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1、2022 年深度行業分析研究報告 -2-內容目錄內容目錄 1.Tesla Bot助力機器人行業踏上新征程.5 1.1 機器人定義及發展歷程.5 1.2 機器人分類.6 1.3 Tesla Bot 帶來的新變化.7 2.從工業機器人成熟產業鏈中獲得的啟示.9 2.1 替代人工趨勢顯著,中國市場舉足輕重.9 2.2 機器人核心零部件成本占比高,國產替代關鍵環節.11 2.3 我國工業機器人市場規模穩步上升,2024 年超 700 億.18 3.服務機器人:尚未成熟的技術,更大的市場空間.19 3.1 不同應用場景服務機器人均具備廣闊前景.19 3.2 服務機器人當下面臨幾大痛點有望突破.20 3.
2、3 典型人形機器人企業及產品梳理.22 4.Tesla Bot 推出帶來的未來機器人猜想.25 4.1 猜想一:機器人應用場景的進一步拓寬,滲透加速.25 4.2 猜想二:機器人向輕量化、柔性化發展,有望帶動新領域需求.26 4.3 猜想三:未來智能機器人存在與電車共享部分產業鏈體系的可能.27 4.4 猜想四:一站式服務與定制化或成主流,第三方運營有望異軍突起.28 5.建議關注公司.28 5.1 埃斯頓:持續夯實競爭實力,國產工業機器人龍頭.29 5.2 綠的諧波:國內諧波減速器龍頭,盈利能力行業領先.30 5.3 匯川技術:國內工控龍頭,多環節份額領先.31 5.4 禾川科技:工控自動化
3、新星,多領域市占率領先.32 5.5 雙環傳動:業績邁入高速增長,RV 減速器打開成長空間.33 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:機器人主要發展歷程.5 圖表 2:智能機器人產業鏈全景圖.6 圖表 3:機器人分類對比.6 圖表 4:2021 年中國機器人市場品類結構.7 圖表 5:2016-2022E中國工業機器人市場規模.7 圖表 6:2016-2023E中國服務機器人市場規模.7 圖表 7:Tesla Bot 參數展示.8 圖表 8:Tesla Bot 硬件配置.8 圖表 9:Tesla Bot 產業鏈映射梳理.9 圖表 10:我國制造業用人成本持續快速上升.9 圖表 11:總人口上漲趨緩,人
4、口老齡化趨勢顯著.9 vYbWpZ9YkUnXjWvXeXmNaQdN9PnPmMtRnPkPoOqPeRnMwObRqRqQuOpPqOxNpPtQ-3-圖表 12:以機器人為終端的工業互聯架構.10 圖表 13:全球工業機器人銷量及同比增速.10 圖表 14:中國工業機器人銷量占全球總銷量比重.10 圖表 15:中國工業機器人密度仍有較大提升空間.11 圖表 16:機器人產業鏈全景圖.11 圖表 17:2020 年工業機器人成本構成.12 圖表 18:2021 年工業機器人產業鏈毛利率水平.12 圖表 19:相應產業鏈對應企業.12 圖表 20:工業機器人四大家族情況.13 圖表 21:機
5、器人本體品種結構.13 圖表 22:2021 年國內工業機器人結構占比.14 圖表 23:我國工業機器人本體國產占比(%).14 圖表 24:2020 年我國工業機器人本體市場格局.14 圖表 25:減速器主要品類結構.15 圖表 26:RV 減速器與諧波減速器具體介紹.15 圖表 27:2020 年全球機器人減速器市場競爭格局.16 圖表 28:2021 年國內機器人用 RV減速器市場格局.16 圖表 29:2021 年國內機器人用諧波減速器市場格局.16 圖表 30:2020 年我國伺服系統主要市場格局.17 圖表 31:國產品牌伺服電機較國外品牌的技術對比.17 圖表 32:2021 年
6、國內控制器各品牌市場份額.18 圖表 33:預計 2024 年中國工業機器人銷量達 39.7 萬臺.18 圖表 34:我國工業機器人市場規模測算.19 圖表 35:陪伴服務機器人主要品類.19 圖表 36:2019-2025E 年中國商用服務機器人市場規模(億元).20 圖表 37:國內部分服務機器人產品價格詳情.21 圖表 38:目前服務機器人智能化程度有待提升.21 圖表 39:服務機器人當下面臨的主要痛點.22 圖表 40:典型人形機器人公司及產品介紹.22 圖表 41:Atlas 和 BigDog產品示意圖.23 圖表 42:Pepper 在商業場景中的應用.24 圖表 43:優必選
7、Walker 機器人迭代產品.24 圖表 44:Digit 類人機器人搬運貨物.25 圖表 45:個人/家庭服務機器人形成規?;袌龊蟮漠a品需求(部分國家).26 圖表 46:碳纖維材質機器人及零部件.26 圖表 47:柔性化技術可使機器人更具靈活性.27 圖表 48:服務機器人各環節價值量參考.28 圖表 49:服務機器人相較工業機器人產業鏈更為復雜.28 圖表 50:未來機器人商業模式展望.28 -4-圖表 51:產業鏈相關標的估值情況.29 圖表 52:埃斯頓營業收入情況及同比增速.29 圖表 53:埃斯頓歸母凈利情況及同比增速.29 圖表 54:埃斯頓收購情況.30 圖表 55:綠的諧
8、波營業收入情況及同比增速.30 圖表 56:綠的諧波歸母凈利情況及同比增速.30 圖表 57:綠的諧波盈利能力突出.31 圖表 58:匯川技術營業收入情況及同比增速.31 圖表 59:匯川技術歸母凈利情況及同比增速.31 圖表 60:2019 年新一輪組織變革支撐工控龍頭遠航.32 圖表 61:禾川科技營業收入情況及同比增速.32 圖表 62:禾川科技歸母凈利情況及同比增速.32 圖表 63:禾川科技以技術為核心完善產品線.33 圖表 64:雙環傳統營業收入情況及同比增速.33 圖表 65:雙環傳統歸母凈利情況及同比增速.33 圖表 66:雙環傳動毛利率、凈利率情況.34 圖表 67:雙環傳動
9、主要產品毛利率情況.34 圖表 68:雙環傳動 RV 減速器技術成果事記.34 -5-1.Tesla Bot 助力機器人行業踏上新征程助力機器人行業踏上新征程 1.1 機器人定義及發展歷程機器人定義及發展歷程 機器人是一種能夠半自主或全自主工作的機器人是一種能夠半自主或全自主工作的可編程機械系統可編程機械系統。根據國際標準化組織 ISO 標準認為,機器人是具有一定程度的自主能力,可在其環境內運動以執行預期任務的可編程執行機構。機器人主要經歷了三代發展歷程(程序控制機器人、自適應機器人和智能機器人主要經歷了三代發展歷程(程序控制機器人、自適應機器人和智能機器人)。機器人)。20 世紀中葉以來,大
10、規模生產需求催化自動化技術萌生,進而推動機器人技術發展??傮w而言,機器人經歷了從低級到高級的三代發展歷程。第一代:程序控制機器人。第一代:程序控制機器人。第一代機器人完全按照事先裝入到存儲器中的程序步驟進行工作,如果任務或環境發生變化,就要重新設計程序。這類機器人主要模擬人的運動功能,執行拿取、搬運、包裝、機械加工等固定工作。第二代:自適應機器人。第二代:自適應機器人。第二代機器人配備了傳感器,通過視覺、觸覺、聽覺等傳感器獲取作業環境和操作對象信息,由計算機對這些信息進行處理與分析,對機器人發出動作指令。這類機器人能夠隨環境變化來調整自身行為,可應用于焊接、裝配、搬運等工作。第三代:智能機器人
11、。第三代:智能機器人。第三代機器人具有類人特征,除了運動和自適應調整功能,還具有感知交互和思維能力,能夠靈活多變地自主處理復雜問題?,F有機器人僅具有部分智能化功能,真正的智能機器人尚處于研發之中。圖表圖表1:機器人主要發展歷程:機器人主要發展歷程 來源:CSDN,國金證券研究所 相較傳統機器人,智能相較傳統機器人,智能機器人產業鏈將涵蓋機器人產業鏈將涵蓋核心零部件、核心零部件、AI 技術,機器人技術,機器人操作系統,以及上層產品應用幾大環節。操作系統,以及上層產品應用幾大環節。具體來看,智能機器人上游包括AI 芯片、功能零部件、伺服電機、減速器及傳感器等硬件,中游技術支持涉及交互、體感技術、機
12、器學習等,下游不同產品對應汽車、電子、家庭服務、醫療服務等不同場景。-6-圖表圖表2:智能機器人產業鏈全景圖:智能機器人產業鏈全景圖 來源:國金證券研究所 1.2 機器人分類機器人分類 根據應用環境,根據應用環境,可可將機器人分為工業機器人和服務機器人兩大類。將機器人分為工業機器人和服務機器人兩大類。其中,工業機器人是指應用于生產過程與環境的機器人;服務機器人是指除工業機器人以外,用于非制造業并服務于人類的各種機器人,可分為個人/家用服務機器人和專業服務機器人。依據國內機器人產業發展特性,結合特殊環境作業需求,我國進一步將服務機器人分為個人/家用服務機器人、公共服務機器人和特種服務機器人。圖表
13、圖表3:機器人分類對比:機器人分類對比 來源:國金證券研究所 在技術性能方面,工業機器人重視運行精確度,服務機器人更側重于對環在技術性能方面,工業機器人重視運行精確度,服務機器人更側重于對環境的感知能力和人機交互能力。境的感知能力和人機交互能力。服務機器人與工業機器人的明顯區別在于,工業機器人的工作環境都是已知的,而服務機器人所面臨的工作環境絕大多數都是未知的。面對遠比當前工業生產復雜的環境,服務機器人對人工智能技術的要求更高更全面。我國機器人市場目前以工業機器人為主。我國機器人市場目前以工業機器人為主。根據中國電子學會發布的中國機器人產業發展報告(2021 年),2021 年我國機器人市場規
14、模約 839 億元,其中工業機器人市場規模約為 445.7 億元,占比 53.1%;服務機器人市場規模約為 393.3 億元,占比約為 46.9%。其中,服務機器人市場中,公共服務機器人及個人/家用服務機器人的市場規模預計達 302.6 億元,占-7-總市場規模的 36.1%;特種機器人市場規模約為 90.7 億元,占總市場規模的 10.8%。圖表圖表4:2021年中國機器人市場品類結構年中國機器人市場品類結構 來源:IFR,中國電子學會,國金證券研究所 預計預計 2023 年我國工業機器人市場規模接近年我國工業機器人市場規模接近 590 億。億。根據機器人產業發展報告數據統計,我國工業機器人
15、市場規模近 5 年的年均復合增速超12%,現已成為全球第一大工業機器人應用市場。根據國家統計局數據,2021 年全國工業機器人產量達 36.6 萬套,同比增長 44.9%。預計隨著國內下游制造領域的生產智能化和數字化升級的浪潮,工業機器人市場規模前景樂觀,預計 2022 年我國工業機器人市場規模有望接近 500 億元。2023 年我國年我國服務服務機器人市場規模機器人市場規模有望突破有望突破 600 億。億。2016-2021 年我國服務機器人的年均復合增速達 34%,市場規??傮w增速高于工業機器人。近年來人工智能獲得迅速的發展,長期來看,未來人工智能最大的應用市場將出現在服務機器人領域,視覺
16、引導機器人、陪伴服務機器人等新興場景和產品快速發展。隨著消費群體日益強大,服務機器人市場空間更加巨大,預計 2023 年我國服務機器人市場規模將突破 600 億元。圖表圖表5:2016-2022E中國工業機器人市場規模中國工業機器人市場規模 圖表圖表6:2016-2023E中國服務機器人市場規模中國服務機器人市場規模 來源:中國電子學會,國金證券研究所 來源:中國電子學會,國金證券研究所 1.3 Tesla Bot 帶來的新變化帶來的新變化 事件:事件:2021 年 8 月 19 日,特斯拉首席執行官埃隆馬斯克在特斯拉人工智能(AI)日首次宣布正在開發概念人形機器人 Tesla Bot。202
17、2 年 6 月 3日,馬斯克在(AI)日活動中宣布了展示模型,6 月 21 日,馬斯克在卡塔爾經濟論壇上表示,人形機器人 Tesla Bot“Optimus”原型機可能將在今年 9月 30 日(特斯拉第二個 AI DAY)現身。根據馬斯克在 AI Day 現場口徑,計劃于 2023 年將第一版 Tesla Bot 投入生產。90.7,11%445.7,53%109.3,13%193.3,23%特種服務機器人工業機器人公共服務機器人個人/家庭服務機器人30.30%10.30%-8.80%18.90%5.50%11.80%18.20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35
18、%01002003004005006007002016201720182019202020212022E 2023E中國工業機器人市場規模(億元)YOY35.2%34.5%28.1%47.2%36.2%46.0%38.9%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%01002003004005006007002016201720182019202020212022E 2023E中國服務機器人市場規模(億元)YOY-8-根據 AI DAY 公布數據來看,Tesla Bot 機器人又稱作 Optimus,其身高1.72m,重量 57kg,負載 20kg(手臂附加 5kg),行動速
19、度最高可達 8 公里/小時。其中具體技術參數如下:Optimus 將運用 Tesla 最先進的 AI 技術,其頭部配備與 Tesla 汽車相同的智能駕駛攝像頭,內置 FSD 芯片,并基于視覺神經網絡神經系統預測能力的自動駕駛技術驅動,與汽車共用 AI 系統。Optimus 的大腦采用強算力的 DOJO D1 超級計算機芯片,每個 D1 芯片之間無縫連接,相鄰芯片之間的延遲極低,訓練模塊最大程度上實現了帶寬的保留,配合 Tesla 自創的高帶寬、低延遲的連接器,算力高達 9PFLOPs(9 千萬億次)。Optimus 面部采用一塊屏幕板,可以展示信息。外表則由“輕質材料”制成。此外,Optimu
20、s 還擁有人類活動水平的雙手,四肢由 40 個機電執行器控制;雙腳可感應反饋,實現平衡和敏捷動作。圖表圖表7:Tesla Bot參數展示參數展示 圖表圖表8:Tesla Bot硬件配置硬件配置 來源:Tesla AI Day,國金證券研究所 來源:Tesla AI Day,國金證券研究所 Tesla Bot 成本突破仍是當下第一技術要點。成本突破仍是當下第一技術要點。根據馬斯克口徑,“Optimus”量產后預計售價 2.5 萬美元(約合 16.8 萬元人民幣)??紤]到目前處于原型機研發階段,根據 MIR 數據統計,如果 Tesla Bot 采用較為成熟的電機驅動,按照 600 元/個(功率較低
21、產品)以及公布信息的安裝 40 個不同性能電機來看,也要 24000 元人民幣。我們認為核心零部件成本突破是一個緩慢過程,預計本次 Optimus 機器人的單體價格大體將位于 17-30 萬元之間。當下當下 Tesla Bot 最重要的意義在于推動智能機器人產業鏈加速。最重要的意義在于推動智能機器人產業鏈加速。作為機器人的一個特殊門類,人形機器人因為面對不同環境需做成不同反應,其技術難度更多大。細拆一個仿人機身上所需要的基本構造,除去一些軟件裝置如全自動駕駛計算機 FSD(Full Self-Driving computer)進行行為決策與運動控制,Dojo 超級計算機進行神經網絡自動訓練之外
22、,硬件自研創新的空間并不大,預計Tesla會采取與相關元器件廠商合作的方式,將之納入自己的供應鏈中。因此,我們認為本次 Tesla Bot原型機發布最重要的意義在于開啟整個產業的快速發展過程,會促進大量科技企業向人形機器人的方向進軍,未來智能機器人產業趨勢加速到來。-9-圖表圖表9:Tesla Bot產業鏈映射梳理產業鏈映射梳理 來源:國金證券研究所 2.從從工業機器人成熟產業鏈工業機器人成熟產業鏈中獲得的啟示中獲得的啟示 2.1 替代人工替代人工趨勢趨勢顯著,中國市場舉足輕重顯著,中國市場舉足輕重 人口老齡化和勞動力成本上升是兩大不可逆的趨勢。人口老齡化和勞動力成本上升是兩大不可逆的趨勢。我
23、國總人口上漲趨緩,自然增長率持續降低,2021 年 65 歲以上人口占總人口比例達到 11.2%,人口紅利逐漸消失。2011 年-2021 年,我國制造業城鎮單位就業人員年平均工資復合增長率達 9.7%,勞動密集型代工生產為核心的制造業務面臨著勞動成本快速上漲的挑戰,因而機器人替換人工是大勢所趨。圖表圖表10:我國制造業用人成本持續快速上升:我國制造業用人成本持續快速上升 圖表圖表11:總人口上漲趨緩,人口老齡化趨勢顯著:總人口上漲趨緩,人口老齡化趨勢顯著 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 工業自動化持續滲透,工業自動化持續滲透,機器人是智能生產和工業互聯的關鍵要
24、素機器人是智能生產和工業互聯的關鍵要素。當前全球經濟增速放緩,市場需求個性化以及技術產品迭代更新速度快等問題驅0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%012345678910制造業人均工資(萬元)YoY11.97%0%2%4%6%8%10%12%14%自然增長率人口結構:65歲以上占總人口比例-10-使傳統制造模式批量、剛性和大規模退出舞臺,進入一個新的智能制造和工業 4.0 時代。當下工業互聯、信息技術和生產技術方面的突破融合使得機器人能夠超越傳統機械設備的概念,成為一個集大數據、云計算、人工智能為一體的產品,從而賦予機器人以成長性,帶動傳統的工業機器人不斷往其它領域拓展延伸
25、,擔當工業互聯體系的核心載體。圖表圖表12:以機器人為終端的工業互聯架構:以機器人為終端的工業互聯架構 來源:國金證券研究所 工業機器人工業機器人需求穩步上升需求穩步上升,中國市場舉足輕重。,中國市場舉足輕重。2019 年全球經濟下行,受下游汽車,3C 電子等行業需求增量放緩等影響,全球工業機器人市場有所收縮,2020 年雖受疫情影響,但安裝量有所回升,工業機器人市場開始回暖。根據 IFR 預測,2024 年全球工業機器人安裝量可達 51.8 萬臺。其中,中國工業機器人市場連續多年占據主要地位,2020 年銷量占比已達43.75%,預計未來隨著制造業工業化智能化水平的提高,有望在 2025 年
26、實現中國制造 2025提出的工業機器人內資品牌占比 50%的目標。圖表圖表13:全球工業機器人銷量及同比增速:全球工業機器人銷量及同比增速 圖表圖表14:中國工業機器人銷量占全球總銷量比重中國工業機器人銷量占全球總銷量比重 來源:IFR,國金證券研究所 來源:IFR,OFweek,國金證券研究所 中國工業機器人密度中國工業機器人密度仍然仍然較低,較低,同比增速最快同比增速最快。據 IFR 數據統計,2020 年韓國工業機器人密度位居世界首位(932 臺/萬人),新加坡/日本/德國的密度分別為 605/390/371 臺/萬人。中國作為全球工業機器人銷量最大的國家,機器人密度較之發達國家仍處于低
27、位,2020 年中國工業機器人密度僅為246 臺/萬人。但同比增速來看,中國工業機器人密度上升速度最快,預計未來國內工業機器人密度將大幅提高,國內市場潛力巨大。254304400422382384435453486518-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%0100200300400500600全球工業機器人安裝量(千臺)YoY(%)27.17%31.91%39.00%36.49%36.65%43.75%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%201520162017201820192020中國工業機器人銷量占比(%)-11-圖圖表表15:中國
28、工業機器人密度仍有較大提升空間中國工業機器人密度仍有較大提升空間 來源:IFR,國金證券研究所 2.2 機器人核心零部件成本占比高,國產替代關鍵環節機器人核心零部件成本占比高,國產替代關鍵環節 工業機器人本質是一種面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器裝置,靠自身動力和控制能力來實現各種功能。工業機器人產業鏈上游核心零部件包括減速器、伺服系統、控制器;中游是機器人本體制造,下游系統集成包括焊接機器人、搬運機器人、裝配機器人等,應用多用于工業生產制造。圖表圖表16:機器人產業鏈全景圖:機器人產業鏈全景圖 來源:國金證券研究所 高端核心零部件成本占比約高端核心零部件成本占比約 70%以上,產業
29、鏈中盈利能力最高。以上,產業鏈中盈利能力最高。從工業機器人成本構成來看,三大零部件是產業鏈中技術壁壘最高、成本占比最大的環節:控制器、伺服電機和精密減速器,成本占比分別為10%、25%、35%。從盈利水平看,上游零部件的毛利率也相對較高,其中減速器毛利9326053903712892552462247.37%-34.10%7.14%7.23%5.47%11.84%31.55%5.66%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%01002003004005006007008009001000韓國新加坡日本德國瑞典美國中國意大利2020年工業機器人密度(臺/萬人)同比增速(%)-
30、12-率為 40%,伺服系統為 35%,控制器為 25%;中游機器人本體毛利率最低、為 15%;下游系統集成毛利率為 35%。圖表圖表17:2020年工業機器人成本構成年工業機器人成本構成 圖表圖表18:2021年工業機器人產業鏈毛利率水平年工業機器人產業鏈毛利率水平 來源:OFweek,國金證券研究所 來源:OFweek,國金證券研究所 工業機器人產業工業機器人產業相對相對較為成熟,對應較為成熟,對應國內外國內外企業豐富。企業豐富。由于國外技術起步較早,海外零部件企業具有先發優勢。分產業各環節來看,上游核心零部件控制器全球主要為四大家族主導,國內廠商包括埃夫特和埃斯頓等第一梯隊企業,減速器全
31、球市場主要廠商是哈默納科、納博特斯克和住友,國內廠商有綠的諧波和南通振康,伺服系統全球主要廠商為安川、松下和山洋,國內廠商主要為埃斯頓、新時達和匯川技術;中游機器人整機制造全球市場由四大家族主導,國內主要廠商為埃夫特、新松機器人和埃斯頓;下游系統集成全球市場主要被 ABB、庫卡、愛孚迪(FFT)和柯馬(COMAU)占據,國內主要有埃夫特和新時達等廠商。圖表圖表19:相應產業鏈對應企業:相應產業鏈對應企業 來源:國金證券研究所 35%25%15%10%15%減速器伺服系統本體控制器其他40%35%25%15%35%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%減速器伺服系統控制器本體系
32、統集成-13-參考工業機器人參考工業機器人“四大家族”“四大家族”布局布局,機器人全產,機器人全產業業鏈一體化經營是終極模鏈一體化經營是終極模式。式。四大家族布局機器人業務均超過 50 年,機器人技術領先,先發優勢和全產業鏈布局優勢明顯,業務協同性較強,在機器人領域的具有絕對領導地位。通過四大家族的產業鏈布局可以看出,產業鏈一體化模式是終極發展之路。四大家族早期先從事機器人產業鏈相關的業務,隨后拓展至全產業鏈發展的業務模式;關鍵零部件如伺服電機(除庫卡外)、控制器均達到自制,但減速器四大家族仍不能實現自產。圖表圖表20:工業機器人四大家族情況:工業機器人四大家族情況 公司公司 國家國家 開始做
33、機開始做機器人時間器人時間 核心領域核心領域 機器人優劣勢機器人優劣勢 機器人主要應用領域及特機器人主要應用領域及特點點 產業鏈布局產業鏈布局 ABB 瑞士 1969 年 自動化技術、運動控制系統 算法最好,但價格較高 電子電氣/物流搬運“極度嚴謹,實用至上”控制器、伺服電機、本體、系統集成 發那科 日本 1974 年 數控系統、數控機床、機器人 精度十分高,但過載才能不好 汽車制造/電子電器“技藝精湛,整合能力強”控制器、伺服電機、本體、系統集成 安川電機 日本 1977 年 伺服電機、變頻器和運動控制技術 穩定性好,但精度略差 電子電氣/搬運“簡潔實用,性價比高”控制器、伺服電機、本體、系
34、統集成 庫卡 德國 1971 年 世界頂級專營機器人本體及系統集成公司 操作簡單,但故障率高 汽車制造“最為炫酷,愛好黑科技”控制器、本體、系統集成 來源:各公司官網,國金證券研究所 【本體】【本體】目前國內主流的工業機器人目前國內主流的工業機器人為為多關節機器人、多關節機器人、SCARA 機器人和直角坐標機器人和直角坐標機器人機器人。機器人本體結構是機體結構和機械傳動系統,由傳動部件、機身及行走機構、臂部、腕部、手部五部分組成。工業機器人本體按照坐標形式可分為直角坐標型、SCARA 型、多關節型、并聯型等。圖表圖表21:機器人本體品種結構:機器人本體品種結構 來源:國金證券研究所 多關節機器
35、人是當今工業領域中最常見的工業機器人形態之一,多關節機器人是當今工業領域中最常見的工業機器人形態之一,適合用于諸多工業領域的機械自動化作業。它具有固定基座和 46 軸的關節,機械手臂末端工具也可以提供更多的運動選項,也可利用 3D 激光器和機器視覺進行精確、可重復的定位。應用包括焊接、噴漆、鉆孔、攻絲、切割、取放、物料搬運、包裝和組裝。SCARA機器人主要用于:點膠、滴塑、噴涂、包裝、焊接、金屬加工、搬運和上下料行業:汽車制造業、金屬加工業、3c、食品、藥品、化工行業主要用于:焊接、噴涂、上下料、搬運、裝配行業:汽車制造業、3c、食品行業主要用于:搬運、裝配、裝貨、卸貨、焊接、涂層與膠封行業:
36、汽車制造業、3c、食品、藥品、塑料行業主要用于:分揀、搬運、裝箱、金屬切削加工、汽車車輪安裝行業:金屬加工業、汽車制造業、其他運輸設備、食品、藥品、3c、化工行業主要用于:搬運行業:機械、3c、紡織、煙草、醫療、食品、造紙、物流行業坐標機器人多關節機器人并聯機器人工廠用AVG-14-圖表圖表22:2021年國內工業機器人結構占比年國內工業機器人結構占比 來源:MIR,國金證券研究所 國內不斷涌現技術型本土企業,國產化率不斷提升。國內不斷涌現技術型本土企業,國產化率不斷提升。經過多年發展,國產核心零部件體系已經基本構建完畢,國產本體的迅速起量,據 CRIA 與IFR 統計,2018 年中國自主品
37、牌機器人銷售 4.36 萬臺,同比增長 15.3%;外資機器人銷售 11 萬臺,同比下降 7.2%,兩者占比分別為 28.3%和 71.7%根據埃斯頓年報顯示,2021 年國產機器人品牌在國內出貨量市占率達32.8%。我國自主品牌工業機器人的市場份額正在逐步提升。圖表圖表23:我國工業機器人本體國產占比(:我國工業機器人本體國產占比(%)圖表圖表24:2020年我國工業機器人本體市場格局年我國工業機器人本體市場格局 來源:MIR,國金證券研究所 來源:中國機器人網,國金證券研究所 【減速器】【減速器】減速器是一種精密的動力傳達機構,其利用齒輪的速度轉換器,使伺服電機在一個合適的速度下運轉,并精
38、確地將轉速降到工業機器人各部位需要的速度,提高機械體剛性的同時輸出更大的力矩。63%30%4%3%垂直多關節機器人SCARA機器人協作機器人Delta機器人18%20%20%22%23%30%33%0%5%10%15%20%25%30%35%2015201620172018201920202021中國內資工業機器人市占率(%)10%8%7%6%5%4%2%2%2%1%53%發那科愛普生ABB安川機電庫卡雅馬哈三菱不二越埃斯頓上海東芝機械-15-圖表圖表25:減速器主要品類結構:減速器主要品類結構 來源:國金證券研究所 RV 減速器和諧波減速器減速器和諧波減速器是工業機器人最主流的精密減速器是工
39、業機器人最主流的精密減速器。根據機器人協會統計,全球范圍內機器人行業應用的精密減速機可分為 RV 減速機、諧波減速機和 SPINEA 減速機,三者的市場銷售數量占比約為 40%、40%、20%。RV 減速器由于具有更高的剛度和回轉精度,一般放置在機座、大臂、肩部等重負載的位置,而諧波減速器一般放置于放置在小臂、腕部或手部。圖表圖表26:RV減速器與諧波減速器具體介紹減速器與諧波減速器具體介紹 指標指標 RVRV 減速器減速器 諧波減速器諧波減速器 技術特點 通過多級減速實現傳動,一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成,組成的零部件較多。通過柔輪的彈性變形傳遞運動,主要由柔輪、剛輪
40、、波發生器三個核心零部件組成。與 RV 及其他精密減速器相比,諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降。產品性能 大體積、高負載能力和高剛度 體積小、傳動比高、精密度高 應用場景 一般用于多關節機器人中機座、大臂、肩部等重負載的位置 主要用于機器人的小臂、腕部或者手部 終端領域 汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使用配有 RV 減速器的重負載機器人 3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常使用由 R 諧波減速器組成的 30kg 負載以下的機器人。價格區間 5000-8000 元/臺 1000-5000/臺 來源:綠的諧波招股說明書,國金證券研究所 日本兩大減速器巨頭壟斷全球市場份額接近
41、日本兩大減速器巨頭壟斷全球市場份額接近 75%。對于高精度機器人減速器,日本具備絕對領先優勢,目前全球機器人行業 75%的精密減速機被日本的哈默納科和納博特斯克兩家壟斷,包括 ABB、發那科、庫卡等國際主流機器人本體廠商的減速器均由上述兩家公司提供。-16-圖表圖表27:2020年全球機器人減速器市場競爭格局年全球機器人減速器市場競爭格局 來源:OFweek,國金證券研究所 國產諧波減速器國產諧波減速器替代趨勢替代趨勢相對明顯相對明顯,國產,國產 RV 減速器接受度減速器接受度正在正在提高。提高。從產品類型來看,國產諧波減速器替代相對明顯,目前已涌現如綠的、來福等優質廠商,2021 年僅綠的諧
42、波已達到 25%的市場份額。相較之下,RV減速器有較高的技術和投資門檻,減速器龍頭廠商納博特斯克占據一半以上市場份額,剩余競爭格局較為分散,如雙環傳動、南通振康、中大力德等開始出現,其中雙環傳動占比最高,2021 年 RV 減速器市占率達 14%。圖表圖表28:2021年國內年國內機器人用機器人用RV減速器市場格局減速器市場格局 圖表圖表29:2021年國內年國內機器人用機器人用諧波減速器市場格局諧波減速器市場格局 來源:GGII,國金證券研究所 來源:GGII,國金證券研究所【伺服系統】【伺服系統】伺服系統又稱隨動系統,是用來精確地跟隨或復現某個過程的反饋控制系統。它的主要任務是按控制命令的
43、要求、對功率進行放大、變換與調控等處理,使驅動裝置輸出的力矩、速度和位置等達到靈活方便的效果。一個典型的伺服系統包含有伺服驅動器和伺服電機,以及伺服反饋裝置(編碼器)。目前編碼器通常嵌入于伺服電機。目前我國伺服供應商由國外品牌主導,國內企業處于成長階段。目前我國伺服供應商由國外品牌主導,國內企業處于成長階段。根據 MIR數據統計,在 2020 年的伺服市場中,前三名仍被日系伺服品牌牢牢占據,合計占比達 40%,其中安川占比 11.3,排名第一位,緊隨其后的是松下(10.5%)和三菱(9.9%)。日臺系廠商業績普遍下滑;國內伺服企業增長迅速,以匯川、禾川技術和埃斯頓比較典型,2020 年國內市場
44、份額分別為9.8%/3.0%/2.0%。60%15%10%5%10%日本納博特斯克日本哈默納科日本住友SPINEA其他53%14%5%4%4%3%3%14%納博特斯克雙環住友飛馬中大力德南通振康智同其他36%25%8%7%6%4%4%10%哈默納科綠的諧波來福新寶同川大族福德其他-17-圖表圖表30:2020年我國伺服系統主要市場格局年我國伺服系統主要市場格局 來源:MIR,禾川科技招股說明書,國金證券研究所 我國高端伺服電機與日系我國高端伺服電機與日系/歐美系相比歐美系相比部分指標部分指標表現表現較弱。較弱。主要體現為響應度、功率密度、穩定性和工作精度等指標較弱。其中,電機編碼器芯片依賴進口
45、是導致國產伺服電機不能完全替代進口產品的主要原因,國產伺服電機在復雜工況環境時的性能大打折扣,也是阻礙國產伺服電機進軍高端市場的重要原因之一。國產品牌伺服電機的發展迅速,伺服電機自主配套能力已現雛形。國產品牌伺服電機的發展迅速,伺服電機自主配套能力已現雛形。目前我國企業在中低端伺服領域已經可以實現大規模量產,以性價比的優勢滿足中小型和經濟型用戶的需求,涌現出埃斯頓、匯川技術、禾川科技等 20 余家較大規模的伺服電機品牌,許多國產產品在技術上與日系產品接近。圖表圖表31:國產品牌伺服電機較國外品牌的技術:國產品牌伺服電機較國外品牌的技術對比對比 指標指標 國產品牌國產品牌 國外品牌國外品牌 響應
46、能力(通過帶寬體現)一般為帶寬為 1-2kHz 左右 安川電機可以實現 3.1kHz 功率密度 外形較長表面粗糙,能量密度小,難適應工業機器人電機狹小的安裝空間 體積小、質量小、軸向尺寸短 工作密度(由編碼器決定)國產主流絕對值編碼器處于低于 20 位絕對值水平;編碼器芯片依賴進口 編碼器分辨率突破 24 位 穩定性 面臨過載等較為復雜工況環境時,性能大打折扣 穩定性良好,日系產品很優秀 來源:安川電機官網,OFweek,國金證券研究所 【控制【控制系統系統】機器人控制系統相當于機器人的大腦,對機器人的性能起著決定性的影響,主要任務是控制機器人在工作空間中的運動位置、姿態和軌跡,操作順序及動作
47、的時間等。它同時具有編程簡單、軟件菜單操作、友好的人機交互界面、在線操作提示和使用方便等特點。在工業機器人領域,控制器與本體一樣,一般由機器人廠家自主設計研發,以保證穩定性和維護技術體系??刂破鞯氖袌龇蓊~基本和機器人本體保持一致??刂破鞯氖袌龇蓊~基本和機器人本體保持一致。相對于減速器而言,控制器市場集中度略低。以發那科、安川、庫卡、ABB 為代表的四大家族普遍采用自產自用的生產模式,四大家族的控制器合計占據約 53%的市場份額,其中發那科占比為 16%,庫卡占比為 14%,ABB 為 12%,安川為 11%。國內控制器份額約為 16%。日本安川,11.3%日本三菱,10.5%日本松下,9.9%
48、匯川技術,9.8%臺灣臺達,9.4%德國西門子,6.4%禾川科技,3.0%埃斯頓,2.5%日本歐姆龍,2.4%奧地利貝萊德,2.3%法國施耐德,1.9%日本富士,1.8%其他,28.2%-18-圖表圖表32:2021年國內控制器各品牌市場份額年國內控制器各品牌市場份額 來源:OFweek,國金證券研究所 總體來看,產業鏈供應逐步國產化趨勢明顯總體來看,產業鏈供應逐步國產化趨勢明顯,國內企業有望實現技術突破,國內企業有望實現技術突破??刂葡到y差距縮小,伺服系統和減速機有望突破??傮w來看,目前我國企業在控制系統方面已經取得明顯進步,在硬件方面已經可以媲美國外產品,但是在控制算法方面有待提高。在伺服
49、系統和減速器板塊,我國現有技術仍然與國外廠商有一定差距,但國內廠商已經開始攻破伺服電機、諧波減速器等核心零部件的部分難題,有望取得更大進展。如綠的諧波、匯川技術、禾川科技、雙環傳動、固高科技(未上市)等企業在關鍵零部件的研制方面取得明顯突破。2.3 我國工業機器人市場規模穩步上升,我國工業機器人市場規模穩步上升,2024 年超年超 700 億億 預計預計 2024 年國內工業機器人銷量可達年國內工業機器人銷量可達 40 萬臺。萬臺。更新銷量方面,假設工業機器人保有量為 10 年更新,參考 12-14 年國內工業機器人銷量平均值,則2024 年理論更新銷量在 3.9 萬臺左右;新增銷量方面,考慮
50、到制造業人口紅利漸退,未來制造業工人人數以每年以 5%6%速度下降。根據 IFR 統計,2021 年中國工業機器人密度同比增速 33%,假設 2022-2024 年繼續保持 27%-30%左右增長,則 2024 年密度可達到 691 臺/人左右,對應國內工業機器人保有量可達到 209 萬臺左右,同期新增銷量 35.8 萬臺。因此合計 2024 年中國工業機器人整體銷量達 39.7 萬臺左右。圖圖表表33:預計預計2024年中國工業機器人銷量達年中國工業機器人銷量達39.7萬臺萬臺 時間時間 中國工業機中國工業機器人銷量器人銷量(萬臺)(萬臺)YoY(%)中國工業機中國工業機器人保有量器人保有量
51、(萬臺)(萬臺)YoY(%)密度(臺密度(臺/萬人)萬人)YoY(%)對應基對應基數數(人)(人)YoY(%)理論更新理論更新銷量(萬銷量(萬臺臺)理論新增理論新增銷量(萬銷量(萬臺)臺)2010 1.5 5.2 15 3467 2011 2.3 50.7%7.4 42.3%18 20.0%4111 18.59%2.2 2012 2.3 1.8%9.7 31.1%23 27.8%4217 2.59%2.3 2013 3.7 59.1%13.3 37.1%25 8.7%5320 26.14%3.6 2014 5.7 56.2%18.9 42.1%36 44.0%5250-1.32%5.6 201
52、5 6.9 20.1%25.6 35.5%51 41.7%5020-4.39%6.7 2016 9.7 40.8%34.9 36.3%71 39.2%4915-2.07%9.3 2017 15.6 61.8%50.1 43.6%108 52.1%4639-5.63%15.2 2018 15.4-1.4%64.9 29.5%140 29.6%4636-0.07%14.8 2019 14.1-8.8%78.3 20.6%187 33.6%4187-9.68%13.4 2020 16.8 19.6%94.3 20.4%246 31.6%3833-8.45%16.0 2021 24.8 47.9%11
53、7.3 24.4%327 33.0%3584-6.50%1.88 23.0 2022E 28.1 12.9%143.3 22.2%425 30.0%3369-6.00%2.02 26.0 2023E 32.8 16.8%173.3 20.9%544 28.0%3184-5.50%2.74 30.0 2024E 39.7 21.1%209.1 20.7%691 27.0%3025-5.00%3.89 35.8 發那科,16%庫卡,14%ABB,12%安川,11%愛普生,7%OTC,6%史陶比爾,6%那智不二越,5%川崎重工,3%其他,20%發那科庫卡ABB安川愛普生OTC史陶比爾那智不二越川崎重
54、工其他-19-來源:IFR,Ofweek,GGII,國金證券研究所 預計預計 2024 年我國工業機器人市場空間可達年我國工業機器人市場空間可達 715 億元。億元。結合前文預計 2024年我國工業機器人銷量 39.7 萬臺,假設工業機器人均價在 18 萬元左右,則對應本體市場可達 715 億元,同時我國系統集成市場規模約為工業機器人本體市場 3 倍左右,則對應本體與系統集成收入復合增速達 17.0%。圖表圖表34:我國工業機器人市場規模測算:我國工業機器人市場規模測算 指標指標 20212021 2022E2022E 2023E2023E 2024E2024E 工業機器人銷量(萬臺)24.8
55、 28.1 32.8 39.7 YoY(%)47.9%12.9%16.8%21.1%均價(萬元)18 18 18 18 本體市場規模(億元)446 506 590 715 YoY(%)13.3%16.7%21.0%系統集成市場(億元)1339 1517 1771 2144 來源:IFR,國金證券研究所 3.服務機器人:尚未成熟的技術,更大的市場空間服務機器人:尚未成熟的技術,更大的市場空間 3.1 不同應用場景服務機器人均具備廣闊前景不同應用場景服務機器人均具備廣闊前景 結合 Tesla Bot 本次發布的 Optimus 人形機器人來看,鑒于當下技術考量,我們認為該人形機器人目前最主要應用場
56、景可能聚焦在個人/家用或者公共服務(即商用)領域,即服務機器人。其可能應用的場景有:陪伴服務、家務清潔、導覽、物品配送等。陪伴服務:陪伴服務:主要應用于家庭場景,當下主要有老年陪伴機器人,兒童教育陪伴機器人和病人陪護機器人三種。該類型的服務機器人要求具備自主導航和避障功能,可以通過語音和觸屏實現交互,同時也要配備相關檢測設備。圖表圖表35:陪伴服務機器人主要品類:陪伴服務機器人主要品類 來源:阿里云,國金證券研究所 -20-家務清潔家務清潔:家務清潔類機器人的技術門檻相對較高,與家用掃地機器人不同,其功能更具復雜性,要求具備能處理更多復雜場景和突發狀況,對地圖構建、環境感知、導航定位、路徑規劃
57、、運動控制等要求更高。而且該應用場景具備發散性,預計隨著技術迭代的進一步成熟,將來可運用到公共場所如辦公室,展館以及酒店等商用場景,代替人工效果最為明顯。參考當下 2021 年商用清潔機器人接近 160 億的市場規模,前景廣闊。物品配送:物品配送:終端配送服務機器人可應用在酒店、餐飲以及物流領域。當下根據 NCBD 數據顯示,2021 年我國僅送餐機器人市場規模就達 24.3 億元,這與餐飲行業人員流動性大、招工難以及疫情等影響有關。根據馬斯克在AI Day 口徑來看,“Optimus”可提 45 磅(約 20 公斤)的物品,時速 8 公里,預計在物品配送領域亦會有所滲透。導覽:導覽:該品類主
58、要融合了人工智能、機械電子、通信和傳感器、計算機等技術,通過計算控制平臺和人機交互系統,提供室內導航、語音講解、信息檢索、互動問答等多種服務。在導覽機器人的結構設計中,一般由人工智能層(語音識別、視覺導航、人機交互等模塊)、控制協調層(計算控制平臺、驅動控制系統、擴展模塊等)和運動執行層構成。目前可以運用在圖書館、展廳、商城、酒店等領域。中國商用服務機器人市場空間巨大,服務機器人形成規?;逃煤?,預計中國商用服務機器人市場空間巨大,服務機器人形成規?;逃煤?,預計為其重點滲透的藍海市場。為其重點滲透的藍海市場。服務機器人技術一旦相對成熟且消費市場需求確定形成規?;逃煤?,根據億歐咨詢預測,20
59、25 年中國商用服務機器人市場規??蛇_ 1159.5 億元,是其人形機器人重點滲透的藍海市場。圖表圖表36:2019-2025E年中國商用服務機器人市場規模年中國商用服務機器人市場規模(億元)(億元)來源:2021 中國商用服務機器人市場研究報告,國金證券研究所 3.2 服務機器人當下面臨幾大痛點有望突破服務機器人當下面臨幾大痛點有望突破 服務機器人成本價格高是限制量產的最大痛點服務機器人成本價格高是限制量產的最大痛點。對于大眾消費者來說,智能服務機器人售價較高,如前文提及到的控制器、伺服電機和減速器等核心零部件制造成本較高,占機器人整機產品成本的 70%左右。加之服務機器人屬于消費類產品,其
60、迭代更新技術較快,所以整體高價格是目前難以被大眾廣泛接受的核心問題。26.458.1159.9246.2386.9595.9749.129.343.5111.7160.5207.7273.83482.44.811.921.362.448.362.40%20%40%60%80%100%120%140%160%180%02004006008001000120014002019202020212022E2023E2024E2025E商用清潔機器人終端配送機器人講解引導機器人年增長率-21-圖表圖表37:國內部分服務機器人產品價格詳情:國內部分服務機器人產品價格詳情 企業名稱企業名稱 主要產品主要產品
61、 售價售價 南大電子 智慧型服務機器人 18 萬 銳曼 銳曼服務機器人 25 萬 睿博天米 Temi 服務機器人 3 萬 穿山甲 愛麗絲服務機器人 十幾萬 優必選 Walker 仿人機器人 20 萬左右 康力優藍 優友 U05 服務機器人 十幾萬 創澤智能 創創服務機器人 20 萬 瞳步智能 迎賓講解服務機器人 5-20 萬 來源:各公司官網,國金證券研究所 找準市場需求是當下服務機器人形成規模市場的前提。找準市場需求是當下服務機器人形成規模市場的前提。結合本次發布的Tesla Bot 機器人來看,即使實現商業化量產,其 16 萬左右的商用價格勢必需要找到確定的市場需求才能帶來規?;?。不同
62、于 Tesla 新能源汽車近 10 年的發展以及當下明確的消費者需求,服務機器人本身高端定位要求消費者在某一特定領域對其具有必要需求性。目前來看,服務機器人的家用/個人性更強,不同于通用機械。鑒于技術和實用性考量,我們認為當下開發某一細分品類服務機器人,然后找準是運用在家務、陪伴、教育還是商務等特定場景是形成規?;南葲Q條件。智能化程度仍是未來機器人重點突破的方向。智能化程度仍是未來機器人重點突破的方向。傳統的機器人單體一般是由管理者輸入指令或設定程序參數后,按部就班完成所需要任務。服務機器人對智能化、感知能力的要求更高,要求可以進行人臉識別、語音交互、路徑規劃等。但綜合來看,現有機器人產
63、品受成本預算與技術水平等因素的諸多限制多處于功能相對簡單、初步智能的形態。圖表圖表38:目前服務機器人智能化程度有待提升:目前服務機器人智能化程度有待提升 指標指標 詳情詳情 軟件方面 1.多模態感知、環境建模、優化決策、虛實整合等關鍵技術的缺位導致人機交互體驗與人機協作效能不佳;2.物聯網、云計算、大數據等技術的應用不足導致難以充分利用海量共享數據與計算資源,機器人產品的服務能力受限;3.識別、情感交互、深度學習、類腦智能等人工智能技術尚處于起步階段,算力與算法極限不斷被突破,機器人智能化功能和內涵略顯粗糙。硬件方面 精細機電系統和相關操控技術,以及機器人整體設計還有很大進步空間,使得現階段
64、的智能機器人還不能很好地完成類人肢體的物理動作,無法提供更靈巧細致、安全可靠和據成本效益的服務。運維方面 企業需要對全國甚至海外市場的多點位機器人進行部署,從系統調度、監控觀測、預警防控到日志服務等多方面的高效協同管控、一站式運維,都面臨終端監控與運維的難題。來源:阿里云,國金證券研究所 隱私、安全和數據保護問題亟待解決。隱私、安全和數據保護問題亟待解決。未來智能機器人在交互和數據處理上技術將更加成熟和復雜。則對應的在人機交互過程中機器人會持續收集用戶以及環境的圖像、聲音、行為數據等,尤其是家庭/個人服務機器人,其面向的消費者多有隱私信息,這些關乎安全的數據有的在本地處理,有-22-的在云端處
65、理,如何保證這些數據安全而不被竊取、攻擊也是大數據時代必須重視的問題。圖表圖表39:服務機器人當下面臨的主要痛點:服務機器人當下面臨的主要痛點 來源:國金證券研究所 3.3 典型人形機器人企業及產品梳理典型人形機器人企業及產品梳理 當下人形機器人對應下游應用場景各有不同,以波士頓動力為代表的產品如 Atlas 主要用于搜索和拯救任務(目前仍處于研發階段,尚未商用);軟銀集團合作研發的 pepper 主要應用于商用和教育領域;國內典型企業優必選 2021 年推出的服務機器人 Walker X 用于家庭和辦公;Agility Robotic旗下的 Digit 可以用于物流、倉庫和工業檢測。圖表圖表
66、40:典型人形機器人公司及產品介紹:典型人形機器人公司及產品介紹 公司公司 主要產品主要產品及參數及參數 下游應用場景下游應用場景 Boston Dynamic Atlas,高 175m,重 82kg,速度5.4km/h,自由度 28 搜索和營救任務 Aldebaran Robotics/軟銀 Pepper,高 1.20m,重 29kg,速度3km/h,自由度 20 商用和教育服務領域 優必選 Walker X,高 1.30m,重 63kg,速度3km/h,自由度 41 家庭和辦公服務領域 Agility Robotic Digit,高 1.55m,重 42.2kg,自由度16 物流、倉庫和工
67、業檢測 Tesla Optimus(尚未發布),高 1.72m,重56kg,速度 8km/h,自由度 40 等待發布 來源:各公司官網,國金證券研究所 【Boston Dynamic】公司介紹:公司介紹:波士頓動力是一家美國的工程與機器人設計公司,他們將動態控制和平衡原理與復雜的機械設計,尖端的電子設備以及用于配備感知、導航和智能功能的高性能機器人的下一代軟件結合在一起。此公司的著名產品包含在國防高等研究計劃署(DARPA)出資下替美國軍方開發的四足機器人:波士頓機械狗 BigDog,以及 DI-Guy,一套用于寫實人類模擬的現成軟件(COTS)。典型產品:典型產品:Atlas 是一款雙足類人
68、機器人,由美國波士頓動力公司為主開發,和由美國國防部國防高等研究計劃署(DARPA)的資助和監督。最新版Atlas 機器人大約 175 cm(5 英尺 9 英寸)高,重量為 180 磅(82 千克)。服務機器人當下面臨的主要痛點成本價格高明確的規?;袌鲂枨箅[私、安全與數據保護智能化程度升級-23-Atlas 設計用于在戶外和建筑物內部操作。它專門用于移動操縱,擅長在廣泛的地形上行走,包括雪地。Altas 采用電動和液壓驅動,使用身體和腿部的傳感器進行平衡,并在其頭部使用光學雷達和立體傳感器,以避免障礙物,評估地形,幫助導航和操縱對象。圖表圖表41:Atlas和和BigDog產品示意圖產品示意
69、圖 來源:公司官網,國金證券研究所【Aldebaran Robotics】公司介紹:公司介紹:創建于 2005 年,總部位于法國巴黎,并在中國上海和美國設立辦事處。Aldebaran robotics 自主研發,生產和銷售仿人智能機器人。有超過 1500 臺 nao 機器人分布在 35 個國家和地區,作為開放式平臺應用于計算機科學、數學、物理、人工智能、機械自動化、通信工程、心理學、醫療和企業管理營銷等與人類工作生活息息相關的各個領域。典型典型產品:產品:Pepper 是一款人形機器人,由法國 Aldebaran Robotics 和日本軟銀集團共同研發的,是個會判讀情感的個人化機器人。它配備
70、了語音識別技術、呈現優美姿態的關節技術,以及分析表情和聲調的情緒識別技術,通過視野系統來察覺人類的微笑、皺眉以及驚訝,通過語音識別系統來識別人類的語音語調。在商用和教育領域應用場景均很豐富。-24-圖表圖表42:Pepper在商業場景中的應用在商業場景中的應用 來源:公司官網,國金證券研究所【優必選】【優必選】公司介紹:公司介紹:優必選是中國第一家將人形機器人商業化的公司,從人形機器人的核心源動力伺服舵機研發起步,逐步推出了消費級人形機器人、商業人形機器人、智能家居機器人和積木機器人系列。典型產品典型產品:Walker X 身高 1.3 米、體重 63 公斤,具備由 41 個高性能伺服關節構成
71、的靈巧四肢以及多目立體視覺、全向聽覺等感知系統。其中,通過步態規劃與控制技術升級,更快更穩行走,行走速度最快可達 3km/h,還可以在 20 度斜坡行走,實現“坡度實時自適應”。Walker X 針對多項技術進行了升級。例如,采用 U-SLAM 視覺導航技術,實現自主規劃路徑;基于深度學習的物體檢測與識別算法、人臉識別等,可以在復雜環境中識別人臉、手勢、物體;升級手眼協調等 AI 和機器人集成技術,可提供更加精準靈活的服務。圖表圖表43:優必選:優必選Walker機器人迭代機器人迭代產品產品 來源:CSDN,國金證券研究所 -25-【Agility Robotics】公司介紹:公司介紹:Agi
72、lity Robotics 是一家腿式機器人制造商,創立于 2015 年,總部位于美國,提供具有移動性和操縱能力的類人機器人。Agility Robotics 雖然是一家新公司,但團隊是由 ATRIAS 機器人背后的成熟研發人員組成。典型產品:典型產品:Digit 于 2019 年 2 月 26 日宣布推出,是 Agility 的第一臺機器人 Cassie 之后的第二臺機器人,其外觀與一個成年人類似,可以借助自帶傳感器進行半自動導航,其手臂可以搬動 18kg 的箱子。從公司發布視頻可以看出,Digit 可以應用于多種行業,包括物流、倉儲、工業環境等領域。圖表圖表44:Digit類人機器人搬運貨
73、物類人機器人搬運貨物 來源:公司產品宣傳視頻,國金證券研究所 4.Tesla Bot 推出帶來的推出帶來的未來機器人未來機器人猜想猜想 4.1 猜猜想一:機器人應用場景的進一步拓寬,滲透加速想一:機器人應用場景的進一步拓寬,滲透加速 前文介紹到工業機器人的下游具有相似性,應用場景已經從汽車、電子拓展到金屬制品、家電、鋰電、光伏等行業,目前工業機器人產業鏈已較為成熟,當下是國產品牌加速進口替代的階段。而服務機器人發展較晚,其最終目標是滿足和服務消費者需求。預計未來隨著產品種類的不斷豐富,服務機器人將向各行業進一步滲透。在個人在個人/家庭服務領域,家庭服務領域,掃地機器人、教育機器人、陪伴機器人等
74、現有產品技術升級,進一步便利和豐富人們的日常生活;在公共服務領域,在公共服務領域,集迎賓、導購與銷售功能為一體的導覽機器人更加智能化,通過智能技術打造新零售場景,提升零售行業智能水平。此外,餐廳、酒店、銀行、場館等特定場景將引進服務機器人,創新服務業態;在特種服務領域,在特種服務領域,具備精密操作優勢的醫療機器人,以及適用于水下、搜救、空間探測、核環境等極端危險環境的服務機器人將逐漸落地應用。以個人以個人/家庭服務機器人為例,規?;袌龀墒旌?,預計產品需求家庭服務機器人為例,規?;袌龀墒旌?,預計產品需求接近接近6800 萬萬臺量級。臺量級。鑒于美國以及日本機器人技術較為先進,我們選取 202
75、1年美、日、中三國家庭戶數作為基數,考慮到個人/家庭服務機器人本身定位高端,價格較貴,具備該消費能力的家庭占比總戶數 10%,每家一臺用作協助人們日常生活,則大致測算可得在機器人規?;袌龀墒旌?,其產品需求可接近 6800 萬臺量級左右。-26-圖表圖表45:個人:個人/家庭服務機器人形成規?;袌龊蟮漠a品需求(部分國家)家庭服務機器人形成規?;袌龊蟮漠a品需求(部分國家)指標指標 美國家庭戶數(萬戶)12680 日本家庭戶數(萬戶)5572 中國家庭戶數(萬戶)49416 合計家庭戶數(萬戶)67668 滲透率假設(%)10%使用服務機器人家庭戶數(萬戶)67676767 對應個人/家庭服務
76、機器人臺數(萬臺)67676767 來源:美國人口普查局,日本放送協會(NHK),中國統計年鑒,國金證券研究所 4.2 猜猜想二:機器人向輕量化、柔性化想二:機器人向輕量化、柔性化發展發展,有望帶動新領域需求,有望帶動新領域需求 如同汽車對于輕量化的需求,機器人單體結構笨重不僅影響機器人的運動特性,驅動電機也需提供更高的輸出力矩,能源損耗更多,限制了承載機器人的承載上限。根據 AI Day 公布參數來看,Tesla Bot 機器人身高1.72m,重量 57kg 左右,這意味內里的零部件輕量化程度高,精密度高,因此輕量化是未來機器人領域需要重點突破的方向。目前機器人的輕量化主要是通過使用新材料目
77、前機器人的輕量化主要是通過使用新材料的的方式實現。方式實現。前者主要使用低密度的新型材料,如利用碳纖維等復合材料制作機械臂。根據機器人輕量化材料應用的研究進展表示,與傳統的材料相比,碳纖維具有強度高、剛度高、質量輕、耐疲勞、耐腐蝕、可設計性強等多方面的優勢。對于一些精密機器人的關鍵部件,應用復合材料可以大大提升機械設備整體性能。比如,機器人關節處需要承受高運轉的工作負荷,并且磨損大、應力大,使用碳纖維復合材料可以實現輕量化,從而減少因自重產生的磨損,滿足生產制造需求。同時,參考現在應用于風電、新能源汽車、節能電梯等方面的稀土永磁材料,其制成的稀土釹鐵硼電機作為目前在體積、重量、能耗等方面具都備
78、綜合優勢的電機,未來可能在機器人上得到廣泛應用。同樣,這次 Tesla AI DAY 公布的 Optimus 參數中,嘗試采用輕量化材料作為表面皮膚來實現人形機器人的靈活運動,亦將提供想象。圖表圖表46:碳纖維材質機器人及零部件:碳纖維材質機器人及零部件 來源:國金證券研究所 機器人柔性化使其具備更強的適應能力和機器人柔性化使其具備更強的適應能力和靈活性靈活性。根據國際機器人協會的調查數據顯示,全球工業界只解決了 3%-4%的規則剛性物品的自動化生產-27-搬運問題,剩余 95%以上的柔性異形、易損物品仍在使用人工上下料。我們猜想未來機器人將從材料和形態結構兩個方面進一步實現柔性化。材料方面材
79、料方面,將有更多機器人開始嘗試由可產生大應變的柔軟彈性材料制造,如硅膠、形狀記憶合金(SMA)、電活性聚合物(EAP)等新材料。以形狀記憶合金為例,其可根據溫度自動改變形狀,采用這種材料的集成機器機械手不僅可以記住多類不同形狀,而且可以實現彎曲、變短以及抓取物體等多類不同的動作;形態結構方面,形態結構方面,參考 Tesla Bot人形機器人,需要在關節末端加裝多個傳感器,要求其可以根據實際需求調整夾爪力度,實現對不同類型和尺寸物體的位置自適應抓取,相比傳統夾爪靈活性更高。圖表圖表47:柔性化技術可使機器人更具靈活性柔性化技術可使機器人更具靈活性 來源:國金證券研究所 4.3 猜想三:猜想三:未
80、來智能機器人存在與電車共享部分產業鏈體系的可能未來智能機器人存在與電車共享部分產業鏈體系的可能 縱觀縱觀 Tesla 發展歷程發展歷程,公司公司一直一直擁有擁有產業鏈技術垂直整合和遷移產業鏈技術垂直整合和遷移的能力的能力。自 Tesla 創立以來,便開始不斷拓展其業務生態圈,從電動汽車的研發制造向自動駕駛等業務進行垂直整合,2010 年上市后,公司業務包括充電樁建設、鋰電池生產、自動駕駛系統開發和 FSD 芯片研發等。正如 2021 年AI Day 上馬斯克所說,Tesla 可以說是全球最大的機器人公司,因為其開發的新能源汽車就像輪子上的半感知機器人。我們認為 Tesla Bot 未來將可能與
81、電動車共享零部件供應、AI和芯片等技術。借鑒當下新能源汽車產業鏈情況,我們認為未來智能人形機器人各環節價值量與當下電車產業鏈具有一定相似性:動力系統動力系統價值量最高,占價值量最高,占 35%左右。左右。參考電車情況,我們認為動力系統包括能源電池系統和執行機系統(傳動、控制器、減速器、防震器等)。其中執行機系統價格更貴,占 25%以上。未來智能機器人中的永磁電機使用量會多于整車,量產后電機可能存在部分替換。智能智能 AI系統價值占比系統價值占比 30%左右。左右。其中包括負責數據采集的前端感知層(圖像傳感器+雷達+壓感、光感等專用傳感器),負責數據整理和算力處理的存儲器和芯片(影子算法,主算力
82、芯片使用 Dojo 芯片,還會有其他定向化采購專用芯片),負責信息交互的傳輸層(以太網、高速連接器等)。結構件價值量結構件價值量大約占比大約占比 20-25%。其中負責機體骨架的支撐(輕量化鎂鋁合金、耐磨損碳纖維結構件),負責外部包覆和感知的有機工程塑料和樹脂材料(絕緣、防水、耐腐蝕性),負責內部緩沖的聚氨酯填充材料(極端情況下的抗沖擊作用)。-28-圖表圖表48:服務服務機器人各環節價值量參考機器人各環節價值量參考 圖表圖表49:服務機器人相較工業機器人產業鏈更為復雜服務機器人相較工業機器人產業鏈更為復雜 來源:國金證券研究所 來源:國金證券研究所 4.4 猜猜想想四四:一站式服務與定制化或
83、成主流:一站式服務與定制化或成主流,第三方運營有望異軍突起,第三方運營有望異軍突起 一站式服務與定制化將成為服務機器人的發展趨勢。一站式服務與定制化將成為服務機器人的發展趨勢。相較工業機器人,服務機器人擁有更強的消費屬性,市場需求驅動產業發展,以用戶價值為主導。正如前文介紹到的,服務機器人所對應的場景各有不同,其應用跨度大,因此客戶的定制化需求增加。定制化需求將會帶來運營成本的上升,我們猜想未來機器人產品及解決方案將配套一站式服務與定制化。該模式能夠幫助因資金技術劣勢而難以使用機器人的中小企業,以較低成本,靈活租用機器人服務,實現自動化生產制造以及各種服務場景下的人力替代。機器人企業除了銷售機
84、器人產品,還可以為客戶提供機器人租賃、代運營,甚至“機器人+配套”的全場景一體化解決方案。圖表圖表50:未來機器人商業模式展望:未來機器人商業模式展望 租賃模式租賃模式 具體介紹具體介紹 直接租賃模式 中小企業客戶可直接與機器人制造商或者機器人代理商簽訂租賃合約租得機器人產品,其特點是可以便捷地獲得制造商或整合商的技術支援。融資租賃模式 融資租賃一般是由承租機器人企業主尋找融資租賃公司,后者針對企業主的設備需求,為其購置所需機器人及相關設備。機器人制造商與融資租賃公司簽訂采購契約,并交付設備;承租企業與融資租賃公司簽訂分期合約,并按期支付分期款額給融資租賃公司,租賃公司提供設備。售出租回模式
85、機器人所有者先將產品出售給融資租賃公司,再向融資租賃公同租回使用,在保留機器人的使用權情形下,承租企業通過讓渡所有權,可完成資金的快速回流,緩解企業資金壓力,租賃期間僅需定期支付租金給融資租賃公司即可。先租后售模式 機器人企業先從機器人制造商處租用機器人設備,此時承租企業僅擁有租用期內的使用權,所有權仍為機器人制造企業所有。待租用期滿后,根據機器人產品的殘值,承租企業可選擇低價購入產品,完成機器人所有權及使用權的轉移 來源:寧波易航機器人,阿里云,國金證券研究所 5.建議關注公司建議關注公司 當下 Tesla Bot的推出最重要的意義在于推動整個智能機器人領域的快速發展,促使相關產業升級。上游
86、核心零部件作為機器人舉足輕重的部分,預計會有相關技術的滲透和升級。35%30%25%動力系統價值量智能AI系統結構件價值量系統動力系統:動力系統:能源電池系統、執行機系統(傳動、控制器、減速器、防震器)智能智能AIAI系統:系統:前端感知層、存儲器、芯片、信息交互傳輸層結構件:結構件:支撐件、外部包覆和感知材料、內部填充材料-29-建議關注機器人產業鏈相關標的:埃斯頓、拓斯達、埃夫特-U、綠的諧波、雙環傳動、國茂股份、匯川技術、禾川科技、中大力德、瑞松科技、江蘇雷利、奧普特。圖表圖表51:產業鏈相關標的估值情況產業鏈相關標的估值情況 股票代碼股票代碼 股票名稱股票名稱 股價股價(元)(元)總市
87、值總市值(億元)(億元)歸母凈利潤(億元)歸母凈利潤(億元)PE 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 002747.SZ 埃斯頓 23.33 202.80 1.22 2.36 3.16 4.38 166.23 85.93 64.18 46.30 300607.SZ 拓斯達 12.62 53.80 0.65 2.30 3.02 3.63 82.77 23.39 17.81 14.82 688165.SH 埃夫特-U 9.30 48.53-1.93-688017.SH 綠的諧波 156.00 262.99 1.89 2.69 3.73 4
88、.97 139.15 97.77 70.51 52.92 002472.SZ 雙環傳動 31.58 245.60 3.26 5.29 7.57 10.17 75.34 46.43 32.44 24.15 603915.SH 國茂股份 18.83 124.75 4.62 5.73 7.41 9.18 27.00 21.77 16.84 13.59 300124.SZ 匯川技術 63.04 1,661.92 35.73 41.50 53.59 68.25 46.51 40.05 31.01 24.35 688320.SH 禾川科技 50.85 76.79 1.10 1.61 2.52 3.58 6
89、9.81 47.70 30.47 21.45 002896.SZ 中大力德 19.68 26.61 0.81-32.85-688090.SH 瑞松科技 32.87 22.14 0.28-79.08-300660.SZ 江蘇雷利 31.43 82.39 2.44 3.50 4.89-33.77 23.54 16.85-688686.SH 奧普特 245.05 202.11 3.03 3.94 5.17 6.74 66.70 51.30 39.09 29.99 來源:Wind,國金證券研究所(注:除埃斯頓外,其余標的公司均取 Wind 一致預測,估值日期為 7 月 15 日)5.1 埃斯頓:持續夯
90、實競爭實力,國產工業機器人龍頭埃斯頓:持續夯實競爭實力,國產工業機器人龍頭 埃斯頓埃斯頓產品線豐富,產品線豐富,是國內工業機器人龍頭企業。是國內工業機器人龍頭企業。主營業務模塊包括自動化核心部件及運動控制系統和工業機器人及智能制造系統兩大板塊。2021年公司工業機器人產品矩陣進一步完善,覆蓋全系列五十多款機器人,負載涵蓋 3-600kg,產品下游涉及 3C、光伏、航空航天、鋰電、汽車零部件等行業。兩大核心業務“核心部件兩大核心業務“核心部件+機器人”雙驅動,公司業績超市場預期。機器人”雙驅動,公司業績超市場預期。2021年公司實現營收 30.2 億元,同比增長 20.33%,受制造業雙限影響,
91、歸母凈利潤同比略有降低。22 年 Q1 公司業績亮眼,在疫情影響下公司抓住新能源發展機遇,持續獲得龍頭企業較大訂單,實現營收同比增速 26.59%,歸母凈利潤同比增速 83.70%。分板塊來看,公司兩大主營業務均實現良好增長。根據公司年報披露,21 年工業機器人及智能制造系統業務實現營收20.23 億元,同比增長 20.42%;自動化核心部件業務收入 9.98 億元,同比增長 20.14%。圖表圖表52:埃斯頓營業收入情況及同比增速:埃斯頓營業收入情況及同比增速 圖表圖表53:埃斯頓歸母凈利情況及同比增速:埃斯頓歸母凈利情況及同比增速 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研
92、究所 6.7810.7714.6114.2125.130.28.05-10%0%10%20%30%40%50%60%70%051015202530352016201720182019202020212022Q1營業總收入(億元)YoY(%)0.690.931.010.661.281.220.6-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%00.20.40.60.811.21.42016201720182019202020212022Q1歸母凈利潤(億元)YoY(%)-30-公司持續投資收購國際頂尖企業,完善技術產業鏈。公司持續投資收購國際頂尖企業,完善技術產業鏈。公司作為
93、國產機器人行業龍頭,通過外延,不斷吸收國內外優秀企業資源,意在打通機器人產業鏈上下游,補強實力。上游產業鏈方面,公司相繼在 2016 年對外投資意大利機器視覺公司 Euclid 填補視覺技術空白,2017 年收購英國 Trio 加強運動控制技術能力。下游應用市場方面,公司相繼投資收購在特定領域具有豐富經驗的公司,如德國 M.A.i.、揚州曙光、Cloos 等公司,快速獲取和吸收應用工藝,縮短進入機器人下游行業的時間,延伸在汽車制造、焊接系統等市場,充分打通“核心部件+本體+集成應用”全產業鏈技術。圖圖表表54:埃斯頓埃斯頓收購情況收購情況 時間時間 標的公司標的公司 持股比例持股比例 意義意義
94、 2016 Euclid 20%布局機器人三維視覺技術,并將其技術運用在多個不同行業機器人系列中幫助技術創新,同時大大增強埃斯頓的離線編程技術。2016 普萊克斯 100%進入壓鑄機周邊自動化機器人集成細分領域。2016 南京鋒遠 100%布局汽車焊裝自動化柔性生產線。2017 TRIO 100%轉型行業高端動力控制解決方案提供商,由埃斯頓伺服+Trio運動控制的運動控制解決方案得到了極大好評,具有很強的競爭力。2017 BarrettTech 30%進軍高端伺服應用領域,獲得微型伺服驅動技術并開始進入醫療機器人行業。成立了合作分公司并研發銷售了相關醫療機器人產品。2017 M.A.I 50.
95、01%進入中高端集成應用市場,結合支架產品提供全站式的數字化工廠解決方案。將先進技術引入至國內汽車零部件行業并合作建立數字化工廠,瞄準新能源汽車市場。2017 揚州曙光 68%產品達國防裝備應用標準,幫助公司開拓特種裝備市場。2019 Cloos 100%成為焊接機器人全球領先企業,代表國內為數不多的機器人廠商進入由四大占領的高端領域。共同進軍發展前景更為廣闊的機器人激光焊接,激光 3D打印市場。來源:埃斯頓公司公告,國金證券研究所 5.2 綠的諧波:國內諧波減速器龍頭,盈利能力行業領先綠的諧波:國內諧波減速器龍頭,盈利能力行業領先 綠的諧波是一家專業從精密傳動裝置研發、設計、生產和銷售的高新
96、技術企業,產品主要包括諧波減速器、機電一體化執行器及精密零部件。公司的產品廣泛用于工業機器人、服務機器人、數控機床、醫療器械、半導體生產設備、新能源裝備等高端制造領域。受益于下游市場的持續擴張,公司營收開啟高增長。受益于下游市場的持續擴張,公司營收開啟高增長。我國諧波減速器行業處于成長期階段,市場成長迅速,當下我國雖然已成為全球最大的工業機器人市場,但以精密諧波減速器產品為代表的核心零部件總體供給量存在較大缺口,隨著行業內企業規?;a的實現與下游工業機器人等產業的快速發展,整體來看,公司營收和歸母凈利潤持續高速增長,2021 年同比分別增長 110.48%、130.56%。圖表圖表55:綠的
97、諧波綠的諧波營業收入情況及同比增速營業收入情況及同比增速 圖表圖表56:綠的諧波綠的諧波歸母凈利情況及同比增速歸母凈利情況及同比增速 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 1.762.21.862.174.430.94-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%00.511.522.533.544.55201720182019202020212022Q1營業總收入(億元)YoY(%)0.490.650.580.821.890.37-20%0%20%40%60%80%100%120%140%00.20.40.60.811.21.41.61.8220172
98、0182019202020212022Q1歸母凈利潤(億元)YoY(%)-31-公司公司產能拓張有序推進產能拓張有序推進,盈利能力突出,盈利能力突出。截至 2021 年底,公司產能約 30萬臺,2022 年全年來看,公司計劃將產能進一步提升至 50 萬臺或以上,這將進一步提升公司的接單能力。同時,公司盈利能力突出,自 2017-2022Q1,公司毛利率在 47%-53%之間基本保持穩中有升,公司產品在市場上具有較強的競爭力。圖表圖表57:綠的諧波綠的諧波盈利能力突出盈利能力突出 來源:Wind,國金證券研究所 5.3 匯川技術匯川技術:國內工控龍頭,多環節份額領先:國內工控龍頭,多環節份額領先
99、 匯川技術匯川技術為國內工控龍頭,在產品、份額、技術、平臺、管理等環節優勢為國內工控龍頭,在產品、份額、技術、平臺、管理等環節優勢凸顯凸顯。業務覆蓋通用自動化、電梯電氣大配套、新能源汽車、工業機器人、軌道交通等領域,2021 業務占比分別為 50%/28%/17%/2%/3%。公司多產品份額領先,根據公司公告,2021 年伺服國內第一,變頻器國內前三,SCARA 機器人內資份額第一,電梯一體化控制器份額第一,根據 NE 時代新能源數據,新能源汽車電控份額第三。近十年公司營收業績保持較快增長,2012-2021 年公司營收、歸母凈利潤復合增速分別為 35%/31%。2021 年公司營收、歸母凈利
100、潤分別達 179.43/35.73 億元,同比增長 56%/70%,2020 年以來經營顯著加速,主要由于下游新興制造需求旺盛;同時疫情及海外環境擾動因素下以公司為代表的內資品牌國產化進程提速。圖表圖表58:匯川技術匯川技術營業收入情況及同比增速營業收入情況及同比增速 圖表圖表59:匯川技術匯川技術歸母凈利情況及同比增速歸母凈利情況及同比增速 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 三大優勢鑄就工控龍頭地位,產業鏈完備度行業領先。三大優勢鑄就工控龍頭地位,產業鏈完備度行業領先。1)公司核心管理層多出身于華為與艾默生,工控領域沉淀時間長、對技術與市場理解深刻。47.08%
101、48.83%49.37%47.18%52.52%52.42%27.15%29.15%31.07%37.54%42.87%39.03%0%10%20%30%40%50%60%201720182019202020212022Q1銷售毛利率銷售凈利率36.647.7758.7473.9115.11179.4347.780%10%20%30%40%50%60%70%0204060801001201401601802002016201720182019202020212022Q1營業總收入(億元)YoY(%)9.3210.611.679.522135.737.17-40%-20%0%20%40%60%8
102、0%100%120%140%05101520253035402016201720182019202020212022Q1歸母凈利潤(億元)YoY(%)-32-公司上市以來已推行四次組織變革,持續動態優化管理架構,強化銷售體系、研發實力與生產效率。2)公司持續堅持高研發投入,近年來堅持 10%左右研發投入占比、20%左右研發人數占比,研發投入規模及占比行業領先,以持續打造拳頭產品、塑造工控平臺優勢、構筑品牌優勢。3)公司品牌力優勢凸顯,產業鏈布局完備,以綜合解決方案持續鞏固優勢行業領先地位,并加速突破高壁壘下游及產品。圖圖表表60:2019 年新一輪組織變革支撐工控龍頭遠航年新一輪組織變革支撐工
103、控龍頭遠航 來源:匯川技術 2019-2020 年會演講,國金證券研究所 5.4 禾川科技禾川科技:工控自動化新星,多領域市占率領先:工控自動化新星,多領域市占率領先 禾川科技為禾川科技為工控自動化領域新銳,深耕工控自動化領域新銳,深耕 OEM 市場業績優異。市場業績優異。公司成立于2011 年,公司具備完整的工控自動化產品線,多年來深耕 OEM 市場,在先進制造行業不斷開拓,核心產品為伺服系統(伺服控制器+伺服電機),2021 年占收入比重近 90%。2019-2021 年公司營業收入為 3.13/5.44/7.51億元,同比增速為 11%/74%/38%,歸母凈利潤為 0.48/1.07/
104、1.10 億元,同比增速為-5%/124%/3%。圖表圖表61:禾川科技禾川科技營業收入情況及同比增速營業收入情況及同比增速 圖表圖表62:禾川科技禾川科技歸母凈利情況及同比增速歸母凈利情況及同比增速 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 公司以技術為核心打通多條公司以技術為核心打通多條產品線,產品線,自動化自動化領域持續發力領域持續發力。公司憑借已有研發平臺和技術經驗打造產品生態圈,完善了包括工控芯片、傳感器、數控機床、變頻器、工業機器人等多領域的生產線。以工業機器人為例,禾川科技具備從機器人控制器、伺服驅動到伺服電機全鏈條的生產加工能力。此外,2022 年公司募投
105、的數字化工廠項目通過購置先進的數字化、智能化2.833.135.447.511.910%10%20%30%40%50%60%70%80%01234567820182019202020212022Q1營業總收入(億元)YOY0.50.481.071.10.2-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%00.20.40.60.811.220182019202020212022Q1歸母凈利潤(億元)YoY-33-制造設備,建設智能、高效的生產線,對伺服驅動、伺服電機、PLC、HMC、低壓變頻器等產品進行產能擴產建設,突破現有產能瓶頸,進一步提升公司在工業自動化控制領域中的市場
106、影響力和市場份額。圖表圖表63:禾川科技禾川科技以技術為核心完善產品線以技術為核心完善產品線 來源:禾川科技招股說明書,國金證券研究所 5.5 雙環傳動:雙環傳動:業績業績邁入高速邁入高速增長,增長,RV減速器打開成長空間減速器打開成長空間 公司產品應用領域廣泛,下游客戶資源優質。公司產品應用領域廣泛,下游客戶資源優質。公司專注于機械傳動核心部件,齒輪及其組件的研發、制造與銷售,已成為全球最大的專業齒輪產品制造商和服務商之一。產品涵蓋傳統汽車、新能源汽車、軌道交通、非道路機械、工業機器人等多個領域。公司公司在建工程逐步完工,產能釋放,在建工程逐步完工,產能釋放,業績邁入高速增長期。業績邁入高速
107、增長期。2016-2021 年,公司營收從 17.43 億元增至 53.91 億元,期間 CAGR 為 20.71%;同期歸母凈利潤從 1.8 億元增長至 3.26 億元,期間 CAGR 為 10.41%。2021 年開始,受益于新能源汽車高速放量,公司憑借在高端齒輪領域的持續深耕,營收高速增長。且隨著在建工程逐步完工,產能大量釋放,歸母凈利潤快速上升。圖表圖表64:雙環傳統雙環傳統營業收入情況及同比增速營業收入情況及同比增速 圖表圖表65:雙環傳統雙環傳統歸母凈利情況及同比增速歸母凈利情況及同比增速 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 公司盈利能力顯著回升公司盈利
108、能力顯著回升,RV 減速器表現亮眼減速器表現亮眼。2018-2020 年受產能加速擴張影響,公司折舊攤銷占收入比重顯著上升,毛利率下降,折舊費率影響凈利率下降。2021 年以后,產能利用率提升,盈利水平顯著回升。至17.4326.3931.5132.3636.6453.9116.550%10%20%30%40%50%60%01020304050602016201720182019202020212022Q1營業收入(億元)YoY(%)1.862.431.950.780.513.261.19-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%0.00.51.01.52.02.
109、53.03.52016201720182019202020212022Q1歸母凈利潤(億元)YoY(%)-34-2022 年 Q1,毛利率 19.35%,凈利率 7.51%,基本回升至 2017 年水平。主要產品中,減速器及其他業務毛利率最高,2021 年可達 26.95%。圖表圖表66:雙環傳動雙環傳動毛利率、凈利率情況毛利率、凈利率情況 圖表圖表67:雙環傳動雙環傳動主要產品毛利率情況主要產品毛利率情況 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 技術突破技術突破,研發實力強研發實力強。環動科技圍繞精密減速機設計、制造、裝配、檢測等關鍵環節:申報專利 20 余項,發表多
110、篇論文,參與制定國家標準 2 項,制定企業標準 20 余項。作為母公司雙環傳動承擔國家“863 計劃”項目、“工業機器人 RV 減速機研制和應用示范”項目和國家工信部智能制造專項“工業機器人高精度減速機智能制造建設項目”等多項項目的實施主體,自主研發了型譜齊全的 40 余種型號的高精密減速機,研發成果頗豐。圖表圖表68:雙環傳動:雙環傳動RV減速器技術成果事記減速器技術成果事記 時間時間 主要內容主要內容 2018 26 個型號機器人精密減速器開發,申請專利 24 項。2019 RV 減速器形成 2個系列E 系列和 C系列,共十幾個型號產品。開發 H系列減速器型號共 40 余種。SHPR高精密
111、減速機實現 6-210kg 工業機器人所用 RV 減速機全覆蓋。2020 建立完善的 RV 減速機設計、制造、裝備、檢測及市場應用,具備自主研發、批量制造能力,E/C/H三大系列,40余種型號全覆蓋 6-500kg工業機器人。2021 SHPR全系列高精密減速機產品亮相中國國際工業博覽會。其中 H系列共計 12 個品種減速機為首次面世銷售,已成功批量應用于機器人企業。已逐步實現 6-1000KG 工業機器人所需精密減速器的全覆蓋。獲得國家高新技術企業、浙江省科技型中小企業等稱號。來源:雙環傳動年報,GGII,國金證券研究所 0%5%10%15%20%25%2016201720182019202020212022Q1銷售毛利率(%)銷售凈利率(%)0%5%10%15%20%25%30%35%40%201620172018201920202021乘用車齒輪工程機械齒輪商用車齒輪減速器及其他