2023国内伺服系统市场现状与应用前景

2024-07-03 www.bob.com

工业机器人的伺服系统主要由驱动器、电机、编码器所组成，其目的主要是驱动执行机构完成控制器的指令，这要求伺服系统具有响应速度快、精度高、稳定性强、适应频繁加减速等特性。

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。伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。

2023年中国工业机器人保有量将突破150万台，预计未来三年将保持稳定增长。从工业机器人的主要增长驱动来讲，2020-2021年的增长驱动主要得益于新能源汽车需求爆发，工业机器人保有量增速较高。未来几年，受《“机器人+”应用行动实施方案》和全球经济去全球化的影响，中国工业机器人市场可能以相对来说比较稳定的增速平稳增长。从工业机器人的类型来讲，2022年仍以多关节和SCARA为主，其中多关节占60%左右， SCARA占40%左右。

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)编码器的核心技术掌握在外企手中。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。有必要注意一下的是，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。

随着国内业机器人有关技术成熟度不断的提高，国内工业机器人本体企业切入赛道的途径不一，以2008年工业机器人被纳入重点支持领域为分界，大体可分四类：跨界发展(由别的业务拓展至机器人业务)、自上而下(工业机器人核心技术起家，从零开始自研，市场技术极不完善)、自下而上(由垂直行业经验拓展至多场景、多行业)和新兴企业(直接切入机器人赛道，市场技术相对完善)。不同企业自身基因不同，成长路径不同，当前布局也有所差异。总之，注重技术积累的企业更偏向产品类型及能力拓展，注重行业积累的企业更偏向场景深耕和行业拓展，而新兴企业则依托新型产品和出海切入。

机器人在工业领域和消费级领域的发展逻辑非常不同。消费级机器人强调产品的交互、个性化服务，并且要求快速占领市场，故其发展逻辑更加关注产品的功能迭代与推陈出新，是典型的C端市场打法。而在工业领域，强调“稳”，保证稳健生产是重点，产品发展逻辑需要兼顾性能稳定性与应用场景的适配性，故当前整个工业机器人市场呈现出非常高的产品一致性。因此，本土企业在历经价格战、优势行业渠道争夺等激烈竞争后，企图通过研发新产品、增加产品覆盖广度等方式拓展新业务，比如布局医疗、教育机器人等消费级领域。

工业机器人的智能化主要是由内外部的智能化共同驱动的。对于外部智能化，主要是通过外置设备做多维度、多场景的数据采集及分析后，进行智能决策，进而驱动工业机器人的执行，如视觉检测、视觉定位。对于内部智能化，则主要由以下两点驱动：1)核心零部件本身走向智能化，如伺服驱动器、控制器的算法趋于智能化;2)工业机器人自身运转状态的监测更加全面、控制更加精细化，自身数据的监测与控制器形成良性互补，一同推动工业机器人智能化。

根据中研普华研究院《2023-2028年伺服系统行业市场深度分析及发展策略研究报告》显示：

工业机器人是大范围的使用在工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。

工业机器人拥有众多细分类型，可更好满足生产规格要求。作为最早投入使用的机器人，工业机器人诞生的目的是为了满足提高生产效率的要求。随只能制造概念的普及和推广，工业机器人在以汽车制造、金属机械制造、电子制造为代表的各大工业领域得到了广泛的应用，并衍生出直角坐标型、并联型、SCARA、多关节型和协作型机器人等细分种类以更好满足制造业需求。

国家统计局多个方面数据显示，2022 年年末我国总人口为 141175 万人，比上年末减少 85 万人，自 1962 年后首次出现人口负增长。据国家卫健委测算，预计“十四五”时期，我国 60 岁及以上老年人口总量将突破 3 亿，占比将超过 20%，进入中度老龄化阶段。2035 年左右，60 岁及以上老年人口将突破 4 亿，在总人口中的占比将超过 30%，进入重度老龄化阶段。随着老龄化程度的不断加深，我国劳动力人口占总人口比重逐渐降低，适龄劳动人口的数量也在不断下降。同时伴随着制造业工人工资逐步的提升，各企业用人成本大幅度提升，出于提效降费需求，机器人代工将成为长期稳定趋势。

机器人代工提高效率，降本效果明显。因用人成本的提高，“机器换人” 的经济性慢慢的变明显。虽然受到疫情及原材料涨价影响，机器人零部件产品价格有所提高，但长久来看，随着科学技术的进步和工业机器人技术的普及，未来工业机器人的价格会呈不断下降趋势。美国纽约资产管理公司方舟投资(ARK Invest)预测，工业机器人成本到 2025 年将下降 50%-60%。对公司来说，同样的效益下,机器人投资回本的年限逐年缩短。从 2019 年至 2021 年，机器人费用摊销与人力成本进一步拉大，制造业人员平均薪资则从 32 元左右提高到 38 元左右，而工业机器人小时成本费用从约 19 元降低至约 11 元。机器代人降本效果十分显著。

“十四五”规划赋能，提供大幅增长空间。近年来，国家先后出台多项政策，聚焦技术创新、具体应用，鼓励帮扶机器人产业高质量发展，助力中国机器人产业从“做大”到“做强”，在国内推进进口替代，并在海外扩大市场占有率。“十四五”规划提出，我国计划 2025 年整机综合指标达到国际领先水平，关键零部件性能和可靠性达到国际同种类型的产品水平，机器人产业营收年增速超过 20%;2035 年产业总实力达到国际领先水平。工信部印发《“机器人+”应用行动实施方案》，提出了到 2025 年，我国制造业机器人密度较 2020 年翻番，假设机器人更换周期为十年，工业机器人密度基数不变，根据国家统计局公开数据测算，工业机器人密度将在 2025 年达到约 495 台/万人。此外，方案还提出要聚焦 10 大重点应用领域，突破 100 种以上机器人创新应用技术及解决方案，推广 200 个以上应用场景，打造一批应用标杆企业等目标，为产业高质量发展提供动力。政策层面上加大财税金融支持、营造良好市场环境，为机器人产业的不断增长提供保障。机器人产业近年来的增长态势将在长期中保持。

聚焦具体应用场景，慢慢地提高未来渗透率。近年来，中国的新能源汽车、锂电、光伏等战略性新兴起的产业展现出强劲的发展势头，例如：2022 年，全年新能源汽车产量 721.9 万辆，比上年增长 96.3%;全国锂离子电池产量 750GWh，同比增长 131%;光伏发电并网装机容量达到 3.9 亿千瓦大关，连续 7 年稳居全球首位。机器人企业围绕新能源汽车、锂电、光伏的产品生产以及使用维护中的需求，推出创新解决方案，推动了战略性新兴起的产业机器人安装量迅速增加。《“机器人+”应用行动实施方案》指出，要聚焦典型应用场景和用户使用需求，开展从机器人产品研制、技术创新、场景应用到模式推广的系统推进工作。支持一些新兴领域探索开展机器人应用。

疫情冲击外资供应链，国产有突出贡献的公司迎来机遇。中国工业机器人发展起步较晚，在技术上、规模上都落后于海外厂商，市场占有率较小。但随着市场需求逐步的提升，许多外资公司开始重视中国市场，国内机器人产业也快速地发展。疫情期间，较多外资企业物流、原材料等板块受一定的影响，导致没办法正常交货，且多家外资企业价格有一定提高，造成海外订单回流。国产企业相对价格较低、性能好价格低，在疫情期间发挥了本土优势，抓住了机会扩张市场占有率。国内机器人行业集中度提高。

《2023-2028年伺服系统行业市场深度分析及发展策略研究报告》由中研普华研究院撰写，本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析，重点分析了行业的发展现状、怎么来面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力，以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态，对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。