机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

文|智能相对论

作者|kinki

在前不久结束的北京冬奥会上,我们见识了以无人机机器人、激光等硬核科技元素打造的开幕式表演;也有在竞赛场馆内轮番登场的物流机器人、引导机器人、送餐机器人等。

国内机器人产业虽然起步较晚,但近年来正在飞速发展,其整个发展轨迹与当下芯片、汽车制造行业也有些类似,均是在落后于欧日美的基础上,从近20年开始奋起直追。

从“十三五”到“十四五”规划,都提到了要加强机器人产业核心技术的攻关,补齐短板,推动产品高端化智能化发展等关键内容,可以预见国产机器人产业有机会迎来升级换代的窗口期。

纵观全球的机器人产业,随着智能化的发展以及全球工业化进程的加快,行业也到了需要重新整合变革的关口,这样的背景对国内机器人产业来说,是否一个能孕育新产业新模式新业态的“好机遇”呢?

市场和技术俱备,国内机器人产业到底缺什么?

就整个机器人产业来看, 根据智能程度的不同,可以简单分为工业机器人服务机器人特种机器人三类。相关数据显示,2021年,全球机器人市场规模预计将达到335.8亿美元,其中,工业机器人约占43%;服务机器人约占37%;特种机器人约占20%。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

而当中占比较大的工业机器人市场中,几乎所有企业都面临同一群竞争对手,那就是“四大家族”:日本的发那科和安川、德国的库卡以及瑞典ABB。

其中,美的在2017年已成功收购德国库卡94.55%的股权,并在2021年11发表公告称,将通过全资子公司全面收购德国库卡并私有化。而在美的介入之前,这四家企业几乎占据了全球市场的一半份额。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

相较于工业机器人,由于服务机器人整体的起步发展更慢,在2016年,工业机器人的市场规模已超130亿美元,而服务机器人仍处于刚起步阶段,这样的背景下,尽管传统“四大家族”占有一定的先发优势,但市场留给新兴企业的机会反而更多。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

而且,从机器人消费需求来看,国内市场的机会并不小。2020年全球年机器人销量约为35-40万台,中国市场的销量就有15万台,占比大概在40%左右。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

另一方面,虽然国内机器人产业起步较晚,但自“十三五”以来,其技术水平已经显著提升,工业和信息化部装备工业一司司长王卫明提到,国内的精密减速器、高性能伺服驱动系统、智能控制器、智能一体化关节等关键技术和部件正加快突破,创新成果不断涌现。

既然市场和技术实力均不缺,那我国与欧美日等国的机器人产业和企业之间,到底差距还在哪里?想要冲向国际,国内机器人企业需要面临哪些阻力?

第一点,还是要回到技术之上。在整个机器人产业链中,可以分为上游核心零部件、中游机器人本体以及下游应用,在上游的核心零部件中,减速器、伺服系统、控制器是成本占比中的三个大头,分别约占46%,24%,22%,也就是说机器人产业链是一条“微笑曲线”,两端价值高,中间本体制造的价值偏低。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

而“四大家族”之所以能一直把持工业机器人市场,其优势正是在于其掌握了核心零部件这部分的关键利润点,才会具备较强的盈利能力。

为此,要解决这个“掐脖子”的技术难题,就要实现核心零部件的国产化,以伺服电机为例,当前其国产替代空间最高,国内企业已占据了约20%的市场份额。

同时,国内的一些机器人公司,也通过掌握并量产核心零部件,构筑起自己的护城河。如优必选科技在多项关键技术领域实现原创性突破,目前已自主开发和量产多款小扭矩舵机和大扭矩伺服驱动器。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

当前,要完全实现核心零件的国产化以及高质量的产业化,似乎仍需要再摸索一段时间,工业和信息化部装备工业一司司长王卫明表示,与世界先进水平相比,我国机器人产业还存在一定差距,我国机器人产业技术积累不足,原创性研究、理论研究、正向设计能力欠缺;产业基础薄弱,关键零部件质量稳定性、可靠性等还不能满足高性能整机的需求。

不过,技术难题仍可通过加大政策支持来解决,但当前国内的机器人产业,还面临着另一个问题,那就是在国际市场的接受度还需进一步提升。

而之所以面临这个境况,原因有几方面,一则,由于我国机器人产业起步较晚,虽然在技术实力上持续有所提升,但正如王卫明所言,也面临积累不足、稳定性不足等问题,这导致国内的机器人企业对产业链的掌控能力相对较弱。

对于已经具备一定的资金、市场和技术实力的机器人企业来说,打造产业链是其扩大市场和影响力的重要途径,而当前国内机器人企业中,能具备这样综合实力的企业并不多。

另一方面,从产品结构来看,我国机器人企业仍以低端产品为主,汽车、3C等行业的高端工业机器人依赖进口。想要突破高端领域,除了上文提到的技术之外,还要面对诸如“四大家族”在商务关系、资金方面的壁垒,以及国际市场对中国市场企业的认可和信心问题,这都需要一个长期的说服过程。

“中国制造”如何在机器人产业中奋起直追?

技术才是硬实力,“中国制造”需要奋起直追,自然离不开技术这一层面。除此之外,机器人产业链的升级窗口,也为国内企业提供了“逐个击破”的机会。

随着人工智能、大数据、5G、云计算等新一代信息技术的飞速发展,机器人能力边界持续拓展,这也是升级的契机。当前,国内企业在激光雷达传感器、AI芯片、智能交互如语音、图像等模块等新兴技术领域寻求突破,已有不少取得阶段性成果的企业。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

除了攻关核心技术之外,我国还拥有完善且低成本的供应链,产能可以逐步满足“供应全球” ,随着国内机器人全产业链的逐渐成熟,二线品牌通过彼此整合或者被整合,从而形成更强大的国产品牌,在未来也有机会实现向国际市场外拓的机会。

另一方面,国内机器人产业的发展机会,还来自机器人应用场景的拓展。随着智能化时代的降临,我们对机器人的要求不再局限于本体的灵活性和自动化,易控、智能、互联成为产品的重要发展方向,技术创新也会围绕着安全的人机协同、人工智能和物联网等重点方向展开。

以工业机器人为例,随着中国人口红利的逐渐消退,制造业由“低端制造”向“高端制造”转移的趋势非常明确,因此,工业机器人的应用场景其实是在快速增加,而这当中,就产生了针对中小型制造业的,更为轻量级的协作机器人

相较于传统的流水线工业机器人,协作机器人是其的升级,具有安全性更高、灵活性更大的特点,适用于中小型企业的话,能有效降低劳动力成本,避免企业将劳动力留在国外,对人口红利减少的未来而言,吻合性更高。

GGII数据显示,2019年全球协作机器人销量2.55万台,市场规模44.1亿元;,预计到2023年,全球协作机器人销量将达8万台,市场规模将接近120亿元。

以节卡机器人为例,其最新的产品成果已经实现从无线互联到拓展云端互联操作,革新人与机器人的交互方式,且采用多轴力传感器一杆子方案,能让机器人拥有触觉、视觉、力觉等多方面的传感反应。

相比传统机器人更安全,柔性,能解决复杂、危险的传统自动化任务,可用于汽车及相关、食品、精密制造、电器、五金卫浴等领域,不仅可以拓展使用场景,还能解决国内机器人产品结构低端化的问题,向精密制造等行业进化。

而同样受益于应用场景增加的,还有服务机器人,且相较于工业应用机器人,其发展潜力还将更大。正如优必选创始人、董事长兼CEO周剑所说, “过去十年是服务机器人的储备期,未来十年则是黄金发展期,越来越多服务机器人解决方案将在垂直领域落地应用。”

由于当前应用场景的拓展,服务机器人已由早期的扫地机器人、送餐机器人等成熟产品,逐渐向情感机器人、教育机器人医疗手术机器人、大厅引导机器人、商业清扫机器人等方向延伸,服务领域和服务对象不断丰富。

而这当中,随着国内经济水平的持续发展以及居民人均消费的增长,应用于个人及家庭的服务机器人规模也在迅速增大,随着人口老龄化趋势加快,以及医疗、教育需求的持续旺盛,我国服务机器人的市场规模还将继续扩大。

预计2021年,我国服务机器人市场规模将达到302.6亿元,高于全球服务机器人市场增速。到2023年,随着视觉引导机器人、陪伴服务机器人等新兴场景和产品的快速发展,我国服务机器人市场规模有望突破600亿元。

技术和商用,国产机器人挑战与机遇并存。

由此可见,国产机器人产业在未来的突破口,来自技术和场景两方面的升级,但这里面也蕴含着不少挑战。

以工业机器人为例,虽然凭借在协作机器人这一细分领域的发展,加上“四大家族”对其的重视程度并不如对待传统工业机器人那般,我国的协作机器人企业,比如新崛起的节卡等,能够有机会与国际巨头站在同一起跑线上,与之相竞争。

但总的来说在传统的工业机器人领域,中国企业并没有优势,市场上绝大部分参与者都是以集成为主,虽然在整个机器人链条中借助市场升级的机遇,找到一些能突破的环节加以发展,但当前核心部件的技术仍全部掌握在国外企业手中。

此外,部分西方国家对华扼制的战略仍在推进,解决“卡脖子”难题便迫在眉睫,否则仅有市场需求,但没有成本优势的话,国内工业机器人企业很难得到长远的发展。

所以,除了结合“十四五”规划,加快核心零部件的国产化之外,国内工业机器人产业的机会将需要“另辟蹊径”,比如中国工业机器人龙头埃斯顿,并没有盲目进入汽车整车市场,而是选择攻占焊接、喷涂等行业细分市场;上文提到的节卡则选择了协作机器人,希望在这个全新的细分领域有所突破。

数据显示,2020年中国协作机器人销量9900台,同比增长20.73%,远超全球平均水平。目前,国内协作机器人赛道上已出现2-3家具有全球竞争力品牌,节卡就是其中之一,目国内协作机器人市场接近70%份额由本土厂商占据,打破了外资品牌垄断性的趋势。

机器人产业的“升级周期”“中国制造”如何奋起直追?

与工业机器人相反,国内服务机器人则可能面临技术门槛太低,壁垒不深的难题。由于服务机器人的上游核心零部件就与工业机器人不同。工业机器人讲究精细化操作,而服务机器人看重互动与避障,它的上游核心是芯片、算法、激光雷达。

而这些技术,从相关产业链上来看,国产服务机器人并没有劣势,甚至在某些方面还优于国外企业,但这也造就了另外一个问题,就是服务机器人的国内竞争将更为激烈,以家用清洁机器人为例,已有科沃斯、石头等众多品牌参与其中。

因此,对国内服务机器人企业来说,竞争的本质就变成了如何构建更多应用场景。以行业佼佼者优必选科技为例,其正不断拓宽机器人的应用领域。

优必选科技坚持以智能机器人为载体,人工智能技术为核心,服务于解决社会重大问题和满足社会重大需求,推出了人工智能教育、智慧防疫、智慧物流、智慧康养等多个行业的解决方案,助力解决创新人才短缺、疫情防控常态化、产业升级、劳动力短缺和老龄化社会康养等问题。

对国内的服务机器人企业来说,做好场景开发和商业应用之间的平衡,和技术创新一样关键。

当然,对优必选科技此类行业巨头来说,也有“领导品牌”需要肩负的责任,就是推动实现场景应用的落地,这需要企业通过推出不同类型的产品来试探市场,从而找到战略高地,自然,企业也会因此而获得先发优势。

整体来看,我国的机器人行业发展由于进入时机较晚,确实在一些关键技术上被“掐脖”,短期来看,虽以技术升级为目标,但巨头品牌除了技术之外,还有历史沉淀和客户积累等优势,要快速弯道超车的难度不少。

但国内机器人行业的未来发展前景仍是好的,且政策也比较扶持,对国内的一众机器人企业来说,寻找细分领域,从市场缝隙中找前景,借此来实现“弯道超车”,一步一个脚印打磨技术,或才是提升国内机器人产业竞争力的关键。

*本文图片均来源于网络

       原文标题 : 机器人产业的“升级周期”,“中国制造”如何奋起直追?

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