机器人行业深度：工业机器人国产化加速，寻找产业链强阿尔法

看好工业机器人赛道，受益智能制造、国产化双重驱动 工业机器人为誉为“制造业皇冠上的明珠”。IFR、中国电子学会数据显示，2022年中国工业机器人市场规模609亿元，全球占比45%，为第一大市场。2022年国内工业机器人销量28万台，2011-2022年CAGR 26%，十年间销量扩增十倍。2021年韩国/日本/德国/中国工业机器人密度分别为1000/399/397/322台/万人，我们认为我国渗透率仍具备翻倍空间：①从经济性看，人口老龄化加剧导致人力成本提升，机器替人为大势所趋。②从政策导向看，2023年1月工信部发布《“机器人+”应用行动实施方案》，目标2025年我国制造业机器人密度较2020年实现翻番。受益机器替人及机器人政策导向，我们预计2022-2025年我国机器人销量CAGR为14%。 工业机器人国产化提速，关注大六轴、焊接等低国产化率环节 IFR、中国电子学会数据显示，2022年我国工业机器人国产化率仅35%，国产龙头埃斯顿/汇川机器人市占率仅6%/5%，国产化仍有较大提升空间。 2023Q1工业机器人国产化率41%，同比提升9pct，国产化提速。我们认为国产化率较低的环节成长空间大、壁垒高、盈利能力较好，是行业阿尔法来源之一，我们将国产化率较低的环节总结为三点：①大六轴：2022年国产化率仅17%，国产龙头埃斯顿份额8%，引领国产替代。②汽车3C：2022年汽车及3C行业机器人销量占比达47%，市场大、国产化率低，在锂电与汽车融合趋势下，国产品牌由光伏、锂电拓展至传统3C、汽车行业。③焊接：2021年焊接机器人国产化率仅34%，凯尔达专注于焊接机器人业务，埃斯顿通过收购CLOOS补齐国内厚板焊接短板，未来有望在焊接领域取得突破。 工业机器人下一个风口：AI自然语言及具身智能 工业机器人痛点在于开发交付门槛较高，需要专业工程师手动编写代码、反复调试后，才能匹配产线特有的任务需求，高昂成本极大阻碍了工业机器人的普及。在AI大模型趋势下，工程师可通过大模型自动生成代码指令完成机器人功能的开发与调试，用日常对话的方式来指挥机器人。2023年年初，谷歌推出视觉语言模型PaLM-E，并运用到工业机器人上，根据环境变化寻找行动方案，无需任何人类引导。2023年阿里巴巴将千问大模型接入工业机器人，成功用对话操控机器人工作。在工业领域内，机器人能够与人类直接对话，加速应用实现及潜在应用领域渗透率飞跃，是未来十年最重要的机会之一。 寻找工业机器人产业链强阿尔法 工业机器人产业链中优选强阿尔法，我们认为主要有三个思路：（1）上下游全产业链布局，应对可能到来的行业格局分化；（2）国产化率低、壁垒较高的环节：大六轴、汽车3C、焊接；（3）规模持续扩大，有望迎来盈利能力上行。根据以上条件，我们筛选出7家机器人产业链核心标的进行梳理，分别为发那科、埃斯顿、汇川技术、新松机器人、埃夫特、华中数控、凯尔达。 风险提示：制造业复苏不及预期、工业机器人国产化不及预期、行业竞争加剧。 表1：工业机器人相关标的PE 表2：工业机器人相关标的PS 1.看好工业机器人赛道，受益智能制造+国产化双重驱动 1.1.“机器人+”风起，看好相关产业链机会 “机器人+”时代渐近，看好相关产业链机会。机器人广泛应用于现代社会，涵盖汽车及3C等制造业，餐饮及医疗等服务业，电力及核工业等特种领域。随着AI人机交互、具身智能等技术推进，ChatGPT、人形机器人等产品商业化推进，“各类机器人应用密度及广度有望实现飞跃，对现有生产关系产生变革，“机器人+”成为继“互联网+”、“新能源+”后下一个产业风口。 图1：“机器人+”产业链全景图 1.2.看好工业机器人赛道，智能制造+国产化双重驱动 工业机器人为产业链确定性赛道之一，受益于智能制造及国产化双重驱动。工业机器人为誉为“制造业皇冠上的明珠”，是一国制造能力的体现。IFR、中国电子学会数据显示，2021年中国机器人市场规模达到994亿元，其中工业机器人525亿元，占比53%，远高于服务机器人和特种机器人。工业机器人产业链上中下游分别为核心零部件、机器人本体制造和系统集成，其中本体厂商位于工业机器人核心环节，本体厂商往往上中下游全产业链布局，除减速器外购，伺服系统及控制器是本体厂商核心技术，一般均为自制。减速器环节普遍外购，代表性厂商包括RV减速器的纳博特斯克、双环传动、中大力德，谐波减速器的哈默纳科、绿的谐波、大族、来福等。 图1：工业机器人产业链：上游核心零部件、中游机器人本体、下游系统集成 中国为工业机器人第一大市场，2022年我国工业机器人市场规模609亿元，全球占比45%。工业机器人在汽车、电子、金属制品、塑料及化工产品等行业得到了广泛的应用，疫情促使各行业数字化转型加快，机器人成为企业复工复产的重要工具。IFR、中国电子学会数据显示，历经2019-2020连续两年低迷，2021年工业机器人市场强劲反弹，全球市场规模达到1225亿元，同比增长26%。作为全球制造业中心，中国工业机器人需求持续扩张，2022年我国工业机器人市场规模约609亿元，全球占比45%。工业机器人自动化生产线成套设备已成为自动化装备的主流及未来的发展方向，预计2021-2024年全球/中国工业机器人市场规模年复合增速9.5%/15.3%。 图2：2022年全球工业机器人市场规模1365亿元，同 图3：2022年我国工业机器人市场规模约609亿元，同 2022年中国工业机器人销量约28万台，2011-2022年CAGR 26%，十年间销量扩增十倍。我国是全球工业机器人最大市场，全球工业机器人销量占比从2011年14%提升至2021年49%。2019年以来在俄乌战争、能源紧缺、疫情等不利因素影响下，全球工业机器人销量增速放缓，与此同时我国占比持续提升。根据IFR及MIR数据，2022年全球工业机器人销量57万台，同比增长10%，2011-2022年CAGR 12%；2022年中国工业机器人销量约28万台，2011-2022年CAGR 26%，同比增长10%。展望未来，全球工业机器人市场预计维持10%左右复合增速，我国工业机器人渗透率仍有翻倍提升空间，预计增速高于全球。 图4：2022年全球工业机器人销量57万台，2011-2022 图5：2022年中国工业机器人销量约28万台，全球占 2023Q1工业机器人销量6.6万台，同比下降3%，环比下降13%。分下游来看，光伏、汽车电子市场表现较好，光伏市场主要受益于技术迭代产生的设备更新需求，新能源车、锂电、医疗等行业景气度短期内有所回落，电子、金属制品行业复苏不及预期，拖累行业销量。展望全年，我们仍看好工业机器人成长性，预计全年呈现前低后高态势，下半年有望迎来反弹。 图6：2023年Q1国内工业机器人出货量65670台，同比-3.4% 1.3.受益替代人工及政策红利，工业机器人渗透率目标翻倍 我们认为工业机器人渗透率仍具备翻倍空间，主要基于机器替人、“机器人+”政策导向： （1）从经济性看：人口老龄化加剧导致人力成本提升，机器替人为大势所趋。2013年起我国20-59岁人口比率迎拐点，长期以来的人口红利期宣告结束。2012年后员工工资增速开始超过企业收入增速，人工成本明显上行。随着人口红利减弱，人工成本上升与设备成本下降形成的差额进一步扩大，叠加工人作业安全性方面考量，在一些特定领域机器换人具有更高的性价比。当前我国制造业工业机器人密度仍低于欧韩日等发达国家，根据IFR统计，2021年我国制造业工业机器人密度为322台/万人，而同期的韩国/日本/德国工业机器人密度分别为1000/399/397台/万人。 图7：2012年后我国工资增速超过企业收入增速 图8：2013年起我国20-59岁人口比率迎拐点 图9：制造业和物流业工人年均工资持续提升 图10：中国居民工资占GDP比重仍有提升空间 图11：我国制造业工业机器人密度仍低于欧韩日等发达国家（单位：台/万人） （2）“机器人+”政策：2025年制造业机器人密度目标翻倍 在国内全面实施“中国制造2025”的当下，智能制造被列为推动新一代信息技术与制造技术融合发展的主攻方向，也是产业创新的重要阵地。为了规范、扶持我国机器人行业，中央及地方相继出台了各项政策。近年来国家对于机器人产业的重视程度愈发提升。2022年，随着《“十四五”机器人产业发展规划》的五项保障措施的实施，机器人产业的发展进入新的阶段，迎来新机遇、新目标与新挑战。2023年1月，工信部等17部门发布《“机器人+”应用行动实施方案》，方案制定了到2025年我国制造业机器人密度较2020年实现翻番的目标。2021年中国工业机器人密度为322台/万人，按照目标2025年达到约500台/万人，2021-2025年渗透率CAGR为12% 表3：机器人政策频出，国家大力支持行业发展 受益机器替人及“机器人+”政策驱动下，预计2022-2025年我国机器人销量CAGR为14%。2022年我国人口首次出现负增长，人口红利时代已结束，预计2023-2025年我国制造业人数将持续负增长。按“机器人+”行动规划要求，2025年我国制造业机器人密度将达496台/万人，若2022-2025年我国制造业密度前期加速增长，预计2023-2025年制造业机器人密度分别为403/450/496台/万人，对应机器人保有量为152/169/185万台，则新增需求为16/17/16万台。考虑到锂电、光伏等新兴产业技术迭代速度快，机器人替换周期约为4年，2023-2025年替换需求约为15/18/25万台，则2023-2025年工业机器人总销量约为31/35/42万台，同比增长11%/11%/21%。 表4：2023-2025年我国机器人销量测算 2.工业机器人国产化提速，关注大六轴、焊接等低国产化率环节 2.1.工业机器人国产化率仅36%，国产化正当时 2022年我国工业机器人国产化率仅36%，龙头埃斯顿/汇川份额仅6%/5%，国产化前景广阔。长期处于垄断地位的是四大海外巨头，分别是日本的发那科和安川电机，以及瑞士的ABB、德国的库卡。2022年我国工业机器人国产化率仅为35%，其中发那科/ABB/安川/库卡在中国销量分别为4.3/2.3/2.3/2.2万台，市占率达到15%/8%/8%/8%，合计占比40%，而同期我国工业机器人龙头埃斯顿/汇川技术机器人销量市占率仅为6%/5%。 表5：我国工业机器人市场由国外四大家族主导，国产替代前景广阔 图12：2022年四大家族在我国工业机器人市占率39% 2023Q1工业机器人国产化率达41%，国产化提速。2015-2022年机器人国产化率从17.5%提升至35.7%，年均提升1-2pct，2022年我国工业机器人国产化率35.7%，同比提升4pct，2023Q1工业机器人国产化率41%，同比提升9pct，国产化提速。 图13：2015-2022年我国工业机器人市场国产化率逐步提升 图14：2023Q1国产替代进程提速 图15：2019-2022年我国工业机器人品牌份额变化 2.2.聚焦低国产化率环节：大六轴、汽车3C、焊接 国产化率较低的环节成长空间大、壁垒高、盈利能力较好，总结来看，我们将国产化率较低的环节总结为三个关键词：大六轴、汽车3C、焊接。 （1）大六轴：2022年国产化率仅17%，埃斯顿引领国产替代。工业机器人可分为大六轴（＞20KG）和小六轴（≤20KG）机器人、SCARA机器人、Delta机器人和协作机器人。大六轴机器人为最大品类，2022年销量占比35%，预计价值量占比达40%-50%。 由于大六轴下游主要应用在汽车行业，并且装配、焊接、装卸等对于机器人载重、精度、稳定性要求较高，主要被传统四大家族垄断，2022年大六轴国产化率仅17%，远低于平均国产化率35%。在国产化率较低、壁垒较高的大六轴环节，国产龙头埃斯顿走在前列，2022年埃斯顿大六轴占公司机器