獨家預測 | 工業機器人三大熱點產業市場規模

2017-08-14 行業:機械設備
本文是工業機器人產業鏈上的三大投資熱點——“機器人本體、核心零配件、集成系統”的未來市場規模預測,文中發布的數據為中投顧問產業研究中心獨家預測成果。
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一、工業機器人本體|2020年市場規模將達276億元
我國制造業技術要求不斷提高,機器人成本不斷下降,中國工業機器人市場的發展前景將會非常廣闊。機器人本體是自動化技術的集大成者,在整個機器人產業鏈上面占據重要位置,有較大議價能力。
2015年工業機器人銷量為7.5萬臺,由于我國機器人使用密度遠低于全球平均水平,更是低于日本、韓國等發達國家,所以預計未來五年復合增速為25%左右,2020年工業機器人本體銷量接近23萬臺。
2015年工業機器人本體單價為20萬左右,未來一方面我國與機器人相關的企業數量快速增加,行業將會“熱得發燙”;另一方面我國工業機器人在一段時期內仍以低端產品為主,市場競爭激烈。
中投顧問產業研究中心預測,未來五年,工業機器人本體價格平均每年下降10%左右,2020年工業機器人本體的市場價格約為12萬。由此推算,到2020年,本體的市場規模將達到276億左右。
圖表:2015—2020工業機器人本體市場規模預測(億元)
工業機器人三大熱點產業市場規模
資料來源:中投顧問產業研究中心
二、工業機器人三大核心零配件
工業機器人除了本體以外,主要有三大核心零配件——控制器、伺服系統、減速器,它們占到工業機器人成本的70%左右。
控制器—2020年市場規模有望達12億元
控制器是機器人的大腦,發布和傳遞動作指令。包括硬件和軟件兩部分:硬件就是工業控制板卡,包括一些主控單元、信號處理部分等電路,國產品牌已經掌握;軟件部分主要是控制算法、二次開發等,國產品牌在穩定性、響應速度、易用性等方面與國外品牌還有差距。
控制器與本體一樣,一般由機器人廠家自主設計研發。目前國外主流機器人廠商的控制器均為在通用的多軸運動控制器平臺基礎上進行自主研發,各品牌機器人均有自己的控制系統與之匹配,國內企業控制器尚未形成市場競爭優勢。
2015年中國控制器市場規模達23.1億元,同比增長18%,其中工業機器人控制器占比15%,約3.5億元。未來控制器的機會在于標準化和開放性。
現有的工業機器人控制器封閉構造,帶來開放性差、軟件獨立性差、容錯性差、擴展性差、缺乏網絡功能等缺點,已不能適應智能化和柔性化要求。開發標準化、開放化控制器是工業機器人控制器的一個發展方向,存在巨大發展空間。
到2020年我國工業機器人控制器市場規模有望達到12億元左右,未來五年復合增速約為27%。
圖表2016-2020年工業機器人控制器市場規模預測(單位:億元)
工業機器人三大熱點產業市場規模
數據來源:中投顧問產業研究中心
伺服系統—未來五年復合增長率約為35%
伺服系統是工業自動化的重要組成部分,是自動化行業中實現精確定位、精準運動的必要途徑,在機床工具、紡織機械、印刷機械和包裝機械等領域得到廣泛應用。
隨著近幾年工業機器人、電子制造設備等產業的迅速擴張,其在新興產業的應用規模出現增長迅速。伺服系統下游應用廣泛,2015年市場規模達到122億元,其中工業機器人占比8.7%,市場規模約為10.6億元。
圖表2015年中國伺服系統市場分行業占比
工業機器人三大熱點產業市場規模
數據來源:中投顧問產業研究中心
機器人的關節驅動離不開伺服系統。關節越多,機器人的柔性和精準度越高,所需要使用的伺服電機數量就越多。機器人對伺服系統的要求非常高,必須滿足快速響應、高起動轉矩、動轉矩慣量比大、調速范圍寬,要適應機器人的形體做到體積小、重量輕,還必須經受頻繁的正反向和加減速運行等苛刻的條件,做到高可靠性和穩定性。
工業機器人市場的快速增長將帶動伺服系統市場規模不斷上升。隨著人口紅利的消退,廣闊的市場空間以及現階段相對較低的工業機器人密度,中國工業機器人市場迎來黃金發展期。全球主要市場的工業機器人銷量都在增長,其中半數源自亞洲,中國表現尤為突出,2015年工業機器人銷量高達7.5萬臺,增長率為31.5%。
2014年我國工業機器人用伺服系統市場規模約為7.56億元,2015年工業機器人用伺服系統市場規模約為10.6億元。中投顧問產業研究中心預測,到2020年,我國工業機器人用伺服系統市場規模將達47億元左右,未來五年復合增長率約為35%。
圖表:2016-2020年工業機器人伺服系統市場規模預測(單位:億元)
工業機器人三大熱點產業市場規模
數據來源:中投顧問產業研究中心
●值得注意的是,日系品牌占據了我國伺服系統市場一半的份額。目前,國外伺服企業在中國的市場占有率達75%,其中日本品牌占比為50%,著名品牌包括松下、三菱電機、安川、三洋、富士等,它們的產品特點是技術和性能水平比較符合中國用戶的需求;
●歐美品牌占比25%,美國以羅克韋爾、丹納赫、帕光等聞名,而德國則擁有西門子、倫茨、博世力士樂、施耐德等品牌。
●國產品牌占據了20%左右的市場,其中內地品牌和臺灣品牌分別占據10%的市場。不過隨著國產伺服系統性能的提升,國產伺服產品份額有望擴大。
減速器—2020年市場規模將超過40億元
減速器是連接動力源和執行機構之間的中間裝置,通常它把電動機、內燃機等高速運轉的動力通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,并傳遞更大的轉矩。大量應用在工業機器人上的減速器主要有兩類:RV減速器和諧波減速器。
近年來,隨著我國工業機器人應用市場的快速發展,工業機器人用減速器市場需求規模也隨之增長。一般情況下,一臺工業機器人需要的減速器個數為4-6臺。2015年我國工業機器人減速器市場規模約為11.5億元,隨著未來工業機器人的發展,中投顧問產業研究中心預測,到2020年,我國工業機器人減速器市場規模將超過40億元,未來五年復合增長率約為30%。
圖表:2016-2020年工業機器人減速器市場規模預測(單位:億元)
工業機器人三大熱點產業市場規模
數據來源:中投顧問產業研究中心
盡管中國工業機器人減速器需求強勁,但是國內減速器的生產能力卻遠遠落后于日本、美國和歐洲。中國目前還沒有制造商能夠提供量產的可靠的工業機器人減速器,整個市場幾乎被Nabtesco(納博特斯克),HarmonicDrive以及SumitomoHeavyIndustries(住友重工)等國際巨頭壟斷。Nabtesco(納博特斯克)是世界上最大的RV減速器供應商,占據60%左右的市場份額。而HarmonicDrive則是世界最大的諧波減速器生產商,市場份額為16%。
從產業化的角度來看,我國工業機器人減速器至今還沒有產業化,國外廠家包括納博特斯克、住友、SEJINIGB、SPINEA、HarmonicaDrive等在競爭中具有壟斷性優勢,減速器是我國工業機器人產業化的關鍵。
三、集成系統|2020年工業機器人集成系統市場規??蛇_830億元
在工業機器人領域,中國企業目前主要的競爭優勢在系統集成方面,中國80%的機器人企業都集中在該領域。
隨著系統集成商圍繞機器人做整線集成,機器人等專用設備和電氣原件等的價格逐年下調,國內企業憑性價比和服務優勢逐漸形成進口替代,市場份額穩步上升,現在已經占據了一半的市場,留給中國企業的機會越來越多。
在過去的產業發展過程中,政府或企業都沒能對系統集成應用引起重視,但這恰恰是智能制造中非常重要的一環,現在越來越多的企業開始意識到了其在獲取客戶、品牌推廣中的重要性,應用市場逐漸被喚醒。
在補貼政策的刺激下,工業機器人應用市場擴展迅速。汽車制造產業是機器人應用體量最大的行業,占比超過40%,但是隨著汽車行業增速放緩,沖壓、焊裝、涂裝、總裝等集成應用愈發普及,汽車集成系統已經逐漸走向紅海市場,但是在3C、物流自動化等領域依舊是一片藍海。
工業機器人和系統集成是中國工業自動化發展方向。為推動制造業升級,實現自動化、自能化,國家高度重視機器人產業發展,從研發、采購、應用推廣等方面提供政策資金支持,但機器人再好也繞不開系統集成企業。
應用集成系統的研發,是機器人產業鏈上利潤最高也是技術門檻最高的環節,近年來,隨著工業機器人產業的火速升溫,機器人系統集成行業也逐年升溫,備受追捧。
集成系統以零配件和工業機器人為基礎,是未來企業提高生產效率、增加市場競爭力的主要方式。
一般情況下,集成系統市場規??蛇_機器人本體市場規模的三倍,根據中投顧問產業研究中心預測,2020年機器人本體市場規??蛇_276億左右,集成系統市場規模則有望接近830億元,未來五年年均增速可達20%。
圖表2016-2020年工業機器人集成系統市場規模預測(單位:億元)
工業機器人三大熱點產業市場規模

數據來源:中投顧問產業研究中心

工業機器人三大熱點產業市場規模

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