机器人行业深度报告-韭研公社

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机器人行业深度报告

老韭菜007

2022-06-28 21:17:29

一、机器人行业进入迭代拐点：

现在机器人正从纯工业领域走向人机协作领域，从个性化封闭产品走向通用化、开源化，软硬解耦化，的确迎来了历史化的机遇；其背后的原因有：1）硬件成本快速下降，主要的驱动力是核心零部件（减速器、伺服、电机）国产化，另外人机协作机器人在速度、精度、负载上要求大幅降低，也会相应降低硬件和传感器的成本；2）MIT的足式机器人（含机器狗等）算法开源，使得多关节机器人关节协调的软件门槛大幅降低；3）智能汽车的带来的机器视觉、智能驾驶发展带来软件、芯片的技术迭代，可以用在机器人上，有利于机器人发展人机协作，拓展应用场景，避免过去只能封闭环境下的尴尬；4）目前很多企业已经在推荐软硬件解耦，硬件通用化，系统平台化，应用软件商店化进行发展；

	工业机器人	协作机器人	移动机器人
特点	高刚性、重复精度高、需要铁丝网、重负载，多为4轴和6轴，核心为位置控制，只有单一工作场景；适合大批量生产	柔顺控制、不需铁丝网、中负载、速度慢、核心为位置控制、力控制、可人机协作、机器视觉，可7轴，能在多种略复杂场景中做切换，适合小批量生产	多关节控制能力（步态，可以控制20以上轴）、灵活性高、适应开放场景，更多的需求场景，示教和切换可以自己进行机器学习
零部件	伺服、减速器、电机、示教器；	通过力量传感器做了力控制；用了视觉做	移动平台、多关节协调步态算法
用途	点胶、焊接、喷漆（无接触）、简单码垛搬运（用托盘，吸盘等无接触）	拧螺丝、装配、复杂场景的码垛搬运、制作奶茶、面条等、机器看护、抛光打磨；可实现固定场所不同作用的切换	更开放的应用场景
企业	零部件整机一体化企业盈利能力强，企业非常封闭（软件包，算法，数据）	智能化企业，更快切入和发现场景；有软件生态，开发者和用户生态，类似苹果商店	有软件生态，开发者和用户生态，类似苹果商店；机器人云；通用性、开源性、复用性、社区性

现在机器人的用量：国内12年只有2万台机器人，21年机器人用量在25万台左右，增长50%，主要是受益于锂电、光伏、汽车需求的爆发；其中，协作机器人发展更加迅速；目前卖方预计未来中期200万台（主要承担分拣搬运、机床上下料、少量操作，可以按照叉车和机床销量倒推），远期500万台的需求（中国7.4亿就业人口中，有4亿人从事制造业，假设按照韩国7%的机器人渗透率，对应2800万台机器人，6年设备生命周期，对应接近500万台/年需求量）；再向长期看，如果服务业也大量使用机器人，可能机器人的市场空间在800万台/年；

	多关节机器人	SCARA	协作机器人	并联机器人	合计
2016	5.13	1.33	0.23	1.81	8.5
2017	8.86	2.67	0.4	1.67	13.6
2018	9.98	3.5	0.61	1.55	15.64
2019	10	3.4	0.8	1.11	15.31
2020	10.8	4.63	0.99	0.55	16.97
2021	16.9	6.1	1.86	0.09	24.95
单价	9万元	3万	单价2-4万元
特点	重负载，灵活	高速，占地小	1.2万
用途	汽车，码垛	电子，光伏	汽车、电子、五金、家具等

备注：

叉车的销量：109万台/年

机床的销量：预计100万台/年，其中统计的金属切削机床在49万台/年

从竞争格局上看：基本上以外资为主，外资占据了60%的市场份额（四大家族），国产占比在40%；国产多关机机器人最大的是埃斯顿（21年多关节机器人销售达到1万台左右）；国产SCARA机器人最大的是汇川（21年销量在1万台左右），UR（预计销量在0.5万台，22年目标为1万台，是绿的谐波的客户；有多家企业销量突破2000台）

二、相应零部件的空间

传统工业机器人分为几个大部分：成本拆解如何？

以六关节机器人，负载10公斤为例，售价为9万元，毛利率33%，对应成本在6万元，考虑到制造费用、员工成本等，预计BOM表成本4万元左右；

6轴工业机器人成本	单价（元/个）	数量	金额	占比
减速器	1500	6	9000	24%
伺服电机	800	6	4800	13%
伺服驱动器	900	6	5400	14%
PLC	1500	1	1500	4%
本体（铸铁、镁铝合金，碳纤维）kg	30	300	9000	24%
软件系统（含示教器）	5000	1	5000	13%
少量的传感器	500	1	500	1%
末端工具（夹具，吸盘，焊枪等）	1000	1	1000	3%
其他辅材（滤波器、电线、风扇等）	2000	1	2000	5%
合计			38200	100%

协作机器人分为几个大部分，成本如何拆解

协作机器人会更加轻负载（10-20kg），低速(3m/S)，低重量（50KG以内）机械零部件的成本会大幅降低；另外，以前只用PLC控制，现在它上面普遍搭载树莓派的小型芯片，也可能面临着未来软硬件解耦，软件构建软件商店；

精度要求更高，所以编码器（关节里面有2个）的市场会更大（定位精度高于汽车）、震动传感器（防止碰撞，主要为压电晶体），因为和人协作，所以精度大规模下降，预计精度在1mm左右；也不需要超高速相机了，因为速度本身就降低下来了；

7轴协作机器人成本	单价（元/个）	数量	金额	占比
减速器	1000	7	7000	35%
伺服电机	500	7	3500	18%
伺服驱动器	550	7	3850	19%
PLC	500	1	500	3%
ARM芯片（树莓派）	700	1	700	4%
本体（铸铁、镁铝合金，碳纤维）kg	30	40	1200	6%
软件系统（开源，用手机或者电脑）	1000	1	1000	5%
大量的传感器	500	1	500	3%
末端工具（夹具，吸盘，焊枪等）	500	1	500	3%
其他辅材（滤波器、电线、风扇等）	1000	1	1000	5%
合计			19750	100%

对于传感器，我们判断大部分传感器由于和人协作后，对精度，速度要求下降，可能传感器的价格并不高，甚至单科价值量会下降；

1）相应零部件的国内市场空间：全球就是翻倍

	2021年	2025年	2030	2035
机器人销售量（万台）	25	200	500	800
减速器数量（个/台）	5	6	7	10
减速器单价（元/个）	1500	1000	800	500
市场空间（亿元）	18.75	120	280	400
伺服系统数量（个/台）	5	6	7	10
伺服系统单价（元/个）	1100	700	400	300
市场空间（亿元）	13.75	84	140	240
磁材用量（KG/台）	25	8	5	3
市场空间（吨）	0.625	1.6	2.5	2.4

相应的公司：

芯片供应商：地平线，树莓派

减速器：绿的谐波、来福谐波、国茂股份、双环传动、中大利德

伺服：汇川、禾川、鸣志、德赛

机器人公司：埃斯顿、汇川、海康威视、很多非上市公司；

3D视觉：高精度检测，和高精度引导，梅卡曼德的市占率达到34%，其他的还有易思维，视比特，埃尔森；目前抓取类（单站作业比较多，生产流程类比较少）为主，工艺类为辅，柔顺类也很少；标的：富瀚微；奥普特、凌云光；

精度到0.1mm,单价差不多要1万（附带硬件和软件算法）

原材料拆解：

相关上市公司：

绿的谐波：

产能：21年底产能30万台，22年谐波减速器产能达到50万台，目前为满产；

需求：传统机器人绑定汽车和3C，景气度下降；而协作机器人下游广泛，所以持续增长；22年股权激励费用1000万元；另外有机床方面的需求，做谐波转台，用到5轴以上产品；另外拓展医药机器人；

产品价格：目前均价1500元/台；

收入确认：一二季度受疫情影响物流运输，订单比21年Q4还是增长不少；

客户：协作机器人主要是UR和国内企业竞争，

收入：收入预计在净利润做到42%；

绿的谐波	2021年	2022年	2025年
销量（万台）	28	40
售价（元）	1500	1500
收入	4.43	6	40
净利率	43%	42%	30%
净利润（亿元）	1.89	2.52	12
总市值	192	192	192
估值	101.59	76.19	16.00

双环传动：

公司主要增长动力为新能源车的齿轮，在纯电的齿轮箱有40%的市占率；纯电这边一季度产能是170万套，年底会达到350万套；

公司是国内新能源汽车齿轮行业龙头，市占率超40%。公司是多领域、全品种齿轮制造商，2021年齿轮业务占比80%以上，其中乘用车齿轮业务占比最高（45.2%），其次为工程机械齿轮（14.7%）与商用车齿轮（14.6%）。公司客户结构优质，现已配套全球领先电动汽车品牌，以及福特、上汽、比亚迪等国内外主流整车厂商，同时还配套采埃孚、麦格纳、博格华纳等全球知名Tier 1供应商。除汽车行业外，公司投入研发工程机械齿轮、RV减速机等高端装备行业，市场拓展战略清晰。公司5月5日发布股权激励计划（草案），深度绑定核心高管和业务骨干，考核要求2022~2024年归母净利润为5/7.5/9.5亿元，有望成为公司稳固汽车齿轮国内龙头地位的有力铺垫。

双环传动	2021	2022年	2023年	2025年	备注
RV减速机（收入）	3	3.6	4.68	20	40亿市场规模
谐波减速机（收入）	0	0	0.5	10
收入合计	3	3.6	5.18	30
减速机利润	0.75	0.90	1.30	7.50
非减速机利润	2.75	4.10	5.71	10.00	1500万套*400元单价+20亿工程机械+20亿商用车=100亿收入，10亿利润
净利润合计	3.5	5	7	17.50

公司的RV减速机在客户中大规模应用，21年收入为3亿元，考虑到在协作机器人的多关节中会有1-2个RV减速机，叠加公司的谐波减速机在客户已经现场检验，预计23年会形成销售；

国茂股份：

今年利润指引20%的增长，预计5.5亿利润，有并购一家谐波减速器公司；

中大利德：

传说自己能做出减速器的公司；

来福谐波：非上市，行业老二；

伺服电机：

禾川科技：预计25年7.8亿利润，对应

禾川科技	2021	2022	2023	2025	备注
伺服电机	3.08
伺服驱动器	3.45
PLC	0.32
按下游行业
锂电	1	3	4.5	8	21年汇川做了13亿,价格比汇川便宜10%
光伏	1.5	3	6	10	前道公司30%的市占率，汇川占30%，进口品牌40%
3C	1.5	2	3	5
机器人	1.5	2	3	25	30%的市占率，22年预计增长20%
其他行业	2	2	2.5	4
合计	7.5	12	19	52
利润率	10%	15%	15%	15%
净利润	0.75	1.8	2.85	7.8

汇川技术：

业务	2019	2020	2021	2022E	2023E	2024E	2025E
通用自动化版块
营收（亿元）	28.92	50.59	83.82	117.11	153.41	206.08	278.40
同比增速	1.65%	74.93%	65.68%	39.72%	31.00%	34.33%	35.09%
毛利率	45.70%	48.29%	46.87%	45.49%	46.71%	46.76%
通用变频器
营收（亿元）	15.50	21.23	31.45	40.55	50.14	60.17	72.21
同比增速	5.44%	36.97%	48.14%	28.93%	23.67%	20.00%	20.00%
毛利率	45.30%	46.95%	46.59%	44.00%	45.00%	45.00%
通用伺服+电液伺服SBU
营收（亿元）	11.45	25.13	45.34	60.15	76.71	107.40	150.36
同比增速	-4.66%	119.48%	80.42%	32.67%	27.54%	40.00%	40.00%
毛利率	46.35%	48.74%	46.50%	45.00%	46.00%	46.00%
通用PLC&HMI
营收（亿元）	1.97	4.23	7.03	16.41	26.55	38.50	55.83
同比增速	13.11%	114.72%	66.19%	133.48%	61.78%	45.00%	45.00%
毛利率	45.08%	52.30%	50.50%	51.00%	52.00%	52.00%
电梯电气大配套版块
营收（亿元）	28.25	43.44	49.67	55.73	60.59	69.68	80.13
同比增速	106.20%	53.77%	14.34%	12.20%	8.73%	15.00%	15.00%
毛利率	34.71%	32.93%	28.34%	29.52%	30.95%	31.37%
新能源汽车版块
营收（亿元）	6.52	10.79	29.92	46.88	69.64	97.49	136.49
同比增速	-22.47%	65.49%	177.28%	56.68%	48.55%	40.00%	40.00%
毛利率	20.00%	22.00%	20.00%	20.00%	22.00%	23.00%
商用车业务
营收（亿元）	3.53	3.38	5.38	6.55	8.21
同比增速	-32.08%	-4.47%	59.37%	21.83%	25.27%

乘用车业务
营收（亿元）	2.12	6.46	23.35	38.83	59.64
同比增速	36.75%	204.78%	261.35%	66.32%	53.58%

轨道交通
营收（亿元）	3.49	3.52	5.26	6.37	7.86	10.60	14.32
同比增速	64.62%	0.86%	49.43%	21.01%	23.42%	35.00%	35.00%
毛利率	35.00%	35.00%	30.00%	30.00%	31.00%	32.00%
工业机器人
营收（亿元）	1.05	1.68	3.62	6.30	9.68	15.48	24.77
同比增速	25.00%	60.00%	115.48%	74.03%	53.57%	60.00%	60.00%
毛利率	30.00%	32.00%	46.09%	43.00%	45.00%	45.00%
其他
营收（亿元）	5.67	5.09	7.14	7.50	7.87	9.05	10.41
同比增速	8.66%	-10.23%	40.30%	5.00%	5.00%	15.00%	15.00%
毛利率	30.00%	30.00%	23.50%	25.00%	25.00%	25.00%
合计
营收（亿元）	73.90	115.11	179.43	239.88	309.04	391.14	544.51
同比增速	25.81%	55.76%	55.88%	33.69%	28.83%	26.57%	39.21%
毛利率	37.65%	38.96%	35.82%	35.69%	37.05%	37.31%

业务	2022营收	2022利润	PE	估值
通用自动化	117.11	33.96	56	1898
其中：变频器	40.55	10.14	50	507
其中：伺服	60.15	17.44	60	1047
其中：PLC	16.41	5.74	60	345
电梯	55.73	7.80	30	234
新能源汽车	46.88	4.69	100	469
轨交	6.37	0.95	40	38
工业机器人	6.30	0.76	80	60
合计	239.88	47.53	56.8	2700
		19.8%
		亿元
业务	2025营收	2025利润	2025份额	PE	估值
通用自动化	278.40	76.75	10%	60	4605
其中：变频器	72.21	16.61	24%
其中：伺服	150.36	40.60	38%
其中：PLC	55.83	19.54	22%
电梯	80.13	12.02	70%+	25	301
新能源汽车	136.49	13.65	14%	50	682
轨交	14.32	2.00	-	30	60
工业机器人	80.00	12.00	10%	60	720
合计	589.33	116.42	-	54.7	6368