2023 年 1 月 3 1 日“机器人+”系列：机器人研究框架 机器人行业深度报告 行业评级：看好 分析师 邱世梁 分析师 王华君 分析师 施毅 分析师 陈杭 邮箱 qiushiliangstocke.c 邮箱 邮箱 邮箱 chenhangstocke.c 电话 18516256639 电话 18610723118 电话 18621369158 电话 18616115287证书编号 S1230520050001 证书编号 S1230520080005 证书编号 S1230522100002 证书编号 S1230522110004证券研究报告目录 CONTENTS工业机器人 驱动因素：人工替代、国产替代、技术升级 产业链：上游核心部件、中游本体制造、下游集成 未来：人形机器人风起 010203电控系统 控制和驱动是机器人关键电路 控制：需求引领 MCU向更高性能升级 驱动：需求升级+工艺换代，功率半导体快速发展 传感器 识别外部信息的“器官”在机器人中的应用繁多 机器视觉：为机器植入“眼睛”和大脑204AI芯片 特斯拉人形机器人使用自研 FSD芯片 自动驾驶领域即为机器人芯片落脚点 AI 芯片与模型算法交替发展目录 CONTENTS软件 开源化加速新技术研发与传播 智能算法赋能机器人工作能力 伴随算法进步，机器人应用领域深化 050608磁材 稀土永磁钕铁硼具有显著优势 高性能钕铁硼需求旺盛，新能源与机器人引领需求结构变化 预计 2025年工业机器人销量对应的高性能钕铁硼需求超 2万吨 轻量化 机器人轻量化发展分析 机器人轻量化材料对比 对标汽车轻量化市场分析 307电机 机器人运动驱动力 电机主要分类 电机市场竞争格局工业机器人 01Partone驱动因素：人工替代、国 产替代、技术升级 产业链：上游核心部件、中游本体制造、下游集成 未来：人形机器人风起 4中国将机器人分类为工业、服务、特种机器人三大类 015机器人分类 IFR 标准与国内标准分类存在差异 资料来源：IFR，浙商 证券研究所 p 机器人分类：国际标准中，ISO（2021）将机器人划分为工业机器人、服务机器人以及医疗机器人。IFR将机器人划分为工业 机器人以及服务机器人；我国 2020 年新标准将机器人划分为工业机器人、服务机器人、特种机器人和其他机器人。家 政 服 务 机 器 人 教 育 娱 乐 机 器 人 养 老 助 残 机 器 人 农 业 机 器 人 专 用 清 洁 机 器 人 物 流 机 器 人 医 用 机 器 人 巡 检 维 护 机 器 人 建 筑 破 拆 机 器 人 水 下 机 器 人 救 援 安 保 机 器 人 国 防 机 器 人 动 力 人 体 外 骨 骼 移 动 平 台 公 共 游 乐 机 器 人 多 关 节 机 器 人 机器人（IFR）工业机器人（41%)服务机器人 个人家用(40%)专业服务机器人(19%)S C A R A 机 器 人 并 联 机 器 人 线 性 机 器 人 圆 柱 机 器 人 机器人（中国）工业机器人(53%)服务机器人(35%)特种机器人(13%)焊 接 机 器 人 搬 运 机 器 人 码 垛 机 器 人 包 装 机 器 人 喷 涂 机 器 人 切 割 机 器 人 净 室 机 器 人 家 用 服 务 机 器 人 医 疗 服 务 机 器 人 公 共 服 务 机 器 人 军 事 应 用 机 器 人 极 限 作 业 机 器 人 应 急 救 援 机 器 人机器人政策持续推出，推动行业发展 016资料来源：中国政府网，国务院、工信部、科技部等，浙商 证券研究所（标红为涉及工业机器人）时间 名称 内容 2016.3 十三五规划 加快构建智能穿戴设备、高级机器人、智能汽车等新兴智能终端产业体系和政策环境。2016.3 机器人产业发展规划（2016-2020）重点发展弧焊机器人、真空（洁净）机器人、全自主编程智能工业机器人、人机协作机器人、双臂机器人、重载 AGV 等六种标志性工业 机器人产品。2016.9 智能制造发展规划（2016-2020）研发高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备等关键技术装备。2016.12 关于促进机器人产业健康发展的通知 推动机器人产业理性发展，强化技术创新能力，加快创新科技成果转化。2017.4国务院关于推进供给侧结构性改革加快制造业转型升 级工作情况的报告 培育创建新材料、机器人等制造业创新中心，启动国家制造业创新中心网络化布局的顶层设计。2017.9国务院办公厅关于进一步激发民间有效投资活力促进 经济持续健康发展的指导意见 鼓励民营企业进入“互联网”、大数据和工业机器人等产业链长、带动效应显著的行业领域。2017.11增强制造业核心竞争力三年行 动计划（2018-2020 年）重点发展智能机器人、现代农业机械、新材料、制造业智能化、重大技术装备等九大重点领域。2017.11国务院关于深化“互联网先进制造业”发展工业互联网的指导意见 围绕数控机床、工业机器人、大型动力装备等关键领域，实现智能控制、智能传感、工业级芯片与网络通信模块的集成创新。2018 福建、江苏、黑龙江、辽宁、山西、河北等省级行政区纷纷制定符合地区产业发展进程的政策，促进智能机器人、伺服电机、控制技术等发展。2019.10 产业结构调整指导目录 重点鼓励发展人机协作机器人、双臂机器人、弧焊机器人、重载 AGV、专用检测与装配机器人集成系统等产品，以满足我国量大面广制 造业转型升级的需求 2019.10 制造业设计能力提升专项行动计划（2019-2022 年）在高档数控机床和机器人领域，重点突破系统开发平台和伺服机构设计，多功能工业机器人、服务机器人、特种机器人设计等。2021.3 十四五规划 推动机器人、先进轨道交通装备、先进电力装备、工程机械、高端数控机床、医药及医疗设备等产业创新发展。2021.4“十四五”智能制造发展规划 研发智能焊接机器人、智能移动机器人、半导体（洁净）机器人等工业机器人。2021.12“十四五”机器人产业发展规划到 2025 年我国成为全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。“十四五”期间，将推动一批机器人核心技术和 高端产品取得突破，整机综合指标达到国际先进水平，关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平；机器人产业营业收入年均增速 超过 20%。2023.1“机器人+”应用行动实施方案 目标到 2025 年，制造业机器人密度较 2020 年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升。“机器人+”，类比之前“新能源+”，战略意义重大！017资料来源：工信部，浙商 证券研究所 p 1月 19日，工业和信息化部等 17部门联合印发“机器人+”应用行动实施方案，要求到 2025年，制造业机器人 密度较 20年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，机器人促进经济社会高质量发 展的能力明显增强。p 相较于过去诸多机器人行业政策，此次行动方案着眼点更加具体。方案聚焦 10大重点领域：1）经济发展：制 造业、农业、建筑、能源、商贸物流；2）社会民生：医疗健康、养老服务、教育、商业社区 服务、安全应急和极限环境。2022-2024年机器人行业平均 PE 分别为 51、35、26X0182022-2024 年机器人行业平均 PE分别为 51、35、26X资料来源：wind 一致预期（2023/1/19)，浙商证券研究所 子行业 证券代码 可比公司 市值 归母净利润（亿元）EPS PE PB ROE（亿元）2022E 2023E 2024E 2022E2023E2024E2022E2023E2024E（LF）(2021)机器人本 体 002747 埃斯顿 218 1.84 3.05 4.35 0.21 0.35 0.50 119 72 50 8.2 5%300607 拓斯达 65 2.03 2.74 3.53 0.48 0.64 0.83 32 24 18 2.9 3%688255 凯尔达 30 0.53 0.88 1.27 0.68 1.12 1.62 57 34 24 2.7 5%688097 博众精工 138 4.06 5.55 8.05 0.91 1.25 1.81 34 25 17 3.9 8%603666 亿嘉和 79 5.18 7.11 9.31 2.49 3.42 4.48 15 11 8 3.0 18%688290 景业智能 66 1.20 1.68 2.34 1.45 2.04 2.84 55 40 28 6.8 25%688084 晶品特装 62 0.71 1.04 1.52 0.94 1.37 2.00 87 59 41 3.7 10%002698 博实股份 153 5.72 7.69 10.37 0.56 0.75 1.01 27 20 15 4.9 17%核心零部 件-减速器 002472 双环传动 240 5.65 8.08 10.73 0.66 0.95 1.26 42 30 22 2.6 7%688017 绿的谐波 202 2.31 3.21 4.36 1.37 1.91 2.59 88 63 46 10.7 10%002896 中大力德 37 0.72 1.09 1.77 0.48 0.72 1.17 51 34 21 3.6 11%300403 汉宇集团 39 2.36 2.63-0.39 0.44-16 15-2.2 14%核心零部 件-工控 300124 汇川技术 1803 42.0654.3569.65 1.58 2.04 2.62 43 33 26 9.6 22%688320 禾川科技 79 1.50 2.41 3.43 0.99 1.59 2.27 53 33 23 5.2 17%行业平均 51 35 26 5.0 12%驱动因素一：人工替代 019中国 65 岁以上人口比例连续 5年增长，2021 年达 14%资料来源：世界银行，联合国，国家统计局，华经产业研究院，浙商 证券研究所 0%2%4%6%8%10%1960 2000 2019全球人口老龄化比例 2019 年世界 65 岁以上人口比例达 9%0%3%6%9%12%15%2016 2017 2018 2019 2020 2021中国人口老龄化比例 我国 15-64 岁人口比例自 2010 年开始下滑-200020040060080010001200-0.2%-0.1%0.0%0.1%0.2%0.3%0.4%0.5%0.6%0.7%0.8%0.9%200020022004200620082010201220142016201820202022总人口增速 人口增长（万人）2022 年我国总人数负增长，同比下滑 0.1%2016-2021 年中国就业人员平均工资 CAGR约 9%0%2%4%6%8%10%12%02468102016 2017 2018 2019 2020 2021国内就业人员平均工资（万元）yoy（%）0%1%2%3%4%5%6%7%8%012345672010 2011 2012 2013 2014 2015 201620172018 2019美国人均国民收入（万美元）yoy 2010-2019 美国人均国民收入复合增速约 3%0%10%20%30%40%50%60%70%80%1990199219941996199820002002200420062008201020122014201620182020占总人口比例:0-14 岁 占总人口比例:15-64 岁 占总人口比例:65 岁及以上驱动因素二：工业机器人国产替代加速 0110p 外资机器人占据我国主要市场份额，国产替代仍在继续。根据 CRIA与 IFR 数据，2021年国产工业机器人销量约 8.7万台，同比增长 51%，国产 市场占有率约 32%。p 根据 MIR DATABANK 数据，前三季度内资厂商市场份额约 36%，较 2021 年前三季度比例提升约 4个百分点。2021 年国产机器人品牌市占率为 32%，较去年回升约 0.2pct资料来源：CRIA，IFR，MIR DATABANK，浙商证券研究所 国产工业机器人出货市占率不断提升（2022Q1-Q3）26%29%32%30%24%28%34%32%32%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021内资厂商 外资厂商 FANUC14%安川 9%KUKA8%爱普生 8%ABB7%埃斯顿 6%汇川 5%雅马哈 4%川崎 3%那智 3%埃夫特 2%新时达 2%遨博 2%珞石 1%其他 16%驱动因素三：新技术迭代，人形机器人发展 0111新技术迭代，人形机器人不断发展 资料来源：通信世界，浙商 证券研究所预计 2020-2024年全球、中国机器人市场规模 CAGR 约 18%、22%0112p 根据 IFR、中国电子学会数据，预计全球机器人市场规模 2024年有望达到 660亿美元，2020-2024年 CAGR 约 18%。p 国内机器人 2024年有望达 251亿美元市场规模，2020-2024年 CAGR 约 22%。预计 2020-2024 年全球机器人市场规模 CAGR 约 18%资料来源：IFR，中国电子学会，浙商证券研究所 预计 2020-2024 年中国机器人市场规模 CAGR 约 22%267 303 307 343 429 513 580 6600%5%10%15%20%25%30%01002003004005006007002017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E全球机器人市场规模（亿美元）全球 yoy 64 77 92 115 142 174 210 25120.3%19.5%25.0%23.5%22.5%20.7%19.5%0%5%10%15%20%25%30%0501001502002503002017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E中国机器人市场规模（亿美元）yoy工业机器人：预计 2020-2024年中国市场规模 CAGR 约 15%0113p 根据中国电子学会数据，2020-2024年全球工业机器人市场规模 CAGR 约 13%，同期中国工业机器人市场规模 CAGR 约 15%。p 目前我国是全球最大的工业机器人市场，工业机器人市场规模占比全球规模不断提升。2021年我国工业机器人市场规模约 75亿美元，占比全球 43%，预计 2024年我国工业机器人市场规模有望达 115亿美元，在全球工业机器人销售额比重有望达 50%。2020-2024 年中国工业机器人市场规模 CAGR 约 15%资料来源：IFR，中国电子学会，浙商证券研究所-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%0501001502002502017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E全球工业机器人市场规模（亿美元）yoy 0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%20%0204060801001201402017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E中国工业机器人市场规模（亿美元）yoy 2020-2024 年全球工业机器人市场规模 CAGR 约 13%服务机器人：预计 2020-2024年中国市场规模 CAGR 约 29%0114p 服务机器人市场规模稳定增长。据中国电子学会数据，预计全球服务机器人市场规模将从 2020年的 138亿美元增长至 2024年的 290亿美元，2020-2024年 CAGR 约 20%。从国内看，2024年我国服务机器人市场规模将达 102亿美元，2020-2024年 CAGR 约 29%。2020-2024 全球服务机器人市场规模 CAGR 约 20%资料来源：IFR，中国电子学会，浙商证券研究所 2024 中国服务机器人市场规模预计将达 102 亿美元 0%10%20%30%40%50%60%70%0204060801001202017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E中国服务机器人市场规模（亿美元）yoy 0%10%20%30%40%50%0501001502002503003502017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E全球服务机器人市场规模（亿美元）yoy特种机器人：预计 2020-2024年中国市场规模 CAGR 约 27%0115p 特种机器人市场规模快速增长。据中国电子学会预测，全球特种机器人市场规模将从 2020年的 66亿美元增长至 2024年的 140亿美元，复合增速 21%。从国内看，2024年我国特种机器人市场规模可达 34亿美元。特种机器人同期复合增速预计可达 27%，高于全球 6个 pct。2020-2024 年全球特种机器人市场规模 CAGR 约 21%资料来源：IFR，中国电子学会，浙商证券研究所 2020-2024 年中国特种机器人市场规模 CAGR 约 27%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%05101520253035402017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E中国特种机器人市场规模（亿美元）yoy 0%5%10%15%20%25%30%0204060801001201401602017 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E全球特种机器人市场规模（亿美元）yoy产业链：上游核心零部件、中游本体制造、下游系统集成 0116资料来源：浙商证券研究所整理 上游 中游（本体制造）下游 减速器 伺服系统 控制器 系 统 集 成 终 端 应 用国产机器人企业梯次进口替代 0117资料来源：公司公告，浙商证券研究所，部分国产份额为预估值 大类 子类 下游 毛利率 国产份额 外资企业 国产企业 核心零部件 控制器 本体 20-40%20%四大家族（发那科、ABB、安川、库卡）埃斯顿、汇川技术 伺服系统 本体/集成 30%松下、安川、三菱、台 达等 埃斯顿、汇川技术 RV减速器 本体 25%纳博特斯克 上海机电、中大力德、双环 传动 谐波减速器 本体 25%哈默纳克 绿的谐波、中大力德 本体 多关节 汽车、3C20-30%20%四大家族（发那科、ABB、安川、库卡）埃斯顿、埃夫特等 SCARA 3C 15%直角坐标 3C、物流 70%系统集成 汽车 零部件/整机厂 20-60%70%ABB.、柯马、杜尔 克来机电 3C 零部件/整机厂 80%/博众精工、拓斯达等 长尾 各行业制造厂 90%/博实股份产业链中游：工业机器人本体制造 0118p 工业机器人主要分为三大模块：传感模块、控制模块和机械模块。其中传感模块负责感知内部和外部的信息，控制模块控制机器人完成各种 活 动，机械模块接受控制指令实现各种动作。p 目前，多数工业机器人为“机械臂”，和人的手臂相似，包括手部、腕部、臂部、腰部和基座，每个关节都需要共同配合以完成任务。资料来源：工业机器人技术基础，亿欧智库，浙商证券研究所 机器人模块组成 工业机器人机械结构细分工业机器人按结构分类可分为 6类 0119p 工业机器人可以按照机械结构方式、操作机坐标形式、程序输入方式、运动坐标形式、驱动方式、应用领域等六个方面进行分类。按照机械 结构可分为多关节机器人、平面多关节（SCARA）机器人、并联机器人、直角坐标机器人、圆柱坐标机器人以及协作机器人。资料来源：科脑机器人，浙商证券研究所整理 工业机器人按机械结构分类 多关 节机 器人 SCARA机器 人 并 联 机 器 人 直角 坐标 机器 人 圆柱 坐标 机器 人 协 作 机 器 人