2023年电力巡检机器人行业现状分析与前景研究报告

汇报人：2023年电力巡检机器人行业现状分析与前景研究报告目录行业背景研究行业现状分析行业痛点及发展建议行业格局及前景趋势0行业背景研究电力巡检机器人行业定义电力巡检机器人是针对电力系统所开发的一款可自动分析和处理电力设备、设施状态和运行情况数据信息，为现场运维工作提供技术支持的设备。电力巡检机器人属于服务机器人范畴，服务目的在于减轻电力运维人员的运维负担、提高巡检工作效率、保障设备安全可靠运行，现已逐渐应用于电力、铁路、石化等领域。电力巡检机器人巡检系统包括三部分:机器人分系统、任务荷载分系统和综合保障分系统.电力巡检机器人是集合了智能巡检技术、机器人本体技术、电力设备非接触检测技术、多传感器融合技术、导航定位技术、模式识别技术及物联网技术等高新技术的有机结合体。作为新型检测手段，电力巡检机器人具有数据采集与记录、数据查询及分析、重点设备关注、提示报警、生成巡检报告五大主要功能。Q1Q2Q3Q41999年国网山东电力附属公司山东鲁能最先在中国开始发展电力巡检机器人2004年国家电网公司推出第一款功能样机2005-2011年国家电网公司随后研制出室外巡检机器人此阶段,巡检机器人的价格偏高且缺陷多，市场购买意愿并不强烈2012至今2012年，智能电网概念兴起，掀起电网智能化改造升级热潮2014-2018年期间,电力巡检机器人市场需求增长迅速,电力巡检机器人产能逐渐开始释放政策分析《关于促进智能电网发展的指导意见》《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》《“智能机器人”重点专项2017年度项目专项申报指南》明确围绕智能机器人基础前沿技术、新一代机器人、关键共性技术、工业机器人、服务机器人、特种机器人6个方向，按照基础前沿技术类、共性技术类、关键技术与装备类和示范应用类四个层次，启动42个项目，拟安排经费总概算约6亿元，显示出中国政府对智能机器人产业发展的重视程度不断提高。要求:（1）推进配电自动化和智能用电信息采集系统建设，实现配电网可观可控；（2）持续提升配电自动化覆盖率，提高配电网运行监测、控制能力。提到要发展:（1）电网智能调度一体化支撑关键技术；（2）大电网运行状态感知、整体建模、风险评估与故障诊断技术；（3）在线安全分析并行计算平台的协调优化调度技术，复杂形态下在线安全稳定运行综合安全指标、评价方法和实现架构等。提出:（1）提高电网智能化水平，推广应用输变电设备状态诊断、智能巡检技术；（2）建立电网对冰灾、山火、雷电、台风等自然灾害的自动识别、应急、防御和恢复系统。《关于印发配电网建设改造行动计划（2015-2020年）的通知》政策分析指出要开展下一代机器人技术、机器人学习与认知、人机自然交互与协作共融等前沿技术研究，攻克核心部件技术，服务机器人实现产业化发展。中提出发展目标:到2020年，服务机器人年销售收入超过300亿元，培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业，打造5个以上机器人配套产业集群，争取在新一代机器人技术取得突破，智能机器人实现创新应用。明确全面部署启动科技创新2030重大项目，包括聚焦部署智能电网基础支撑技术，实现智能电网技术装备与系统全面国产化；发展新一代信息技术，包括重点发展大数据驱动的类人智能技术方法，突破一人为中心的人机物融合理论方法和关键技术，研制相关设备、工具和平台。《“十三五”国家科技创新规划》《机器人产业发展规划（2016-2020年）》《”十三五”国家科技创新规划》国务院工信部、发改委国务院行业社会环境从趋势上来看，变电站巡检机器人作为发展最早、相对成熟的巡检机器人类型，在国家电网体系内将以省网公司/市供电公司独立采购+国网统一采购普及推进的方式继续推广。总体而言，变电站室外巡检机器人与配电站室内巡检机器人的采购主体逐渐分散化与市场化，不再局限于国家电网、南方电网与省电力公司的统一采购。同时，发电企业的升压站、大型工业与公共事业用电侧的配电所也开始对巡检机器人产生需求，丰富了巡检机器人行业的下游范围。根据国家电网披露，截至2018年年底其存量变电站共计3万个，按国家电网售电量占国内总售电量62%进行估算，全国存量变电站总量约7万个且依然处于持续建设中。展望未来5年，全国变电站机器人渗透率上升空间大且处于增量市场阶段，国内变电站巡检机器人的市场规模将从2020年的10亿元/年提升至2024年的16.8亿元/年。+随着智能电网（又称电网0）概念的提出，世界多国争相通过本国先进的传感器和测量技术、设备技术、控制方法和决策支持系统开发电力系统的智能化设备，确保电网的智能化、信息化、经济环保化的运行。利用智能巡检机器人配合多种智能检测装置，对站内设备进行智能识别与联动。同时使用多样化巡检模式配合自动充电系统，实现7×24小时的高频率、无人化巡检。充分发挥机器人精度高、反应灵活、全天候的优点，结合智能化检测装置以及智能分析软件，完成了全天候数据快速采集、实时信息传输、智能分析预警到快速决策反馈的管控闭环，加强了电力设备管理能力，确保电网安全稳定运行，提升电网智能化管理水平。发展至今，由于适用范围广、标准化程度较高，专业服务与特种机器人领域中物流与巡检机器人市场规模相对较大，2018年全球销量分别达到11万台与10.6万台。物流机器人以AGV（AutomaticGuidedVehicle，自动导引车）和导轨类搬运机器人为主，通用性较强；巡检机器人则种类繁多、功能各异。目前来看，物流机器人技术壁垒相对较低，生产商家众多；而巡检机器人实际上具备了物流机器人的主要功能-行走、导航、障碍识别等，同时要兼具特定行业的检测功能，因此存在行业特异性，进入壁垒相对较高。自2013年开始，国家电网开始组织变电站巡检机器人招标，并分配给各省网公司进行推广普及，招标次数也从2015、2016年的一年一次提升到目前的一年两次以上，成交总金额达到5亿元/年以上。行业社会环境+我国目前正从劳动密集型向现代化制造业方向发展，振兴制造业、实现工业化是我国经济发展的重要任务。从工业发展历程看，生产手段必然要经历机械化、自动化、智能化、信息化的变革。随着国民经济的快速发展以及生产技术的不断进步和劳动力成本的不断上升，使用机械、自动化技术代替人力成为巡检管理的必然趋势。传统的人工巡检方式存在很多不足。劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、手段单一；在雷雨等恶劣天气条件下，人工巡检存在较大安全风险，且无法及时进行巡检；传统的视频监控系统，由于受到种种条件限制，存在很大的监控盲区，很难真正满足视频监控全方位覆盖的要求。同时由于系统复杂、摄像头数量多、安装布线工作量大，因此故障率较高，维护困难。随着智能变电站和无人值守变电站模式的推广，对变电站巡检提出了更高的要求，迫切需要一种更为先进、智能的巡检模式。采用智能机器人技术进行变电站巡检，既具有人工巡检的灵活性和智能性，同时也克服和弥补了人工巡检中存在的一些缺陷和不足，是智能和无人值守变电站巡检技术的发展方向，且具有广阔的应用前景。行业经济环境02电力巡检机器人行业现状分析电力巡检机器人行业下游企业市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。随着全球范围内生物医药行业研究的深入及产业化程度的提升，中国行业产品种类进一步丰富，应用领域持续增加，个性化、高端化的产品将逐渐获得更广阔的应用空间。产业链下游电力巡检机器人产业链下游概述行业现状2012年后，电网智能化升级需求逐渐开始释放，中国电力巡检机器人行业发展前景逐渐明朗。智能巡检技术是一项新兴技术，技术的成熟度直接影响了电力巡检机器人的渗透率。人工巡检存在人员业务素质、技术经验、工作积极性等不确定性因素，机器人巡检可弥补人工巡检在这方面的不足，提高运维效率与质量，同时还可兼具安全性与经济性。电力巡检机器人的需求主要来自国家电网及地方电网，从公开招标信息看，2014-2018年，电网公司对电力巡检机器人的需求一直保持快速增长，电力巡检机器人的市场空间逐渐开始扩大，市场规模由2014年的1亿元增长至2018年的9.4亿元，年复合增长率达45.4%。根据国家能源局在《配电网建设改造行动计划（2015-2020）》设定的发展目标，到2020年，中国配电自动化覆盖率将达到90%。未来五年，智能电网建设改造还将继续提速，加上机器人巡检技术逐渐成熟，图像识别将更加准确，具备大幅提高巡检效率和质量的能力，未来5年中国电力巡检机器人市场规模还将持续扩大，到2023年有望达到52亿元。室内机器人主要应用于开关站内。一般一个地级市配电站数量从500座至5,000座不等，直辖市、省会城市、经济发达城市数量较多。根据各地区用电量不同及电网建设情况不同，按平均每个地级市1,000座配电站估计，全国297个地级以上城市（含4个直辖市）大约拥有配电站30万座。另根据国家能源局公布的《配电网建设改造行动计划（2015-2020年）》，我国将会加速发展智能电网的建设，对于电力智能巡检机器人的需求超过5万台。中国的电力传输线路将从2014年的115万千米增加到2020年的159万千米，无人机巡检具备较大的市场需求。至2025年，国内各类型民用无人机市场规模达750亿元，其中电力行业约占6.7%，即约50亿元的市场空间。行业市场规模行业现状节约成本目前一个变配电值班员的年人工成本约10万元，若智能巡检系统的投入使用，并与变配电综合自动化系统、绝缘在线监测系、视频监控系统的共同配合下，变配电所正向着智能化和无人化快速发展，远期节约的人工成本也较为可观。经济效益为保证变配电设备运行安全，值班员必须在雷电、大雾、大雨等特殊天气及设备运行异常时进行巡视检查，但给值班员的人身安全带来了较大的隐患，投入使用变配电智能巡检系统时，此项工作完全可由巡检系统担任，消除了值班员的人身安全隐患，其远期的社会效益也不可忽视。行业驱动因素1行业利好政策、智能电网建设加速、电网安全问题、机器人智能化加速等是行业主要驱动因素过去十年间，世界范围内发生过许多起大电网停电事故。从事故经验总结来看，大面积停电事故往往是由于电线老旧引发的电力故障，反映出电网运行安全需要更多运维资源的投入，为电力巡检机器人的应用提供了广阔的市场发展空间。机器人作为高端智能装备重要领域，也是中国科技创新的优先重点领域。为促进中国机器人行业更好更快发展，中国多个政府部门出台了一系列机器人行业利好政策机器人行业利好政策智能电网建设加速行业驱动因素2行业利好政策、智能电网建设加速、电网安全问题、机器人智能化加速等是行业主要驱动因素电网运行安全问题引发关注，对电力巡检机器人需求迫切过去十年间，世界范围内发生过许多起大电网停电事故。从事故经验总结来看，大面积停电事故往往是由于电线老旧引发的电力故障，反映出电网运行安全需要更多运维资源的投入，为电力巡检机器人的应用提供了广阔的市场发展空间。未来机器人将从感知信息逐渐发展为处理、操作信息。当机器人感知到信息后，通过网络层将数据传送给应用层，机器人在深度学习后开展深入分析，自动识别、自动预警异常信息或故障，并对异常信息或故障自主进行操作。现阶段，机器人与人类之间只有基本交互，未来随着中国电力系统运行的安全性、经济性、可靠性要求更加严苛，电力巡检机器人将需要与人类有深度交互，形成互相支撑，共同完成复杂巡检操作。机器人智能化程度提高03行业痛点及发展建议行业制约因素中国电力巡检机器人行业正处于基础阶段，尚未出台针对机器人技术指标与性能参数的试验标准。在下游电力行业的强大需求吸引下，已有超过20家机器人厂商投入到电力巡检机器人的研发、设计、生产过程中，迄今为止已研发出多种机型的巡检机器人产品，并投入市场运行，但不同机型的机器人巡检系统的运动功能、巡检能力、监控后台功能、抗电磁干扰性能、一般环境适应性、动力电池性能等性能特点和技术指标存在较大差异，技术指标与实验标准没有进行统一，难以保证巡检安全和质量。在实际运行过程中，电力巡检机器人存在需改进的空间，表现在:（1）功能单一。电力巡检机器人只能用于简单的故障判断，复杂的故障还需要人工判断、排除，增加了劳动力成本与时间成本；（2）稳定性、可靠性不佳。机器人的抗干扰能力不强，在雾霾天气下，利用激光导航的机器人容易产生定位与导航失灵的问题，从而造成巡检质量下降甚至无法完成巡检任务。从根本看来，机器人本体技术、人工智能技术、导航定位技术等关键技术的成熟度不高是制约电力巡检机器人全面替代人工巡检的重要因素是行业最需要突破的两个关键部分，它们可能会成为未来巡检或安防机器人行业发展的瓶颈。现在巡检或安防机器人行业对于边缘计算技术的要求越来越高，在机器人运行的过程中，它要及时响应，迅速对一件事做出判断，边缘计算能力的欠缺可能会成为未来行业发展的瓶颈。再者，巡检机器人的续航能力也是一大问题，因为续航决定了机器人能否持续不间断运行。关键技术成熟度不足技术指标与性能参数标准未统一边缘计算与续航复合型人才稀缺电力巡检机器人行业深陷人才困境。行业发展缺乏人才支撑，团队模式的培育机制弊端明显导致电力巡检机器人行业企业专业人才留存难度加大，制约电力巡检机器人行业企业扩张。电力巡检机器人行业对从业人员的业务素质要求高，主要表现在以下三方面从业人员需要具备行业基础知识和法律知识，为企业客户提供全面、可靠、专业、多样的解决方案。从业人员需要懂行业的专业知识，包括：电力巡检机器人行业产品得用途与优缺点，行业特征、市场环境和产业战略规划等。从业人员需要具有优秀的营销谈判能力、风控反控能力及报告沟通能力。目前该行业在人才招聘时能够匹配上述要求的人才寥寥无几，限制行业发展。由于复合型人才稀缺，电力巡检机器人行业企业通常采用团队培育的方式进行专业能力建设，而该模式亦存在一定的弊端，企业的中高端人才若大量流失，初级员工的业务技能培训将面临能力传承的断层，导致企业人才培养难度加大，制约电力巡检机器人行业企业发展。质量提升在资本的加持下，电力巡检机器人的跑马圈地仍在持续，预计2021年将会更加残酷和激烈。同时，在线教育也面临着更严格的监管，合规成本提升。电力巡检机器人行业产品品种多、批量小、附加值高，产品质量要求也较为严格。电力巡检机器人行业市场产品质量参差不齐，假冒伪劣等乱象仍普遍存在，严重阻碍电力巡检机器人行业发展进步。未来，提升电力巡检机器人行业产品质量是发展电力巡检机器人行业的核心任务，具体措施可分为以下两大部分：（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范电力巡检机器人行业生产流程，并成立相关部门，对科研用电力巡检机器人行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证电力巡检机器人行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：电力巡检机器人行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土电力巡检机器人行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，电力巡检机器人行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势通过进行细化分工，为客户制定科研问题解决方案，使客户能更加专注于其擅长的领域，提高科研效率，且帮助行业大幅节省医学科研投入

拓展技术服务领域电力巡检机器人行业属于领域中发展最快的细分领域之一，随着电力巡检机器人的市场环境日趋成熟，行业竞争日趋激烈，多家电力巡检机器人企业开始扩张产品相关服务领域，提升企业的行业竞争力，主要举措包括：电力巡检机器人行业企业面向多元化的科研实验需求，建立多种技术服务平台，向客户提供除了所需的原材料以外的提取、分析等技术服务，形成企业特有竞争力提升技术服务能力电力巡检机器人行业企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位提高产品定制服务能力供科研咨询服务服务技术人才

竞争趋势需求随着行业的竞争不断加剧，企业竞争的本质是人才的竞争，电力巡检机器人行业企业都在不断提升专业员工的技术水平。通过专项培训、高薪招聘吸引高端优质人才加入。人才竞争是未来电力巡检机器人行业竞争的核心点之一。客户是上帝，满足客户的需求是电力巡检机器人行业企业的价值实现，电力巡检机器人行业竞争趋势首先在需求的分析与客户痛点的把握。小众运动场景日益崛起，带动了新的电力巡检机器人行业产品需求。电力巡检机器人行业的竞争促进了产品质量与服务的持续优化与创新，在满足客户需求的同时也给行业服务带来不断的新体验。优质的服务是电力巡检机器人行业竞争的重要焦点与未来趋势。随着科技不断发展，电力巡检机器人企业对电力巡检机器人行业产品的研发投入不断加大，企业形成自己的技术堡垒是在未来市场中取得市场份额的重要收到，因此技术竞争也是未来行业竞争的重要方向之一。行业发展建议加强巡检机器人通用性面向火电、水电、风电、核电等不同领域制定了智能机器人整体解决方案。该方案以智能巡检机器人为核心，可自主检测电力设备，对关键区域、高风险区域设备巡检，实现区域内关键设备状态全覆盖，满足电力行业为数字化、智能化发展的需求。不断开展技术创新发展建议1发展建议2采用高精度重叠目标图像分离算法、智能补光技术及漏缆+放大器通信方式来保证智能巡检机器人的产品性能，有利于促进智能化巡检机器人在电力、石化、煤炭等领域的进一步推广。发展建议3多种技术融合多传感器融合的环境学习与精确定位技术、动态路径规划与精确轨迹跟踪技术、移动机器人多轴协同高效平稳控制技术、深度学习与智能云的数据挖掘技术、特种环境防护技术与本质安全技术等一系列移动机器人技术，智能机器人拥有表计智能识别、红外测温、气体检测、振动检测、声音分析、高清视频监测等功能，可全覆盖电厂关键设备，从而使电厂运维人员及时掌控设备运行状态，产品优势突出。04行业格局及前景趋势行业发展趋势继续钻研人工智能技术据统计，目前变电站巡检机器人的图像识别准确率大于60%的机型占比为58%，远远达不到应用需求。因此，应继续提高机器人的深度学习能力，将图像样本数量增加至15~20万份，增强机器人图像识别和故障检测能力，促进巡检机器人的实用化；提高机器人抗干扰能力巡检机器人容易受强电磁干扰及外界环境温度、湿度、雨雪、雾霾等因素的影响，因此，机器人在进行试验测试时应充分考虑机器人在不同环境下的适应性，提高机器人的环境适应性；行业发展趋势提高导航定位技术机器人导航及定位的准确性高度依赖传感器，随着传感器技术不断突破，激光、雷达定位导航将会更多地应用在电力巡检机器人，还应增加导航定位数据更新频率，从而更好地提高机器人的运动能力。机器人智能化程度提高由于电力架空线、变电站、配电站及电力隧道等应用场景的复杂程度高，只凭运维人员的视、听、触、嗅等感官去掌握设备运行状态的方式明显存在效率低下的问题。当下，电力巡检机器人的功能大部分集中在感知层面，包括环境感知、设备状态感知等，可代替人力从事高危作业进而降低巡检风险。未来随着人工智能技术的成熟，机器人将从感知信息逐渐发展为处理、操作信息。当机器人感知到信息后，通过网络层将数据传送给应用层，机器人在深度学习后开展深入分析，自动识别、自动预警异常信息或故障，并对异常信息或故障自主进行操作。现阶段，机器人与人类之间只有基本交互，未来随着中国电力系统运行的安全性、经济性、可靠性要求更加严苛，电力巡检机器人将需要与人类有深度交互，形成互相支撑，共同完成复杂巡检操作+同质化竞争激烈电力巡检机器人行业受经济周期影响较弱，于电力巡检机器人企业而言具有“低风险、高收益”的特点，吸引众多新兴市场参与者加入其中。目前中国电力巡检机器人行业市场企业数量众多，同质化竞争现象日趋严重，成为制约中国电力巡检机器人行业行业发展的主要原因。中国电力巡检机器人行业公司数量众多，但大多以简单融资租赁为主要业务方式，服务模式单一，同质化现象严重，为中国电力巡检机器人行业行业的发展带来以下不良影响：（1）价格战引发收益率报价逐年下降：部分电力巡检机器人行业公司为抓住优质客户资源，依靠价格战取得竞争优势，导致行业毛利率下降，选择合作企业时“唯价格论”，不利于行业良性发展；（2）过高授信加大财务风险：电力巡检机器人行业公司对各家医院的总体授信额度偏高，甚至超过医院的偿还能力，为自身带来较大财务风险，不利于企业的长期发展。未来，电力巡检机器人行业行业要想获得突破，首先需要企业间形成差异化竞争优势。行业竞争格局巡检机器人属于国家战略新兴行业。电力智能巡检机器人属于专业服务机器人范畴