協(xié)作機器人是工業(yè)4.0時代的標志性產(chǎn)物,其核心在于突破傳統(tǒng)機器人與人類的物理隔離,通過安全交互設計實現(xiàn)人機共融作業(yè)。協(xié)作機器人正從“工具”演進為“智能體”,其價值不僅在于替代人力,更在于重構(gòu)生產(chǎn)范式。隨著國產(chǎn)廠商突破核心技術(shù)封鎖,協(xié)作機器人有望成為中國智造的標志性產(chǎn)品,在全球市場中重塑競爭格局。
一、產(chǎn)業(yè)鏈
協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)鏈由上游核心零部件、中游本體制造與系統(tǒng)集成、下游應用與服務三大環(huán)節(jié)構(gòu)成。上游核心零部件主要包括減速器、伺服系統(tǒng)、控制器、傳感器、編碼器等。中游為本體制造與系統(tǒng)集成,根據(jù)軸數(shù)劃分,協(xié)作機器人可以分為四軸協(xié)作機器人、六軸協(xié)作機器人以及七軸協(xié)作機器人等。下游為應用領(lǐng)域,協(xié)作機器人廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療健康及科研教育領(lǐng)域等眾多行業(yè)。
二、上游分析
1.核心部件成本結(jié)構(gòu)
減速器、伺服系統(tǒng)及控制器是協(xié)作機器人的核心部件,占協(xié)作機器人總生產(chǎn)成本的70%以上。受惠于國產(chǎn)化進程加快及部署方式簡化,中國協(xié)作機器人核心部件的平均價格呈下降趨勢。例如,一個5千克有效負載的六軸協(xié)作機器人包括6個減速器、6個伺服系統(tǒng)、1個運動控制器、傳感器及其他部件。減速器、運動控制器、伺服系統(tǒng)、傳感器及其他部件分別占總成本的34%、23%、18%、10%及15%。
2.減速器
近年來,隨著工業(yè)機器人、高端數(shù)控機床等智能制造和高端裝備領(lǐng)域的快速發(fā)展,諧波減速器與RV減速器已成為高精密傳動領(lǐng)域廣泛使用的器件,中國減速器行業(yè)市場規(guī)模不斷增長。2023年中國減速器行業(yè)市場規(guī)模達到1387億元,2024年約為1448億元。2025年中國減速器市場規(guī)模將增長至1510億元。
中國減速器企業(yè)在精密制造、技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展方面取得了顯著進展,尤其在工業(yè)機器人、風電、半導體等高端領(lǐng)域逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。雙環(huán)傳動、綠的諧波等企業(yè)在RV減速器、諧波減速器領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位,而禾賽科技、寧波東大液壓等新興企業(yè)則通過技術(shù)突破和資本助力,在細分領(lǐng)域展現(xiàn)出強勁增長潛力。
3.控制器
控制系統(tǒng)是智能機器人的核心,通常被稱為機器人的“大腦”。隨著機器人自主性提升和普及,全球?qū)Ω咝阅芸刂葡到y(tǒng)的需求持續(xù)上升。全球機器人控制系統(tǒng)市場中,從事獨立控制器供應的供應商的控制器銷量由2020年的0.27萬臺增至2024年的3.1萬臺,2020至2024年的復合年增長率為84.4%。2025年全球機器人智能控制器銷量將達到5.29萬臺。
中國機器人控制器行業(yè)重點企業(yè)包括匯川技術(shù)、埃斯頓、華中數(shù)控、固高科技、新松機器人、廣州數(shù)控等,這些企業(yè)在技術(shù)積累、市場份額及產(chǎn)業(yè)鏈整合方面均展現(xiàn)出領(lǐng)先優(yōu)勢。
4.伺服系統(tǒng)
伺服電機是機器人的動力系統(tǒng),能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為機械能,為機器人的動作提供動力,協(xié)作機器人通常使用整體式無框電機。2024年中國伺服電機市場規(guī)模約223億元,較上年增長14.4%。2025年我國伺服電機市場規(guī)模將達到250億元。
中國伺服系統(tǒng)行業(yè)呈現(xiàn)“外資主導高端,國產(chǎn)加速替代”的格局。在新能源、機器人等新興領(lǐng)域,國產(chǎn)廠商憑借性價比和技術(shù)迭代搶占市場份額,未來十年有望在高端市場實現(xiàn)進一步突破。
5.智能傳感器
傳感器能感知外界環(huán)境提供數(shù)據(jù),使機器人能夠?qū)崟r獲取周圍環(huán)境的信息。隨著技術(shù)的不斷進步和應用領(lǐng)域的拓展,中國智能傳感市場規(guī)?焖僭鲩L。2023年中國智能傳感器市場規(guī)模為1336.2億元,近五年年均復合增長率達15.96%,2024年市場規(guī)模約為1551.2億元。2025年中國智能傳感器市場規(guī)模將達到1795.5億元。
中國智能傳感器行業(yè)在政策扶持與技術(shù)革新驅(qū)動下,已涌現(xiàn)出一批具備全球競爭力的重點企業(yè),韋爾股份、歌爾股份、漢威科技等企業(yè)憑借技術(shù)突破在細分領(lǐng)域形成領(lǐng)先優(yōu)勢。
三、中游分析
1.全球協(xié)作機器人市場規(guī)模
協(xié)作機器人打破了傳統(tǒng)工業(yè)機器人與人類之間的隔離,實現(xiàn)了人機的近距離協(xié)同工作。近年來,隨著人工智能和機器人技術(shù)的快速發(fā)展,全球協(xié)作機器人市場規(guī)模呈高速增長態(tài)勢。全球協(xié)作機器人市場規(guī)模從2020年的36.1億元增長至2024年的101.1億元,期內(nèi)年均復合增長率達29.4%。2025年全球協(xié)作機器人市場規(guī)模將達到121.3億元。
2.中國協(xié)作機器人市場規(guī)模
協(xié)作機器人行業(yè)正處于技術(shù)爆發(fā)與市場擴張的交匯點,國產(chǎn)廠商通過國產(chǎn)替代、性價比優(yōu)勢和創(chuàng)新服務,正重塑全球競爭格局。2024年中國協(xié)作機器人市場規(guī)模達到約31.9億元,較上年增長20.32%。2025年中國協(xié)作機器人市場規(guī)模將達到35.1億元。
3.中國協(xié)作機器人市場銷量
人機協(xié)作共融逐步成為市場趨勢,我國協(xié)作機器人銷量保持高速增長態(tài)勢。2024年中國六軸及以上協(xié)作機器人市場銷量3.40萬臺,同比增長29.28%。2025年中國六軸及以上協(xié)作機器人市場銷量將達到4.35萬臺。
4.不同負載的協(xié)作機器人市場占比
負載能力是衡量協(xié)作機器人工作能力的一個重要指標,它直接影響著機器人能夠完成的任務類型和工作強度。負載在7kg以內(nèi)的協(xié)作機器人因其輕巧靈活、安全可靠等特點,被廣泛應用于工業(yè)制造、醫(yī)療、物流、教育科研等領(lǐng)域。中國協(xié)作機器人負載在7kg以內(nèi)的輕負載協(xié)作機器人占據(jù)重要地位,比重為55.96%。
5.協(xié)作機器人行業(yè)競爭格局
從全球來看,以出貨量計,全球協(xié)作機器人行業(yè)市場集中度較高,CR5達到46.3%。前五名企業(yè)中除優(yōu)傲機器人不屬于中國外,越疆機器人、遨博智能、大象機器人和郁卡均屬于中國,中國企業(yè)在全球協(xié)作機器人市場份額中占比較大。
當前,國內(nèi)部分企業(yè)通過生產(chǎn)工藝改進、科研技術(shù)攻關(guān),研發(fā)出的產(chǎn)品在性能和穩(wěn)定性等方面已能夠達到國際水平,并實現(xiàn)了規(guī)模化應用,對國際廠商協(xié)作機器人產(chǎn)品逐漸形成替代。在工業(yè)應用市場主要廠商包括遨博智能、節(jié)卡機器人、艾利特、優(yōu)傲、大族機器人,非工業(yè)應用市場主要廠商包括遨博智能、越疆、睿爾曼、優(yōu)傲、艾利特。
6.協(xié)作機器人重點企業(yè)對比
中國協(xié)作機器人行業(yè)涌現(xiàn)出多家技術(shù)領(lǐng)先、市場影響力顯著的重點企業(yè),如越疆機器人、節(jié)卡機器人、遨博智能、艾利特機器人、大族機器人、優(yōu)傲、新松機器人等。這些企業(yè)憑借深厚的技術(shù)積累,在協(xié)作機器人領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了多項突破,如越疆機器人構(gòu)建全技術(shù)鏈自研體,節(jié)卡機器人在驅(qū)控一體化技術(shù)上取得顯著進展,遨博智能實現(xiàn)核心部件國產(chǎn)化。
四、下游分析
1.下游應用占比
協(xié)作機器人產(chǎn)品具有安全、靈活、易用等特征,同時其綜合成本較低、部署切換便捷、操作使用簡單,能夠在傳統(tǒng)工業(yè)機器人應用較為空白的工業(yè)細分領(lǐng)域進行補充,成為機械換人中重要的一環(huán)。2023年中國協(xié)作機器人下游應用領(lǐng)域主要包括汽車及零部件、3C電子、科研教育、醫(yī)療保健和機械加工等領(lǐng)域,這些領(lǐng)域分別占比24.6%、15.5%、12.8%、11.1%和9.6%。
2.汽車零部件
隨著國內(nèi)汽車零部件制造水平不斷提升以及新能源汽車的發(fā)展,汽車零部件行業(yè)也得到了快速發(fā)展。2024年中國汽車零部件制造業(yè)營收約為4.62萬億元,較上年增長4.8%。2025年汽車零部件制造業(yè)營收將進一步增長至4.78萬億元。
3.消費電子
近年來隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新,全球消費電子產(chǎn)品創(chuàng)新層出不窮,滲透率不斷提升,消費電子行業(yè)快速發(fā)展,并形成了龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。2024年中國消費電子市場規(guī)模達到約19772億元,近五年年均復合增長率為2.65%。2025年中國消費電子市場規(guī)模將達到20156億元。