据）

从上图看出，我国千人汽车保有量仍处于较低水平，还有更大的增长空间。对汽车制造企业而言，仍有较强的部署或升级工业机器人，提高生产效率的意愿。

（三）新能源汽车高速发展企业盈利可观

新能源汽车高速发展，直接带动对工业机器人在汽车行业的应用。

新能源汽车产业链已成为工业机器人在汽车领域应用的重要需求方向。我国的新能源汽车产业链发端于较成熟的汽车工业环境，在政策和资本的共同驱动下，产业链上的企业在资本投入上具备很强的实力，同时部署工业机器人，甚至全自动生产线的意愿更强。

简而言之，企业有钱，也更愿意投入。因此，包括核心零部件、电机、锂电池、整车厂商在内的产业链上企业是工业机器人重要的需求方。

2014年以来中国新能源车在全球占比迅速攀升，仅三年时间从份额不到10%提升至44.39%，成为全球第一大新能源汽车产销国。

新能源汽车产销两旺直接带动上游动力电池等的快速发展，年动力电池出货量和装机量高速增长，年出货量连续两年40%以上增长，装机量增速分布达到29%、56%。

来源：高工产研锂电研究所（ggii）

新能源汽车的产销两旺进一步激发企业加大资本投入，提高生产效率和扩大生产规模。工业机器人显然成为新能源汽车产业链上企业的标配。

产销两旺带来的产业链上企业利润的提高，重点跟踪的18家a股上市公司中锂电池、核心零部件以及整车企业的盈利情况验证了这一情况。

整体来看，重点跟踪的新能源汽车产业链的上市公司营业收入及净利润规模稳步上涨，企业盈利的增加也在一定程度上推动企业在工业机器人上的投入和部署。

（四）行业倒逼电子电器企业加速机器代替人工

从下游应用来看，2017年，我国工业机器人有25%应用在电子电器行业，排在汽车行业之后。

作为全球的制造业大国，我国在电子电器产品的制造领域，已确立显著优势。

国家统计局数据显示，截止2016年底，我国共有规模以上3c制造企业从2012年11735家增长到2017年15263家。我国电子电器制造业收入达到13万亿元，占同年gdp比重的15.72%，电子电器制造业成为国民经济重要的支柱产业之一。

我国电子电器制造业体量巨大，随着国内人工成本逐渐提高，企业部署工业机器人进行自动化改造的空间十分广阔。

1、存量市场更考验制造水平

过去几年，凭借广阔的消费市场、成熟的制造能力以及廉价的生产要素，中国已成为世界消费电子制造中心。我国空调、电视机、洗衣机等多数家电产品的产量更是占据着全球50%以上的市场份额。3c中的典型代表智能，2013、2015、2016、2017年我国出货量均超过4亿部，占全球智能的出货量的1/3份额，位居各国之首。

2018年，华为已连续10个月增量份额排名第一，全球智能出货量前五大企业中，中国占了四席，分别是华为/荣耀、vivo、oppo、小米。

尽管以智能、通讯设备为代表的3c行业逐步迈入存量竞争的红海市场，但是行业的高景气度依然得到延续，未来包括智能、通信设备等在内的3c行业的发展将以创新和不断优化为主，尤其是各大厂商在硬件领域的拼杀将更加激烈，对生产设备、生产工艺提出了更高的要求，必然带动包括工业机器人在内的市场需求。

2、薄利代工企业加速部署机器人

虽然我国电子信息制造业产能居世界首位，但在产业链上主要集中在中下游环节，以代工组装为主，附加值低。以消费电子为代表的电子领养信息制造业毛利率基本维持在10%左右，净利率不到5%且呈现下降趋号码机势。

统计a股上市公司消费电子行业毛利率和净利率水平如下表：

（来源：choice）

消费电子产业链中高端环节基本被国际巨头垄断，在芯片、传感器、cpu、大容量储存芯片等核心零部件主要依赖国外进口。国内消费电子制造业仍然处于劳动密集型的生产制造和加工组装环节，产品稳定、良品率高以及成本管理能力成为企业的核心竞争力。

从电子信息制造业固定资产投资来看，2016年固定资产投资额突破万亿大关，达到10463.76亿元，同比增长15.8%，过去7年新增固定资产年复合增长率达到20%，远远高于电子信息制造业主营收入8.7%的年复合增长率。

电子信息制造业固定资产投资的较快增长有效带动包括工业机器人在内的需求。

（来源：中国产业信息）

正如前文所言，随着国内人工成本不断上升。攀升的人工成本以及对产品稳定性和良品率的高要求，电子信息制造企业采用智能制造生产方式，加快机器代替人工步伐。根据智研咨询发布的《年中国3c市场供需预测及投资战略研究报告》测算，2018年我国电子信息制造业的自动化设备市场规模1450亿元左右，到2022年有望达到2500亿元，年复合增长率15%左右。

综上所述，电子电器行业所占国民经济比重很大，正处于机器代替人工的战略机遇期，在行业内固定资产投入不断增加的情况下，自动化生产线将成为企业标配。

此外，工业机器人的重要应用领域还包括化工、食品饮料烟草等等，从上文的统计数据看这几大领域的应用占比相对较稳定。值得注意的是，最近两年电子信息制造业对工业机器人设备需求非常旺盛，除了机器代人的原因外，还与我国加速大力发展包括集成电路等在内的高端制造业有关。年拟新建晶圆厂占全球的42%，成为全球新建投资最大的地区，未来几年我国对相关自动化设备的需求将占到全球增量市场份额的60%以上。

四、工业机器人的产业链简述

关于工业机器人产业链的分析报告比较多，本文仅做简单阐述，不再详细分析。

目前，工业机器人已产业链大致可分为原材料、核心零部件、本体制造、系统集成服务等环节。

1、原材料：主要包括钢材、铸铁、铝合金及少量塑料制品和各种电子元器件；

2、核心零部件：包括控制系统、伺服系统、精密减速器及传感器等。

伴随着我国的工业自动化迚程，国内逐步崛起了一批国产伺服企业，包括埃斯顿、汇川技术、英威腾、华中数控等，这些公司仍各自领域不断扩展，在工业机器人伺服领域也有了一定的积累。

我国伺服电机与日系和欧美品牌相比仍然存在差距，主要表现为：大功率产品缺乏、小型化不够、信号接插件不稳定、缺乏高精度的编码器；减速器市场目前被日本所垄断，占据了全球85%以上的减速器市场份额。

控制系统：根据作业指令及仍传感器反馈回来的信息控制执行机极，该系统包括了控制算法，和硬件空间柜或控制器，其中控制算法是工业机器人实现精确操作的核心。

工业机器人本体制造：机器人的结极和功能设计及实现；

系统集成：按照客户需求，进行产线的设计和组装。

我国工业机器人三大核心零部件一直都是依赖进口的局面。控制器、伺服电机、减速机被视为机器人的三大核心零部件，占到机器人成本的70%，这些都是制约我国机器人并能计算材料的抗扭强度；产业发展的主要瓶颈。

（来源：市值风云整理）

数据显示，2015年我国约有75%的精密减速器由日本进口，主要供应商是哈默纳科、纳博特斯克和住友公司等；伺服电机和驱动超过80%依赖进口，主要来自日本、欧美。控制器国内外差距最小，但行业内竞争激烈，国内企业的市场份额主要集中的中低端市场，国外企业则占据中高端市场的大部分份额。

五、工业机器人相关上市公司汇总

目前我国已形成相对完整的工业机器人产业链，但从上市公司来看，工业机器人的盈利情况一般。

工业机器人融汇了机械制造、电子电气、材料科学、计算机编程等学科的尖端技术，对企业的持续研发投入以及技术引进、消化以及储备要求非常高。

目前国内的机器人产业中零部件领域虽出现了些具备一定技术优势的企业，但是，整体而言，国内机器人企业处于起跑阶段，大幅领跑的企业屈指可数。在产业结构调整、制造业升级以及进口替代等因素激活出的巨大市场需求，在政府和社会资本的大举投入下，将四通球阀加快推进我国的工业机器人核心技术突破和产业发展。

为便于各位老铁们跟踪相关上市公司，本文根据上市公司年报以及公开市场信息，汇总了部分涉及工业机器人的上市公司。

特别说明，如沈阳机床等业绩持续亏损、像盾安环境等突然重大利空的上市公司不在本次的统计列表中。

汇川技术在控制系统中的市场占有率较高，市场品牌影响力也很高。

从统计的上市公司来看，涉及焊接类机器人的上市公司较多，跟踪的有13家。

受益于下游景气度的回升，大族激光2017年业绩大爆发；包装类机器人因技术含量相对低，行业竞争激烈，相关上市公司业绩普遍较差。

下游行业的高景气度，最近几年，多用途机器人和物流仓储机器人的市场需求较大，相关企业的业绩较好。

自动化生产线成为新进入制造业的公司的标配，新能源汽车、锂电池、消费电子、集成电路等等是自动化生产线设备的重要增量市场，目前，国内能够提供自动化生产线的上市公司并不多，技术上与国外传统自动化企业仍有一定差距。

但是，国内的龙头企业凭借本土优势、快速响应及高效售后拿到了不少订单，相关企业的业绩增长势头较好。

申明

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本文作者在文章发布前6个月没买入该行业任何股票，文章发布后6个月内亦不买入该行业任何股票。

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