2021年中国工业机器人市场全景分析报告

www.chyxx.com智研咨询—中国领先产业研究机构www.chyxx.com2021年中国工业机器人市场全景分析报告 www.chyxx.com01工业机器人定义及分类02中国工业机器人行业产业链分析03中国工业机器人行业发展环境分析04全球工业机器人产业发展现状与趋势分析05中国工业机器人行业发展现状分析06工业机器人行业主要企业生产经营分析目录07中国工业机器人行业市场发展预测 www.chyxx.com www.chyxx.com工业机器人定义及分类工业机器人是由操作机、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成的一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光机电一体化生产装备，特别适合于多品种、变批量的柔性生产。工业机器人属于典型的智能装备，具备感知、决策、执行的功能。资料来源：智研咨询整理01驱动方式液压式气动式电动式应用领域输入信号方式示教输入编程输入运动坐标形式焊接切割加工搬运装配打磨喷涂直角坐标式并联式SCARA关节式工业机器人可按照程序输入方式、运动坐标形式、驱动方式、应用领域等方面进行分类。按运动坐标形式可分为关节式、圆柱式、直角坐标式、并联式、SCARA；按应用领域可分为装配机器人、搬运机器人、打磨喷涂机器人、焊接机器人、切割加工机器人等；按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式。工业机器人分类 www.chyxx.com www.chyxx.com工业机器人行业产业链简介工业机器人生产应用日益成熟，技术进步，正面影响逐渐显现，机器人泛应用化扩大了生产规模，带动上下游产业联动发展，促进消费结构升级。工业机器人行业上游是核心零部件，主要的是控制器、减速机和伺服系统等，这相当于机器人的“大脑”，下游应用广泛，主要用于汽车、电子、金属加工行业。01产业链资料来源：智研咨询整理波发生器柔性齿轮刚性齿轮摆线针轮行星支架等减速器工业机器人汽车家电电子物流运输等金属加工伺服电机等上游中游下游电容器PCB等分立半导体器件转轴绝缘骨架磁钢轴承等控制器 www.chyxx.com工业机器人行业产业链简介工业机器人成本主要集中在核心零部件部分，核心零部件约占工业机器人成本的70%，其中减速器、伺服电机、控制器分别占35%、20%、15%。01资料来源：智研咨询整理工业机器人制造成本分布伺服电机20%控制器15%本体15%其他15%减速器35% www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02减速器是工业机器人中最关键的功能部件，一直有工业机器人的“关节”之称，是机器人产业链至关重要的应用环节。减速器是连接动力源和执行机构之间的中间装置，通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并传递更大的转矩。减速器在三大关键零部件中技术开发难度最高。因为减速机是纯精密机械部件，因此除了回转精度要求特别高外，还需要刚度和疲劳强度高，对材料和工艺水平要求高。整体上产品要求高可靠性、高精度、大扭矩、大速比。工业机器人最主流的精密减速器主要有两种，分别为RV减速器和谐波减速器。资料来源：智研咨询整理产品对比项目RV减速器谐波减速器技术特点通过多级减速实现传动，一般由行星齿轮减速器的前级和摆线针轮减速器的后级组成，组成的零部件较多。通过柔轮的弹性变形传递运动，主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成。与RV及其他精密减速器相比，谐波减速器使用的材料、体积及重量大幅度下降。产品性能大体积、高负载能力和高刚度体积小、传动比高、精密度高应用场景一般应用于多关节机器人中机座、大臂、肩部等重负载的位置。主要应用于机器人小臂、腕部或手部。终端领域汽车、运输、港口码头等行业中通常使用配有RV减速器的重负载机器人。3C、半导体、食品、注塑、模具、医疗等行业中通常使用由谐波减速器组成的30kg负载以下的机器人。工业机器人减速器发展优势 www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02工业机器人市场的发展带来了机器人减速器市场需求的增长，一般情况下，一台工业机器人需要的减速器个数为4-6台。若平均每台工业机器人需要减速器4.5台左右，则2020年中国工业机器人用减速器需求量为106.68万台，较2019年增加了24.42万台。资料来源：智研咨询整理市场规模13.8630.4255.0563.5082.26106.680.0020.0040.0060.0080.00100.00120.002015年2016年2017年2018年2019年2020年工业机器人减速器需求量（万台）工业机器人减速器需求量（万台）随着中国科学技术的不断发展，中国工业机器人减速器价格不断下降，若2020年中国工业机器人用减速器均价为7000元/台，则2020年中国工业机器人减速器市场规模约为74.68亿元。11.09 24.03 42.37 47.48 59.76 74.68 116.8%76.3%12.1%25.9%25.0%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%140.0%0.010.020.030.040.050.060.070.080.02015年2016年2017年2018年2019年2020年2015-2020年中国工业机器人减速器市场规模市场规模（亿元）增速 www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02控制器是机器人的大脑，主要负责发布和传递动作指令。其主要任务是对机器人的运动规划，以实现机器人的操作空间坐标和关节空间坐标的相互转换，完成高速伺服插补运算、伺服运动控制。机器人控制器对机器人的性能起着决定性的影响，在一定程度上影响着机器人的发展。目前，由于中国人工智能、计算机科学、传感器技术及其它相关学科的长足进步，使得机器人的研究在高水平上进行，同时也对机器人控制器的性能提出更高的要求。随着技术和应用经验的积累，国内工业机器人控制器产品已经取得了较大的进步，需求量不断增长，中国工业机器人控制器需求量由2012年的0.60万套增加至2020年的24.42万套，年复合增长率为58.9%。资料来源：智研咨询整理需求量0.60 0.98 1.23 3.38 7.43 13.44 15.14 19.26 24.42 0.05.010.015.020.025.030.02012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2012-2020年中国工业机器人控制器需求量需求量（万套） www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02其中多关节机器人控制器需求量为15.9万套，占工业机器人控制器总需求量的65.3%；其他工业机器人控制器需求量为8.5万套，占工业机器人控制器总需求量的34.7%。资料来源：智研咨询整理需求量0.510.780.932.375.119.1210.1412.715.90.090.20.31.012.324.3256.58.50510152025302012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2012-2020年中国工业机器人控制器需求量分布多关节机器人控制器需求量（万套）其他工业机器人控制器需求量（万套） www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02中国工业机器人控制器市场规模不断扩大，2019年中国工业机器人控制器市场规模为15.32亿元，同比增长23.6%；2020年中国工业机器人控制器市场规模为19.02亿元，同比增长24.2%。资料来源：智研咨询整理需求量2020年中国多关节机器人控制器市场规模为15.03亿元，较2019年的12.21亿元同比增长23.1%；其他工业机器人控制器市场规模为3.99亿元，较2019年的3.11亿元同比增长28.5%。0.68 1.04 1.25 3.21 6.73 11.37 12.39 15.32 19.02 52.9%20.2%156.8%109.7%68.9%9.0%23.6%24.2%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%140.0%160.0%180.0%0.02.04.06.08.010.012.014.016.018.020.02012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2012-2020年中国工业机器人控制器市场规模市场规模（亿元）增速0.620.921.082.655.529.219.9412.2115.030.060.120.170.561.212.162.453.113.9902468101214162012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2012-2020年中国机器人控制器细分市场规模情况多关节机器人控制器其他工业机器人控制器 www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可以将电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机被称为工业机器人的“肌肉”。伺服电机分为直流与交流两大类。直流电机又分为有刷与无刷两类；交流电机可分为异步和同步两类。有刷电机成本低、结构简单、启动转矩大、调速范围宽、控制容易、需要维护、但维护不方便（换碳刷）、产生电磁干扰、对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小、重量轻、出力大、响应快、速度高、惯量小、转动平滑、力矩稳定，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相，电机免维护、效率很高、运行温度低、电磁辐射很小、长寿命、可用于各种环境。资料来源：智研咨询整理分类伺服电机直流伺服电机有刷无刷交流伺服电机异步同步伺服电机分类 www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02一般情况下，一台工业机器人需要伺服电机3-5台。若平均每台工业机器人需要伺服电机4台，2020年中国工业机器人产量为23.71万台，则2020年中国工业机器人用伺服电机需求量为94.8万台，较2019年增加了20万台。资料来源：智研咨询整理市场需求量11.525.345.959.174.894.80.010.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.02015年2016年2017年2018年2019年2020年2015-2020年中国工业机器人用伺服电机需求量需求量（万台） www.chyxx.com工业机器人产业链上游——关键零部件02中国对伺服电机技术的不断突破使得伺服电机价格有所下降。2019年中国工业机器人用伺服电机市场规模为20.2亿元，2020年中国工业机器人用伺服电机市场规模约为24.7亿元，同比增长22.3%。由于中国伺服电机的发展相对滞后，因此被欧美和日本等外企占据了主要市场份额。自2013年以来，得益于产业升级带来的积极影响，国内伺服电机自主支撑能力已经形成，但国产产品与欧美和日系产品仍有差距。资料来源：智研咨询整理市场需求量3.77.913.816.520.224.7113.5%74.7%19.6%22.4%22.3%0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%0.05.010.015.020.025.030.02015年2016年2017年2018年2019年2020年2015-2020年中国工业机器人用伺服电机市场规模市场规模（亿元）增速 www.chyxx.com工业机器人产业链下游——应用领域03工业机器人下游应用广泛，但影响较大的主要集中在汽车和3C行业，受行业景气度和贸易摩擦影响，近两年汽车和3C行业对机器人需求明显下降，但其他下游行业需求有所增长，如一般制造、金属加工、物流、锂电等行业，下游行业的进一步延伸为机器人带来新的增量市场。工业机器人最早应用在汽车行业，是应用范畴最广、应用标准最高、应用成熟度最好的领域。2020年中国汽车市场延