人形机器人成新风口,核心部件攻关仍需多方发力,目前我国人形机器人市场现状如何?
人工智能机器人的发展现状及发展趋势
——预见2022:《2022年中国工业机器人行业全景图谱》(附市场规模、竞争格局和发展前景等)
工业机器人行业主要上市公司:目前国内工业机器人行业的上市公司主要有新松机器人(300024)、汇川技术(300124)、新时达(002527)和埃斯顿(002747)等;
本文核心数据:工业机器人行业发展历程、发展现状、竞争格局、发展趋势
行业概况
1、 行业产品特点
工业机器人及成套设备可广泛地应用于工业各个生产环节,如焊接、机械加工、搬运、装配、分拣、喷涂等。工业机器人及成套设备的应用不仅能将工人从繁重或有害的体力劳动中解放出来,解决当前劳动力短缺问题,而且能够提高生产效率和产品质量,增强企业整体竞争力。具体来看,工业机器人具有如下优点:
2、 行业产品分类
工业机器人是在工业生产中使用的机器人的总称,目前世界上工业机器人主要分为四大类:垂直多关节机器人、SCARA 机器人、Delta
机器人和协作机器人,其中前三者也被称为传统工业机器人。
行业全球发展现状:市场规模不断扩大
根据IFR(国际工业机器人联合会)在最新发布的报告中测算,2021年,全球工业机器人安装量较2020年出现反弹至435000台,涨幅达13%左右,从而超过2018年的创纪录水平。其中,北美的安装量接近43000台,增长率达17%。欧洲的安装量达到近73000台,增长率达8%。亚洲的工业机器人安装量超过300000台,同比增加15%,且几乎所有东南亚市场都将以两位数的速度增长。
根据IFR公布的数据,2013-2018全球工业机器人市场规模一直处于稳步上升趋势,2018年已经达到155亿美元,但是在2020年这一趋势下降到了136亿美元。2021年再度迎来反弹,增至145亿美元。
从全球工业机器人装机总量来看,根据IFR最新发布的数据来看,2021年全球装机量再创新高,达到了48.7万台,超过了2018年的水平,全球工业机器人市场进一步复苏,中国、日本工业机器人装机量都得到了不小的提升。
行业发展历程:行业进入现代发展新阶段
世界上第一台可编程机器人诞生于美国,并于1961年首次运用于工业现场,但当时的机器人只是用于简单搬运和重复劳动。1973年,日本日立开发出具备动态视觉的机器人,随后开始搭载微处理器,并广泛应用于工业中。经过几十年的发展,现代机器人已经具备决策和运算能力,机器人发展开始进入智能时代。
行业政策背景:利好政策相继出台
近两年来,中国的多项政策推出都对工业机器人行业的发展起到推动、规划作用,供应链的发展逐步进入快车道,工业机器人依托的数字技术、人工智慧能、虚拟现实和三维图形技术均被写入各项规划中,为工业机器人行业的发展奠定了坚实的基础:
行业发展概况:行业总体呈现走高态势
1、 供给分析
目前来看,我国工业机器人市场仍处于供不应求的阶段,企业通过提高生产水平来提高产能是现阶段的发展重点。2020年,我国工业机器人的产量为237068台,与2019年同期同比增加26.8%。2021年随着我国率先从疫情中复苏,工业机器人迎来国内市场与国际市场的双重利好,产量达366044台,同比增长达54.4%。
从企业的角度来看,据企查猫数据统计,截至2022年6月,国内工业机器人相关企业数量达到11.4万家,其中江苏省聚集的工业机器人厂商最多,达到2.4万家;其次是广东省1.9万余家,位列第二;山东省有1.2万余家,位居第三。从注册资本来看,注册资本在100万元以下的企业占比19.83%,1000万元以上的占比24.32%;100-1000万元占比最大,达到55.85%。
中国工业机器人旺盛的市场需求,同时也带来了行业过热的迹象。目前,重点发展工业机器人产业的省份有20多个,工业机器人产业园区80余个。近五年,工业机器人企业数量从不到400家迅速增至11.4万余家,多集中于中低级市场,其中2021年共新增注册企业超4.6万家。
2、需求分析
自2016年开始,中国工业机器人累计销量位列世界第一,发展速度史无前例。2019年,中国依然是全球最大的机器人市场,工业机器人总量达到14.05万台,较2018年下降8.6%。根据MIR的最新统计,2021年我国工业机器人销量达到25.6万台,同比增长达49.5%,增长势头迅猛。
3、 工业机器人行业市场规模
我国工业机器人市场发展较快,约占全球市场份额三分之一,是全球第一大工业机器人应用市场。当前,我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显,工业机器人的市场需求依然旺盛,据IFR统计,2020年我国工业机器人销量额达442.5亿人民币,2021年销量额达到445.7亿人民币,同比增长5.5%。
行业竞争格局
1、 区域竞争
根据企查猫提供的企业信息,前瞻根据行业标准对工业机器人企业进行了筛选后,从行业区域竞争格局角度分析全国主要区域内工业机器人经营企业数量,可以看出我国工业机器人企业主要聚集在广东以及江浙沪区域,东南部沿海地带企业数量有一定的优势。
2、 企业竞争
由于我国机器人市场仍然以外资品牌为主,例如发那科、爱普生、ABB和安川电机等。国产工业机器人产业比较薄弱,面临国内如此巨大的工业机器人市场潜力,仍需一段时间的技术积累才能形成与外资品牌在高端市场中的竞争力。在国内厂商中,市场表现较好的国内厂商分别是埃夫特、埃斯顿、众为兴、广州启帆、新松和新时达,相较其他本土厂商,这些厂商起步较早,目前都已具备一定规模和技术实力。从2021年我国工业机器人市场份额竞争格局来看,发那科、爱普生市场份额在10%左右,ABB、安川达到8%的水平,中国本土厂商的市场份额仍需继续追赶。
行业发展前景趋势及预测
1、 行业发展趋势
在过去10年的发展,中国智能生产、尖端科技实验室的不断建成使得工业机器人在我国发展新阶段中的重要程度日益提升,中国工业机器人行业的发展趋势将主要体现在以下几个方面:
未来五年间随着伺服电机和谐波减速器上的国产替代深入,以及需求端的大幅放量,在工业机器人中低端市场将引来一波强劲增长,在中高端市场中随着技术突破国产品牌亦将占据更多的市场份额,销售量预计年增长率将在30%左右并逐年提高;另一方面,随着中低端市场技术成熟、竞争激烈,预计年平均售价将逐年略有降低,但市场规模仍将保持快速增长。
预计2022年中国工业机器人行业年行业规模达540亿元;2027年行业规模达超过1800亿元,2022-2027年间CARG达28.20%。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国工业机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
机器人发展现状及未来趋势?
行业主要相关上市公司:科沃斯(603486)、石头科技(688169)、海尔智家(600690)、威高(688161)、微创(02252.HK)等。
本文核心数据:全球服务机器人市场规模、中国服务机器人产量、中国服务机器人市场规模
机器人的主要分类
国际机器人联盟(IFR)将机器人分为工业机器人和服务机器人。中国电子学会考虑则将机器人划分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类。其中,服务机器人是指为人类提供必要服务的机器人,主要分为家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人。
2021年全球服务机器人产业突破120亿美元
全球机器人行业发展如火如荼,包括服务机器人子行业。2017年以来全球服务机器人行业市场规模持续增长,初步估算2021年达到125亿美元,较2020年增长32.35%,连续两年增速超过20%。
2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上
在全球服务机器人行业快速发展的背景下,中国服务机器人产业也在加速扩张。从产量看,除2021年7月和2022年4月中国服务机器人月产量低于60万套,2021年4月至2022年4月其余月份产量均超过60万套,其中2021年12月中国服务机器人产量超过90万套。
2021年中国服务机器人市场规模超过300亿元
根据IFR统计数据,2018-2021年中国服务机器人市场规模持续增长,初步核算2021年市场规模超过300亿元,达到302.6亿元,较2020年增长36.18%,处于快速增长阶段。
2021年中国服务机器人市场份额占达到36%
中国医疗、教育、公共服务等领域对于服务机器人拥有较大的市场需求,因此服务机器人已经成为机器人行业的重要组成部分。从中国服务机器人行业市场规模占比看,2021年达到机器人行业总规模的36%,仅次于工业机器人行业。
综上所述,全球服务机器人行业快速发展,2021年行业规模突破120亿美元。中国服务机器人产业也在加速扩张,2021年4月以来服务机器人月产量基本维持在60万套以上,2021年市场规模超过300亿元,占据中国机器人市场的36%。
以上数据参考前瞻产业研究院《中国服务机器人行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
马斯克在中国网信杂志刊文,谈了人形机器人,我国目前的科技水平如何?
首先是弱人工智能时代的中国仿人机器人。人形机器人的商业化仍然受到技术、产业链、服务生态等成熟度的限制和影响,其面临的挑战远大于其他人工智能领域。在弱人工智能阶段,用户的期望与产品的实际体验存在较大差距。一方面要让用户更多地了解人形机器人,另一方面需要技术的发展和更多的场景落地实践来驱动产品。只有提升体验,才能拥有更广阔的应用前景。
其次是人机器人依靠视觉来处理周围环境。CyberOne搭载自主研发的Mi-Sense深度视觉模块,结合人工智能交互算法,可感知3D空间,识别个体、手势和表情,不仅能观察还能应对复杂环境。为了与现实世界进行交互,CyberOne能够识别人类的幸福,甚至在用户悲伤时安慰用户。
再者是足够智能,未来能够更好的批量生产。如果现实生活中的自动驾驶问题能从根本上解决,我们将能够将这种人工智能技术扩展到人形机器人,其应用范围将比汽车更广泛。推出第一台人形机器人原型机,随后专注于让机器人更智能的同时解决量产问题。为了实现这两个短期目标,机器人将变得越来越实用。在不久的将来,家用人形机器人甚至会比汽车便宜。
任何对可持续未来有贡献的东西都值得投资。无论是特斯拉、脑机接口公司,还是太空探索技术公司,这些公司的最终目标都是在未来提高人类生活质量,能够更好地的为社会的发展和时代的进步,创造为世界带来尽可能多的实用价值。在加速世界向可持续能源的过渡,脑机接口公司致力于医疗康复,SpaceX让星际连接成为可能。
人工智能发展现状如何?
——2022年中国人工智能行业发展现状与市场规模分析 市场规模超3000亿元【组图】
人工智能行业主要上市公司:海康威视(002415)、科大讯飞(002230)、赛为智能(300044)、东杰智能(300486)、闻泰科技(600745)、中兴通讯(000063)、恒生电子(600570)等
本文核心数据:人工智能市场规模 各层次企业分布 企业技术分布 人工智能细分领域占比等
1、市场规模:中国人工智能行业呈现高速增长态势
人工智能产业是智能产业发展的核心,是其他智能科技产品发展的基础,近年来,中国人工智能产业在政策与技术双重驱动下呈现高速增长态势。根据中国信通院数研中心测算,2020年中国人工智能产业规模为3031亿元人民币,同比增长15.1%。中国人工智能产业规模增速超过全球。
注:中国信通院的市场规模根据IDC数据测算,统计口径与IDC一致,即包括软件、硬件与服务市场。
2、竞争格局:中国人工智能企业主要分布在应用层 占比超过80%
——中国人工智能企业全产业链布局完善
我国作为全球人工智能领域发展较好的地区,无论是人工智能领域的基础层、技术层、应用层,还是人工智能的硬件产品、软件产品及服务,我国企业都有涉及。在国内,除去讯飞等垂直类企业,真正在人工智能有所长进的巨头依然是百度、阿里、腾讯这三家。
——中国人工智能企业主要分布在应用层,占比超过80%
据中国新一代人工智能发展战略研究院2021年5月发布的《中国新一代人工智能科技产业发展报告(2021)》数据,截至2020年底,中国人工智能企业布局侧重在应用层和技术层。其中,应用层人工智能企业数占比最高,达到84.05%;其次是技术层企业数,占比为13.65%;基础层企业数占比最低,为2.30%。应用层企业占比高说明中国的人工智能科技产业发展主要以应用需求为牵引。
3、技术分布:中国人工智能企业核心布局的技术主要为大数据和云计算
从人工智能企业核心技术分布看,大数据和云计算占比最高,达到41.13%;其次是硬件、机器学习和推荐、服务机器人,占比分别为7.64%、6.81%、5.64%;紧随其后,物联网、工业机器人、语音识别和自然语言处理、图形图像识别技术的占比依次为5.55%、5.47%、4.76%、4.72%。
4、细分领域:深度神经网络领域为中国AI研究热门
根据清华大学人工智能研究院、与中国工程院知识智能联合研究中心联合发布的《人工智能发展报告2011-2020》,2011-2020年十大AI研究热点分别为深度神经网络、特征抽取、图像分类、目标检测、语义分割、表示学习、生成对抗网络、语义网络、协同过滤和机器翻译。
更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国人工智能行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。
机器人行业发展现状与发展前景?
工业机器人行业主要上市公司:机器人(300024)、汇川技术(300124)、新时达(002527)、中信重工(601608)、埃斯顿(002747)、中源智人(833135)、拓斯达(300607)、科沃斯(603486)、石头科技(688169)、天智航(688277)等。
本文核心数据:中国建筑机器人分类、中国建筑机器人行业成本占比、中国建筑行业机器人密度
中国建筑机器人研发始于2006年
我国对建筑机器人的研发主要集中在高层建筑外墙清洗和建筑施工自动化安装方面,如江西理工大学研发的高楼幕墙清洗机器人、863项目下的室内板材安装机器人等。2022年,住建部发布《“十四五”建筑业发展规划》,规划中指出,加强新型传感、智能控制和优化、多机协同、人机协作等建筑机器人核心技术研究,研究编制关键技术标准,形成一批建筑机器人标志性产品。积极推进建筑机器人在生产、施工、维保等环节的典型应用,重点推进与装配式建筑相配套的建筑机器人应用,辅助和替代“危、繁、脏、重”施工作业。我国建筑机器人行业从萌芽期走向成长期,行业内企业开始增多,行业标准逐步确立,并且政策规划等相关行业发展的辅助配套开始落地。
建筑机器人共有4大应用领域
按照建筑工程施工的工序特点,建筑机器人在建筑施工中主要应用在建筑施工场地的处理、建筑主体工程的施工、建筑装饰装修工程三大方面以及对建筑的检查清洁。
(1)建筑机器人处理施工场地。建筑施工场地处理上主要包括测量放线、基坑挖掘、岩石开凿、管道排水、基坑支撑面喷涂和场地平整等,对应工序都开发有相应的机器人进行施工。
(2)建筑机器人运用于主体工程施工。主要的主体工程施工包括混凝土的搅拌浇筑、钢筋的配置、墙体的砌筑等。主体工程工作量大,施工复杂,是建筑工程施工过程中耗时最长、用量最多的程序,建筑机器人的使用能提高施工效益,缩短工期,降低工程造价。
(3)建筑机器人运用于装饰装修。在建筑工程中,装饰装修工程包括地面平整、抹灰、门窗安装、饰面安装等。建筑装饰装修工程对于作业精度要求非常高。以抹灰为例,其平整度不得超过3%,人工作业要达到相应要求常常需要反复检查和返工。用建筑机器人程精度高,以抹灰机器人为例,其平整度能达到1%,基本一次完成,避免了返工,从而提高工效。
(4)建筑检查、清洁机器人。高层建筑表面装饰很容易出现开裂、破损,如果完全依靠人工来进行检查,一方面由于其检查频率高带来较大工作量,另一方面人工通过眼睛或借助工具很难发现问题,使用建筑自动检查系统能全面精确地发现建筑存在问题。此外,随着建筑高层化的发展,建筑使用玻璃幕墙十分频繁,但玻璃幕墙沾染灰尘后影响透光度和建筑整体形象,因此需要对其进行清洁。传统清洁依靠人工系挂安全绳或搭载安全工作面从上而下进行,存在高空坠落的安全隐患,且人工清洁效率低下,工作效果不佳,需要反复进行。依靠自动清洁机器人能安全、高效地完成建筑玻璃幕墙清洁工作。
国内建筑机器人多处于研发阶段
中国是建筑大国,拥有世界上最大的建筑市场,作为传统产业的典型代表,2021年中国建筑业总产值达29.3万亿元,同比增长11%。
随着人口红利的消失,中国的建筑业面临着巨大的人工成本压力,以及高危、生产效率低等一系列难题。近百年来,虽然自然科学与工程技术领域的革新不断,建筑本身的形态和功能也大不相同,但建筑施工的业态形式却始终没有出现显著的变化。建筑行业是世界上数字化程度最低、自动化程度最低的行业之一。在既有的现代化技术体系中,最有可能承担起建筑业革新重任的便是机器人技术。
近年来,中国在建筑机器人研发领域发力,但大部分技术专利还在研发阶段,并未在市场上规模化应用。2003-2022年中国建筑机器人相关专利申请以及授权数量呈先上升后下降趋势,2020年建筑机器人的专利授权量和申请量达到最高,专利申请数量1.85万项,专利授权数量为0.96万项,而后专利申请热度有所降低,截止至2022年12月,2022年专利申请数量为0.68万项,专利授权数量1628项。
2022年多个龙头企业推出建筑机器人产品
目前行业内较为成熟的应用是碧桂园,2021年,碧桂园在建筑项目中正式应用旗下子公司研发的9款建筑机器人,包括室内喷涂机器人、地砖铺贴机器人、楼层清洁机器人等,且后续将会有12款104台陆续应用在房屋建设中。建筑机器人的研发和投入使用,无疑需要大量的高端人工智能和机器人研发人才队伍作支撑。目前,行业内企业均聘请研发专家并于高校合作,推动建筑机器人技术的升级。
“十四五”行业发展趋势明确
随着国内技术的不断进步,我国逐渐成为了全球机器人技术创新策源地、高端制造集聚地和集成应用新高地。在国内政策、需求、市场、技术、产业链等一系列因素的推动下,在“十四五”期间我国建筑机器人行业预计将呈现出市场不断扩大,应用领域扩张,生产基地逐渐转移等发展趋势。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国建筑机器人行业市场需求与投资规划分析报告》。