機器人行業(yè)呈中速增長?從下游成長、密度提升、進口替代分析增長邏輯
發(fā)布時間 : 2020-04-27
下游成長:2020年看好3C需求復蘇+長尾市場滲透率提升
2018-2019年汽車、3C下游需求下滑,食品醫(yī)療、物流等長尾需求高增長且有望持續(xù)。2018-2019年電子、汽車整車及零部件行業(yè)市場需求下滑;半導體、家電、汽車電子增速不及預期;鋰電、光伏、食品醫(yī)療、物流、金屬加工等行業(yè)保持較高速增長。市場下行背景下,工業(yè)機器人下游應用行業(yè)逐漸由汽車向一般工業(yè)如金屬加工、食品醫(yī)療、日化、光伏、通訊等行業(yè)進行滲透,細分行業(yè)帶來新的增量市場。
2019年下半年,鋰電、光伏投資穩(wěn)定,3C回暖5G加速,新能源汽車項目加速落地,幾項疊加機器人需求復蘇。疫情前預計2020年,3C需求增加(5G換機潮+蘋果投資大年),汽車行業(yè)大概率復蘇,機器人場可能迎來兩位數(shù)增長;隨著疫情進入平穩(wěn)階段,下游行業(yè)需求將階段性釋放,加之政府有望推進相關經濟刺激措施落地,機器人市場將逐漸好轉,全年增長率下調到5%-10%左右。
汽車:經歷2019年產能和庫存調整,2020年汽車消費刺激政策預期,有望正增長;但疫情影響復工推遲,主機廠和零部件廠產能不足;上半年緩慢回復,下半年有所增長。全年預計-4%。
3C:勞動密集型,復工難度大,規(guī)?;顿Y預計在二三季度集中釋放。一季度全年占比不高,需求被遞延至旺季。5G換機和蘋果、華為新機帶動,全年增長個位數(shù)上看2位數(shù)。
醫(yī)療用品:勞動密集型,對衛(wèi)生和安全要求高,一直是穩(wěn)定增長得市場。疫情短期刺激口罩機等需求,中長期加速機器換人,預計全年高速增長。
食品飲料:市場空間大但附加值低,目前滲透化率低,高附加值細分領域及龍頭企業(yè)(如白酒的茅臺五糧液)開始進入自動化階段,因此低基數(shù)下增速持續(xù)較高。
物流:疫情刺激物流自動化率提升,機器人需求持續(xù)高增長。
光伏:一季度是傳統(tǒng)淡季,疫情影響被消化。補貼取消前強裝和自動化剛需,預計受影響不大。
5G大年+蘋果大年,2020年看好3C自動化需求復蘇,超10%增長
3C行業(yè)成本端驅動行業(yè)自動化率提升。品牌商負責設計、零部件外包、組裝代工。組裝段位于產業(yè)鏈最末端,人數(shù)多,自動化改造需求空間大。國內自動化供應商主要集中在這一領域。3C產品生命周期短,技術更新快,產品以多批次、小批量為主,自動化生產線的柔性不如傳統(tǒng)流水線,一旦產品更新?lián)Q代,自動化生產線需要重新規(guī)劃。例如富士康已使用5萬臺機器人,年產1萬臺,提出目標2020年自動化率30%。
當前的兩個機遇:
1、4G轉5G,新工藝大量出現(xiàn)尚未定型,需要集成商深度參與;
2、以立訊、領益、伯恩、比亞迪、歌爾為代表的陸系代工廠有望從臺系手里搶得份額,需盡快提高自動化率。
密度提升:密度有翻倍空間,行業(yè)中期具備良好成長性
機器人性價比不斷提升、投資回收期縮短,推動機器人使用密度的提升。工業(yè)機器人使用密度是每萬名制造業(yè)工人使用工業(yè)機器人的數(shù)量。一方面,隨著機器人技術趨于于成熟,易用性增強,效率提高,機器人價格降低,機器人投資回收期縮短;另一方面,勞動力成本上升。兩個因素共同推動中國工業(yè)機器人使用密度持續(xù)提升。
釋義:機器人密度=制造業(yè)工人/機器人保有量
我們預計2024年中國工業(yè)機器人密度達到138,非汽車行業(yè)達到105,汽車行業(yè)達到1154。
2018年中國機器人密度僅為63,未來5年預計將超過2018年歐洲的水平,達到138,約118%的增長空間。2010到2018年,我國機器人密度提升了7倍,年均增速達到37%。預計未來復合增速下降到15%,預計4年后機器人密度將達到138。2018年中國工業(yè)機器人密度約為63(我們調整測算),低于全球平均99,遠低于歐洲114,大幅低于新加坡831、韓國774、德國338,日本327。
目前中國汽車行業(yè)機器人密度為750,未來5年將到1154,54%的上升空間。2018年中國汽車行業(yè)機器人密度750臺/萬人。2010到2018年汽車行業(yè)機器人密度復合增速28%,2013-2018年汽車行業(yè)機器人密度復合增速下降到22%。假設2018-2024年機器人密度提升的復合增速為9%(考慮到汽車行業(yè)自動化程度已經很高了),機器人密度將達到2024年的1154;達到2017年日本和法國的水平,還有約54%的上升空間。
非汽車行業(yè)機器人密度目前約為42,預計2024達105,約150%的上升空間。2018年我國非汽車行業(yè)機器人密度為42臺/萬人。2013-2018年5年中國非汽車行業(yè)機器人密度從7增長到42,累計增長了6倍,年復合增速44%,假設2018-2024年非汽車行業(yè)機器人密度增幅下降到20%,5年累計增速將達到2.5倍,機器人密度將達105。韓國、日本、臺灣3C電子產業(yè)發(fā)達,自動化程度高,因而機器日使用密度高。中國除汽車、3C電子外還有很多其它制造產業(yè),長尾行業(yè)密度提升慢于3C電子、汽車行業(yè),中國中期機器人密度將遠低于目前日、德的水平,但預計將達到接近澳大利亞和美國的水平,未來5年有望達到約105。
預計2024年中國工業(yè)機器人保有量124萬臺,機器人密度達到138,預計2019-2024年本體銷量復合增速15%,本體與系統(tǒng)集成收入復合增速將達10%。年均本體市場311億元,系統(tǒng)集成市場1245億元。
進口替代:中長期強邏輯,產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)梯次推進
在下游需求和產業(yè)政策帶動下,國產機器人不斷追趕超越。十年外資巨頭占據(jù)絕對優(yōu)勢地位,國產機器人主要是給外資做代理或者系統(tǒng)集成,處于價值鏈的最低環(huán)節(jié)。十年后的現(xiàn)在,中國已經成為全球第一大市場,全球機器人產業(yè)鏈加速向大陸轉移。外資品牌地位動搖,二線品牌彼此整合或者被整合;四大家族中德國KUKA已經被中國企業(yè)美的收購。國產機器人已經從產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)跟外資直接競爭。
機器人各產業(yè)鏈將梯次獲得競爭優(yōu)勢。根據(jù)IFR和MIR數(shù)據(jù),上游三大核心零部件及中游本體的國產份額均超過20%,系統(tǒng)集成汽車領域國產份額達到70%、3C領域達到50%,長尾行業(yè)達到90%。2018年國產份額從2017年的22%增長到27%。
關鍵零部件:均取得突破,打破外資品牌壟斷局面
核心零部件是機器人產業(yè)鏈進口替代的關鍵環(huán)節(jié)。工業(yè)機器人的三大核心零部件分別是控制器、伺服系統(tǒng)、減速器,占到制造成本接近70%,是制約中國機器人產業(yè)發(fā)展的主要瓶頸。
純控制器企業(yè)難以突圍,結合本體是方向??刂葡到y(tǒng)是機器人的大腦,包括硬件和軟件兩部分,硬件部分國產品牌已經掌握,基本可滿足需求;軟件部分,國產品牌在穩(wěn)定性、響應速度、易用性等還有差距。成熟機器人廠商一般自行開發(fā)控制器,以保證穩(wěn)定性和維護技術體系,控制器市場份額基本跟機器人本體一致。國際品牌包括KEBA、倍福、貝加萊這樣提供控制器底層平臺的強勢廠商,國產企業(yè)僅僅從事控制器難以突圍??刂破魑磥碲厔菔菢藴驶烷_放性。現(xiàn)有的機器人控制器封閉構造,有開放性差、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(fā)模塊化、標準化機器人控制器,各個層次對用戶開放是機器人控制器的一個發(fā)展方向,未來可能會出現(xiàn)提供控制器模塊的平臺型企業(yè)。
伺服系統(tǒng)四大陣營競爭激烈,國產向上突圍難度大。日系品牌憑借良好的產品性能與極具競爭力的價格壟斷了中小型OEM(設備制造業(yè))市場,以松下、安川、三菱為代表;西門子、施耐德、博世等歐美品牌占據(jù)高端,下游以大型機械為主;臺灣品牌產品價格和技術水平定位于外資品牌和國產品牌之間,以臺達及東元為代表;國產企業(yè)以匯川技術、埃斯頓為代表,產品功率范圍多在22KW以內,技術路線上與日系產品接近,整體競爭力不斷提高。
日臺份額下降,歐美份額穩(wěn)定,國產份額上升,2018年國產占比25%。2018年,歐美系市場份額從18.7%提高到19%,日臺份額從59%略降到56%,國產廠商份額從22.3%增長到25%。其中份額占比最高日臺系廠商業(yè)績普遍下滑,和其優(yōu)勢電子、機床等行業(yè)景氣度下滑有關;歐美系廠商份額略有增長,最具代表的是西門子和施耐德;以匯川、埃斯頓為代表的國產伺服依然增長迅速,但主要集中在低端。
綁定機器人本體的運控一體化是未來趨勢。用戶選擇的排序分別是可靠穩(wěn)定性、價格、服務。服務和性價比是國產品牌的優(yōu)勢。這需要對運動控制領域長期深入的研究,大量資金投入和長時間的市場驗證,對技術、資金、人才要求都較高,國內代筆性企業(yè)匯川技術、埃斯頓??刂破骱退欧到y(tǒng)關聯(lián)緊密,運動控制一體化是未來應用趨勢,但需結合本體使用,本體企業(yè)在達到一定體量后,都會傾向于自主生產運動控制,單純做運動控制很難生存。
減速器:看好長期前景,有望打破日本壟斷
一:供應鏈向國內轉移,中國具備要素優(yōu)勢。中國已經是全球第一大機器人市場。國產機器人本體發(fā)展迅速,外資巨頭深耕中國市場,加速本土化,全球新的產能規(guī)劃大部分都在中國,帶來機器人供應鏈轉的本地優(yōu)勢。
二:國際巨頭發(fā)展瓶頸。減速器進入壁壘高,技術要求高、資產投入大、長時間的研發(fā)驗證,全球能夠批量提供減速器的只有日本納博特斯克、住友、捷克SPINEA、日本哈默納科等幾家企業(yè),這幾家企業(yè)面臨各自的困境,給了中國企業(yè)趕超的機遇期;
三:國產減速器突破量產。作為機器人最核心、成本占比最大、技術含量最高的零部件,減速器是純機械部件,主要難度在于高精度數(shù)控機床等設備的投入和熱處理、精密加工等工藝。經多年投入和工藝積累,國產公司已具備量產能力,長期來看,除日本外,中國將成為主要的降速器供應商。
需求:本體廠商紛紛規(guī)劃擴產,疫情短期影響需求但長期無憂
機器人巨頭選擇在中國擴大本體產能以輻射亞太市場,四大家族紛紛規(guī)劃在華新增產能。四大家族紛紛宣布在華新增產能(發(fā)那科未在中國生產本體),國內龍頭也紛紛擴大產能,搶占市場份。埃斯頓、眾為興、歡顏、匯川技術、埃夫特等,一方面不斷在擴產能,另一方面產能利用率不斷在爬坡,疫情對需求短期影響但長期無憂。
日本納博特斯克、日本住友重機、斯洛伐克Spinea是全球RV減速器三強。
納博特斯克:產能擴張謹慎。納博特斯克是RV減速器全球霸主,全球市場份額60%以上。目前有日本的津工廠和中國常州工廠兩大生產基地,2018年減速器產量在84萬臺左右。未來產能計劃,納博將以津工廠擴產為主(目前產能60萬臺/年),以常州工廠擴產為輔(目前一期產能20萬臺,在建二期產能20萬臺)。
住友重機:減速器業(yè)務不受重視。日本住友重機為住友集團旗下機械公司,業(yè)務涉及船舶、電力設備、工程機械、機械零部件等,減速器僅是公司一個部分(住友重機械減速機),且減速器收入遠遠低于其他板塊業(yè)務收入,沒有明確看到非常積極的信號。
Spinea:減速器業(yè)務可能被戰(zhàn)略放棄。Spinea的減速機為自主核心技術,自成一派。由于其技術特點,產品結構較為復雜,無法適應機器人小型化一體化的趨勢,在市場上并非主流,在日本納博的重壓下難言頹勢。且其高精度減速器進入我國市場比較晚,市場開拓不樂觀。根據(jù)產業(yè)調研,減速器業(yè)務有可能被尋求出售。
國產RV減速器已突破“工藝+設備”的核心難題。我們認為國產RV減速器主要難在工藝和設備,推廣難主要難在設備的高額攤銷導致初期沒有性價比優(yōu)勢,而這兩個問題當前均已經得到突破。
1)國產RV減速器產品突破量產工藝。RV減速器的研發(fā)并不需要從0開始的理論研究突破(納博特斯克、哈默納克的減速器專利均已經公開),而是沿著巨頭腳步,在工藝層面的積累和采購先進機床加工設備,這兩點都是可以用時間較快彌補差距。中大力德、雙環(huán)傳動等國產企業(yè)大批采購先進機床設備和檢測設備,經過5-8年以上的摸索積累,已經取得重大突破,于2018年初步量產。
2)國產RV減速器已小批放量。2018年國產RV減速器突破信任壁壘,已小批次放量。其中南通振康的RV減速器已批量供貨埃夫特、歡顏等本體企業(yè),中大力德2018年和伯朗特簽訂8萬臺訂單,雙環(huán)傳動2018年和埃夫特簽訂1萬臺訂單。本體擴產進程取決于市場回暖程度,長期看好國產RV減速器進口替代。外資巨頭及內資本體廠商規(guī)劃產能飽滿,但實際投產進程取決于機器人市場需求回暖程度。目前國產RV減速器已突破量產,隨著市場需求回暖,國產RV減速器進一步打磨工藝,未來看好國產RV減速器打破日本壟斷。
2.3.2、中游本體:國產份額持續(xù)上升,沖擊外資市場地位
機器人本體的硬件技術已經趨于成熟,主要在結構的優(yōu)化和使用體驗的提升;外資巨頭的優(yōu)勢逐漸向軟件轉移,給了國產本體追趕的窗口期。掌握自主運控技術、提升附加值是國產品牌突破的關鍵。多關節(jié)、SCARA、直角坐標是應用最多的機器人本體。三種應用最廣泛的工業(yè)機器人本體為多關節(jié)(6軸為主)、直角坐標和SCARA。根據(jù)CRIA,2018年中國工業(yè)機器人市場:多關節(jié)占比66%、直角坐標15%、SCARA14%,三類合計占比95%。
外資仍壟斷高端市場,但硬件技術進步放緩,國產企業(yè)追趕良機。發(fā)那科、ABB、安川機器人、庫卡機器人是全球機器人四大家族,市場份額合計占比超過40%。國內工業(yè)機器人高端市場基本為四大家族壟斷,國產份額27%主要是中低端市場滲透率提升。另外機器人本體硬件技術趨于成熟,難有顛覆創(chuàng)新,主要在軟件和智能技術應用上。外資“停滯不前”給中國企業(yè)追趕良機。結合巨頭發(fā)展經驗和產業(yè)現(xiàn)狀,掌握運動控制核心技術,提升本體附加值的頭部企業(yè)優(yōu)勢會越來越大。
低端產能出清,集中度上升,掌握運控技術的龍頭優(yōu)勢明顯。產業(yè)低端產能出清,無核心技術的組裝型本體企業(yè)大批淘汰,市場集中度提升是機器人產業(yè)平穩(wěn)發(fā)展階段的主旋律。根據(jù)MIR數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2018年中國工業(yè)機器人市場集中度進一步提升。以四大家族為首的TOP10廠商占據(jù)63.5%的市場份額,國內廠商眾為興(新時達收購,SCARA為主)、埃斯頓(多關節(jié)為主)表現(xiàn)亮眼。
下游系統(tǒng)集成:國產占據(jù)主要市場份額
系統(tǒng)集成領域國內企業(yè)占據(jù)主導。根據(jù)MIRDATABANK統(tǒng)計的3995家集成商樣本數(shù)據(jù),本土民營集成商占比95%以上。1644家覆蓋汽車行業(yè),占比41.2%;550家覆蓋食品飲料行業(yè),占比13.8%;514家覆蓋家電行業(yè),占比12.9%;301家覆蓋醫(yī)療行業(yè),占比7.5%;494家覆蓋消費類電子行業(yè),占比12.4%(有些廠商會涉及覆蓋多個行業(yè));在汽車、3C電子、食品飲料、醫(yī)療新能源等頭部行業(yè),幾乎已經覆蓋了所有的工藝環(huán)節(jié),在其他中長尾行業(yè),工藝環(huán)節(jié)覆蓋也在快速拓展。
本土集成商壟斷低端工藝、領先中端工藝、滲透高端工藝。在搬運碼垛等低端工藝應用領域,本土集成商占據(jù)絕對主導;在裝配、揀選、焊接等中端工藝應用領域,本土集成商占據(jù)優(yōu)勢,在噴涂、視覺監(jiān)測AOI等高端工藝應用領域,本土集成商也在不斷滲透。
本土集成商壟斷長尾,領先3C,突破汽車
汽車行業(yè)系統(tǒng)集成:外資主導,國產從焊裝開始突破。整車制造四大工藝:沖壓、焊裝、涂裝、總裝,總體上外資集成商占據(jù)主導,但國內集成商基于本土化服務優(yōu)勢,從焊裝環(huán)節(jié)突破,正逐步進行替代,出現(xiàn)了一批規(guī)模較大的本土集成商。
3C電子:國內集成商與外資同臺競爭。3C電子機器人需求非常多樣化,以技術難度相對較低的小型機器人為主,注重成本和服務,外資難以直接轉移在汽車行業(yè)大型機器人應用的絕對優(yōu)勢。國內集成商基于本土優(yōu)勢、價格優(yōu)勢和外資品牌同臺競爭,目前市場份額不輸外資品牌,出現(xiàn)了一批規(guī)模較大的本土集成商。
其他長尾市場:本土集成商占據(jù)主導。食品飲料、醫(yī)療、物流等長尾行業(yè)市場機器人需求同樣多樣化,定制化程度高,價值量相較于汽車較低,外資品牌難以全面顧及,這些領域本土集成占據(jù)主導優(yōu)勢,但目前還沒有較多規(guī)模企業(yè)出現(xiàn)。
資源整合、行業(yè)理解和資金規(guī)模是系統(tǒng)集成三大核心競爭力。資源整合和行業(yè)理解都需要長時間積淀,跨行業(yè)快速擴張較為困難,除了汽車和3C外,難以有其他行業(yè)通過復制快速實現(xiàn)規(guī)模化。因此成功的系統(tǒng)集成商往往聚焦少數(shù)甚至一個行業(yè),做深做強,與下游巨頭建立緊密商務關系,成為細分龍頭。另外,系統(tǒng)集成集成商還面臨資金壁壘,因為項目周期一般較長,需要墊付大量資金,多個項目并行對企業(yè)資金鏈壓力巨大。
行業(yè)洗牌期,細分龍頭強者恒強。本土集成商數(shù)量眾多、競爭激烈,2018-2019年汽車、3C景氣度有所下滑,系統(tǒng)集成商增速也紛紛下滑,進入行業(yè)洗牌期?;谫Y源整合能力、行業(yè)理解積累和資金規(guī)模三大核心競爭力,我們認為長尾集成商將不斷淘汰出局,企業(yè)數(shù)量大幅降低,細分行業(yè)龍頭將強者恒強,享受新一輪自動化景氣周期。