电力巡检机器人行业发展报告2024-2025

汇报人：林子欣2024-08-012024-2025电力巡检机器人行业发展报告contents目录定义或者分类特点产业链发展历程政治环境商业模式政治环境contents目录经济环境社会环境技术环境发展驱动因素行业壁垒行业风险行业现状行业痛点问题及解决方案行业发展趋势前景机遇与挑战竞争格局代表性企业01电力巡检机器人定义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。电力巡检机器人定义02产业链机械组件、功能模块、电子产品上游中游产业链010203中国电力巡检机器人行业产业链由上至下依次可分为上游零部件供应、中游机器人本体制造与集成、下游应用领域机械组件、功能模块、电子产品机器人制造集成电力、铁路、石化机器人制造集成电力、铁路、石化下游03发展历程04政治环境描述:《“十三五”国家科技创新规划》: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。工信部、发改委:《机器人产业发展规划（2016-2020年）》: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。:《”十三五”国家科技创新规划》: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。政治环境1政治环境1《“十三五”国家科技创新规划》: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。工信部、发改委《机器人产业发展规划（2016-2020年）》: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。《”十三五”国家科技创新规划》: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。《智能电网重大科技产业化工程“十二五”专项规划》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。政治环境2《关于促进智能电网发展的指导意见》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》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。《“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。05商业模式06经济环境我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。我国经济赶超我国人口基数大，改革开放后人才竞争激烈，大学生就业情况一直困扰着我国发展过程中。就业问题挑战促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，个人需提前做好职业规划、人生规划。公平就业关注经济环境经济环境2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。经济发展环境07社会环境关注就业公平与提前规划促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。政治体系与法治化进程自改革开放以来，政治体系日趋完善，法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展。总体发展稳中向好我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。就业问题与人才竞争我国人口基数大，就业问题一直是发展过程中面临的挑战，人才竞争激烈，大学生毕业后就业情况、失业人士困扰国家发展。当前的环境下我国经济不断发展赶超世界各国，成为第二大经济体我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。就业问题与人才竞争我国人口基数大，就业问题一直是发展过程中面临的挑战，人才竞争激烈，大学生毕业后就业情况、失业人士困扰国家发展。关注就业公平与提前规划促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决，对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。08技术环境技术驱动技术环境的发展为行业带来了新的机遇，是行业发展的重要驱动力。创新动力技术环境的不断创新和进步，为行业的创新发展提供了有力支持。人才需求技术环境的发展促进了人才的需求和流动，为行业的人才队伍建设提供了机遇。团队建设技术环境的发展要求企业加强团队建设，提高员工的技能和素质，以适应快速变化的市场需求。合作与交流技术环境的发展促进了企业间的合作与交流，推动了行业的整体发展。技术环境010203040509发展驱动因素发展驱动因素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的迅速发展对关键技术与设备提出了更高要求，国家能源局发布《配电网建设改造行动计划(2015-2020年)》等系列文件，将有效促进智能电网配套产业链的发展，催生出专业提供智能化、自动化电网检测设备的高新技术企业。随着智能电网发展规模不断扩大，电力巡检机器人在巡检方面的优势明显超过人工，市场发展前景明朗，潜力巨大。智能电网建设加速过去十年间，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。电网运行安全问题引发关注，对电力巡检机器人需求迫切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10行业壁垒11行业风险12行业现状市场情况描述行业现状按2015年国家电网和南方电网的规划，未来5年，原有枢纽及中心变电站智能化改造率将达100%，有约两万座110kV及以上的传统变电站将要进行智能化改造，同时新建智能化变电站数量达到5万座。2016年底应用于国网35kV及以上变电站的智能巡检机器人数量共计893台，这一数量远未达到市场饱和的程度。2017至2020年间，仅考虑此5万座智能变电站中有15%～20%需配置智能巡检机器人，运行模式以一机三站为例，单套机器人系统价格约为100万元，则未来三年中变电站机器人将有15亿元-23亿元的市场容量。中长期来看，我国的变电站巡检机器人潜在市场规模接近123亿元。具有较大的市场空间。行业现状01市场份额变化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4亿元，年复合增长率达44%。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。行业现状02市场情况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7%，即约50亿元的市场空间。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。01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。0213行业痛点行业痛点010203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关键技术成熟度不足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。技术指标与性能参数标准未统一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。边缘计算与续航14问题及解决方案问题及解决方案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。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。15行业发展趋势前景行业发展趋势前景描述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；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行业发展趋势前景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；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16机遇与挑战17竞争格局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，是国家产业政策鼓励发展的战略新兴行业。2013年，变电站智能巡检机器人首次进入国家电网招标目录，标志着变电站智能巡检机器人产品在国家层面上形成了统一的技术标准和准入门槛。根据国家电网对于变电智能运检技术的展望与推进，采用机器人替代人工完成巡检作业已成为必然趋势。中国电力巡检机器人行业处于起步阶段，尚未形成充分的市场竞争。在中国政府大力推行电力装备国产化的背景下，业内的参与者全部为国产巡检机器人厂商，外资巡检机器人厂商未进入中国。据统计，中国电力巡检机器人行业共有20余家巡检机器人厂商参与竞争，其中主要以山东鲁能、深圳朗驰、浙江国自、杭州申昊四家企业为主，这四家企业进入行业早，在智能巡检机器人研发方面拥有较为深厚的技术沉淀，因此这四家企业中标率最高。电网建设高度集中决定巡检机器人行业客户集中度较高。我国的电网建设基本是由国家电网和南方电网负责实施。电力巡检机器人市场需求受各地方电力公司投资驱动，而各区域智能电网建设和原有电网智能化改造力度不同，发展水平迥异。因此，在一定时期内，电力巡检机器人的市场需求存在一定的区域性。目前，国内智能巡检机器人需求较大的省份主要是江苏、浙江、上海、湖北、天津等经济发达地区。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，是国家产业政策鼓励发展的战略新兴行业