东方证券股份有限公司经相关主管机关核准具备证券投资咨询业务资格，据此开展发布证券研究报告业务。 东方证券股份有限公司及其关联机构在法律许可的范围内正在或将要与本研究报告所分析的企业发展业务关系。因此，投资者应当考虑到本公司可能存在对报告的客观性 产生影响的利益冲突，不应视本证券研究报告为作出投资决策的唯一因素。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 深 度 报 告 【 行 业 证 券 研 究 报 告 】 造纸轻工行业 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全 球竞争力崭露头角 扫地机器人行业深度报告 核心观点 革命性技术创新赋予产品实用性，扫地机器人行业目前正处蓬勃发展期 。自 2001 年第一台量产扫地机器人问世以来，产品应用技术的创新与降本提效 一直驱动着行业不断发展 ，依据行业中代表性产品的上市时间，我们将扫地 机器人的发展史大致分为三个阶段，目前正处于蓬勃发展时期。 2020 年， 全球扫地机器人市场规模达 34 亿美元，同比提升 32%， iRobot、科沃斯、 石头科技 作 为世界前三大扫地机器人供应商， 2020 年市占率分别为 46%、 17%、 9%。 扫地机器人渗透率提升空间广阔，技术升级是核心驱动因素。 扫地机器人产 品为王，当前仍处于生命周期初期，技术创新是行业发展核心驱动力 。 近年 来伴随 中国 各大厂商在移动导航 （如 ToF 传感器搭配 VSLAM 等） 、移动避 障 （ 如 3D 结构光、 单目 AI、 双目 AI 等 ） 与 地面清洁（如抹布自动清洗基 站、高频声波震动擦地等） 层面的技术突破与应用创新，产品实用性与性价 比显著提升， 中国 扫地机器人市场开始步入加速渗透期，据估算当前中国扫 地机器人渗透率仅为 4.5%，低于美（ 15%）、日（ 9%）等国，市场 成长 空 间广阔 ， 据 我们 测算，中性 、 乐观情形下未来十年 中国 扫地机器人总销量 CAGR 分别 可达 13%、 21%。此外 ， 以科沃斯、石头科技为代表的中国扫地 机器人 龙头企业 积极投身国际市场竞争 、 加大海外渠道建设投入 ， 凭借自身 出众的产品力与 较高的 性价比， 其 国际竞争力 已逐步展露 ，海外收入规模 快 速 增长， 2020 年石头科技、科沃斯欧洲市场占有率已达 14%、 9%。 差异化的生产、经营模式造就特点鲜明的扫地机器人行业三大龙头。 我们从 生产模式、产品战略以及销售渠道三大方面，对世界前三大扫地机器人企业 iRobot、科沃斯以及石头科技进行 财务数据 对比：生产端，科沃斯产品基 本自产， iRobot、石头科技主要依靠委托代工厂生产；产品战略端，科沃 斯、 iRobot 均采用系列化产品、全价格带覆盖战略，石头科技则专注于打造 几款中高端大单品；销售渠道端，科沃斯以线上渠道为主，石头科技线上 渠道与线下经销并重， iRobot 以线下 渠道为主，线上渠道也在快速扩张。 生 产、经营模式上的差别也使得三家公司在盈利水平与周转效率上 存在 一定差 异。 投资建议 2020 年以来扫地机器人行业迎来了新的一轮高速增长期，伴随 3D 结构光、 AI 避障、抹布自动清洗基站等创新型技术逐步应用于新上市产品，产品实 用性与便捷性得到提升。展望未来，目前国内龙头企业技术储备丰富，新品 迭代节奏稳健，技术创新驱动下扫地机器人行业有望步入量、价齐升的高 景气时期， 未来 渗透率提升确定性较强，我们对全球市场的长期发展保持 乐观， 建议关注 技术储备丰厚、产品端具备全球竞争力、渠道侧加大海外市 场扩张的国内扫地机器人龙头 科沃斯 (603486，未评级 )、 石头科技 (688169， 未评级 )。 风险提示 研发创新不及预期风险 ； 海外疫情不确定性风险； 中美贸易摩擦风险 Table_BaseInfo 行业评级 看好 中性 看淡 (维持 ) 国家 /地区 中国 行业 造纸轻工行业 报告发布日期 2021 年 06 月 29 日 行业表现 资料来源： WIND、东方证券研究所 证券分析师 李雪君 021-63325888*6069 执业证书编号： S0860517020001 证券分析师 吴瑾 021-63325888*6088 执业证书编号： S0860520080001 证券分析师 杨震 021-63325888*6090 执业证书编号： S0860520060002 证券分析师 刘荫泽 021-63325888*6094 执业证书编号： S0860519110001 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 2 目 录 1 革命性技术创新赋予产品实用性，扫地机器人行业正处蓬勃发展时期 . 5 1.1 革命性技术创新、核心配件降本提效推动行业蓬勃发展 . 5 1.2 全球三大扫地机器人市场规模均快速扩张， iRobot、科沃斯、石头科技份额位居全球前 三 . 7 2 扫地机器人渗透率提升空间广阔，技术升级是核心驱动因素 . 9 2.1 行业仍处于生命周期初期，多维度、多元化技术创新不断涌现 . 9 LDS SLAM目前为中国市场主流技术，技术融合有望成为未来发展趋势 9 多元化避障技术涌现，技术路线未达成共识 11 业内清洗技术创新角度各异，全方位提升清洁能力 12 2.2 中国扫地机器人市场增长空间广阔，价格中枢有望持续上移 . 14 中国扫地机器人市场高景气延续，目前呈现出一超多强的市场格局 14 产品技术的更新、迭代有望驱动行业整体实现量、价齐升 16 2.3 全球扫地机器人市场增长可期，科沃斯、石头科技全球竞争力崭露头角 . 18 3 差异化的生产、经营模式造就特点鲜明的扫地机器人行业三大龙头 . 22 3.1 生产模式：科沃斯扫地机器人自产比例高， iRobot、石头科技主要依靠委托加工 . 22 3.2 产品战略：科沃斯、 iRobot 均采用系列化产品战略，石头科技专注打造爆款大单品 . 23 3.3 销售渠道：龙头企业多因地制宜，综合选择最适合当地市场及自身发展阶段的销售渠道 . 24 3.4 财务分析：生产模式、销售渠道共同影响 ROE 高低，石头科技、科沃斯优于行业平均 水平 . 26 投资建议 . 30 风险提示 . 30 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 3 图表目录 图 1：扫地机器人行业的发展可以分为三个阶段，目前正处于蓬勃发展期 . 5 图 2： iRobot 在 2004-2009 年之间家庭服务机器人的营收增速逐步下滑 . 6 图 3：随机碰撞类产品 iRobot Roomba 560 会覆盖同一区域 3-4 次 . 7 图 4： Neato XV-11 能在不重复覆盖同一区域的同时保持高覆盖率 . 7 图 5： 2015-2018 年扫地机器人全球市场规模快速增长， 2019 年增速有所放缓， 2020 年恢复高 增速 . 8 图 6： iRobot 一直保持全球扫机器人市场领先地位，国产品牌科沃斯、石头科技市占率稳步提升 . 8 图 7：作为扫地机器人的三大市场， 2020 年北美、 EMEA、亚太地区扫地机器人市场规模同比增 长 26%、 33 %、 40% . 8 图 8：目前市场上主流 SLAM技术路线有两种 . 10 图 9： 2020 年 LDS SLAM产品占比最高（销量口径） . 10 图 10： 99%的中国家庭地面需要拖地来实现地面清洁 . 13 图 11：扫拖一体功能已成为扫地机器人主流标配 . 13 图 12： 2018 年以来 iRobot、云鲸、科沃斯、石头科技等公司相继推出了多功能基站 . 14 图 13： 2013 年以来中国扫地机器人规模稳步增长， 2019 年出现小幅下滑，主要系销量下滑所 致 . 15 图 14： 2020 年以来扫地机器人市场逐步回暖，全年线上销售额同比增长 25% . 15 图 15：线上渠道方面，市场呈现出一超多强的局面， CR4 为 78%（销售额口径） . 15 图 16：线下渠道方面，科沃斯一家独大，市占率高达 80%，（销售额口径） . 15 图 17：中国大陆清洁电器渗透率远低于世界其他国家与地区 . 16 图 18：美国扫地机器人渗透率逐年增长， 2020 年达 15% . 17 图 19：中国扫地机器人渗透率水平低于美国与日本 . 17 图 20：分价格端看，低端扫地机器人 逐步退出市场，中高端产品市占率明显提升（线上销售额 口径） . 18 图 21： 2020 年销售额 Top10 的畅销机型中，有 7 款产品售价超过 2000 元 . 18 图 22：海外扫地机器人销量增速普遍高于清洁电器销量增速 . 19 图 23：科沃斯服务机器人业务海外收入占比稳步提升 . 20 图 24：石头科 技海外收入规模快速扩张 . 20 图 25：科沃斯在北美市场的市占率缓慢提升 . 20 图 26：石头科技、科沃斯正快速获取 EMEA 市场份额 . 20 图 27：科沃斯服务机器人大多由公司自主生产，自产比例逐年提升 . 23 图 28：原材料直接采购费用与委外加工费是石头科技最主要的两大成本构成 . 23 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 4 图 29： iRobot 高端产品收入占比逐年提升 . 24 图 30：科沃斯服务机器人业务以线上 B2C 销售为主 . 25 图 31：石头科技销售渠道以小米模式以及线下经销为主 . 25 图 32： iRobot 亚太地区与 EMEA 地区的收入之和占总收入的比重基本稳定在 45% . 26 图 33： iRobot 经由海外经销商渠道的业务收入占总收入的比重先增后减 . 26 图 34： iRobot DTC 渠道业务收入占总收入的比重自 2017 年起逐年提升 . 26 图 35： iRobot 亚马逊渠道收入占总收入的比重逐年提升 . 26 图 36：石头科技 ROE 水平处于领先位置，科沃斯次之， iRobot 的 ROE 水平较低 . 27 图 37：三家公司扫地机器人业务毛利率相近，科沃斯清洁电器代工业务拉低整体毛利率 . 28 图 38：行业归母净利率由高到低分别为石头科技、 iRobot 与科沃斯 . 28 图 39： iRobot 与科沃斯期间费用率较为接近，一直高于石头科技 . 29 图 40：科沃斯销售费用率高于 iRobot 与石头科技，三家公司差距逐渐缩小 . 29 图 41： iRobot 管理费用率（含研发）高于石头科技与科沃斯 . 29 图 42： iRobot 研发费用投入显著高于科沃斯与石头科技 . 29 图 43：科沃斯与 iRobot 总资产周转速度相近，石头科技总资产周转率快速下滑 . 30 图 44：石头科技存货周转速度有所下滑，但仍高于科沃斯与 iRobot . 30 表 1： LDS SLAM技术与 VSLAM技术在不同技术指标方面各有优势 . 10 表 2：多元化避障技术涌现，技术路线未达成共识 . 11 表 3：科沃斯于 2020 年与 iRobot 达成业务合作协议 . 12 表 4：假设 2030 年中国扫地机器人渗透率将分别提升至 15%、 30%，则 2020-2030 年销量 年均 复合增速将分别达 13%、 21% . 17 表 5：若北美扫地机器人渗透率将于 2030 年达 30%，据此估算 2020-2030 年北美市场扫地机器 人销售金额 CAGR 将达 12% . 19 表 6：多元化的技术创新支撑中国扫地机器人国际市场竞争力 . 21 表 7：横向对比各品牌旗舰型号，科沃斯、石头科技产品的性价比更高 . 22 表 8： 2020 年科沃斯畅销机型覆盖了 1000-3500 元间的各个价格带 . 24 表 9： 2020 年石头科技畅销机型价格大多在 2500-3500 元之间 . 24 表 10： iRobot 产品覆盖了 300 美元以上的各个价格段 . 24 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 5 1 革命性技术创新赋予产品实用性，扫地机器人行业 正处蓬勃发展时期 1.1 革命性技术创新、核心配件降本提效推动行业蓬勃发展 革命性技术创新增强品类实用性，产品组件的降本提效提升品类性价比，二者共同推动扫地机器 人行业蓬勃发展 。 扫地机器人是清洁电器中的重要品类，根据 Euromonitor 统计的销量数据， 2020 年全球扫地机器人在清洁电器中的占比达 10%，较 2015 年提升 4pct。 自 2001 年 Electrolux 发布 第一款量产扫地机器人 Trilobite 以来，扫地机器人行业已有 20 余年的发展历史，我们 认为革命性 的技术创 新、应用技术的降本提效是驱动扫地机器人行业发展的重要原因， 其 大致可以分 为三个阶 段： 2001-2009 年的发展停滞时期 、 2010-2015 年的技术突破时期 以及 2016 年至今的蓬勃发展时 期 。 图 1： 2001 年至今 扫地机器人行业的发展可以分为三个阶段 ，目前正处于蓬勃发展期 资料来源： 亚马逊，淘宝， irobot 官网， 东方证券研究所 2001-2009 年的发展停滞时期：渐进式的技术更新仅带来功能的边际改善，并未实质提升产品 实用性。 2001 年 Electrolux 发布第一款量产扫地机器人 Trilobite，使用超声波仿生技术实现避障， 售价高达 1700 美元 /台 。 2002 年美国机器人公司 iRobot 推出基于随机清扫算法的扫地机器人 Roomba Origin 系列，售价仅 160 美元 /台 ，远低于行业内其他竞品，迅速占领市场份额，成为行 业领军者。之后的几年，虽然 Karcher、 Hitachi、 Samsung 都发布了 各自 的扫地机器人产品， 但 相较于 Roomba Origin 系列产品在实用性上并未有本质差距，而渐进式的技术改进却让产品成本 高企，性价比较低； iRobot 直到 2007 年才推出第二代产品 Roomba 500 系列，也只是在原有系 列基础上进行 功能的边际 升级（如增大吸尘盒、调整主刷等），并未增加新的功能。扫地机器人行 业 整体 处于发展停滞状态 ， 叠加金融危机对于宏观经济的冲击， iRobot 家庭服务机器人业务收入 E le c t r o lux T r ilo b ite 2 0 0 1 年 1 7 0 0 美元 iR o bo t O r ig in S e r ie s 2 0 0 2 年 1 6 0 美元 iR o bo t 5 0 0 S e r ie s 2 0 0 7 年 2 5 0 美元 N e a t o XV - 11 2 0 1 0 年 3 9 9 美元 iR o bo t 9 0 0 S e r ie s 2 0 1 5 年 4 9 9 美元 小米 米家扫地机器人 2 0 1 6 年 1 6 9 9 元 科沃斯 D J 3 5 2 0 1 8 年 1 4 9 9 元 科沃斯 D N 5 5 2 0 1 8 年 1 9 9 9 元 科沃斯 T 8 A IV I 2 0 2 0 年 3 0 9 9 元 石头科技 T 7 P r o 2 0 2 0 年 3 2 9 9 元 发展停滞时期 技术突破时期 蓬勃发展时期 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 6 增速也在这一阶段快速下滑， 2009 年 iRobot 家庭服务机器人营收增速为 -4.46%，首次出现负增 长。 图 2： iRobot 在 2004-2009 年之间家庭服务机器人的营收增速逐步下滑 资料来源： Bloomberg， 东方证券研究所 2010-2015 年的技术突破时期 ：革命性的 技术突破 赋予扫地机器人实用属性，行业步入发展新 阶段。 早年 激光雷达价格较高， 并 不适用于 装配 在扫地机器人上， 而 2008 年 Neato 研发出的激光 雷达成本仅为 200 多元 人民币 ，此后 便将其应用于 2010 年推出 的 XV-11 上，产品 采用了激光雷 达 +SLAM（ LDS SLAM）的解决方案，实现革命性技术突破，象征扫地机器人正式步入规划式清扫 阶段。 与当时主 流的随机碰撞类产品相比， XV-11 能够通过传感器与算法构建地图、规划清扫路线、 实现断点记忆恢复 。 根据 IEEE 的 测评结果 ，基于 LDS SLAM 的 Neato XV-11 能 在不重复覆盖 同 一 区域的 同时 维持高覆盖率，而随机碰撞产品 iRobot Roomba 560 并不知道自身在空间内的具体 位置，为了 提高 覆盖率，往往需要 经过 同一个区域 3-4 次，因此 XV-11 的清扫速度大约是 Roomba 560 的四倍 ， 这两者的 清扫 效率差异会在多房间清扫时被进一步放大。在随后的几年，多家公司紧 随其后推出规划类产品，如 iRobot 在 2015 年推出基于 VSLAM 的 iRobot 900 系列，随着革命性 技术的出现，扫地机器人的实用性也在这一阶段得到大幅提升，成为了 真正 “好用”的产品。 -10 % 0% 10 % 20% 30 % 4 0% 5 0% 0 200 4 00 6 00 8 00 1,0 00 1,20 0 1,40 0 1,6 0 0 iR ob ot 家庭服务机器人收入（百万美元） iR ob ot 家庭服务机器人收入 y o y 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 7 图 3：随机碰撞类产品 iRobot Roomba 560 会覆盖同一区 域 3-4 次 资料来源： IEEE，东方证券研究所 图 4： Neato XV-11 能在不重复覆盖同一区域的同时保持高 覆盖率 资料来源： IEEE，东方证券研究所 2016 年至今的蓬勃发展时期 ：高性价比产品带动品类加速渗透，行业进入蓬勃发展时期。 2016 年 9 月 石头科技 发布了基于 LDS SLAM 的米家扫地机器人， 产品专注于清扫这一项功能， 在提升 吸力与电池容量的同时大幅压低价格，售价仅为 1699 元 /台 ，远低于当时市场中其他全局规划类产 品（如 Neato XV-11 售价 399 美元 /台 ，科沃斯地宝 9 系售价 3499 元 /台 ），高性价比的产品 使更 多消费者愿意尝试使用扫地机器人， 为行业注入了 发展 新 活力 。之后各大厂商不断更新、迭代激光、 视觉导航技术，降低成本、提升性能，并且还在扫地机器人中应用了如 AI、 3D 结构光等 前沿 技术， 进一步提升产品实用性与性价比，行业 因此 进入蓬勃发展时期。 1.2 全球三大扫地机器人市场规模均快速扩张， iRobot、科沃 斯、石头科技 份额 位居全球前三 2016 年 起 扫地机器人全球市场规模快速扩张， iRobot 始终处于世界领先地位，科沃斯、石头科技 等后来者迎头赶上， 2020 年科沃斯、石头科技市占率达 17%、 9%。 2016 年以来随着规划类产品 的日渐成熟、产品实用性的不断提高、高性价比的产品不断涌现，扫地机器人全球市场规模快速提 升，根据 iRobot 公告中的数据， 2015-2018 年 全球市场规模 年均复合增速达 30%， 2019 年增速 有所放缓， 2020 年随着创新型产品的推出，市场恢复高增 长 ，同比增 速达 32%，整体规模达 34 亿 美元 （ 约合 219 亿 元 人民币 ） 。 其中 北美、 EMEA、亚太地区 作为 扫地机器人 三大市场， 2020 年 市场规模 分别为 9.6 亿、 11.6 亿、 12.7 亿美元，分别同比增长 26 %、 33%、 40%，近 5 年（ 2016- 2020 年）年均复合增长率为 21%、 27%、 24%。 美国机器人公司 iRobot 仍然是全球扫地机器人领 军企业， 2020 年 全球 市占率达 46%，但其领先优势 正 逐步缩小，市占率较 2016 年下降 18pct； 后来者如科沃斯、石头科技等公司正迎头赶上， 2020 年科沃斯、石头科技全球市占率分别 为 17%、 9%，位列世界第二与第三。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 8 图 5： 2015-2018 年扫地机器人全 球市场规模快速增长， 2019 年增速有所放缓， 2020 年恢复高增 长 注：统计的口径为 200 美元以上的扫地机器人 资料来源： iRobot，东方证券研究所 图 6： iRobot 一直保持全球 扫地 机器人市场领先地位，国产品 牌科沃斯、石头科技市占率稳步提升 注：统计的口径为 200 美元以上的扫地机器人 资料来源： iRobot，东方证券研究所 图 7：作为扫地机器人的三大市场， 2020 年北美、 EMEA、亚太地区扫地机器人市场规模同比增 长 26%、 33 %、 40% 注： EMEA 指欧洲、中东、非洲三个地区 注： 此处仅包含 单价高于 200 美元的扫地机器人产品 资料来源： iRobot，东方证券研究所 -3 0 % -2 0 % -1 0 % 0% 10 % 20% 3 0 % 4 0 % 0 10 20 30 40 2 0 12 2 0 13 2 0 14 2 0 15 2 0 16 2 0 17 2 0 18 2 0 19 2020 全球市场规模（亿美元） 全球市场规模 y oy 0% 20% 4 0 % 6 0 % 8 0 % 10 0 % 2 0 12 2 0 13 2 0 14 2 0 15 2 0 16 2 0 17 2 0 18 2 0 19 2020 iRob ot 科沃斯 石头 小米 S ha r k N e ato Ot he r s -6 0 % -4 0 % -20 % 0% 20% 4 0% 6 0% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 2 01 2 2 01 3 2 01 4 2 01 5 2 01 6 2 01 7 2 01 8 2 01 9 2 02 0 Nor t h Am e ric a E M E A AP AC Nor t h Am e ric a Y OY E M E A Y OY AP AC Y OY 规模（亿美元） 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 9 2 扫地机器人渗透率提升空间广阔，技术升级是核心 驱动因素 扫地机器人产品为王，技术创新是行业发展核心驱动力。 我们认为 扫地机器人是典型的产品为王的 品类，当前仍处于生命周期初期，供给端针对消费者需求痛点而持续进行产品技术迭代 、 创新，驱 动价格 中枢 上行；需求在供给带动下相应快速增长，驱动行业渗透率及企业份额提升。 2.1 行业仍处于生命周期初期，多维度、多元化技术创新不断 涌现 我们认为技术创新带来的产品升级是扫地机器人行业规模扩大、价格提升的核心驱动力。 扫地、拖 地是一种高频刚需， 过去几年行业内的技术创新提升了 扫地机器人关键性能 ， 产品变得 真正 “好 用”，必选属性也随之增强。过去几年技术的升级主要在以下三个方面：移动导航定位技术、避障 技术、清扫技术。其中移动导航定位技术解决的是“这是哪里、我在哪里”的空间问题，主要影响 扫地机器人的构图效率与清扫覆盖率；避障技术则直接决定扫地机器人清扫时遇到家庭内随机摆 放的物品，如拖鞋、电线 、动物粪便等时能否准确避开并继续工作，这是扫地机器人行业多年试图 解决的核心问题；清扫技术则 较为 多元，包括对各种地面材质的适应性，不同类型垃圾的清理能力、 是否兼具拖地功能等，涉及到整个清洁流程。在之后的篇幅中，本文将着重梳理扫地机器 人行业中 的主流技术以及其优劣。 LDS SLAM 目前为中国市场主流技术， 技术融合有望成为未来发展趋势 扫地机器人主流移动导航技术主要有 LDS SLAM 与 VSLAM，目前中国基于 LDS SLAM 的产品 市占率最高。 目前规划类扫地机器人所使用的移动导航技术主要有两种，分别为 LDS SLAM 与 VSLAM，两者采用基于不同传感器的 SLAM 算法来构建地图、进行定位，前者采用激光雷达（包 括单线、多线），后者使用视觉传感器（包括单目、多目、结构光与 TOF）。目前主流厂商大多只 开发一种移动导航技术，如 iRobot 的产品只搭 配 VSLAM 技术， 石头科技在 Neato 发明 LDS SLAM 技术后持续深挖，在算法上有一定领先优势 ，科沃斯是目前唯一一家两种技术都实现商业化的公司， 其于 2018 年同时推出了基于 VSLAM 的 DJ35 以及基于 LDS SLAM 的 DN35。目前中国市场上大 多数全局规划类产品均搭载 LDS SLAM 技术，根据中怡康统计 的数据 ， 2020 年 中国 扫地机器人 市 场 中 LDS SLAM 产品占比最高，达 54%， VSLAM 产品占比为 17%。 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 10 图 8：目前市场上主流 SLAM技术路线有两种 资料来源： 公司公告 ， 公司官网， 东方证券研究所 图 9： 2020 年 LDS SLAM产品占比最高（销量口径） 资料来源：中怡康，东方证券研究所 LDS SLAM 与 VSLAM 各有优劣，二者相容 或为 行业主流发展方向之一。 对比 LDS SLAM 技术与 单目 VSLAM 技术， 其中 LDS SLAM 技术可视范围广（ VSLAM 只有 50-60 度），环境适应性更 强，地图精度更高，同时能够获取深度信息、可以应用于避障； 而 VSLAM 技术成本更低，摄像头 的寿命长、不易损、不增加机身高度，同时能够捕捉语义信息，提升地图分区精度。这两种移动导 航技术也在进行更新、迭代，如科沃斯 T8 搭载的 dToF 采用飞行时间测距代替三角测距法，提升 建图速度以及大尺寸地图的建图精度。 事实上， 两种技术路线 难分优劣 ，二者相容的解决方案或成 为行业主流发展方向之一，如小米 采用 追觅科技研发成果，于 2020 年推出的小米扫拖机器人 1T 在 VSLAM 的基础上搭配 ToF 传感器，大幅提升了建图、定位 的准确度。 表 1： LDS SLAM技术与 VSLAM技术在不同技术指标方面各有优势 LDS SLAM 单目 RGB Visual SLAM 传感器成本 机械旋转三角测距，成本高 单目摄像头、成本低 主处理器成本 较低 较高 传感器寿命 有旋转机械结构，影响部件寿命 摄像头、寿命长 可维护性 有旋转机械结构，损坏后可维护性差 不易损，可维护性较强 自然光适应性 实应各种自然光环境、强光下受影响 无光、暗光环境受影响，强光下受影响 家庭环境适应性 黑色效果不佳，镜面陷阱 多 (长毛）地毯环境需要加配光流传感器 多机协作 三角测距多机会相互干扰 无相互干扰 结构影响 旋转式激光雷达需要凸起，增加整机 高度 对整机高度无影响 建图能力 地图精度高；直观呈现二维地图，无 需遍历；地图可用于导航 地图精度低；必须遍历后才能完成二维地图 创建；地图存储和复用需要解决光照环境的 普适性；地图无法直接用于导航 定位能力 较强，可以做动态重定位 较强，但受限于时域上光照的变化 ( V S L A M ) ( L D S S L A M) L D S S L AM , 54% 路径规划类 , 19 % VSL AM , 17% 随机类 , 10 % 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 11 避障能力 传感器可同时用于避障 无深度信息，无法实现避障 感知能力 二维点云过于稀疏，无法识别语义 可捕捉语义信息，基于视觉实现检测与识 别，只能做位置的近似估计，缺乏深度信息 注：标灰单元格代表该方面更具优势 资料来源： 扫地机器人网 ，东方证券研究所 多元化避障技术涌现，技术路线未达成共识 多元化技术进步 提升 避障能力，核心痛点的解决 有望大幅增强产品实用性，推动行业渗透率上行 。 避障一直是扫地机器人亟需解决的重要环节，即便是全局规划类产品，如果不具备优秀的避障能力， 在清扫过程中就容易出现卡困、停止清扫的现象，则需要消费者在一旁协助搬走障碍物，那么扫地 机器人就无法真正解放劳动力。多年来，各大厂商在避障技术上做了多元化的尝试，如科沃斯于 2020 年发布的 T8 MAX 系列产品搭载 3D 结构光避障技术， T8 AIVI 则采用单目 +3D TOF 技术， 辅以 AI 实现障碍物的识别与脱困；石头科技在 2020 年发布的 T7 Pro 产品则搭载了双目摄像头， 配合 AI 算法识别物体实现避障， 而 这一方法 相应 对扫地机器人 的计算能力要求更高。 对比目前的 几种方案， 3D 结构光对障碍物的捕捉效果 较好 ，配合 dToF 可以实现毫米级避障，属于用户体验 第一梯队，但成本相对较高； AI 技术对物体的识别能力更好，但 AI 技术需要大量的后台训练支持、 补充（ T8 AIVI 能够识别 7 种室内障碍物，经过训练 T9 AIVI 已能够识别 15 种），同时在光线 欠 佳 ，图像纹理单一的情况下，避障表现一般。各大技术路线在成本与避障性能上有所差异，目前市 场并没有统一、合适的解决方案，随着各类技术的尝试与迭代，若未来扫地机器人的避障能力得到 明显改善，则扫地机器人产品实用性将 迎来革命性的提高，渗透率也将有望随之快速提升。 表 2：多元化避障技术涌现，技术路线未达成共识 3D 结构光 3D TOF 激光雷达 单目 双目 基本原理 主动投射已知编码图案， 单相机提取特征匹配效果 通过测量面光源的反 射时间差来确定距 离，目前苹果为精度 更高的 DTOF，其 他手机厂商是 ITOF 通过旋转发射和接受激 光束的方式，使用三角 测距或 TOF 方式进行 计算 通过深度学习识别物 体，然后检测物体的 Bouding Box 来做 测距预估和 3D 估计 双目可实现单目识别功能， 同时进一步通过 RDB 图像 特征点匹配，三角测距间接 获得深度信息 分辨率 中，可达 1080*720，具 体与散斑形状相关 低，低于 640*480 低 高，可达 2K 分辨率 高，可达 2K 分辨率 避障距离 与结构光类型相关，双线 结构光空间感知能力弱， 避障距离有限 远 远 中 中 避障效果 与结构光类型相关，散斑 投射范围内可获得相对准 确的深度信息，因图像为 编码图案、较难完成图像 识别 可获得面光源覆盖范 围内障碍物信息，但 无法识别障碍物种类 进行策略性避障 可获得扫描范围内障碍 物深度信息，但无法识 别障碍物种类进行策略 性避障；室内机器人激 仅对已识别物体避 障，且通过假设物体 在地面，由图像高低 预估距离，精度低， 避障效果有限 可获得视觉范围内障碍物深 度信息，同时根据物体识别 结果进行策略性避障，综合 避障性能高 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 HeaderTable_TypeTitle 造纸轻工行业深度报告 行业渗透率提升空间广阔，国内龙头全球竞争力崭露头角 12 光线束有限，很多扫描 不到的障碍物无法避开 算法开发难度 中等 中 高 中 很高 硬件成本 简单的双线结构光成本低 高 极高 低 中 代表产品 科沃斯 T8 Max 科沃斯 T8 AIVI 石头 T7 科沃斯 T8 AIVI 石头 T7 Pro 资料来源： it 之家，东方证券研究所 业内清洗技术创新角度各异，全方位提升清洁能力 行 业内出现多样化技术创新， 全 方位提升扫地机器人清洁能力。 清洁能力是衡量扫地机器人性能差 异的重要指标，行业内各家企业不断推出多样化的清洁系统技术创新，试图从 扫地 吸尘、拖地以及 基站 等环节改善清洁效果、提高产品自动化程度，构建自身的技术壁垒 。 吸尘方面， iRobot 独创 Aeroforce技术 ， 有效解决毛发缠绕困扰 。 作为 iRobot 扫地机器人清洁 系统的核心技术， Aeroforce技术 的 双胶刷头采用无毛刷的设计，可以有效避免刷头在清洁过程中 与毛发缠绕在一起，此外配合 AeroForce Extractors 气流加速和真空吸力提升清洁效率，弥补了无 毛刷清洁的问题。 2020 年科沃斯与 iRobot 达成业务合作协议， iRobot 向科沃斯授权在产品中使用 Aeroforce技术 ， 而 iRobot 可以向科沃斯采购扫拖一体产品进行销售，这一合作 将有效解决 科沃 斯在北美地区 可能面临 专利起诉的 问题 ，同时还能提升科沃斯产品处理宠物毛发、长头发以及毛毯 表面的能力 。事实上， 科沃斯于 2021 年推出的新款产品 T9 目前已配备双胶刷头， 从而实现 有效 防止毛发异物缠绕。 表 3： 科沃斯于 2020 年与 iRobot 达成业务合作协议 合作内容 具体细则 产品购买 在协议有效期内， iRobot 将根据约定向科沃斯支付一定金额的前期开发和生产费 用， 向科沃斯独家采购指定的扫拖一体型扫地机器人产品并以其自有品牌 在双方约定 的地域市场进行销售 技术授权 iRobot 将向科沃斯授权其 Aeroforce相关知识产权及专利技术 ，并授权其在协议 约定的市场内将相关技术 应用于科沃斯品牌的扫地机器人产品， 科沃斯将根据约定向 iRobot 支付一定的技术授权费 注：协议有效期为 2020 年