2024工业机器人行业研究报告：制造业皇冠明珠闪耀：工业机器人行业深度解析与市场前景

深企投产业研究院 2024行业研究系列报告 工业机器人行业研究报告 制造业皇冠明珠闪耀：工业机器人行业深度解析与市场前景 1 2024年11月 深企投产业研究院 深企投产业研究院 目录 一、产品分类及应用领域1 二、产业链5 三、全球市场规模及分布7 四、中国市场总体格局11 五、产业链各领域竞争格局及代表企业16 （一）工业机器人本体16 （二）伺服系统20 （三）减速器22 （四）控制系统24 （五）机器人系统集成26 六、国内重点产业集群28 （一）珠三角地区29 （二）长三角地区32 （三）京津冀地区34 （四）中部地区35 （五）西部地区36 （六）东北地区36 深企投产业研究院 图、表目录 图1工业机器人结构1 图22023年全球工业机器人安装量（按应用领域，万台）2 图32023年全球工业机器人安装量（按行业分布，万台）4 图42023年中国工业机器人安装量（按行业分布，万台）5 图5工业机器人产业链6 图6中国工业机器人生产成本结构7 图72013-2027年全球工业机器人安装量及预测（万台）9 图82023年全球工业机器人前15大市场安装量及增速10 图92023年全球主要国家工业机器人密度11 图102017-2024年中国工业机器人销售额及增速12 图112023年我国工业机器人核心零部件国产化率13 图122020-2024年三季度我国工业机器人国产化率14 图132023年前三季度与2024年前三季度中国工业机器人市场份额对比15 图142023年中国工业机器人出海区域分布16 图152023年中国机器人伺服系统市场份额21 图162023年国内RV减速器竞争格局22 图172023年国内谐波减速器竞争格局23 图182022年国内控制系统竞争格局25 深企投产业研究院 表1工业机器人在各行业的应用3 表2全球工业机器人本体代表企业17 表32024年中国工业机器人重点企业生产基地分布18 表4中国机器人伺服系统主要企业21 表5中国机器人减速器主要企业23 表6中国机器人控制系统主要企业25 表7我国工业机器人系统集成主要应用领域代表企业26 表8我国工业机器人焊接、喷涂系统集成重点企业27 表9珠三角工业机器人产业重点企业30 表10长三角工业机器人产业重点企业33 深企投产业研究院 我国是全球工业机器人市场增长的主要驱动力，2023年工业机器人密度跃居全球第三、远超美国，安装量常年占全球一半以上。近年来国产品牌技术和市场取得显著进展，国产化率显著提升，2023年市场份额首次超越外资厂商，龙头企业同步加速拓展海外市场。在减速器、伺服系统、控制器等三大核心零部件，国产企业市场占有率也不断提升。从国内产业集群分布来看，珠三角产量已占全国半壁江山，长三角产业均衡性领跑全国。 一、产品分类及应用领域 工业机器人是指在工业自动化领域中使用的，固定式或移动式，具有三轴及三轴以上可重复编程、多用途的自动控制操作机构，它具有多个自由度，可以在工业生产环境中通过重复动作完成诸如焊接、涂装、装配、搬运等各种操作，应用于工业自动化。工业机器人是先进制造业中不可替代的重要装备，它的构成如下图所示： 图1工业机器人结构 深企投产业研究院 资料来源：《埃夫特上市招股说明书》，深企投产业研究院整理。 工业机器人种类繁多，可按照应用领域、机械结构等进行分类。按应用领域分类可分为物料搬运、上下料、焊接与钎焊、装配与拆卸、洁净室、涂层、封胶、加工领域及其他等。其中物料搬运、焊接、装配机器人是机器人前三的应用领域，根据国际机器人联合会（IFR）数据，2023年物料搬运、焊接、装配机器人等三大机器人应用领域加起来占有约78%的市场份额。 图22023年全球工业机器人安装量（按应用领域，万台） 资料来源：国际机器人联合会（IFR），深企投产业研究院整理。 按机械结构，工业机器人可分为多关节机器人、平面多关节 （SCARA）机器人、并联机器人、直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、协作机器人以及工厂用物流机器人（AGV）等。多关节型机器人在全球市场和中国市场均占60%以上，多关节机器人几乎可以应用于所有领域，但以焊接、装配和物料搬运领域应用最多，其中汽车制造业是 深企投产业研究院 多关节工业机器人增长的主要驱动力。协作机器人是近年来兴起的一种新型工业机器人，能够与人类在同一空间内安全地协同工作，从2017年至2022年安装量持续增长，但2023年安装量5.7万台，较 2022年的5.8万台略有下滑，整体仍占据10%的市场份额。 从行业分布看，汽车、电子、金属和机械行业是工业机器人的主要应用领域。由于汽车行业的生产工艺高度标准化，以及工件的高度一致性，这为工业机器人的编程应用提供了理想的条件，从而使得汽车行业成为了最早采用工业机器人的领域之一。经过长时间的发展，汽车制造业现在不仅是工业机器人应用最为广泛的行业，同时也是应用标准最高、技术最为成熟的领域。随着信息技术和人工智能技术的进步，工业机器人的应用范围进一步扩大到更广泛的工业领域，尤其是在3C电子产品的自动化生产方面取得了显著成就。此外，工业机器人在金属加工、化工和食品制造等领域的使用率也在不断提升。 表1工业机器人在各行业的应用 应用行业 实现功能 汽车制造 弧焊、点焊、装配、搬运、喷涂、切割（激光/离子）等 3C电子 搬运、洁净装配、自动传输、打磨、真空封装、拾取等 冶金钢铁 搬运、码垛、铸件去毛刺、浇口切割 家具、电器 装配、搬运、打磨、喷涂、切割、雕刻 食品饮料 包装、搬运、真空包装 塑料轮胎 上下料、去毛边 化工纺织 搬运、包装、码垛、称重、检测、切割、研磨、装配等 深企投产业研究院 陶瓷卫浴 喷釉、打磨抛光、搬运、码垛等 资料来源：《埃夫特上市招股说明书》，深企投产业研究院整理。 从全球各行业的工业机器人安装情况看，2023年汽车行业安装量为13.55万台，同比基本持平，占比为25%；电子/电气行业需求大幅下滑，2023年安装量为12.58万台，同比下降了20%，占比为23%；金属和机械行业安装量为7.7万台，同比增长16%，占比为14%；塑料和化工制品行业安装量为2.2万台，同比下降5%，占比为4%；食品饮料行业安装量为1.5万台，同比下降3%，占比为3%；其他行业占比为31%。主要行业安装量如下图所示。 图32023年全球工业机器人安装量（按行业分布，万台） 资料来源：国际机器人联合会（IFR），深企投产业研究院整理。 我国的应用情况与全球类似，但电子/电气行业2023年安装量保持第一，占比为28%；汽车、金属和机械、塑料和化工制品、食品饮料行业占比分别为24%、15%、2%、2%，如下图所示。 深企投产业研究院 图42023年中国工业机器人安装量（按行业分布，万台） 资料来源：国际机器人联合会（IFR），深企投产业研究院整理。 二、产业链 工业机器人产业可分为上游机器人基础原材料与核心零部件、中游机器人整机制造和下游机器人系统集成及应用等三大产业链环节。 产业链上游：主要提供基础原材料和核心零部件，关键的核心部件包括伺服系统、减速器和控制器，它们直接影响着机器人的性能、稳定性和负载能力。这些部件构成了工业机器人的核心技术，是整个产业链中技术难度最高的一环，也是中国机器人产业未来发展的关键突破点。 产业链中游：涉及工业机器人的整机制造，技术核心在于：1）整机的设计与加工技术，旨在提高机械防护性、精度和刚度；2）开发适用于机器人主体的动力学和运动学控制算法，确保机器人达到预 深企投产业研究院 期的性能标准；3）根据不同行业和应用场景的需求，定制化开发编程环境和工艺包，以实现特定的功能。长期以来，这一领域由国际上的四大机器人巨头主导，但随着国内机器人企业的不断崛起，国产机器人已经在整机制造领域建立了具有竞争力的企业集群，并实现了显著的技术突破。 产业链下游：主要为系统集成及市场应用，是中国工业机器人产业链中最早取得进展的部分，为推动工业机器人的本土化应用发挥了重要作用。从汽车制造业开始，中国逐步将机器人系统集成技术推广到了家电、电子设备、金属加工等多个行业，培养出了一群在市场上具备竞争力的本土机器人系统集成服务商，例如埃斯顿、新松机器人和汇川技术等。 工业机器人产业链如下图所示。 图5工业机器人产业链 资料来源：深企投产业研究院整理。 深企投产业研究院 工业机器人核心零部件为减速器、伺服系统和控制器，成本占比合计在65%-70%之间。减速器主要功能是降低伺服电机的转速和转矩，提高精度和负载，核心指标为器件寿命精度及稳定性。伺服电机用于执行控制器指令，将电能转化为机械能，实现机器人运动，核心指标为驱动器、编码器性能。控制器控制机器人的运动轨迹、速度和姿态，是机器人的大脑，核心指标为精度稳定性和底层算法。 图6中国工业机器人生产成本结构 资料来源：头豹研究院，深企投产业研究院整理。 三、全球市场规模及分布 技术变革带来新的发展机遇，工业机器人未来中长期空间将持续打开。当前，全球正经历着前所未有的经济和技术变革，这些变革不仅增加了制造业和物流领域对机器人及自动化技术的长期需求，还对自动化系统的智能化水平、运行速度和效率提出了更高要求。人工智能技术的应用为机器人行业注入了强大的动力。机器人在处理那些对 深企投产业研究院 人类来说过于繁重、重复、乏味、污秽或危险的工作时展现出明显优势。借助人工智能，机器人能够更加高效地完成这些任务，展现出更大的潜能和发展前景。 据国际机器人联合会（IFR）发布的《2023年世界机器人报告》显示，人口老龄化问题将导致日本在2040年前面临超过1100万个工 作岗位的劳动力短缺。同样，美国预计到2030年将有超过210万个制造业职位因找不到合适的人选而空缺。德国的情况也不容乐观，超过半数的公司在2023年初就因为缺乏技术熟练的工人而无法填补空缺岗位。面对关键技能人才的缺失，尤其是那些不愿意从事体力劳动的合格人员，企业对采用智能机器人以弥补劳动力缺口的需求愈发迫切。随着越来越多的人工智能解决方案能够胜任这些挑战，工业机器人的应用范围和市场空间预计将持续扩展。 近年来工业机器人市场增长放缓，2025年起有望增长加速。根据IFR《2024世界机器人报告》，2023年全球工厂正在运行的机器人设备有428.16万台，增长10%；2023年工业机器人安装量下降至 54.13万台，同比减少2.1%，但连续第三年超过了50万台。中国作为全球机器人的主要市场和驱动力，2023年市场下滑，影响全球市场的总体表现。由于主要市场的全球经济疲软，IFR预计2024年全球工业机器人安装量将同比持平，但2025年和2026年增长将加速，到2027年，全球安装量将达到60.16万台，年复合增长率为4%。 深企投产业研究院 图72013-2027年全球工业机器人安装量及预测（万台） 资料来源：国际机器人联合会（IFR）《2024年世界机器人报告》，深企投产业研究院整理。 在2023年新安装的工业机器人中，有70%在亚洲，17%在欧洲，10%在美洲。从区域分布来看，2023年中国市场工业机器人安装量占全球51%，中国、日本、美国、韩国、德国为全球前五大市场，合计占全球安装量的78%。 深企投产业研究院 图82023年全球工业机器人前15大市场安装量及增速 资料来源：国际机器人联合会（IFR）《2024年世界机器人报告》，深企投产业研究院整理。 中国工业机器人密度跃居全球第二。2023年全球机器人密度（每万名制造业雇员的工业机器人数量）从151增加到162。2023年，韩国（1012台）、新加坡（770台）、中国（470台）、德国（429台）和日本（419台）是机器人密度最高的国家。中国机器人密度大幅提升，较2022年的每万名工人392台跃升至470台，同比增长19.9%，跃居世界第三。 深企投产业研究院 图92023年全球主要国家工业机器人密度 资料来源：国