工业机器人是备受关注的战略性新兴产业。欧洲、美国、日本等发达国家纷纷提出工业机器人未来发展战略，我国也就工业机器人发展提出“十四五”规划。从统计数据看，我国连续九年蝉联全球最大工业机器人消费国，稳居全球第一大工业机器人市场。但值得关注的是，我国工业机器人自主品牌市场占有率仅30%左右，而外资品牌市场占有率则达到70%左右，两者相差悬殊，国产化需求迫切。中央企业在工业机器人领域存在广泛应用场景，具备打造完整产业链的能力和发展路径。

一、工业机器人的全球产业格局及国内现状

（一）全球产业格局：美日德领先，中韩追赶

全球由五大市场主导，美日德占据技术优势。美国、日本、德国具有技术领先优势；韩国的工业机器人应用密度最大，装机密度世界第一；中国正从技术和应用深度上全方位追赶。五国在工业机器人领域处于世界领先地位，但各国产业模式、行业背景、研究和开发战略等方面有所不同。美国十分注重工业机器人发展，制定了国家机器人计划（NRI）。NRI-3.0于2021年2月宣布，寻求对集成机器人系统的研究。美国政府在2021年向NRI-3.0基金提供1400万美元的支持，鼓励学术界、工业界、政府、非营利组织和其他组织之间的合作。日本则推出“新机器人战略”，在2022年提供了超过9.3亿美元的支持。“德国的高科技战略2025（HTS）”是德国研发和创新计划的第四版。到2026年，德国每年将提供约6900万美元的资金，五年的总预算为3.45亿美元。与美日德三国相比，中国处于追赶阶段。

全球工业机器人市场规模大，受各国高度关注。根据高工产研机器人研究所（GGII）、国际机器人联合会（IFR）及中国电子学会统计，2022年全球工业机器人市场规模达195亿美元（约合1400亿元），其中日本73.5亿美元、中国63亿美元、美国6.2亿美元。根据IFR《2023世界机器人报告》数据，2022年全球工厂安装的工业机器人数量为55.3万台，同比增长5%，根据地区划分，其中亚洲占73％（中国安装量达到290258台，日本安装量达到50413台，韩国安装量达到31716台），欧洲占15％（欧洲年度安装量达到70781台，其中德国25636台，意大利11475台，法国7380台，英国2534台），美洲占10％（美洲安装量56053台，其中美国占比73%，为39576台）。预计2023年全球工业机器人市场增速为7％，总安装量或超过59万台。2022年全球在役机器人存量近400万台，位居前五的中日美韩德市场占全球工业机器人安装总量的74%，其中中国工业机器人保有量为135.7万台，约占1/3。

（二）国内行业政策：政策陆续出台，推动产业发展

工业机器人是国家战略性新兴产业之一。近年来，为加快制造强国建设步伐，我国出台了一系列政策，鼓励工业机器人产业发展。2021年12月，工业和信息化部等十五部门发布《“十四五”机器人产业发展规划》，开展工业机器人创新产品发展行动；2023年1月，工业和信息化部等十七部门出台《“机器人+”应用行动实施方案》，提出聚焦10大应用重点领域，打造一批“机器人+”应用标杆企业。

（三）国内发展现状：全面追赶发达市场

政策支持度强，行业增速快。据GGII最新统计，2022年我国市场工业机器人销量达30.3万台，同比增长15.96%，全球销量占比超过50%；2023年上半年，我国市场工业机器人销量15.19万台，同比增长10.98%。2023年1月，工业和信息化部等十七部门发布《“机器人+”应用行动实施方案》，方案制定了到2025年我国制造业机器人密度较2020年实现翻番的目标。2021年我国工业机器人密度为322台/万人，按照目标2025年达到约500台/万人，2021~2025年渗透率CAGR为12%。

国外品牌占据中高端，国产化水平相对较低。得益于政策引导下的国产替代加速，国产品牌市占率进一步提升。2022年我国工业机器人国产化率仅为36%，市场仍然由国外企业主导。全球工业机器人“四大家族”——发那科（日本）、ABB（瑞士）、安川（日本）、库卡（德国）在我国销量分别为4.3万、2.3万、2.3万、2.2万台，市占率达到15%、8%、8%、8%，合计占比39%，而同期我国工业机器人龙头企业埃斯顿、汇川技术机器人销量市占率仅为6%、5%。根据睿工业数据，2023年上半年国产品牌和外资品牌工业机器人增速分别为23%和-11%，在需求偏弱的市场环境中，国产品牌凭借性价比优势和细分领域定制化设计服务，实现逆势增长，市场份额达到43.7%，同比提升7.7%。外资品牌工业机器人主要集中在汽车、新能源、3C半导体、轨道交通、航空航天等中高端应用领域。我国自主品牌工业机器人主要集中于金属加工、食品饮料、塑料等行业。

国内工业机器人市场的参与者以及创新来源主要有四方面：一是依托高校科研院所科技成果孵化出的公司，如沈阳新松、哈工大机器人、华中数控、中智机器人等；二是通过海外并购获取关键技术的公司，如埃斯顿、埃夫特、新时达、美的收购德国库卡、浙江万丰并购美国Paslin等；三是获得市场投融资支持的创新创业企业；四是企业自研部门研发并应用工业机器人。在工业机器人领域民企百花齐放，但央企发力仍不足，更多是结合自身业务开展应用，处于产业链下游环节。

二、工业机器人核心技术、产业链及趋势

（一）工业机器人核心技术及前沿方向

工业机器人三大核心零部件是减速器、伺服系统和控制器，作为工业机器人的成本占比最高和进口依赖性最高的部分，这三者是解决工业机器人行业“卡脖子”问题的关键。

一是减速器关键技术及类型。目前主要使用两种类型的减速器：谐波齿轮减速器和RV减速器。工业机器人精密减速器的关键技术指标主要包括扭转刚度、启动转矩、传动精度、空程、背隙、传动误差、传动效率、结构强度、使用寿命等。零侧隙滚子包络超精密减速器、精密行星减速器、多物理场耦合建模与分析技术、机器人关节RV减速器设计及制造工艺等都是国内企业目前做出的一些尝试与探索。如南通振康的ZKRV-160E对标纳博特斯克RV-160E，额定转矩1600N·m，容许推力14780N以及其他参数基本打平。低端产业的减速器可实现国产替代，而高性能参数的减速器则仍处于追赶状态中。

二是伺服电机和驱动技术。伺服电机和驱动方面，国内近年来也开展了大功率交流永磁同步电机及驱动部分基础研究和产业化，如哈尔滨工业大学、北京和利时、广州数控等单位，并且具备了一定生产能力，但是其动态性能、开放性和可靠性还需要更多的实际机器人项目应用进行验证。

三是控制器技术。对于控制器，为提升本体硬件与软件的适配性，主流本体机器人厂商逐步自主开发控制器，但目前国内外差距很大，具体表现为软件独立性差、容错性差等。

面对“卡脖子”的核心技术，我国工业机器人研发仍需要以突破机器人关键核心技术为首要目标，“政产学研用”通力配合。目前，初步实现了控制器的国产化，而对于减速器和伺服电机，需要加强技术攻关，补齐专用材料、核心元器件、加工工艺等短板。

（二）产业链分析

工业机器人产业链包括上游、中游、下游三大环节。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。

上游的核心零部件包括减速器（国内普遍外购）、伺服系统（自产化率低）和控制器（大部分机器人厂商能实现自产），制造难度依次降低；成本分别占机器人成本的30%~50%、20%~30%、10%~20%，这三项核心设备总和占到整个工业机器人本体制造总成本的60%~75%。从盈利水平看，上游零部件的毛利率相对较高，其中减速器毛利率为40%，伺服系统为35%，控制器为25%。上游的三大零部件是产业链中技术壁垒高、成本占比较大、利润空间最大的环节。据中商产业研究院估计，2023年我国工业机器人上游产业的市场规模，减速器约为120亿元，伺服器约为197亿元，控制器则为17.1亿元左右。

中游机器人本体制造主要是对零部件进行组装，市场规模约600亿元，约占整个产业链成本25%，毛利率在10%~40%之间，其中国内厂商为10%~30%，“四大家族”在40%左右，属于重资产环节。类型包括：多关节机器人、SCARA机器人、直角坐标机器人、协作机器人、并联机器人、圆柱坐标机器人。

下游主要是根据应用场景进行设备二次开发，实现系统集成、销售、售后服务等，市场规模约为2000亿元，毛利率在20%~60%。主要由合作经销商、代理商、第三方服务商提供。下游产业技术含量低，缺乏行业壁垒，竞争也更为激烈。

从整个产业链来看，产业附加值高的上游几乎被日本和德国企业垄断，如日本的发那科、安川电机、川崎重工，以及德国的库卡、瑞士的ABB等都是工业机器人上游龙头企业。目前，产业链中游还未形成垄断局面，这也就成为各国争夺的焦点。我国的工业机器人企业虽然全产业链均有分布，但大部分集中在下游集成应用环节，以中低端产品为主，且仅占市场份额的30%左右。

（三）技术发展趋势

工业机器人未来发展的四个主要趋势：一是多功能一体化，通过对工业机器人进行多功能一体化的设计，使其具备进行多道工序加工能力；二是柔性灵巧化，使机器人具有可拓展、可移植、可移动的特点；三是人机/多机协作化，通过多模态感知、环境建模、优化决策等关键技术，强化人机交互体验与人机协作效能；四是智能信息化、模块化，实现机器人、互联网、信息技术和智能设备在制造业的完美融合。

国内在人工智能、3D视觉、图像识别等前沿技术领域的布局，成为我国工业机器人智能化发展的有力支撑。面向智能工业机器人的新时代，我国已经率先拿到入场券。GPT等大模型的发展，将补齐当前机器人交互能力的短板，提速机器人产业商业化进程，应予以高度重视。

三、中央企业发展工业机器人产业的路径

中央企业具备较强的工业基础和研发能力，拥有丰富的工业制造场景，对工业机器人存在丰富的应用需求，但工业机器人龙头企业中的央企较少，在发展工业机器人产业方面可考虑以下突破路径。

（一）从国家战略高度持续加大对中央企业深度布局工业机器人产业的支持力度

工业机器人产业关乎国家制造业未来，加快国产化工业机器人迫在眉睫。中央企业研发能力强、应用需求大、人才队伍基础好，目前已有国机集团（国机智能、启帆工业机器人）、通用技术集团、中广核、机械总院集团等多家央企结合自身业务进行了工业机器人的研发与应用，但仍待延伸到产业链上游。进一步增强中央企业对工业机器人全产业链的布局，加大工业机器人上游核心技术研发，如核心零部件的控制器、伺服系统、减速器等，以及机器人本体，从关键技术切入，培育具备核心竞争力的龙头企业，解决“卡脖子”问题，从而支撑国家工业机器人发展战略实施落地。

（二）发挥中央企业专业化整合优势，以并购和股权投资方式进入工业机器人核心技术，推进产业深度布局

一是基于产业发展经验，并购是获取工业机器人关键技术和加速产业布局的有效手段之一。从行业领先的龙头企业发展看，如埃夫特收购意大利机器人系统集成商W.F.C集团，美的收购全球四大机器人制造商之一德国库卡（KUKA），新时达收购众为兴等，都是通过并购方式获得行业领先地位。中央企业发挥专业化整合优势，结合已有制造业场景，迅速创新迭代，能够打造出工业机器行业的中央企业标杆。二是充分运用股权投资加大对创新技术公司的布局，以培育孵化方式逐步建立全生态产业链。近年来，在工业机器人领域诞生了诸多技术创新公司，如“AI+”工业机器人的梅卡曼德、智能机械臂的越疆科技、协作机器人本体的节卡等。中央企业发挥国有资本投资运营优势，能够推动完善中央企业在工业机器人领域的技术革新和产业链生态。

（三）加大与高校科研院所的战略合作，共同推动工业机器人科技成果转化，加快关键技术研发，提高智能化和国产化水平

中央企业通过加强与具有核心技术优势的高校科研院所开展合作，参与工业机器人相关的国家重点实验室建设，对关键技术进行联合攻关，形成优势互补，将有助于持续打造和培育工业机器人产业的原创技术策源地。实施构建从前沿技术研究到概念验证再到产业化的完整路径，结合中央企业丰富多元的工业机器人应用场景，将能够深入推动科技成果转化，进一步提高我国工业机器人的智能化和国产化水平。

（国新咨询、清华大学全球私募股权研究院）