中国机器人2019年的投资赛道

百家 作者:人工智能学家 2019-01-07 15:08:24

来源:国金证券

摘要:基于资源整合、行业理解、资金规模三大核心竞争力,我们认为行业洗牌期后将是强者恒强,细分龙头享受新一轮自动化景气周期增长红利。


▌科创板扶持“硬科技”,机器人根正苗红


习近平主席对科创板的定位:“支持上海国际金融中心和科技创新中心建设”;上海市委书记李强在关于“在上海证交所设立科创板并试点注册制”的调研中提到,要瞄准集成电路、人工智能、生物医药、航空航天、新能源汽车等关键重点领域;


上交所副总经理刘绍统在2018年第14届中国(深圳)国际期货大会提到,科创板设立就是希望资本市场能够支持拥有核心技术、市场占有率高、属于高新技术产业或者战略新兴产业,并且达到一定条件的企业上市。


机器人及人工智能是“硬科技”重要组成,根正苗红。


试点注册制、淡化利润指标,机器人企业极为契合。


科创板大概率对未盈利科技企业包容性更强,证券时报等市场预测科创板6套上市标准中4套标准均不要求盈利,从市值、研发、收入、投资机构等维度筛选。


机器人企业作为技术研发型企业,还未到大规模盈利的阶段,但存在大量高市值、高研发投入、知名机构投资的独角兽企业,正契合科创板扶持方向。


科创板加持,中国机器人产业迎来春天


机器人产业园蓬勃发展


2012年起,在顶层设计的号召下,各地方政府纷纷筹建机器人产业基地。


截至2018年,全国共有65个机器人产业园在建或已建成,集中在长三角、珠三角和京津冀地区。


许多省份更是有多个产业园落地,如江苏省就有昆山、张家港、南京、常州及徐州5座城市“配备”机器人产业园。


机器人创企数量爆发式增长。


地方政府产业园区优惠政策配套补贴政策,我国机器人企业数量2013年起开始爆发增长,2013年中国机器人企业数量不到300家,到2015年较纯粹的机器人企业数量达到1026家,2017年机器人企业数量超6500家。


二级市场:并购频发,规模较大的系统集成受欢迎


2013-2018年上市公司并购机器人案例频发,并购对象以系统集成业务为主,更能增厚业绩,满足上市公司资本运作诉求。


一级市场:融资火热,对核心技术关注度最高


2015年开始机器人产业投融资持续火热。


2017年中国机器人领域融资次数达到109次(含人工智能在内达到158次),2018年上半年融资次数63次,全年有望超过2017年;2016年机器人领域融资额超50亿元,2017年爆发增长至200亿元,2018年上半年依旧高涨,保守估计融资额超120亿。


资本对核心技术关注度越来越高。


2016-2018年资本更加理性,投资集中在机器视觉、核心零部件、多关节机器人、协作机器人、AGV领域,对技术关注度更高。


主要集中在:


1) 上游零部件:机器视觉、激光雷达、控制器、减速机等,其中机器视觉和减速机投资案例最多;


2) 中游本体:多关节机器人技术难度大是未来主流,AGV智能仓储AGV产品正处于迭代期、新技术的应用成为关键,协作机器人是工业机器人应用的新趋势,均体现了对技术积累的看重。


积极关注机器人独角兽的科创板投资机会


机器人产业迅猛发展,除小部分企业被上市公司并购,仍有多数头部企业规模快速扩张,建议积极关注投资机遇。


根据融资情况、企业估值、投资机构等公开数据,我们梳理了机器人领域科创板潜力企业。


▌短期波动不改长期大趋势,新一轮景气周期即将开启


量:中国连续5年是全球最大机器人市场


工业机器人销售量/销售额/保有量均为全球第一。


根据IFR数据,2017年中国机器人销量达13.8万台(同比增长58.6%),销售额51.2亿美元(同比50.5%),连续5年成为全球最大工业机器人市场。


另外2017年中国工业机器人保有量45.1万台,全球占比从2012年的7.85%上升到21.50%。



质:中国是全球第三个具备机器人完整产业链的国家


10年追赶,成为世界第三个具备完整产业链国家


政策扶持、资本推动、企业追赶,从2005年到2015年,中国工业机器人用10年时间完成了日本20年的发展历程,从上游核心零部件到中游本体再到下游吸引集成,从无到有,形成了完整产业链。


国际对比:根据IFR数据,中国、日本、韩国、美国、德国五个国家消费了全球73%的机器人,同时也是全球重要的机器人制造大国。


中国后来居上,成为世界上第三个具备完整产业链的国家(另外两个是日本、韩国,美国和德国均缺乏核心减速器企业,不具备完整产业链)。


初步形成与下游制造业匹配的产业集群


类似日本,中国机器人产业也出现与制造业需求相匹配的产业集聚现象,汽车、3C电子制造集聚的珠三角、长三角,也是机器人产业集群的核心区域。


无论是从整体机器人企业地域分布,还是机器人系统集成商企业地域分布,珠三角、长三角合计占比都超过70%。


从机器智能到人工智能,中国可比肩发达国家


机器人技术及应用发展可分为三个阶段四大层次,中国目前和日本、韩国等领先国家一样处于机器智能向人工智能过渡阶段;在人工智能技术积累方面中国也处于世界前列。


从现在到未来,中国机器人产业将比肩日韩,共同引领世界机器人产业发展。



国产化率持续提升,产品结构不断升级


机器人国产化率大幅提升。近年来国产机器人销量高速增长,2018年上半年机器人本体销售国产占比进一步提升,从2015年的19.42%左右上升到28.48%。


另外,高端多关节机器人国产化率也在提升,2018年Q3达到23.21%,是2013年7%的3倍。


国产机器人产品结构不断升级。2018年上半年国产工业机器人关节型机器人销量8956台(同比增长22.3%),占国产机器人比例40.15%,位列第一。


对比2015年,关节型机器人占比从27.5%提升到40.15%,坐标型和SCARA机器人占比均在下降,机器人产品结构不断向高端升级。


国产机器人应用结构有所升级。对比2017年上半年和2018年上半年数据,国产机器人下游应用工艺结构有所改善,2018年上半年低端应用搬运上下料占比60.8%,比2017年上半年下降3.3个百分点,焊接与钎焊、装配拆卸、涂层封胶等工艺应用比例上升,应用结构有所升级。



新一轮景气周期开启,2018-2022年市场5640亿元


2018产销短期波动不改长期趋势,同时国产竞争力在提升销量短期波动主因是外资销量大幅波动。


根据MIRDATABANK数据统计,2018年上半年中国工业机器人市场销量同比增长31.2%,相比2017年58.6%的高速增长有所下滑,主要原因是外资销量的大幅波动导致,国产工业机器人2015-2018H1销量增速持续稳定在30%左右,并未出现显著下滑。



2018年国内产量增速回落,但目前已经企稳。


2017年国内机器人产量13.15万台,同比增长81%。


2018年下半年以来产量增速开始下滑,但10-11月企稳。2018年1-11月全国工业机器人累计产量为13.15万套(同比增长11.28%)。


国产机器人产量增速回落主要是2017年产能扩张过于乐观,积累存货较大,10-11月产量增速企稳,存货消化情况良好。


通用的IFR统计口径存在误差,中国机器人实际密度仅为50,空间巨大


工人数量口径差异,中国实际机器人密度仅为50,提升空间巨大。


根据公式:机器人保有量*密度=工人基数,我们推算出2017年中国4649万制造业工人,韩国394万,日本966万,美国1369万,德国611万。


其中中国制造业4649万的工人数量明显偏低,根据国家统计局2017年我国制造业就业人数合计9094万。


根据日本统计局数据,2017年底日本制造业就业人员总数903万人,还低于计算机器人密度时采用的966万工人数据,同样考察其他几国数据,我们发现计算机器人密度时采用的都是制造业员工总数。


因此,我们认为IFR对中国机器人密度的计算出现误差,在工人数量上未和其他国家采用同样的计算口径,导致中国机器人密度偏高,而同口径下中国机器人密度仅为50。


我们以中国实际制造业工人数量,对机器人密度数据进行了追溯修正。


2017年中国机器人实际密度仅为50,低于美国的91和全球平均水平85,远远落后于主要机器人市场(韩国710,新加坡658,德国322,日本308)。



虽然整体密度差距巨大,但中国工业机器人市场渗透提升速度如何测算?


日韩美德等国家机器人应用发展已较为成熟,其市场密度变化对中国市场参考意义较大。


我们将从密度视角,结合机器人的实际应用拆分为汽车行业和非汽车行业,测算未来5年中国分行业机器人密度和市场规模。


汽车行业机器人密度5年目标1200,中国目前634、还有1倍空间


根据测算,IFR对中国汽车制造工人的统计和实际相差不大。


基于机器人保有量行业拆分,2017年中国汽车行业机器人密度634台/万人,远低于发达国家(韩国2435、加拿大1345、美国1200、德国1162、日本1158)。


2010-2017年,日本、德国、美国三大汽车工业发达国家汽车行业的机器人密度在1200左右波动。


2017年韩国汽车行业机器人密度为2435,是日、美、德的两倍,我们猜测统计口径可能有所误差,不作为参考。


综合日、美、德三国汽车行业机器人密度,我们认为1200是中期内汽车行业机器人密度的适度值。


中国同为汽车制造大国,2013-2017年汽车行业机器人密度快速提升了1.3倍,我们预测未来5年汽车行业机器人密度将再提升1倍到1200左右。



非汽车行业机器人密度5年目标100,目前31、还有3倍空间


根据制造业工人数量修正非汽车行业工人数量,拆分非汽车行业机器人保有量,我们测算2017年中国非汽车行业机器人密度为31台/万人,远远低于发达机器人国家市场(韩国533、日本225、德国191、瑞典180、台湾164、美国117)。


中国非汽车行业机器人密度5年目标100


非汽车行业分为3C电子和其他制造业,其中3C电子近年来引领增长,对机器人密度起主要影响作用。


韩国、日本3C电子产业比重较高,且3C电子产业正向中国转移,但韩国数据口径可能有误差,日本数据对我国3C行业机器人密度参考意义较大。


德国是制造强国、工业4.0发源地,3C产业弱于其他几国,但整体制造水平较高,其非汽车行业机器人密度可以认为是非汽车/3C的一般制造业机器人密度较高水平。


综合日、德数据,我们认为200是非汽车行业中期机器人密度的天花板。


目前中国非汽车行业的机器人应用,3C电子和非3C电子应用大致相等。


中国3C产业机器人使用量爆发增长,5年内大概率能达到日本的3C机器人密度水平;但未来5年机器人在其他长尾行业的应用密度提升预计略低于3C。


另外2013-2017年中国非汽车行业机器人密度从8高速增长到31,增长了近3倍。


综合行业拆分和历史密度增速,我们预测未来5年中国非汽车行业机器人密度将增长超3倍到100左右。



机器人密度5年达到134,累计销量94万、市场规模5640亿元


2022年中国整体机器人密度达到134。


根据前述汽车行业和非汽车行业机器人密度预测(2022年分别达到1200和100),假设2022年中国制造业工人数量微降到9000万,汽车制造工人数量占比等于2017年,计算得到2022年中国机器人保有量达到120万台,整体机器人密度为134。


2018-2022年机器人市场增量100万台。根据产业草根调研,机器人每年折旧率按5%计算,拟合2018-2022年销量增长,最终保有量增量加上折旧量得到2018-2022年机器人市场增量为94万台。


2018-2022年机器人累计市场规模5640亿元。


2017年机器人本体平均价格在23万左右,根据测算价格年降幅在4%左右,2022年价格为18.75万元。


假设2018-2022年机器人本体均价为20万元,得到本体增量市场规模为1880亿元。


根据产业调研,集成市场规模一般为本体的3倍左右,对应2018-2022年中国机器人本体和集成累计市场规模在5640亿元。



▌新景气周期下,从三大方向寻找受益龙头


在中国机器人市场新一轮景气周期开启背景下,我们最为看好上游核心零部件的国产化爆发放量,其次是下游系统集成的细分龙头,最后是中游做出差异化优势的本体企业。


机会一:产业链大陆转移,国产RV减速器5年市场359亿元


我们从三大核心逻辑角度看好2019年国产RV减速器开始爆发


一是以“四大家族”为代表的国际本体巨头深耕中国市场,渠道下沉,加速本土化,带来产能向中国转移和供应链重置的新机遇;二是国内企业应对市场竞争本体产能爬坡。


国外减速器巨头供应不足,国产减速器的接受度大幅提高;三是减速器作为机器人最核心、成本占比最大、技术含量最高的零部件,国产减速器缺的不是核心技术0到1的突破,更多是设备摊销和工艺打磨带来的成本降低和稳定性问题,经多年投入和工艺积累,到了量产关头。



需求:外资本体巨头、国产本体商加速扩产,RV减速器需求旺盛


四大家族在华产能未来5年将扩大5倍以上。


近年来,四大家族在华产能、产量不断提升(除去发那科由于体制原因一直未在中国生产本体),2018年明显加速。


2018年ABB宣布投资1.5亿美元在上海建设机器人超级工厂,预计在2020年底投入运营,年产能最高可达10万台/年;安川电机常州第三工厂开工,三期工厂合计产能1.8万台/年;库卡上海第二工厂投产,并计划在顺德建设全球第二大制造工厂,2024年投产后产能达7.5万台/年。


我们预计在中国机器人市场一枝独秀的背景下,四大家族在华产能仍将继续扩张,2019-2023年产能及产量将提升到目前的5倍以上。


内资本体领先企业产能爬坡。


根据MIRDATABANK对2017年中国机器人销量的监测,国内本体销量第一梯队的企业包括埃夫特、埃斯顿、众为兴、广州启帆、新时达、新松机器人、李群自动化、欢颜等,一方面不断在扩产能,另一方面产能利用率不断在爬坡。



供给:外资巨头供给紧张,国产RV减速器接受度大幅提高


日本纳博特斯克、日本住友重机、斯洛伐克Spinea是全球RV减速器的三大巨头,我们将通过分析这三家公司把握未来几年RV减速器的供给情况。


纳博特斯克:扩产缓慢,产能持续不足。


纳博特斯克是RV减速器全球市场的绝对霸主,减速器全球市场份额在60%以上,单纯RV减速器的全球市场份额可能在80%以上。


目前有日本的津工厂和中国常州工厂两大生产工厂,2018年减速器产量在84万台左右。


未来产能扩张计划,纳博将以津工厂扩产为主(目前产能60万台/年),以常州工厂扩产为辅(目前一期产能20万台,在建二期产能20万台)。


但我们认为未来5年纳博减速器产能不会大幅扩张,一是减速机生产本身的复杂性,简单的设备投资并不能增加产能;二是经历过泡沫时代,日企对固定资产投资非常谨慎小心,不会轻易扩产。


纳博交货期过长,国产RV减速器接受度大幅提高。


从2016底年开始,纳博新签订单持续饱满,2017年前两季度零部件订单同比超30%,超过公司现有产能,交货期不断延长,2018年纳博交货期已经延长到6个月以上,而且优先供应四大家族,国内本体商订购的交货期则更长。


公司产能扩张缓慢,虽然需求持续旺盛,但2017下半年到2018年受限产能新接单金额仅同比微增,我们预计这种情形未来几年仍将持续,国产RV减速器将补上市场空缺,接受度有望大大提高。



住友重机:减速器业务日渐边缘化。


日本住友重机为住友集团旗下机械公司,业务涉及船舶、电力设备、工程机械、机械零部件等,减速器仅是公司一个部分(住友重机械减速机),且减速器收入远远低于其他板块业务收入,不断边缘化,没有明确看到非常积极的信号。


Spinea:减速器业务可能被战略放弃。


Spinea的减速机为自主核心技术,自成一派。由于其技术特点,产品结构较为复杂,无法适应机器人小型化一体化的趋势,在市场上并非主流,在日本纳博的重压下难言颓势。


且其高精度减速器进入我国市场比较晚,市场开拓不乐观。据了解有可能被战略放弃,在国际市场上寻求出售。



2018年是国产RV减速器量产元年,2019年有望爆发放量


国产RV减速器可突破“工艺+设备”的核心难题


不同于市场笼统的将RV减速器描述为技术难度高,我们认为国产RV减速器的研发难主要难在工艺和设备,推广难主要难在设备的高额摊销导致初期没有性价比优势,而这两个问题当前均已经得到突破。


首先,国产RV减速器产品突破量产。RV减速器的研发并不需要从0开始的理论研究突破(纳博特斯克、哈默纳克的减速器专利均已经公开),而是沿着巨头脚步,在工艺层面的积累和采购先进机床加工设备,这两点都是可以用时间较快弥补的地方(远小于基础理论研究几十年的时间沉淀)。


如台湾建暐目前已经可向客户提供RV减速器生产线解决方案,包括坐标磨床、立式磨床、内齿磨床、外齿磨床、圆工作台平面磨床、三坐标测量仪、

RV减速机检测平台、自动化上下料及检测等。


中大力德、南通振康等国产企业大批采购先进机床设备和检测设备,经过5-8年以上的摸索积累,已经取得重大突破,产品在客户多年试用之后,于2018年初步量产。


其次,国产RV减速器进入规模放量。在外资巨头供给不足的情况下,国产减速器突破信任壁垒,2018年初步销售放量。


其中南通振康的RV减速器已批量供货埃夫特、欢颜等本体企业,中大力德2018年和伯朗特签订8万台订单,双环传动2018年和埃夫特签订1万台订单。


2019年将是国产RV减速器爆发放量的起点。以谐波减速器为例,由于难度低于RV减速器,率先国产化并规模放量。以绿地谐波和来福谐波为代表,国内厂商的伯朗特、欢颜、埃夫特等本体商均有采购,同时出口海外,产品累计销售均超数十万台。


国产RV减速器在突放量后将复制谐波减速器的成长,2019年将是爆发放量的起点。



RV减速器加速国产化,2019-2023年市场规模合计达359亿元


国内机器人产量5年空间5倍。国产RV减速器主要应用在国产工业机器人本体(包括外资巨头在国内的本体产能,以及内资本体商的产能)。


2018年国产机器人产量增速有所下滑但已经企稳,在内外资本体商扩产背景下,我们判断2019年国产机器人产量将回归高增长通道。


中长期来看,外资巨头有意将机器人产能逐渐转移到大陆,ABB未来规划在华产能是当前产能的10倍、库卡是8.5倍,发那科和安川未来也不排除向大陆继续布局产能。


内资本体商产能不断爬坡,以上市机器人企业公告为样本推测,保守估计,2019-2023年国产机器人空间在5倍以上,年化增速将超过40%。


2019-2023年中国机器人RV减速器总需求1596万台。


预计2018年中国机器人产量在14万台左右,假设2019-2023保持40%复合增长,2023年产量75.3万台,是2018年5倍左右,2019-2023年累计产量214.5万台。


假设单台机器人RV减速器平均需求5台,2019-2023年RV减速器需求量1072.7万台。


另外,存量机器人的RV减速器每年更换率为20%,基于前文对中国机器人保有量的测算(假设2023保有量同比增长15%),2019-2023年机器人保有量合计522.8万台,RV减速器更换需求=522.8*5*0.2=522.8万台。2019-2023年中国机器人RV减速器总需求在1596万台。



2019-2023年国产RV减速器市场规模达359亿元。


在外资巨头供给紧张、国产RV减速器量产突破背景下,我们预测2019-2023年国产减速器市场份额平均达到50%,假设2019-2023年进口RV减速器均价9000元/台,国产均价4500元/台,计算可得2019-2023年中国机器人RV减速器市场规模1077亿元,其中国产市场规模达到359亿元。



▌科创板重大利好,机器人新一轮景气周期即将开启


科创板扶持“硬科技”,机器人根正苗红。2012年以来,中国机器人产业迅猛发展,一级市场投融资持续火热,二级市场并购此起彼伏。


科创板是机器人加速证券化的重大利好,迎来十年难遇的独角兽投资机遇。


短期波动不改长期趋势,新一轮景气周期即将开启。


中国连续5年成为全球最大机器人市场,是世界第三个具备机器人完整产业链的国家,国产竞争力不断提高,从机器智能到人工智能,有望比肩日韩引领全球产业发展。


IFR通用统计数据有误差,我们测算中国机器人实际密度仅为50,不到发达国家1/5,仍有巨大提升空间。


我们基于行业拆分、参照发达国家密度提升路径,测算2018-2022年中国机器人市场规模将达5640亿元,新一轮景气周期即将开启。



新景气周期下,从三大方向寻找受益标的


产能转移,关键技术突破,国产RV减速器开启规模化放量。


本体巨头产能大陆转移、国产本体产能爬坡、RV巨头供应不足带来国产RV减速器需求爆发,国产RV减速器2018年突破量产,2019年以后将规模放量,我们测算2019-2023年国产市场规模达359亿。


系统集成向中高端突破,细分龙头强者恒强。中国系统集成市场本土商占据主导,工艺上垄断低端、领先中端、渗透高端,行业上垄断长尾、领先3C、突破汽车。


基于资源整合、行业理解、资金规模三大核心竞争力,我们认为行业洗牌期后将是强者恒强,细分龙头享受新一轮自动化景气周期增长红利。


未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能,互联网和脑科学交叉研究机构。


未来智能实验室的主要工作包括:建立AI智能系统智商评测体系,开展世界人工智能智商评测;开展互联网(城市)云脑研究计划,构建互联网(城市)云脑技术和企业图谱,为提升企业,行业与城市的智能水平服务。


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