自从特斯拉发布人形机器人“擎天柱”以来，机器人的话题一直此起彼伏，相关板块的个股也也一直受到人们的关注。

现在又有了 AI 概念，市场一直沿着 AI 产业不断炒作，从 AI 上游的大模型，算力再到光通信，还有 AI 机器人。

那么机器人这个行业发展到什么程度了？未来能有多大发展空间？哪些环节最具吸引力？当然，最火爆的肯定是人形机器人，但这次先讲点有业绩的——工业机器人。

国际标准中，ISO 组织将机器人划分为工业机器人、服务机器人及医疗机器人；IFR 将机器人划分为工业机器人以及服务机器人；2020 年我国将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人和其他机器人。

机器人已经广泛应用于现代社会，主要涵盖汽车及 3C 等制造业，餐饮及医疗等服务业，还有电力及核工业等特种领域。

尽管我们日常看到机器人的次数还比较少，那是因为它们主要都在特定领域做着幕后工作。

而随着 AI 人机交互、具身智能等技术的推进，还有 ChatGPT、人形机器人等产品商业化推进，各类机器人的应用有望实现飞速发展，我们有机会看到越来越多机器人，这将对现有的生产关系产生巨大变革。

机器人产业链其实比较简单，上游是核心零部件，中游负责本体制造，然后是系统集成，下游的客户多以电气、3C 电子及汽车行业为主，多个行业对机器人有需求，说明它也带有一定的周期。

不过机器人的替换周期相对较短，这对于抑制行业周期波动也有一定的作用。

虽然机器人早就不是什么新鲜事物了，但实际上人们还是低估了机器人的发展潜力。

机器人未来可是个大市场，堪比昨天的互联网和今天的新能源产业，说明未来用到机器人的地方会非常多，会像互联网和新能源一样无孔不入。国家政策对机器人行业的发展也是大力提倡的态度。

随着我国老龄化日趋严重，65 岁以上人口比例连续 5 年增长，2021 年达 14%，出生率下滑的背景下，劳动力短缺已经是一大问题。

在不大量引入移民的情况下，很多劳动交给机器人来做，对于缓解劳动力短缺很有帮助。

机构预计全球机器人市场规模 2024 年有望达到 660 亿美元，2020-2024 年 CAGR 约 18%。而国内机器人 2024 年有望达 251 亿美元市场规模，2020-2024 年 CAGR 约 22%。

目前市场中规模最大的就是工业机器人，2021 年占国内机器人市场规模的一半以上。

工业机器人市场的增速还比较快，根据中国电子学会数据，2020-2024 年全球工业机器人市场规模 CAGR 约 13%，同期中国工业机器人市场规模 CAGR 约 15%。

我国是工业机器人全球第一大市场，市场规模占比不断提升。在疫情的催化下，各行业的数字化转型速度纷纷加快，机器人成为了企业复工复产的重要工具。在经历了 2019 和 2020 两年低迷之后，2021 年开始强势反弹。

2021 年我国工业机器人市场规模约 75 亿美元，占比全球 43%，预计 2024 年市场规模将达 115 亿美元，在全球工业机器人销售额比重有望达 50%。

目前我国的机器人市场仍以外资做主导。根据机构的数据，2021 年国产工业机器人销量约 8.7 万台，同比增长 51%，国产市占率约 32%。

而 2022 年前三季度内资厂商市场份额约 36%，相比 2021 年前三季度提升约 4 个百分点。

这说明我国工业机器人的国产化率仍在持续提升，而且我国是制造业大国，需要的工业机器人多也是正常的。

尽管国产机器人市场份额还低于外资，但这个国产替代水平相比半导体设备还是要好一点的，未来再发展几年，这些公司有望成为行业巨头。

机器人当中还有服务机器人，市场规模保持稳定增长。

全球服务机器人市场规模预计将从 2020 年的 138 亿美元增长至 2024 年的 290 亿美元，2020-2024 年 CAGR 约 20%。

国内市场 2024 年服务机器人市场规模将达 102 亿美元，2020-2024 年 CAGR 约 29%，增速比工业机器人快一点。

而特种机器人全球市场规模将从 2020 年的 66 亿美元增长至 2024 年的 140 亿美元，复合增速 21%。

国内特种机器人 2024 年市场规模可达 34 亿美元，同期复合增速预计可达 27%，高于全球 6 个 pct，这领域存在着众多细分市场，以后有机会再详细说。

工业机器人由于受益于智能制造及国产化双重驱动，被誉为“制造业皇冠上的明珠”，这是一国制造能力的体现，因此发展确定性非常高。

2022 年中国工业机器人销量约 28 万台，2011-2022 年 CAGR 26%，十年间销量扩张十倍。

随着人口红利减弱，人力成本上升，很多地方招工比较困难，还有一些特定领域出于安全性考虑，使用机器替代人工显然更具性价比。

而且按工信部的方案，到 2025 制造业机器人密度要达到 2020 年的翻倍数值，预计 2025 年我国制造业机器人密度约 492 台/万人，说明仍有巨大的增长空间。

展望未来，全球工业机器人市场预计仍将维持 10%左右的复合增速，而我国工业机器人渗透率仍有翻倍空间，预计增速将持续高于全球。

另外，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，到 2025 年工业机器人总销量大约为 42 万台。

事实上，一直以来制约工业机器人发展的痛点在于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，由于开发交付门槛高，高昂的成本极大阻碍了工业机器人的普及。

现在在 AI 大模型的趋势下，工程师可以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，用日常对话的方式指挥机器人。

例如谷歌将开发的 PaLM-E 模型随后将运用到工业机器人上，还有阿里也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，目前还是比较简单的抓取放下等动作。

在工业领域，如果机器人能与人类直接对话，那就基本跟一个正常工人差不多了，这能够大量提升工业机器人应用场景的实现，以及渗透率的飞跃，因此是未来十年重要的机会之一。

还有更牛的具身智能，可以让机器人自主感知物理世界，除了能听懂人话，还能用类似人的思维去学习，并做出人类期望的行为，有点类似于《普罗米修斯》里的大卫，但最好别像他那样把异形整出来。

总而言之，具身智能可以让机器人通过与我们的交互，展示出智能行为。

这样在生产工艺改进和产线设计等环节，人类除了一开始做出一定的指导和监督，之后只要把任务告知机器人，它们就能自主生产并不断提升，完全不用人类的参与。

具身智能等概念，我们分析人形机器人时候还会再次提起，先分析下工业机器人这个产业有哪些值得重点关注的方向。

工业机器人可以按照机械结构方式、操作机坐标形式、程序输入方式、运动坐标形式、驱动方式、应用领域等六个方面进行分类。

按照机械结构，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、圆柱坐标机器人以及协作机器人。

大多数工业机器人都是一个机械手臂那种，包括手部、腕部、臂部、腰部和基座几部分，需要每个关节共同配合以完成任务，这种一般属于多关节机器人，有六轴和五轴之分。

工业机器人产业链上中下游同样为核心零部件、机器人本体制造和系统集成。

本体制造厂商居于核心环节，他们往往采用全产业链布局的方式经营，但对于某些核心零部件也是需要外购的，通常零部件自制率较高的公司，毛利率表现优于同行。

下游的集成能力是决定公司能否抓住新兴产业机会、及时响应客户需求的关键因素，国内代表性公司如埃斯顿、汇川、埃夫特。

尽管我国工业机器人市场发展情况良好，但国产化率仍然不高。

长期居于垄断地位的是海外四大巨头，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，他们通常除了直角坐标机器人基本能够全品类覆盖。

2022 年我国工业机器人国产化率仅为 35.7%，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 40%。

而同期我国工业机器人龙头埃斯顿和汇川技术机器人市占率仅为 6%和 5%。

不过，随着国内企业不断实现技术突破，我国工业机器人的国产化率一直处于提升状态。

2015-2022 年机器人国产化率从 17.5%提升至 35.7%，年均提升 1-2pct，2023Q1 工业机器人国产化率 41%，同比提升 9pct，说明国产化正在加速。

市面上常见的工业机器人包括多关节机器人，如大六轴（＞20KG）和小六轴（≤20KG）机器人，SCARA 机器人、Delta 机器人（三角式并联机器人）和协作机器人。

大六轴为最大品类，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领域，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，主要被传统的海外四大家族垄断，2022 年大六轴国产化率仅 17%，远低于平均国产化率 35%。

由于汽车行业对机器人精度和产品安全性要求较高，客户粘性较强，传统汽车主机厂机器人国产化较为困难，这也是四大家族的基本盘。

然而国产品牌有望凭借在锂电、光伏等新能源领域的积累，通过新能源汽车产业链推进国产化进程。

目前在国产化率较低、壁垒较高的大六轴环节，国产龙头埃斯顿处于领先地位，2022 年埃斯顿大六轴占公司机器人销量的 46%，行业份额达 8%，还有老二埃夫特也可以关注。

工业机器人按照用途可分为搬运作业与上下料、焊接、加工、洁净、装配及拆卸、喷涂、协作几类，而目前国内工业机器人仍以搬运、焊接、装配为主，销量占我国总量比重约 85%。

2021 年按照国产化率从低到高排序分别为：装配及拆卸 17%、洁净 24%、焊接 34%、搬运与上下料 40%、涂层与封胶 41%、加工 46%。

焊接机器人市场比较大，而国产化率又相对较低，可以关注凯尔达、埃斯顿两家。凯尔达专注于焊接机器人业务，而埃斯顿则通过收购 CLOOS 补齐国内厚板焊接短板，未来有望取得国产化突破。

目前国内工业机器人企业体量还比较小，大多营收不足十亿，收入规模最大的埃斯顿，2022 年也才 29 亿元，相比于四大家族的百亿营收，未来还有非常大的成长空间。

还有一点，这些企业的盈利能力目前也普遍不怎么样，除汇川技术和凯尔达外，其他企业净利率均低于 5%，有一部分处于盈亏平衡状态，埃夫特甚至处于亏损状态。

但市场看的不是现在，市场看的总是未来。只要未来是向好的，很多人现在就买入，股价就会被越推越高。

预计随着市场发展及产品技术的提升，整个行业将具备较大的利润空间。对于那些成长快，且已初步具备规模，尽管利润率还处于低位，但有望拐点向上的企业，如埃斯顿、埃夫特等，值得长期关注。

再说说工业机器人主要零部件有哪些，根据 OFweek 数据，核心零部件占工业机器人成本的比重约为 70%，其中减速器、伺服电机、控制器占比分别约为 35%、20%、15%，占据主体地位。

减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。

一般情况下，工业机器人的每个关节都会配备一个减速器，以达到精准控制的目的，而且减速器主机厂普遍采取外购方式，说明这一环节技术相对复杂。

工业机器人中减速器主要是 RV 减速器和谐波减速器。RV 减速器多用于工业机器人的基座、大臂等部位，而谐波减速器多用于工业机器人的小臂、腕部或手部。

受下游机器人行业高景气度的带动，国内 RV 减速器行业市场规模快速增长。

据前瞻产业研究院数据，机器人用 RV 减速器需求量从 2014 年的 18 万台增长至 2020 年的 47.5 万台，CAGR 约 18%。按照 RV 减速器均价 6000 元测算，2020 年 RV 减速器市场规模约为 29 亿元。

RV 减速器代表性厂商有纳博特斯克、双环传动、中大力德，目前日系厂商占据主导地位。

2021 年纳博特斯克市场占有率约 53%，位居第一。但国内厂商双环传动市场占有率从 2020 年的 9%增长至 2021 年的 14%，提升明显。

谐波减速器我国市场规模 2020 年约 15.7 亿元，预计到 2025 年有望达 47 亿元，发展速度同样飞快。其中机器人用谐波减速器市场规模有望达到约 30 亿元，2021-2025 年 CAGR 约 25%。

谐波减速器的主要玩家包括哈默纳科、绿的谐波、大族、来福等，从竞争格局看，日系厂商为谐波减速器主要玩家。

头豹研究院数据显示，2021 年哈默纳科市场占有率达 36%。伴随关键技术的攻克，国内厂商竞争力显著增加，2021 年绿的谐波市场占有率达 25%，位居第二。

伺服电机广泛应用于机器人关节部位，直接影响机器人性能参数。据工控网统计，2021 年我国伺服电机市场规模为 169 亿元，2015-2021 年复合增速 11%。

从下游应用领域看，2019 年机器人市场占比伺服电机下游比重约 8.7%，国产伺服电机品牌市场竞争力也在逐步提升。

据统计，2021 年上半年，国产品牌汇川技术市场占有率从 9.8%提升至 15.9%，反超安川等日系厂商，首次排名第一。排名第二和第三的厂商为安川和台达，市场占有率分别为 11.9%和 8.9%。

控制器负责处理用户指令并驱动伺服电机完成相应动作，其性能直接关系到机器人运行的稳定性、可靠性和精准性。

经验积累叠加技术进步，促使机器人控制器需求量高涨，机器人控制器需求量从 2012 年的 0.6 万套增长为 2020 年的 24 万套，复合增速 59%。

同期机器人控制器市场规模从 0.68 亿元增长至 19.02 亿元，复合增速 52%。

从竞争格局看，控制器环节仍旧是国外厂商占据主导地位。

根据头豹研究院数据，2021 年发那科、库卡、ABB 和安川四大家族占据国内机器人控制器约 58%的市场份额，国内厂商竞争力相对较弱，市占率不足 20%。

前面已经提到一些相关个股了，这里我们做一个简短的介绍，主要有这样几家：埃斯顿、汇川技术、新松机器人、埃夫特、华中数控、凯尔达。

埃斯顿是国产工业机器人龙头，原本以金属成形机床数控系统起家，后逐渐拓展到电液伺服和交流伺服系统，现在切入机器人本体领域，形成了全产业链布局，成长为国内第一工业机器人品牌。

除了机器人本体与集成解决方案，埃斯顿还涉及包括数控系统、伺服系统和运控系统在内的核心零部件。

六轴机器人尤其是大六轴技术壁垒高，国产化率低。而埃斯顿大六轴销量占比达 46%，在该领域堪比四大家族。

汇川技术是国内工业控制龙头，以矢量变频器起家，业务逐渐拓展至控制器、伺服驱动器及伺服电机、传感器、机器视觉等工业自动化产业。

公司目前在控制器及伺服领域已是国内品牌龙头，核心零部件自制对汇川保持优秀的盈利能力起着举足轻重的作用。

2022 年公司中高压变频器、小型控制器、通用伺服市占率均为国内第一，凭借核心零部件优势，公司切入机器人领域，为客户提供 SCARA、六轴机器人等整机及零部件解决方案，目前已成为国内第二大机器人品牌。

汇川机器人以 SCARA 为主，2023Q1 公司 SCARA 市占率 20.4%，仅次于爱普生，为内资第一大品牌。

公司在六轴机器人尤其是小六轴方面成长较快，2019-2022 年公司小六轴销量从 330 台迅速增长至 2810 台，市占率从 1.8%提升至 7.9%，大六轴产品也于去年推出，成长空间广阔。

新松机器人是国内机器人研究历史最长、技术实力最强的机器人公司。公司机器人品类丰富，涵盖工业机器人、移动机器人和特种机器人和用于半导体洁净机器人等。

公司的技术来源于中科院沈阳自动化研究所，核心技术人员均为国内最早研究工业机器人技术的专家，在研发能力与技术实力属于业内顶尖。目前营收持续稳定增长，未来在利润端有望释放。

埃夫特位于国内工业机器人第一梯队，通过自主研发+外购的方式，形成了上游零部件到下游集成的完整产业链，与新松、埃斯顿、广州数控合称国产机器人“四小龙”。

埃夫特主要业务包含机器人本体、系统集成两大类，其中本体为未来核心方向。

2022 年公司共销售机器人 5956 台，同比增长 24%，市占率 2.1%。公司营收保持快速增长，2023Q1 机器人整机营收增长 106%，成长性优于行业，而且今年有望实现扭亏为盈。

公司的机器人产品不仅在差异化程度较高的 3C、光伏、锂电行业保持快速增长，还大量出口海外，海外营收占比在 50%上下浮动，海外市场拓展情况优于国内其他同行，积累了先发优势。

华中数控是我国高端数控系统龙头，凭借深厚的数控技术积累，公司于 2013 年进军机器人行业，并推出“华数机器人”品牌，目前已具备年产 10000 台工业机器人的生产能力。

据统计，2022 年华数机器人国内机器人销量市占率为 1%，相较于国产头部企业仍有差距，但在 3C、家电等细分领域已具备竞争优势。

从零部件自制率来看，华中数控以运动控制起家，除因精密减速器领域具备一定的准入壁垒原因，其他的包括伺服电机、控制器等均为自产，因此华中数控机器人业务毛利率在行业内处于较高水平。

凯尔达是国内焊接机器人领军企业，以焊接应用领域为切入点，逐步拓展至工业机器人领域。目前除日本松下、OTC 外，全球仅凯尔达同时具备机器人整机、专用焊接设备生产能力，国内焊接机器人领军地位稳固。

公司 2020 年在国内工业弧焊机器人市场占有率达 14.53%。相较于日本 DAIHEN（OTC 母公司）30%的市占率，公司市场份额仍具有较大的提升空间，持续实现焊接机器人的国产替代。