机械行业工业机器人专题报告庭无留事的能工巧匠-18020131页_W

1、 2018 年 02 月 01 日深度报告机械看好/首次庭无留事的能工巧匠机械行业工业机器人专题报告 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 投资摘要：工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备，并代表机电一体化的最高成就。中国从应用环境的角度将机器人分为工业机器人、特种机器人。 中国工业机器人目前正处于高速发展期和核心技术缺失两种情况并存的状态：w 发达国家工业机器人已趋饱和，我国市场仍处较低水平 w 国家支持政策促进国内工业机器人产业的发展 w 中国老龄化加剧，“机器换人”已大势所趋 突破工业机器人发展的瓶颈的关键在

2、于中高端核心零部件以及核心技术：w 上游是核心零部件，主要有减速器、驱动系统和控制系统 w 中游是机器人本体，是机器人的支承基础和执行机构 w 下游应用集成含量相对较低，利润较高，目前我国多数企业集中在机器人系统集成细分市场 投资主线：w 核心技术的研发；核心零部件占到总成本的 70%左右，未来市场的潜力很大。 任天执业证书编号:S1480517090003研究助理：樊艳细分行业评级动态工程机械 看好 维持 轨道交通 看好 维持 油服设备 看好 维持

3、3C 自动化 看好 维持 行业基本资料占比%股票家数 3359.63%重点公司家数 -行业市值 25829.38 亿元 3.93%流通市值 17315.08 亿元 3.71%行业平均市盈率 28.51/市场平均市盈率 20.28/行业指数走势图w 产业链布局：产业化和规模化的生产经营对于机器人公司的盈利状况至关 重要。我们看好品牌效应上乘、拥有雄厚市场基础的公司 w 与国外先进设备制造商的战略合作：我国的自主研发技术还较欠缺，未来还有较长的一段进口替代过程，因而并购或与国外先进设备制造商战略性合作的优秀企业是我们的关注标的。 重点关注公司：上海机电(600835)、埃斯顿（002747）、机器

4、人（300024）、华中数控（300161 ）、秦川机床（000837）风险提示： 进口替代不及预期，自主研发产业化不及预期，下游市场需求不及预期。 行业重点公司盈利预测与评级资料来源： 东兴证券研究所 简称 EPS(元)PEPB评级 17E18E19E17E18 E19 E上海机电 1.461.601.701614122.24强推 埃斯顿 37951336.21强推 机器人 0.320.380.456754475.27推荐 华中数控 0.200.320.457647332.26推荐 中大力德 0.861.201.654129225.25推荐 相关研究报告1、机械行业 2

5、017Q4 基金持仓分析：持仓集中度继续提升，龙头聚集效应明显2018-01-252 、机 械行业深度报告： 拾级而上的电梯之路 2018-01-223、五维度定义机械行业先进制造机械行业深度报告2018-01-15 4、东兴机械 点评：2018 年高铁投产新线 3500 公里，行业拐点确定2018-01-02 东兴证券股份有限公司证券研究报告行业研究：庭无留事的能工巧匠 目录1. 工业机器人助推先进制造41.1 探索工业机器人之魂41.2 千磨万击的革新历程61.3 工业机器人产业具有良好投资前景72. 我国已经成为全球工业机器人最大市场82.1 全球机器人市场发展势头良好102.2 人力成

6、本推高加速工业机器人普及112.3 2020 年中国工业机器人市场规模翻番153. 突破核心技术进口替代打开利润空间203.1 控制系统关键在于标准213.2 伺服系统进口替始加速223.3 减速器目前依然处于国外垄断233.4 本体制造业亟需打造本土品牌243.5 系统集成有望多元化发展264. 投资策略及重点关注公司274.1 上海机电（600835）284.2 埃斯顿（002747）284.3 机器人（300024）284.4 华中数控（300161）284.5 中大力德（002896）295. 风险提示29表格目录表 1: 工业机器人主流减速器类型介绍6表 2: 美国、德国、中国工业机

7、器人战略布局情况8表 3: 中国工业机器人行业规模测算表（单位：台）19表 4: 国内外机器人成本对比21插图目录图 1: 工业机器人示例4图 2: 机器人结构示意图5图 3: 佛山伺服电机示例5图 4: 中国工业机器人伺服电机示例5图 5: Harmonic 谐波齿轮减速器6敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 图 6: 纳博特斯克 RV 减速器6图 7: 机器人的发展史7图 9: 我国工业机器人发展历程7图 16: 我国制造强国“三步走”战略9图 17: 中国工业机器人企业地域分布图10图 10: 世界工业机器人销量（千台）10图 11: 世界工业机器人保有量（千台）10图 1

8、0: 世界各洲工业机器人销量（千台）11图 11: 世界各洲工业机器人保有量（千台）11图 28: 中 国 GDP 统 计量12图 29: 中国各年龄段人口数12图 30: 中国制造业平均工资与制造业 GDP 走势图比较12图 31: 中国工业机器人产业发展因素分析13图 33:全国职业求职和需求人数13图 33:工业机器人与人工单位时间成本14图 21:世界各国工业机器人出货量15图 19:世界各国机器人密度16图 20:世界各行业 20142016 年工业机器人供货量16图 20:世界各国汽车行业机器人密度17图 23:中国工业机器人销售量17图 24:中国机器人相关专利数18图 25:

9、中国工业机器人出口情况19图 10: 中国工业机器人保有量与增长率预测20图 11: 中国工业机器人销量与增长率预测20图 34: 核心零部件成本占比和进口占比20图 35: 国内控制系统份额份额占比21图 36: 国内控制系统销售量预测22图 37: 国内控制系统市场规模预测22图 38: 国内伺服系统份额占比23图 39: 国内伺服系统需求量预测23图 40: 国内伺服系统市场规模预测23图 41: 国内减速器需求量预测24图 42: 国内减速器市场规模预测24图 43: 工业机器人本体的国内供给情况25图 44: 国内本体市场规模预测26图 45: 国内工业机器人下业分析27图 46:

10、国内工业机器人功能分析27：庭无留事的能工巧匠 1. 工业机器人助推先进制造工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装臵，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原 则纲领行动。 图 1: 工业机器人示例资料来源： ABB 官网， 东兴证券研究所 1.1 探索工业机器人之魂中国从应用环境的角度将机器人分为工业机器人、特种机器人。面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人称为工业机器人；能半自主或全自主工作、并且完成有益于人类健康的服务工作（不包括从事生产的设备

11、）的机器人称为特种机器人，细分 为服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、机器人、农业机器人等。 工业机器人是多学科共同发展的产物。工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、 传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备，并代表机 电一体化的最高成就。现在，工业机器人已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。工业机器人的典型应用包括焊接、 组装、采集、放臵、产品检测和测试等。 工业机器人在工业发达国家很多领域得到了应用。在汽车生产线上的应用最为广泛， 并应用于机械加工行业、电子电气行业、橡胶及塑料工业、食品工业、物流等诸多领域

12、。 图 2: 机器人结构示意图资料来源： 网络， 东兴证券研究所 机器人核心技术具备较高壁垒。在机器人的结构示意图中，三部分紧密协作。其中伺服驱动系统、控制系统、减速器研发壁垒较高，先进技术掌握在国外龙头企业。 w 控制系统软件国产化有待突破。软件是核心技术（如控制算法、系统构架等），其关键技术在于保证机器人的高稳定性和高速响应性。国内机器人本体厂商大多具备 硬件研制技术，而软件的执行效率和系统稳定性上与国外成熟产品尚有差距。 w 驱动系统的核心是伺服电机和驱动器，决定着工业机器人的精度。驱动系统使物体的位臵、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化而变化的自动控制系统，工

13、业机器人常选用高精度交流伺服电机。驱动系统的核心技术 包括：快响应伺服控制技术；在线参数自整定技术；高过载倍数，高转速电机技术。 w 减速器的是连接动力源和执行机构之间的重要装臵。减速器把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并 传递更大的转矩。一台机器人本体上一般有 4-6 个减速器。 图 3: 佛山伺服电机示例图 4: 中国工业机器人伺服电机示例资料来源： 网络、东兴证券研究所资料来源： 网络、东兴证券研究所 ：庭无留事的能工巧匠 表 1: 工业机器人主流减速器类型介绍类别优点应用范围国内公司国外公司谐波齿轮减速器 转动比大、零部件数目少小

14、臂、腕部、手部等 北京谐波传动技术研究所、北京 中技克美、苏州绿的 HarmonicRV 减速器体积小、转动比大、传动效 率高、运动精度高、可靠性高 机座、大臂、肩等负载位臵 泰川发展、浙江恒丰泰、南通振康、山东帅克、精华减速器 纳博特斯克 资料来源： 网络， 东兴证券研究所整理 图 5: Harmonic 谐波齿轮减速器图 6: 纳博特斯克 RV 减速器 资料来源： 公司官网、东兴证券研究所资料来源： 公司官网、东兴证券研究所 1.2 千磨万击的革新历程机器人的发展经历了萌芽阶段、初级阶段、迅速发展阶段和智能化阶段。现代工业机器人的发展开始于 20 世纪中期，依托计算机、自动化以及原子能的快

15、速发展。为了 满足大批量产品制造的迫切需求，数控机床于 1952 年诞生，为工业机器人的开发打下了坚实的基础。1962 年美国的 AMF 公司推出的“UNIMATE”，是工业机器人较早出现的实用机型，其控制方式与数控机床类似，但在外形上由类似于人的手和臂组成； 1965 年一种具有视觉传感器并能对简单积木进行识别、定位的机器人系统在美国麻省理工大学研制完成；1970 年以后，工业机器人的研究得到广泛、较快的发展。 图 7: 机器人的发展史资料来源： 网络， 东兴证券研究所整理 随着我国劳动力成本的逐年增加，老龄化社会的到来，传统加工制造业的一线工人将保持逐年减少的趋势，加快国内工业机器人的发展

16、进程已是迫在眉睫。我国工业机器人从 70 年代初期开始直至 21 世纪快速发展，经历萌芽期、开发期、适用化期和工 业应用期，实现了各领域工业机器人的应用和完善。 图 8: 我国工业机器人发展历程资料来源： 知网、东兴证券研究所整理 1.3 工业机器人产业具有良好投资前景近年来我国工业基础实力与日俱增，系统集成商、整机制造商、零部件配套商无论从生产规模还是研发水平都得到了质的提升，加之中国庞大的工业应用市场，工业机器人产业迎来黄金投资窗口： w 应用集成商所代表的一类企业将具有良好的投资潜力。工业机器人的推广离不开应用场景，应用场景与工业机器人的衔接离不开应用集成商。危险、繁重、无限单调 ：庭无

17、留事的能工巧匠 工作以及高人力成本等应用场景广泛存在于工业领域，专业综合应用集成商有很大的发展空间。 w 打破国外核心零部件垄断的工业机器人公司迎来业绩爆发期。我国工业机器人的关键部位依然依赖进口，诸多技术方面仍停留在仿制层面，创新能力不足。未来以上 游为主的核心部件研发将是国内工业机器人产业的重中之重，重视自主创新能力带动的关键技术突破，将加速工业机器人的国产替代，降低工业机器人应用成本，促进工业机器人在各领域广泛推广和普及。 w 以品牌效应推广和差异化竞争策略公司将成为投资重点。目前国产工业机器人在质量和性能上还无法与国外一线品牌展开正面竞争。我们看好在细节技术创新有所突破，或采取差异化市

18、场竞争策略，进而快速树立品牌形象的本土企业。例如，通过采用新材料提高工业机器人的负载与自重比；通过自主导航技术的突破实现 AGV工业机器人的自主导航；通过视觉误差补偿、新型结构创新降低精密制造成本；通过人机互交技术创新实现工业机器人的示教作业，攻克可变刚度柔性关节控制技术，提高工业机器人操作过程中的安全性；探索工业机器人的租赁、保险等创新服务等敢于进行商业模式创新的企业。 2. 我国已经成为全球工业机器人最大市场横向对比中国工业机器人市场潜力无穷。近些年在美国制造业（产值不足 GDP 的15%）逐渐外流、全球经济增长乏力的背景下，工业机器人产业的发展引起了世界各国的高度重视，一些制造业大国对工

19、业机器人等智能制造产业的发展采取了重要的战 略措施。将各个国家各个时间点上的数据进行比较，中国工业机器人潜力巨大，国家政策方面和技术改进方面都具有催化剂的作用，推动中国工业机器人的快速发展；规模化生产和核心元件国产化比例逐步提升也成为工业机器人普及发展的重要因素。 表 2: 美国、德国、中国工业机器人战略布局情况时间2009 年2013 年2015 年国家/名称 美国/再工业化 德国/工业 4.0中国/中国制造 2025背景 全球金融、 制造业外流、 欧洲经济增长乏力 经济增速放缓，产业急需升级 失业率高、经济增长乏力 目的 重振制造业、解决就业 提高制造业智能化水平 从制造大国向制造强国发展

20、 制造业基础 制造业信息化水平高 工业自动化水平领先，精制造业总量大，水平层次不齐，智能化水平不高 密制造能力强 发展方向 机器人+3D 打印+智能化 智能工厂+智能产品 推动新一代信息技术产业、高档数控机床和机器 人等 10 大重点领域突破；互联网、信息化和工业 化融合 资料来源： 网络、知网、东兴证券研究所整理 工业机器人的发展，既是机遇，也是挑战。工业机器人的质量、工艺、可靠性成为各国不断研究和发展的课题，从当今技术来说，工业机器人的发展道路还很漫长，存在的难题也值得全世界科学家共同探索和解决。 “中国制造 2025”提出以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方

21、向，构建信息化条件下的产业生态体系和新型制造模式。作为高端装备制造业的重点发展方向和信息化与工 业化深度融合的重要体现，发展智能制造装备产业对我国制造业的发展至关重要。 图 9: 我国制造强国“三步走”战略资料来源： 工信部、东兴证券研究所 沿海省市已在机器人技术与产业领域进行了重点投入和产业布局，初步形成了区域性的特色产业。辽宁省提出把沈抚新城打造成国内机器人产业技术研发、生产的重点集聚区，建成全国最大、具有国际影响力的机器人产业基地。浙江省启动了“机器换人”工程，计划在未来 5 年，每年实施 5000 个机器换人项目，实现 5000 亿元机器换人投资，并以此带动机器人产业发展。广东省重点发

22、展多用途机器人，包括工业机器人和服务机器人，保证工业机器人安装量年增长 30%。江苏省要求近三年机器人产业销售收入年均增长 20%，计划到 2017 年机器人产业实现 1000 亿元规模。上海市将工业机器人列为战略性新兴产业发展的重点，着力打造以机器人产业为主的智能装备制造产业链集群。佛山市出台推进机器人产业发展的指导意见，提出到 2020 年将机器人产业培育成新的支柱产业，行业销售收入达到 1000 亿元。 ：庭无留事的能工巧匠 图 10: 中国工业机器人企业地域分布图资料来源： 网络， 东兴证券研究所 2.1 全球机器人市场发展势头良好2016年工业机器人的全球销售量达到了 294000台

23、的新，比2015年上升了 16 %。这是全球自动化繁荣的延续，从 2009 年金融爆发以来，工业机器人的销售量已 经增长了四倍，我们预测这样的增长趋势并没有结束。工业机器人在 2008 年以前基本维持不变增长，由于金融致使2009 年世界工业机器人销售量骤减至60000 台， 接近 2002 年的 69000 台的水平，之后，工业机器人迅速发展，不断创造新的记录， 工业机器人具有巨大的前景。预计到 2018 年，将有 232 万台工业机器人将被部署在工厂车间，相比 2009 年的一百万台将增加两倍左右。 图 11: 世界工业机器人销量（千台）图 12: 世界工业机器人保有量（千台）资料来源：

24、IFR、东兴证券研究所资料来源： IFR、东兴证券研究所 亚太地区成为工业机器人强劲增长引擎。亚洲仍然是世界上最强劲的增长市场，2016 年亚洲地区总共销售了191000 台工业机器人，相比2015 年销售量增长了约18.63%； 欧洲地区销售 56000 台，相比 2015 年增长 12%；美洲地区销售 41000 台，相比 2015年增长 7.8%。无论从销售绝对数量和增长率来看，亚洲已经成为全球工业机器人市场的强劲引擎。 图 13: 世界各洲工业机器人销量（千台）图 14: 世界各洲工业机器人保有量（千台）资料来源： IFR、东兴证券研究所资料来源： IFR、东兴证券研究所 2.2 人力

25、成本推高加速工业机器人普及中国社会现况与日本相似。世界主要国家经历了近 60 年的工业机器人产业链发展， 不管从技术还是从市场角度来看都具有绝对优势；在全球经济增长乏力以及制造业工资水平持续普遍上涨的大背景下，制造业大国均将目标投向工业机器人；日本作为最先进入老龄化社会的国家，面临高昂的人工成本，智能化的工业机器人无疑是最好的 替代品；中国同样面临了这样的问题：老龄化、人工成本上涨、人工生产效率问题。 老龄化和劳动力不足逐渐成为经济发展的重大问题。由下图可知，中国在 2001 年突破老龄化警戒线，而且近 13 年 0-14 岁的人口比例以 2.26%的比例降低，同时刻我国 GDP 复合增长率为

26、 17.14%，与日本一样，中国近十多年同样面临着经济增长与劳动力供给不足的矛盾。通过人均 GDP、老龄比、工业机器人保有量复合增长率、0-14 岁人口增长率等指标的匹配和对比，我们认为中国在 2001 年的社会经济情况与日本在 20 世纪 60-70 年代的背景较吻合，中国在 2001-2014 年工业机器人及其经济的发展与日本 70-80 年代工业机器人发展情况较吻合。借鉴日本的发展历程，同时加上“中国制造 2025”、机器人产业发展规划(20162020 年)等政策对工业机器人发展的推动作用，我们认为中国也将迎来工业机器人发展高峰期，并且在未来十年中国工业机器人产业将以 30%的增长率发

27、展。 ：庭无留事的能工巧匠 图 15: 中国 GDP 统计量图 16: 中国各年龄段人口数GDP(亿元） 2,000,0001,500,0001,000,000500,0000120000单位:万人 100000 80000 6000040000 20000196019631966196919721975197819811984198719901993199619992002200520082011201401953195819631968197319781983198819931998200320082013资料来源： wind、东兴证券研究所 0-14岁15-64岁65岁以上 资料来源：

28、wind、东兴证券研究所 人力成本制约了企业发展。中国宏观环境与日本大致相同，制造业 GDP 的增长伴随着制造业平均工资的同等比例增长。两条线的高度拟合显示了 GDP 的增长与中国制 造业平均工资呈正向相关关系。因此，我们认为中国制造业的发展受制造业成本的制约，如果能通过引进工业机器人来降低制造业成本压力，必然能进一步推动制造业的发展。 图 17: 中国制造业平均工资与制造业 GDP 走势图比较300,00070,000250,00060,00050,000200,00040,000150,00030,000100,000 20,00050,00010,00000 制造业GDP右轴（亿元）制造

29、业平均工资左轴（元） 资料来源： 国家， 东兴证券研究所 我国制造业中劳动密集型企业占比较高，老龄化比例越来越高、第三产业发展，使招工越来越难，人力成本提升大大削弱了其比较优势。2015 年出现的工厂倒闭和外资 企业向东南亚转移现象表明，我国制造业长期依存的成本优势已经逐渐消失。国内企业引入机器人既能降低人力成本，又可以提升生产效率和产品质量。 图 18: 中国工业机器人产业发展因素分析资料来源： 网络、东兴证券研究所整理 我国的职业供给与需求量呈现逐年减少趋势，同一年中的不同季度具有不同的需求供给量是由于企业招工的淡热季影响，但总体供给需求向下趋势明显，说明我国职位供 给和需求近几年缓慢下滑

30、，国家提供的工作岗位逐渐收缩，且由于老龄化程度的提高， 工作人口数呈下滑趋势。从这种情况上看，日渐减少的劳动力和稳步上升的 GDP 是相互矛盾的，解决这样的矛盾要靠提高生产效率，也就是科技进步来解决。所以工业企业需要大量的工业机器人来满足这样的高效生产，用机器人来替代人类生产解决了人力资源不足的困境。 全国职业求职人数全国职业需求人数2500000020000000150000001000000050000000图 19:全国职业求职和需求人数2001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016资料来源： IFR、欧盟

31、、罗兰贝格研究、东兴证券研究所 ：庭无留事的能工巧匠 劳动力减少，老龄化以及成本的增加共同导致了各企业希望用机器替代人力。2014年，广东省异地务工人员就业和企业用工情况数据显示，珠三角春节返工潮结束后用 工缺口峰值为 60 万80 万人，其中，仅深圳用工缺口就高达 15 万人，一个很重要原因是 1990 年以后出生的新生劳动力不愿意从事繁重复杂的流水线工作。以代工等低端制造业为主体的珠三角企业在用工成本、原材料价格上升，利润收窄的背景下掀起“机器换人”浪潮，并以 30%60%的增速引入“机器人”实施智能化生产。 机器换人的首要条件是保证机器人的单位时间成本低于人力成本。根据罗兰贝格研究所调查

32、的出的数据，世界工业机器人在 1990 年单位时间成本达到 116 欧元/小时，人力成本只有 9 欧元/小时；2015 年工业机器人单位时间成本仅有 20 欧元/小时，人力成本却达到 18 欧元/小时。如果保持这样的收敛趋势，我们大胆认为，2020 年工业机器人的单位时间成本将小于人力成本，普及工业机器人将有助于企业生产成本的节省，工业机器人成本将降低至 10 欧元/小时。 图 20:工业机器人与人工单位时间成本1165039172018915191019902005201020152020机器人单位时间成本人工单位时间成本 资料来源： IFR、欧盟 、罗兰贝格研究、东兴证券研究所 机器人化是

33、催生新一代服务的性科技，许多岗位将随之消失，但业内也会催生新的职业。机器人普及之后，将会需求大量的维护管理人员、培训师、远程平台管理员等， 用以支撑整个生态系统的技术体系。工业机器人是为人类解放了双手，而不是抢 食的饿狼。 我们认为，随着人力成本的提高和政策的利好，中国国内工业机器人发展将迎来新的机遇，中国工业机器人随着技术的进步将占有更多市场份额，中国将成为工业机器人生产最重要的基地。2.3 2020 年中国工业机器人市场规模翻番近年来发达国家的机器人密度几乎维持不变，这将吸引相关投资转移到未饱和的新兴 国家市场中。从 2016 年世界各国工业机器人出货量中可以看出，中国的出货量位居世界首位

34、，约为 87,000 台，出货量量的多少直接反映出一国工业机器人的投资量， 大量国内外资金投资于工业机器人生产领域，直接带动中国工业机器人销量高速增长。中国预计在 2018 年将销售 113,000 台，产出世界三分之一的工业机器人，这是中国进行的一次前所未有的努力去积极应对世界自动化浪潮的竞争。图 21:世界各国工业机器人出货量资料来源： IFR、东兴证券研究所 中国工业机器人密度相比其他发达国家较低。考虑到不同国家在制造业规模上的差 异，我们使用机器人密度来代替机器人存量。机器人密度指的是每 10000 个人在制 造业中使用的工业机器人的数量。全球平均每 10000 名员工安装了66 台工

35、业机器人， 简称机器人密度为 66 个单位。自动化能力最高的是韩国、日本和德国。2016 年韩国的机器人密度仍然是世界上最高，近年来韩国安装了大量的机器人设备，其密度约为每10000 名员工安装 478 台机器人；日本的机器人密度下降至 314 个单位；而德国 则上升至 292 个单位成为第三大机器人密度的国家。中国在 2016 年机器人密度达到 36 个单位，提升潜力巨大。 ：庭无留事的能工巧匠 图 22:世界各国机器人密度韩国 31429236478日本 德国 中国 0100200300400500600机器人密度 资料来源： IFR、东兴证券研究所 汽车行业的机器人密度相比其他行业一直遥

36、遥领先。尽管日本整体机器人密度下降， 但日本在汽车工业中的机器人密度却一直保持领先，中国汽车工业的机器人密度有了相当大的增长，但仍处于相对较低水平，大约为 305 个单位，原因是由于人口基数导致的大量的汽车生产工人在岗。根据中计年鉴，2013 年中国约有 340 万人在汽车行业进行生产，2014 年约有 2000 万辆汽车在中国生产，占全球汽车生产量的 30% 左右，中国汽车行业对工业机器人的需求量依然十分巨大。 图 23:世界各行业 20142016 年工业机器人供货量资料来源： IFR、东兴证券研究所 图 24:世界各国汽车行业机器人密度114911411129305日本1414德国 美国

37、 韩国 中国 02004006008001000120014001600汽车行业机器人密度 资料来源： IFR、东兴证券研究所 我们认为，中国工业机器人企业在销售量和保有量的增长幅度仍会高于世界平均水平，在专利数、出口量以及技术发展方面未来将会取得长足的进步，中国工业机器人产业将蓬勃发展。 w 中国工业机器人的销售量以及国内外制造商占比提升明显。2012 年以前，中国没有完全自主研发的工业机器人，技术、设备等都是国外的制造商提供；2013 年， 中国出现国内制造商，且直至 2014 年在国内占比不断扩大，2015 年国内制造商销售工业机器人占全国销售量约为 29%，相比 2014 年提高了约

38、7%。从整体上看， 得益于“中国制造 2025”和中国自主创新能力的提升，中国自主生产的工业机器人呈现指数化增长态势，未来中国自主生产工业机器人市场份额将持续扩大。 图 25:中国工业机器人销售量单位：台 57000360002200022500140004000550065008000600060000 500004000030000200001000002005200620072008200920102011201220132014资料来源： IFR、东兴证券研究所 国外制造商 国内制造商 ：庭无留事的能工巧匠 w 中国工业机器人销量和相关专利数增长迅速。销量数据显示近十年中国工业机器人以

39、 29.03%的复合增长率增长；同时，虽然中国专利总量与国外有很大的差距，但 我们可以看到中国有关上市公司未来发展的巨大潜力，数据显示国内工业机器人有关厂商对工业机器人相关技术的专利年度申请数量在 2006-2015 年的以 45.18%的复合增长率增长，并持续保持强劲的增长势态。我们认为今后国内工业机器人核心技术的专利申请必将越来越多，核心技术国产化指日可待。 图 26:中国机器人相关专利数600300%50049933727616812790622539271012250%400200%300150%200100%10050%00%2003 2004 2005 2006 2007 2008

40、 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015资料来源： IFR、东兴证券研究所 上市公司专利数量增长率 w 国内工业机器人出口量不断增加。经过近 40 年的产业发展，中国工业机器人产业目前处于井喷式发展阶段，并且逐渐得到了国际的认可，IFR 数据显示多功能国内工业机器人出口量在 20062014 年 CAGR 为 51.75%；非多功能工业机器人出口量在 20062014 年的 CAGR 为 25.23%，均呈现爆发式增长趋势。 图 27: 中国工业机器人出口情况单位：台单位：倍 8,0007,595350.00% 6,2585,0411,2711,1781,085

41、1,5 08 3,262 2,1431,473830644178283 318393527545 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 0 20062007200820092010201120122013 2014 300.00% 250.00% 200.00% 150.00% 100.00% 50.00% 0.00% -50.00% -100.00% 多功能机器人出口数量非多功能机器人出口数量多功能增长率非多功能增长率 资料来源： IFR、东兴证券研究所 工业机器人行业产值 2020 年将突破千亿元大关。“十三五”期间，机器人产业将迎来黄金发展期

42、。机器人产业“十三五规划”已经制定完成，将与中国制造 2025重点领域技术路线图一起，构成中国未来机器人产业发展蓝图。根据技术路线图，到 2020年，我国工业机器人年销量将达到 15 万台，保有量达到 80 万台，将较“十二五”末新增 40 万台；到 2025 年，工业机器人年销量将达 26 万台，保有量达 180 万台，较“十二五”末增加 140 万台。预计，到“十三五”末，中国机器人产业集群产值预计突破 1000 亿元。 表 3: 中国工业机器人行业规模测算表（单位：台）20102011201220132014201520162017E2018E2019E2020E保有量 52,30074

43、,30096,000132,000186,000244,000300,000390,000640,000720,000800,000销量14,98022,57726,90236,86057,00268,45987,00096,000113,000133,000156,000资料来源： IFR、东兴证券研究所 我们预测，中国工业机器人保有量在“十三五”期间将保持稳定增长，保守估计将在2020 年达到 100万台的保有量；机器人销量在“十三五”期间将保持每年18%的增速，预计 2020 年达到 15.6 万台的销量。：庭无留事的能工巧匠 增长率（%）保有量（台）2010 2011 2012 201

44、3 2014 2015 2016 2017E 2018E 2019E 2020E0%010%10000020000020%30000030%39000030000024400018600013200052300 74300 9600040000060000050000040%60%50%80000072000064000080000070000070%900000中国工业机器人保有量及增速 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017E 2018E 2019E 2020E销量（台） 增长率（%）0%20000010%1498022577 26902400003

45、686020%6000057002684598000030%960009000010000040%11300012000050%13300016000014000015600060%180000中国机器人销量及增速图 28: 中国工业机器人保有量与增长率预测图 29: 中国工业机器人销量与增长率预测资料来源： IFR、东兴证券研究所资料来源： IFR、东兴证券研究所 3. 突破核心技术进口替代打开利润空间核心零部件依赖进口。2017 年，我国工业机器人 75%的精密减速器从日本进口；伺服电机方面，国内的份额低于 20%；控制系统的份额也较小，约为 20%。 图 30: 核心零部件成本占比和进口

46、占比80%80%75%35%25%15%90% 80%70%60%50%40%30%20%10%0%减速器 伺服电机 控制器 资料来源： 大比特资讯、东兴证券研究所 占成本比例 进口比例 核心零部件成本高昂。由于减速器、伺服电机、控制器分别占机器人整机成本的 35%、3 倍25%、15%，导致中国机器人企业生产成本极高。国内企业往往要以高出国外厂商近的价格购买减速器，以近 2 倍的价格购买伺服电机，使得工业机器人制造商承担的营业成本。以 165 公斤点焊机器人为例，受限于核心技术缺失，国内工业机器人成本远高于国外。 表 4: 国内外机器人成本对比国外机器人国内机器人成本倍数总成本 16.829

47、.91.78机械本体 8减速器 8伺服系统 4.481.82控制系统 0其他 6资料来源： 中国机器人网、东兴证券研究所 3.1 控制系统关键在于标准控制器国内外差距较小，关键在于标准。控制器由于其“神经中枢”的地位和门槛相对较低，国内成熟的工业机器人厂商可以自行开发控制器，保证机器的正常运行。国际 上有 KEBA、倍福、贝加莱等提供控制器底层平台的厂商，这些厂商的技术已经非常成熟，在当前形势下国内专业研发控制器的厂商将面临成本及技术上的劣势，难以形成一定规模。现有的机器人控制器封闭构造，引发开放性差，软件独立性差、容错性

48、差、扩展性差等缺点，简单来说，一款标准化、模块化、可兼容各式机器人设备的控制器将带来新机遇。我国 863 计划中将控制器的开发作为重点研发对象，未来可能出现提供控制器模块的平台型企业。 图 31: 国内控制系统份额份额占比16%14%1%2%3%16%5%6%12%7%6%11%1KUKA 发那科 ABB 安川电机 OTC 爱普生 史陶比尔 那智不二越 川崎重工 柯马 杜尔 现代重工 其他 资料来源： IFR、一点资讯、东兴证券研究所 市场规模潜力巨大。2015 年中国控制器市场规模达 23.1 亿元，同比增长 18%，其中工业机器人控制器占比 15%，约 3.5 亿元。根据 IFR 预测，我

49、国工业机器人销售 ：庭无留事的能工巧匠 量将以 12%的增长率增长，至 2020 年我国控制系统需求量大约为 12 万套，加上旧设备更新等，预计我国工业机器人控制器市场规模将以 25%的复合增长率增长，2020年市场规模约为 11 亿元。 图 32: 国内控制系统销售量预测图 33: 国内控制系统市场规模预测 140000120000100000800006000040000200000单位：套 20152016E2017E2018E2019E2020E需求量 单位：亿元 12 10.68115234120000107000960008530076200680008.5449218756.83593755.468754.3753.5108642020152016E2017E2018E2019E2020E市场规模 资料来源： IFR、一点资讯、东兴证券研究所资料来源： IFR、一点资讯、东兴证券研究所 国外相关领域的主要公司有：日本 FANUC，德国 KUKA， AB