中國工業機器人市場將復制日本80年代的爆發式增長。目前中國已是全球最大的工業機器人市場,但工業機器人密度指標表明潛在市場空間仍十分巨大。

考察日本工業機器人市場發展路徑后,我們判斷中國工業機器人市場將復制日本80年代的爆發式增長。量化分析指出未來三年中國工業機器人需求年均復合增速 54%。我們認為,工業機器人需求同時受成長周期雙重驅動,量化分析表明2010年后成長性因素占據主導。將歷史工業機器人銷量與下游主要行業固定資產投 資做相關性分析,存在指數函數關系,y=1366.1*e^0.0006x(y銷量,x加權固定資產投資額)。
中國工業機器人需求結構 將由“T”型向“倒梯”型轉變。2013年汽車行業工業機器人銷量占38%,是最大的下游應用行業。我們判斷,隨著工業機器人在一般制造業的滲透,汽車工 業在工業機器人市場中的占比將逐漸減少,需求結構轉向“倒梯”型。國產工業機器人本體難成利潤中心。將下游行業劃分為汽車制造業和一般制造業,分別做產業 結構分析。汽車制造業用工業機器人具有極高的技術和商務層面的進入壁壘,中短期內國產工業機器人本體廠商難以撼動現有競爭格局。
一般制 造業則有相當一部分工序并不需要6軸工業機器人即可實現,技術層面的進入壁壘相對較低,且價格因素在客戶購買時更為關注,商務層面的供應鏈先入優勢并不能 形成有效壁壘。我們判斷,一般制造業用工業機器人市場進入壁壘較低將導致激烈的市場競爭,壓縮相關廠商的盈利能力。工業機器人本體的價值將體現在實施工業 4.0的入口價值。工業4.0的核心框架是信息物理系統(CPS),即將自動化設備、工業通信網絡、工業軟件以及工業大數據等技術進行系統化整合。投資安 裝工業機器人等自動化設備是實施工業4.0的第一步,通過鋪設本體占據客戶資源,將利于其他設備和服務的銷售。
一、源自美國,繁榮于日本,中國接棒
1、美國:重理論研究,輕應用開發
60年代到70年代,美國工業機器人主要立足于基礎研究。美國早在1962年就研制出世界上第一臺工業機器人,但當時失業率高達6.65%,政府擔心機 器人會搶去更多人的工作,因此未出臺財政支持政策,也未從政府層面組織機器人研發。70年代后期注重研發特殊領域的機器人。70年代后期,美國政府和企業 界雖對機器人有所重視,但技術路線上仍把重點放在機器人軟件及軍事、海洋、核電等特殊領域的機器人研發上。80年代開始真正發力工業機器人研發。進入80 年代后,美國政府和企業界才真正對工業機器人重視起來,一方面鼓勵工業界研發和應用機器人,另一方面制定規劃增加機器人的研發經費。
2、日本:享譽全球的機器人王國
80年代到到90年代。工業機器人爆發性內生增長。80年代前后日本經濟高速增長,制造業工資大幅上漲,在此背景下,日本政府采取積極的扶持政策鼓勵發 展和應用機器人。90年代初開始,海外出口拉動機器人銷量增長。1990年日本機器人出口額占總出貨額的比例只有19.46%,2011年這一比例則在 71.86%。


3、中國:世界最大的工業機器人市場
中國工業機器人需求進入成長期且潛在市場空間巨大。2014年中國工業機器人銷量5.6萬臺,連續2年行業增速在50%以上,行業進入成長期。另外,中國工業機器人密度遠低于主要發達國家,具有廣闊的市場空間。


二、中國工業機器人需求將逆周期增長
1、需求同時應成長周期雙重驅動
工業機器人作 為高級的生產工具,在升級改造原生產方式過程中主要由成長性因素驅動;同時作為資本品也受到下游行業固定資產投資周期的驅動。成長性因素:1)人口老齡 化;2)工業機器人價格下降;3)下游制造業市場集中度提高;4)下游制造業轉型升級。周期性因素:1)下游行業固定資產投資周期。


2、2010年后成長性因素占據主導
中國工業機器人主要用于汽車、電子產品制造、金屬制造業等。汽車行業是工業機器人的主要消費市場,2013年共銷售13887臺,占總量的 38%;2013年電子產品制造領域安裝6780臺,占18.4%;金屬制造業安裝3712臺占10%。2010年后單位投資對工業機器人的需求趨勢性上 升。
我們以2013年工業機器人在主要下游行業銷售占比為權重,加權平均主要下游行業歷年固定資產投資額,再與歷年工業機器人銷售量做 相關性分析。2004~2009年單位投資對工業機器人的需求趨勢性下降,我們認為此階段人口紅利抑制工業機器人的需求,下游制造業更多依靠人工擴張產 能。2010年后單位投資對工業機器人的需求趨勢性上升,主要原因是中國迎來劉易斯拐點,人口紅利消失,下游制造業更多依靠工業機器人等自動化設備實現產 能建設。將2009年后經加權的下游行業固定資產投資與工業機器人銷量做相關性分析,存在指數函數關系,y=1366.1*e^0.0006x。
3、中短期中國工業機器人需求測算
未來三年中國工業機器人需求年均復合增速54%。根據上述回歸模型以及對主要下游行業加權固定資產投資增速的預期,我們判斷未來三年中國工業機器人年均復合增速為54%。


工資增速及上半年安川電機銷往中國的工業機器人維持高增長均驗證我們對機器人需求增速的判斷。觀察工業機器人核心驅動因素勞動力成本增速繼續高于GDP增速且敞口未收斂,驗證該驅動因素未惡化。安川電機上半年銷往中國的工業機器人依舊維持高增長(二季度單季增長63%),側面進一步驗證中國對工業機器人的旺盛需求。
4、需求結構:由“T”型向“倒梯”型轉變
汽車行業仍是工業機器人主要應用領域,即“T”型需求結構。據IFR和CRIA的統計數據,2013年汽車行業共安裝13887臺,占總銷售量的38%,電子產品制造是第二大市場,占18.4%。


一般制造業對工業機器人需求增速將超過汽車行業,需求結構轉向“倒梯”型。中國具有完備的制造業門類,目前工業機器人已廣泛用于國民經濟25個行業大類。我們判斷,隨著工業機器人在一般制造業的滲透,汽車工業在工業機器人市場中的占比將逐漸減少,需求結構轉向“倒梯”型。


三、國產工業機器人本體難成 利潤中心
1、中短期內國產廠商難以撼動汽車制造業機器人競爭格局
極高進入門檻導致汽車行業工業機器人絕大多數由外資提供。據CRIA和IFR的數據,2013年銷往汽車行業的工業機器人中96%由外資提供。針對應用于汽車制造業的工業機器人市場, 波特五力分析模型如下:新進入者的威脅:行業進入壁壘技術層面主要體現在控制系統的復雜性且需要長時間的know-how知識積累,商務層面主要體現在進 入汽車整車廠供應鏈的先發優勢。我們判斷,應用于汽車制造業的工業機器人市場具有極高的進入壁壘,新進入者威脅低。同業競爭者的競爭強度:通常汽車整車廠 有各自偏好的工業機器人供應商,例如通用主要用發那科的,歐系汽車品牌則更多考慮KUKA和ABB,韓國現代機器人主要用于集團內部的現代重工和現代汽車。
因此,我們判斷汽車行業機器人市場競爭強度處于中等。供應商的議價能力:工業機器人本體核心部件主要有控制器、伺服系統和減速器,其中外資品牌工業機器人廠商基本自主開發控制器;伺服系統則存在歐系和日系多家廠商,市場份額較分散且部分機器人廠商具有伺服系統自供能力;但機器人用減速機75%市場由納博和Harmonic占有。
總體來看,我們判斷供應商的議價能力處于中等水平。購買者的議價能力:汽車整車廠的平均訂單量在400-500臺,且規格相對標準化,購買者具有一定的 議價能力。替代品的威脅:我們認為,工業機器人的替代品主要有手工生產、3D打印等,在劉易斯拐點后出現手工生產逆替代的可能性較低,且可見未來3D打印 大規模替代工業機器人的概率也較低。


2、一般制造業用機器人進入壁壘相對較低或致過度競爭
國產工業機器人在一般制造業未顯著落后于外資。據CRIA和IFR的數據,國產工業機器人在一般制造業的銷量占比未顯著落后于外資,且在個別領域處于絕對優勢地位(如電子產品制造業的點膠領域)。


國產工業機器人以中低端產品為主。盡管國產工業機器人在一般制造業銷量中占據一定份額,但觀察國產工業機器人主要機械結構及應用領域,表明國產工業機器人以中低端產品為主。


一般制造業用工業機器人進入壁壘相對較低。針對應用于一般制造業的工業機器人市場, 波特五力分析模型如下:新進入者的威脅:由于一般制造業相當一部分工序并不需要6軸工業機器人即可實現,因此在技術層面的進入壁壘相對較低,且價格因素在 客戶購買時更為關注,商務層面的供應鏈先入優勢并不能形成有效壁壘。我們判斷,一般制造業用工業機器人市場進入壁壘較低,新進入者威脅較高,尤其是中低端市場。
同業競爭者的競爭強度:由于進入壁壘較低且客戶對價格因素更為關注,我們判斷行業內競爭強度相對較高。供應商的議價能力:與汽車 制造業用工業機器人市場分析類似,我們判斷供應商的的議價能力處于中等水平。購買者的議價能力:相較于汽車制造業,一般制造業平均訂單規模較小,但由于行 業內競爭強度較高,客戶的議價能力仍然較高,尤其是中低端市場。替代品的威脅:我們認為,工業機器人的替代品主要有手工生產、3D打印等,在劉易斯拐點后 出現手工生產逆替代的可能性較低,且可見未來3D打印大規模替代工業機器人的概率也較低。

迄今為止,制造業生產方式歷經“手工生產”、“大規模生產”和“大規模定制”三個階段,即將進入“私人定制”時代。大規模生產階段提供標準化的產品降低 成本使大眾都能買得起,大規模定制階段則在保證成本可接受范圍內提供有限的多樣化,而私人定制階段則在滿足個性化需求的同時保證成本仍在可承受范圍內。上 文分析指出,工業機器人本體難以成為利潤中心,但制造業企業在進行工業4.0改造時,投資安裝工業機器人等自動化設備是第一步,通過鋪設工業機器人本體占 據客戶資源,將利于后續設備以及服務的進入,具有明顯的入口價值。