2021工业机器人盘点,全球唯一变量是中国

2020年,猝不及防的新冠疫情,让全球制造业开始加速思考“人力缺位,生产该如何继续和升级”。正因如此,生产方式改革和工业自动化进程,在理念和市场两端,都被推进了一大步。

比如,自动化产线里的核心装备——工业机器人。

先来看两组数据:

  • 需求端2020年,全球工业机器人平均密度126台/万名工人,而2015年,这个数字只有66,五年时间几乎翻了一倍。
  • 供给端:疫情刚来时,工业机器人却没有立即响应“升级”趋势,世界各国或因疫情防控,或因本身市场考量,2020年出货量仅增长0.5%。
  • 此时,唯一的变量是中国2020年,全球工业机器人的出货量为38.3万台,这其中中国贡献了16.84万台,占比近44%,弥补了市场供应不足情况。

接下来的故事轨迹,和很多人的预想没有太大偏差。2021年,全球经济复苏,工业机器人需求迎来反弹,全球运营库存已接近350万台,出货量较前一年增长13%,达到43.5万台,创下自2018年以来的新高。

简单回顾从疫情以来,工业机器人发展的整体脉络之后,本文将聚焦在全球重点区域与国家,从行业细分维度中,复盘不同类型工业机器人在微观层面的发展,并回答以下问题:

工业机器人的繁荣度将持续多久?未来会如何变轨?中国市场的主导地位会怎样延续?

一、智能制造的未来锚点:世界看亚洲,亚洲看中国

全球工业机器人的主要市场,是“三洲五国”。

三洲:亚洲、欧洲、北美洲。

五国:中国、日本、美国、韩国、德国。即市场排名前五的国家,占全球工业机器人安装总量74%。

2020年~2021年,全球工业机器人出货量经历了从0.5%到13%的强势反弹,被定义为“危机后的繁荣”。

不过,IFR(国际机器人联合会)认为,工业机器人行业增长速度可能放缓——2021年~2024年工业机器人出货量年均增长率将会收缩至个位数。同时,IFR预计,2024年,全球年新装机量将突破50万台,总运营库存也将接近甚至可能突破500万大关。

造成这一变化的,是一个区域和一个国家。

先来看看“三洲五国”的数据。疫情对“三洲五国”的经济影响各异,也让2020年~2021年,5个国家对工业机器人的反馈,不尽相同。

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制图:立方知造局

2020年,北美经济在下半年开始复苏,2021年装机量增长17%,达到4.3万台;欧洲装机量6.77万台,同比下降8%。但德国反而逆势上升,当年安装数量达历史第三高,主要原因是包括中国在内的大量海外业务,推动行业恢复。

2021年,欧洲装机量又迎来8%增长,达到7.3万台。

亚洲工业机器人装机量达到31万,在全球总量中占比72%,比上一年增长15%。日本作为全球第二大市场,有36%的机器人和自动化技术出口到中国,在2021年市场增长7%。

2020年疫情期间,中国高成效的疫情防控下,制造业从当年第二季度起反弹,工业机器人的订单量和制造量飙升。

三个洲中,最亮眼的仍然是亚洲,从市场基础来说,工业机器人保有量前五国家里,有三个是亚洲国家。亚洲国家中,中国一直是工业机器人的主导国家,德国、日本作为工业机器人产销大国,行业复苏也与中国息息相关。

如果清楚了工业机器人全球市场中,亚洲区和中国的重要程度,要分析行业未来,是这样一句话:世界看亚洲,亚洲看中国。

2013年开始,中国成为全球年新装机量最高的市场。立方知造局独家测算,2021年,中国工业机器人新增装机量达到21万台,同比增长20%,在亚洲市场占比,超过2/3。同时,2021年,中国工业机器人累计运营库存数量为115万台(2020年94.3万台)

2021年,中国工业机器人全年累计产量达到36.6万台,同比增速高达44.9%。但从第四季度开始,增速已经下行;另一方面,2021年国内制造业固定投资额逐月下滑。

这意味着,2021年中国工业机器人产量的辉煌已到顶点,在新一轮周期开始之前,整个2022年将难再狂奔。

繁荣的速度,可能会放缓,但中国的发展,已经撑起了工业机器人发展的未来骨架。

二、中国市场行业集中度提高,国产化加速

新冠疫情虽然在中国很快被遏制,但依然从四个方面改变了国内工业机器人的市场格局。

  • 第一,外资品牌由于海外市场需求疲软,转而加大在中国市场的投入,针对不同行业所需不同种类的工业机器人,采取定向降价,对中国小规模、专机化生产的企业造成冲击;
  • 第二,疫情所引起的全球供应链问题以及企业管理问题,让部分规模化水平低、主打同质化价格战的工业机器人厂商,在抗风险能力和竞争力方面的问题快速暴露;
  • 第三,疫情放大了部分劳动密集型产业用工短缺的问题,工业机器人“换人”,对于很多企业来说从可选项成为了必选项。
  • 第四,疫情后中国快速复工复产,海外出口回暖直接导致一些依赖出口的细分行业加大对本土低价格工业机器人的投资,在一定程度上促进了本土低价格机器人的蓬勃发展。

这四点对应的现象是,中国工业机器人行业洗牌开始加速,行业集中度提高,增量市场进一步扩大。

2019年~2020年,中国工业机器人Top40品牌份额从90.5%升至93.2%,Top20份额从77.2%升至81.2%。而中国本土Top5品牌,内资市场占有率从2018年的29%提升至2020年38%。

2020年与2021年,中国本土工业机器人品牌销量分别为4.5万台、6.2万台,国内市场占比从26.7%提升至29%。

这里还有一个数据,2019年的国内市场占比为31.25%,说明疫情期间,抗风险能力较弱的本土品牌经历了加速退场。2021年占比反弹,预示中国本土机器人品牌在格局不断优化之下,竞争力不断提高。未来,本土品牌的市场占比将进一步扩大。

另一方面,中国制造业的细分市场不断增多,本土工业机器人品牌相较外资品牌拓展本土市场更为灵活方便。因此在下游的细分赛道上,本土品牌的替代优势已经显现。

三、4款工业机器人的国产替代近况

全球工业机器人下游应用主要集中在:汽车零部件、整车制造、家用电器、金属制品四大行业。

而中国市场除了这几大类,近年来国内发展迅速的电子、光伏、锂电等行业,也对工业机器人有大量需求。

2021年,中国市场多关节机器人销售量13万台,占比61.9%,相比2020年63%有所下降。

这主要是因为多关节机器人市场中,占比更大的垂直多关节机器人,与传统四大行业捆绑过深。以六轴机器人为例,60%的订单量都来源于四大行业。中国本土工业机器人品牌正在快速渗透进新兴市场。

SCARA机器人是工业机器人第二大品类,在结构和工作方式上类似人的手臂,因此是“换人”趋势下的关键力量。

2020年不少工厂复工延滞,SCARA机器人需求量暴涨,与2019年相比增幅高达59.1%,总销量4.63万台。

另一方面,随着中国制造业的转型升级,SCARA机器人下游应用场景将越来越多:手机产业链、5G、新能源,这些产业的景气程度也在近几年明显提升。其中电子产品、光伏、锂电行业的订单量,占到SCARA总订单量的84%。

这带来了本土SCARA机器人国产替代的想象空间——SCARA对机器人核心零部件、算法要求不高,均能实现国产替代,甚至如汇川、台达等生产零部件的厂商下探至该领域。

中国本土SCARA机器人Top3企业的市占率合计为19%。

同样受到轻量化、柔性化生产趋势影响的,还有协作机器人,2021年出货量1.4万台,同比增速91.3%,市场占比6%,仍处于起步阶段。

Delta机器人主要用于分拣、装配等工作场景,应用范围较窄,市场占比仍在3%左右。

四、未来工业机器人发展的4个方向

工业机器人虽已发展多年,但仍是一项有待探索的新兴技术,并将在不远的未来,成为现代工业的基石。政策,已早有布局。

中国针对工业机器人所出台的政策,主要分为两个层面:

  • 从宏观角度构建顶层设计,提升中国工业机器人行业整体发展水平,优化产业结构,并最终实现产业升级;
  • 引导技术和应用的发展方向,为工业机器人产业发展、国产化替代提供产业链上的支持。

从2015年国务院发布的“中国制造2025”开始,到《机器人产业发展规划(2016-2020)》规划时间结束,中国工业机器人产量从7.2万台增长至21.2万台,年增长31%。中国工业机器人密度也从2015年的51台/万人,增至246台/万人,达到全球平均水平的2倍。

2021年开始,工业机器人新一轮发展将由“十四五规划”领衔,工业机器人的主要目标是:高端化、智能化,创新发展。

根据国家科技创新中心的解读,将“十四五”期间工业机器人的发展分解为四个维度:

  • 创新融合:推动人工智能、5G、大数据、云计算等新技术,与工业机器人之间的融合应用;
  • 补足短板:健全工业机器人标准体系,并继续补齐如高端伺服电机、RV减速机、控制算法等核心部件与技术;
  • 继续细分:鼓励各类企业和机器人厂商、机器人整机企业和零部件企业的积极合作,推动工业机器人行业针对电力、矿山、建筑等应用场景推出细分领域解决方案;
  • 优化结构:通过“专精特新”和“单项冠军”政策,培育并扶持具有生态主导力和核心竞争力的优质企业,借此稳固工业机器人产业链,推动国产化替代。

尾声

在中国,工业机器人已经覆盖52个主要行业,以及143个中型行业,万名工人平均台套数是世界均值的2倍。但对于一个拥有完整工业体的国家,部署的工业机器人数量仍会提升。

中国12个部门联合发布的《“十四五”机器人产业发展规划》,不仅会在新一轮周期内促进中国工业机器人产业的可持续和健康发展,并且在中国市场与世界息息相关的连结之下,推动全球工业机器人技术,以及工业自动化的进步。

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