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更新时间：2024-10-31 13:05:58 作者: 振动时效设备
工业机器人是人机一体化智能系统中的重要一环，且当前处于市场空间大、应用场景可拓展可精进的阶段。工业机器人具有易用性、智能化水平高、生产效率及安全性高、易于管理且经济效益显著等特点，使得它们能在高危环境下进行作业。我国为全球第一大工业机器人市场，2022年工业机器人产量、销量实现双突破。2022年全国规模以上工业公司的工业机器人累计完成产量44.31万套，产量首次突破40万套，稳居全球第一大工业机器人市场。据GGII统计，2022年中国工业机器人全年销量首次超30万台，同比增速超15%。
工业机器人赛道增长逻辑可归纳为四方面：（a）政策：目前我国人口红利减弱，政策支持制造业转型，促进工业机器人高端化，智能化发展；明确国产替代路线和目标。（b）技术：AI主导智能、云计算主导“外脑”发展与共享、AR/VR主导交互，目的是让工业机器人实现更高的智能化、网络化和交互性。（c）劳动力：我国制造业就业人员平均薪资进口设备的成本与一年用工成本基本相同，工业机器人的平均常规使用的寿命是8-10年，并且机器人能在各种各样的环境下（包括有毒、恶劣的工作环境）实现稳定、高效的生产。（d）下游需求：新能源汽车与光伏产业的高景气度或成为国内工业机器人需求量开始上涨的主引擎。
上游为减速器、伺服系统、控制管理系统等核心零部件生产，工业机器人的控制及驱动功能均来自于核心零部件，因此技术壁垒最高，所占成本比例最高。据OFweek数据统计，减速器、伺服电机、控制器分别占35%、20%、15%，合计约占70%。
控制器：精度和稳定能力是控制器性能的直接指标，但底层算法是核心，伺服电机：工业机器人的关键指标及难点，驱动器、编码器性能特别的重要。减速器：核心零部件国产短板，器件寿命、精度及稳定性相关指标是核心。
北交所及受理申报的6家企业分别为巨能股份（机器人自动化生产“小巨人”）、乐创技术（点胶控制管理系统龙头）、科达自控（自动控制系统“小巨人”）、鼎智科技（高端微电机隐形冠军）、坤博精工（精密成型零部件“小巨人”）及开特股份（汽车热系统产品“小巨人”）。北交所及已受理公司的工业机器人相关公司PE TTM均值、中值分别为19.0X、16.6X。截至2023.7.30，新三板挂牌的北交所意向且已辅导公司中有15家属于工业机器人领域，以上公司2022年主要经营业务收入、归母净利润均值分别为2.51亿元、2448.36万元，PE TTM 均值、中值分别为35.5X、22.3X。
3.1.1、 控制器：精度和稳定能力是控制器性能的直接指标，但底层算法是核心
3.1.3、 减速器：核心零部件国产短板，器件寿命、精度及稳定性相关指标是核心
4.2.1、 巨能股份：机器人自动化生产“小巨人”，专注机器人自动化生产线、
乐创技术：点胶控制管理系统有突出贡献的公司，与苹果产业链供应商合作逐步加深4.2.3、
4.2.6、开特股份：汽车热系统产品“小巨人”，专注车用传感器、控制器和执行器4.3、 北交所意向公司：共计15家公司，PE TTM 中值为22.3X
什么是工业机器人？工业机器人是应用在工业生产制造产线，能自动化控制的、可重复编程的多功能机械执行机构，该机构具有三个及以上的关节轴、能够借助编制的程序处理各种工业自动化的应用。（注：本报告界定的工业机器人不包括AGV以及数字控制机床）工业机器人的优势？
当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。相比于传统的工业设施，工业机器人有众多的优势，比如机器人具有易用性、智能化水平高、生产效率及安全性高、易于管理且经济效益显著等特点，使得它们能在高危环境下进行作业。工业机器人是人机一体化智能系统中的重要一环，且当前处于市场空间大、应用场景可拓展可精进的阶段。（1）人机一体化智能系统概念火热：2021年，“十四五”人机一体化智能系统发展规划发布，提出了人机一体化智能系统“两步走”战略，要求在2025年前规模以上制造业企业大部分实现数字化网络化。目前，国内智能制造正进行得如火如荼，尤其是疫情后，我国首先打破障碍，复苏制造业生产，工业机器人作为重要一环，需求进一步扩大。
“机器人+”应用行动实施方案推出，提供汽车、广泛等行业的机器人应用能力，预计2025年制造业机器人密度较2020年实现翻番。（3）新兴技术驱动机器人发展：AI、云计算等技术的发展推动机器人能力边界得到进一步拓展，易控、智能、互联成为新的方向，对工业机器人的认知也要进一步更迭。工业机器人如何分类？工业机器人按照
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。其中多关节机器人是当今工业领域中最常见的工业机器人的形态之一，因其可高速进行运作和其占地面积非常小等特点，适合用于自动装配、喷漆、搬运、焊接等多种工业领域的机械自动化作业。
预计至2024年，工业机器人市场进一步增长，或达到230亿美元。后疫情时代中国政策、市场多重驱动，下游应用新市场逐渐打开。在国内密集出台的政策和不断成熟的市场等多重因素驱动下，工业机器人增长迅速，
除了汽车、3C电子两大需求最为旺盛的行业，化工、石油等应用市场逐步打开。根据IFR、中国电子学会统计数据测算，近五年中国工业机器人市场规模从始至终保持增长态势，2022年市场规模为87亿美元，预计继续保持增长，2024年或超过110亿美元。
截至2025年年底，全球工业机器人的年安装量或达69万台。在我国，2021年工业机器人安装量增加了51%，高达26.8万台，超过全球机器人安装总量的一半。
2022年全国规模以上工业公司的工业机器人累计完成产量44.31万套，产量首次突破40万套，稳居全球第一大工业机器人市场。据GGII统计，2022年中国工业机器人全年销量首次超30万台，同比增速超15%。
2022年中国工业机器人市场规模约达498亿元，到2023年，国内市场规模逐步扩大，预计将突破500亿元。
改革开放后，制造业虽进入上升期，但受限于物质和科研条件，早期工业机器人研究由少数科研所负责，政策支持力度小。入WTO后，我国技术明显落后，外资加速在华布局，这时期我国政策主要有两个特点：（1）支持企业引进海外先进的技术和设备；（2）扶持国内有突出贡献的公司，对核心技术和工段定点突破。2016年前后，我国步入产业升级阶段，工业机器人属于智能装备重点领域，这时期的政策综合性显著地增强。政府通过设立行业标准、优化营商环境、建立创新中心等多项措施来推进产业国产化、智能化。中国工业机器人有关政策可按照时间分为以下三个阶段：
（1）萌芽阶段（1986-2008年）：我国财力薄弱，人力充足，工业机器人以特种机器人为主。
（2）外引内联阶段（2008-2015年）：国内制造业迅猛发展，鼓励外商投资和设备引进，推动工业机器人的广泛应用，重点领域尝试技术突破和企业孵化。
（3）自主化、智能化阶段（2016年至今）：人口红利减弱，制造业转型，促进工业机器人高端化，智能化发展；明确
技术的成熟与融合推动工业机器人的应用深度，其中与机器视觉相关的AI助力工业机器人更智能化，于现阶段影响最大。不同技术对工业机器人的推动作用不同，AI主导智能、云计算主导“外脑”发展与共享、AR/VR主导交互，目的是让工业机器人更智能、更好用。近年来，国内底层技术，尤其是AI、云计算，发展强劲，使得传统机器人有机会向着“机器人+”方向迈进，工业机器人将实现更高的
（1）优化底层控制的模型算法，让机器人控制的更准、更精、更稳；（2）通过机器视觉等技术，实现自动路径规划等，促进机器人智能化；（3）自然语言编程推动工业机器人功能应用门槛的便捷性。云计算可助力工业机器人
“外脑”发展，推动“眼/脑”功能的发展与互联。工业机器人上云后可具有更高的算力、数据存储能力，进而逐渐完备自身的学习能力，还可以学习和共享其他机器人的能力。AR/VR可助力工业机器人的
人机交互能力，自然的交互具有降低使用门槛、方便现场实施、提高运维和管理效率等功能，同时，还可保证特殊情景下的安全问题。其他：（1）物联网：助力工业机器人与
产线上的别的设备之间的互联互通。未来，还有望实现工业机器人之间的互联互通。（2）区块链：保障群机器人数据的安全性，提供有用的私有通信网络。
结合5G通信技术、大数据、云计算和AI技术，未来工业机器人将实现更多的功能，工业云将更全面地服务实体经济，助推工业机器人朝智能化、网联化方向进一步转变发展方式与经济转型。同时，运动控制、高性能伺服驱动、高精密减速器等关键技术和部件加快突破，使得中国工业机器人整机功能和性能明显地增强。预计智能工业机器人和工业云平台将成为工业机器人产业重要赛道，推动工业机器人品牌国产化、智能化、高端化发展。
随着中国老龄化的加速、人口增速的放缓，未来适龄劳动力、制造业从业人数或将呈持续下滑趋势。制造业需要改变以往劳动密集型的生产模式，转向人机一体化智能系统。2022年我国人口首次出现负增长，制造业就业人口整体呈持续下降趋势。
2022全年出生人口下滑至956万人，自然增长率由正转负、降至-0.60‰。这不仅是建国以来出生人口首次跌破千万大关，也是自1962年以来首次出现总人口的负增长。由于我国商业持续发展以及人口教育素质普遍上升，我国制造业就业人口持续下降，已由2014年的5243万人降至2021年的3828万人。
进口设备的成本与一年用工成本基本相同，工业机器人的平均常规使用的寿命是8-10年，并且机器人能在各种各样的环境下（包括有毒、恶劣的工作环境）实现稳定、高效的生产。
自2013年以来，中国已连续八年始终稳居全球最大工业机器人消费市场。汽车行业仍是国内工业机器人最主要下游应用市场，随着中国制造转变发展方式与经济转型，未来3C、半导体、新能源、物流仓储、智能家居等领域的机器人应用需求将呈现较快增长，同时也将拓展到其他新兴领域，预计将会推动工业机器人的需求多元化和市场扩容。
新能源汽车与光伏产业的高景气度或成为国内工业机器人需求量开始上涨的主引擎。2022年，3C电子与餐饮行业受消费不振影响，增速放缓，取而代之的是汽车、光伏新能源相关产业的稳定增长。从数据上看，国内新能源汽车在全球电动化的大势下，即便受原材料价格持续上涨和补贴退坡影响，在2021、2022年产销量仍保持较快速地增长。光伏装机量在宏观政策的推动下始终保持高景气度，同时，海外市场受缺电、电价高企影响，光伏产品需求攀升，成为中国光伏产品出口的重要支撑因素。
工业机器人产业链上游主要提供工业机器人生产所需核心零部件，中游为工业机器人本体制造，下游包括系统集成以及终端应用。
上游为减速器、伺服系统、控制管理系统等核心零部件生产，工业机器人的控制及驱动功能均来自于核心零部件，因此技术壁垒最高，所占成本比例最高。据OFweek数据统计，减速器、伺服电机、控制器分别占35%、20%、15%，合计约占70%。核心零部件国产化率较低，采购成本比较高。据OFweek统计显示，
减速器、伺服电机和控制器中，国产化率分别约为30%、22%、35%。此外，国内采购核心零部件的成本高于国外同款机器人的整体售价，例如国内购买精密减速器的成本占生产所带来的成本的30%-40%，而在日本仅为25%。同时由于采购规模比较小，相比于外资品牌更没有议价权，采购成本比较高，成为制约国产机器人发展的主要瓶颈之一。
控制器为机器人的“大脑”，是机器人制造商的核心技术所在。控制器负责规划机器人的运动方式，通过硬件和软件发布并传递动作指令，控制机器人的运动位置、姿态、轨迹和操作顺序等，保证机器人系统的正常运行，使机器人达到所要求的技术指标。包含硬件和软件两部分，硬件是工业控制板卡，软件则是控制算法。一般较成熟的机器人厂商多半自行开发控制器，以保证品质的稳定性及产品的维修体系，因此，也是各机器人制造商的核心技术所在。国内外控制器的性能差距主要由两方面决定：（1）软件方面：其一，成熟厂商的控制器是“黑匣子”，国内算法模型参数设定可借鉴性弱；其二，研发与实际应用差别较大，实际应用晚且量小，与运动控制、路径规划等相关的
（2）硬件方面：高性能的控制器的底层芯片、配套设备（如伺服电机、编码器、减速器）等都需要进口，与本体的磨合度不够。
伺服系统负责驱动机器人的运动，由伺服驱动器、伺服电机及编码器组成。其中，伺服驱动器负责位置、速度、转矩等各项控制；伺服电机是伺服系统中控制机械元件运转的发动机，将接收到的电压信号转化为转矩和转速，以驱动控制对象。国产品牌市占率国内第一，外资品牌仍占主导。根据MIR DATABANK所披露的多个方面数据显示，2021年上半年，在国内品牌中，国产品牌汇川技术首次市场占有率占比排名第一，市占率达15.9%，别的市场份额排名靠前的企业有日本三菱、日本安川和日本松下。此外，中国台达和德国西门子在光学仪器领域的占有率也较高。由于我国发展起步较晚，在伺服电机领域内，我国一直处于追赶的位置。从目前国内竞争格局来看，我国伺服电机行业65%左右的份额都是由外资品牌所占据。
目前国内伺服系统的高端市场被国外垄断，其主要差距源于以下两点：（1）与驱动器相关的高精度芯片为国外所垄断，如DSP芯片；（2）
同时，传感器作为编码器的核心元器件，高精度传感器也依赖于进口。值得注意的是，伺服系统作为一个整体，转矩、扭矩、惯量是其主要性能指标，但在配置时，要综合考虑伺服电机的规格和机械末端的位置、速度、精度、动态性能等要求。
减速器是连接动力源与执行机构之间的传动机构，能将马达的转速降低，并让转矩提升。其将电动机、内燃机等高速运转的动力，透过输入轴上的小齿轮啮合后，再输出至轴上的大齿轮以达到减速的目的，并藉此传递更大的力矩。
与通用减速器比，机器人关节减速器（精密减速器）需要具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易控制等特点，
是机器人较为常用的类型。RV减速器体积大、负载重，多用于大臂、肩部等大关节；谐波减速器体积小，负载轻，多用于腕部、手部等小关节。
汽车制造、交通运输、港口码头等的重载荷机器人RV减速器使用较多，3C产线、半导体产线、医疗器械等轻载荷机器人谐波减速器应用更多。具体从谐波及RV减速机需求量来看，近年来随着我国工业机器人行业发展，需求量呈现持续增长。据华经产业研究院统计，2020年我国谐波减速机需求量为50.4万台，RV减速机需求量为47.5万台。
预计2025年市场过有望超过30亿元。从RV减速机市场规模来看，根据华经产业研究院数据，2021年国内RV减速机市场规模42.95亿元，预计2025年中国RV减速器市场规模达65.53亿元。
RV减速器方面国内厂商的市占率亦有较大幅提升。从市场占有率看，由于RV减速器构型复杂长期以来全球市场格局高度集中，纳博特斯克占据全球70%以上市场份额。近年来，伴随国产RV减速器的发展，纳博特斯克在中国的市场份额已低于全球水平，并呈降低趋势，根据相关数据，2021年双环传动为国内市场份额仅次于纳博特斯克的RV减速器供应商。具体来看，2021年纳博特斯克中国市场占比为51.8%，相较2020年下降3%；双环传动2021年市场占比15.1%，比2020年市场占比增加6%左右份额。
垂直多关节机器人、SCARA 机器人、Delta 机器人和协作机器人四种类型，其中前三类也被称为传统工业机器人。根据OFweek数据，2020 年上述四类工业机器人分别占中国工业机器人市场整体的63%、30%、3%和4%。我国工业机器人主要市场占有率仍被外资企业占据。根据MIR DATABANK数据，2021年一季度，FANUC、ABB、安川、爱普生和KUKA合计占比超五成；国产龙头以埃斯顿、众为兴、汇川技术等为代表，起步时间较早，已具备一定规模和技术实力，市占率约3%左右。
系统集成商通过面向具体用户需求的定制化集成开发，实现工业机器人在特定场景的落地应用部署。由于本土系统集成商在服务、渠道、价格等方面具备一定优势，我国工业机器人系统集成市场由国产品牌主导。根据MIR DATABANK数据，国内品牌市场占有率高达96%，行业参与者众多，竞争较为激烈。
据中商情报网统计，2019年受汽车行业和电子行业等系统集成应用较多的主要行业的投资较大幅度下滑的影响，中国工业机器人系统集成市场增速放缓，市场规模达到1857亿元。2020年受新型冠状病毒肺炎疫情影响，中国工业机器人系统集成市场规模首次出现负增长，但因市场需求的逐步释放、政府相关引导政策的发布，2021年开始工业机器人系统集成市场将逐渐回暖，2022年工业机器人系统集成市场规模达到1957.04亿元。
北交所中，企业产品类型包含工业机器人相关的有巨能股份、乐创技术、科达自控、鼎智科技4家公司；已受理中，企业产品类型包含工业机器人相关的有坤博精工、开特股份2家公司。业务梳理
乐创技术基本的产品包括点胶控制系统、通用运动控制器及驱动器三大系列。在计算机、通讯、消费电子、玩具饰品、包装业、汽车电子、新能源制造及半导体集成电路等产业均有应用。
鼎智科技主要产品有线性执行器、混合式步进电机、直流电机、音圈电机四大系列，在医疗器械、工业自动化等领域制造业均有应用。
科达自控主要产品包括矿山数据监测与自动控制管理系统、市政设备远程监测及控制系统、自动控制相关产品、365在现（线）技术服务、充电桩（站）业务五大系列，在智慧矿山、智慧市政、物联网+等领域均有应用。
坤博精工基本的产品分成精密成型零部件产品和单晶硅生长真空炉体两大类。应用领域涵盖风力发电、工业自动化、海工装备、光伏、半导体等众多领域。
开特股份主要产品分成传感器、控制器和执行器三大类，在传统燃油车和新能源车上均有应用。
从6家公司的整体营收来看，2022年巨能股份、乐创技术、科达自控、鼎智科技、坤博精工、开特股份分别实现营收2.74亿元（+31.14%）、0.81亿元（-21.01%）、3.47亿元（+31.59%）、3.18亿元（+63.99%）、2.12亿元（+40.19%）、5.15亿元（+35.13%）。除乐创技术外，其余5家公司营收能力均涨幅30%以上，业绩增长良好，其中鼎智科技营收增幅最高，为63.99%。
毛利率水平对比来看，2022 年巨能股份、科达自控、坤博精工及开特股份4家企业的综合毛利率均位于25%~40%左右，其中乐创技术以及巨能股份毛利率较高，分别为70.76%以及55.39%。利润规模而言，2022 年邦德股份、开特股份、三祥科技归母净利润均大于 6000 万元，其余三家尚未突破 5000 万元，仍具备发展空间。
4.2.1、巨能股份：机器人自动化生产“小巨人”，专注机器人自动化生产线
江苏巨能机械有限公司于2002年改制成立，前身是始建于1989年的宜兴市周铁化工设备厂。作为国家高新技术企业，被工信部授予“国家级绿色工厂”、2021 年第一批国家重点专精特新“小巨人”企业；被中国机电一体化应用协会授予“智能制造系统解决方案供应商 TOP10”荣誉奖项。主要产品分成机器人自动化生产线、自动化辅助单元、技术服务及备件销售三大系列，包括汽车零部件、工程机械、航空航天、军工、轨道交通、电梯及其他通用机械等装备制造上均有所应用，其中机器人自动化生产创收占比最大，2022 年达88%。截至2022年末，共取得72项发明专利及71项软件著作权，先后承担国家级项目14个，主持或参与起草国家标准2项、行业标准1项、团体标准1项、企业标准6项。
成都乐创自动化技术股份有限公司成立于2007年，2022被认定为四川省“专精特新”中小企业。主要产品有点胶控制系统、通用运动控制器及驱动器三大系列。在计算机、通讯、消费电子、玩具饰品、包装业、汽车电子、新能源制造及半导体集成电路等产业均有应用。其中点胶控制系统创收占比最大，2022年达66%。截至2022年末，已获得国家专利共67项，其中发明专利29项、实用新型专利29项、外观设计专利9项，并拥有计算机软件著作权53项。
江苏鼎智智能控制科技股份有限公司成立于2008年，获评国家级“专精特新小巨人企业”、江苏省“专精特新小巨人企业（制造类）”。基本的产品包括线性执行器、混合式步进电机、直流电机、音圈电机四大系列，在医疗器械、工业自动化等领域制造业均有应用。其中线性执行器创收占比最大，2022年达61%。截至2022年末，已获得授权专利 97 项，其中发明专利 9 项。
山西科达自控股份有限公司成立于2000年，2021年被国家工业和信息化部评为专精特新“小巨人”企业。主要产品有矿山数据监测与自动控制管理系统、市政设备远程监测及控制管理系统、自动控制有关产品、365在现（线）技术服务、充电桩（站）业务五大系列，在智慧矿山、智慧市政、物联网+等领域均有应用。其中矿山数据监测与自动控制系统创收占比最大，2022年达81%。截至2022年末，已获得授权专利149项，其中发明专利25项。
全部为境内销售，代表客户有神华能源、山西煤矿等。2022年前五大客户合计收入占比达17.16%，集中度较低。
浙江坤博精工科技股份有限公司成立于2007年，2014年起被认定为高新技术企业并连续复验合格。为国家级专精特新“小巨人”、2021年度浙江省“专精特新”中小企业。基本的产品分成精密成型零部件产品和单晶硅生长真空炉体两大类。应用领域涵盖风力发电、工业自动化、海工装备、光伏、半导体等众多领域。其中高端装备精密成型零部件创收占比最大，2022年达50%。截至2022年末，已获得发明专利19项，实用新型专利16项。
国内知名的汽车热系统产品提供商，专精特新“小巨人”企业，主要从事传感器类、控制器类和执行器类等产品的研发、生产和销售，细分产品有温度传感器、光传感器、调速模块、直流电机执行器、步进电机执行器和无刷电机执行器等。根据中汽协《中国汽车电机电器电子行业分析报告白皮书》统计，2019年至2022 年上半年公司车用系列传感器产品的出售的收益位居前三。2022 年传感器类、执行器类、控制器类创收占比分别为 38.23%、31.64%、29.32%，其中温度传感器在传感器业务中占据主导。截至 2022 年年末，拥有专利 311 项，其中发明专利 24 项。
；威马、小鹏、高合等新能源汽车造车新势力；广州电装、翰昂集团、捷温集团、法雷奥集团、松芝股份、三电控股、马瑞利、南方英特、爱斯达克、豫新等国内外知名的汽车热系统厂商，并被比亚迪、松芝股份、广州电装、南方英特等客户评为优秀供应商。2022 年前五大客户收入占比达 50%，比亚迪是第一大客户。
截至2023.7.30，新三板挂牌的北交所意向且已辅导公司有420家，其中权星智控、大鹏工业、润天智、光博士、融成智造、格林司通、汇兴智造、贺祥智能、金龙电机、圣士达、欧迈机械、通锦精密、卓奥科技、澳冠智能、成科机电15家公司属于工业机器人领域。
以上15家公司2022年主要经营业务收入、归母净利润均值分别为2.51亿元、2448.36万元， PE TTM 均值、中值分别为35.5X、22.3X。