2024年汇川技术研究报告：不止于SCARA，不止于工业机器人

一、制造业变革下的工业机器人市场，迈入成长新阶段

（一）我国制造业面临的困境：劳动力市场的转变和产业升级的需求

我国的劳动力总量面临下行压力。随着人口老龄化的加剧和生育率的下降，适龄劳动人 口的数量正在减少。根据国家统计局公开数据显示，2013 年至 2023 年，我国劳动年龄人 口下降超 4800 万人，劳动年龄人口占比在 2010 年达到顶峰，随后逐年下降。据国务院 发展研究中心《未来十年我国劳动力供求趋势分析》报告预测，从 2020 年至 2030 年， 我国适龄劳动人口规模将从 9.89 亿人下降到 9.63 亿人。劳动参与率也预计将从 68.44% 下降到 65.17%，导致劳动力供给规模持续下降；到 2030 年，劳动力供给总量预计将降 至 6.27 亿人左右。

我国社会老龄化程度不断加重。抚养比是指非劳动年龄人口（通常是 14 岁以下和 65 岁 以上的人口）与劳动年龄人口（15-64 岁）的比例。随着老龄化的加速和生育率的降低， 我国的总抚养比呈上升趋势。这意味着越来越少的劳动年龄人口需要支持越来越多的非 劳动年龄人口，这对劳动力市场和社会保障体系带来了较大的压力。分解总抚养比的变 化发现，相较于总体的上升趋势，少年儿童的抚养比呈现反向的下降，而老年人口上升 迅速，间接验证了人口老龄化、后备劳动力不足的状况。根据 OCED 预测，我国人口抚 养比将会在 2030 年、2060 年分别达到 0.63 和 0.95，这意味着每个劳动年龄人口需要平 均抚养 0.63 或 0.95 个非劳动年龄人口。

农民工是一线制造业的重要力量，整体老龄化程度加剧。农民工一直是我国制造业劳动 力的重要来源，早期进入城市的农民工，随着年龄的增长，逐渐进入了老年阶段；这部 分人口由于年龄、健康和技能等因素，逐渐退出了劳动力市场，导致农民工整体数量的 减少；据国家统计局数据，我国农民工中制造业从业占比从 2008 年的 37.2%下降至 2023 年的 27.5%；五十岁以上人口比例也从 2008 年的 11.4%增长至 2023 年的 30.6%。与上一 代农民工相比，新生代农民工的教育水平普遍较高，对于工作的选择更加多样化，不再 局限于传统的制造业和建筑业等劳动密集型行业。这导致他们更倾向于选择有更好发展 前景和工作环境的岗位，从而减少了传统制造业中的农民工数量。随着经济的发展和产 业结构的升级，对劳动力的技能要求也在不断提高。一些年龄较大的农民工可能缺乏适 应新岗位所需的技能和知识，因此在就业市场上的竞争力下降，进而影响他们的就业机 会和数量。

我国农民工人口流动趋势减缓。随着中西部地区经济的发展和产业转移，一些农民工选 择在家乡或就近地区就业，减少了跨省流动的需求。随着社会的进步和生活水平的提高， 农民工对于家庭和生活质量的考虑也在增加。一些农民工为了子女教育、家庭团聚等生 活因素，选择留在家乡或就近就业，减少了外出务工的人数。除此之外，疫情也对于人 口流动产生了一定的影响。国家统计局相关数据显示，我国外出农民工人数增长速度逐渐放缓，这与制造业对于劳动力的需求并不匹配。

我国劳动力市场供求关系促使制造业从业人员薪资上涨。根据国家统计局数据，自 2009 年以来，我国制造业农民工的收入逐年攀升，到 2023 年已达到 4780 元。经过测算发现， 随着我国劳动力成本持续上涨，部分发达地区制造业用工成本或已高于工业机器人成本。 根据赛辉集团招股书援引欧睿 passport 数据库数据，我国制造业员工时薪从 2018 年至 2022 年按 7.5%的复合年增长率稳步增长，于 2022 年达到 5.6 美元（约 40 元），预计于 2027 年继续增至 7.4 美元。劳动力成本的提升促使企业寻求人力的替代品，从而催生了 “机器替人”的趋势。

我们测算，我国工业机器人每小时成本在 15 元左右，低于制造业员工时薪。我们参考目 前市场上六自由度通用类关节工业机器人较有代表性的为 20kg 级，本体价格在 10 万左 右（综合考虑进口与国产品牌差异），并做出如下假设： 1）集成费用约是工业机器人本体费用 1 倍左右（包括安全栅栏、引进安全 PLC、工具、 集成时间、编程培训或招募工业机器人程序员评估等）； 2）一般售后集成商会陪产 1 年左右主要进行工业机器人调试培训等工作，费用约为工业 机器人成本 10%；3）工业机器人维护升级工作由工业机器人本体制造商负责，前期较低，后期较高，维护 费用在工业机器人成本的 2%-5%。 考虑到终端客户对成本回收期及产品升级对实际使用寿命的影响，假设更换周期为 5 年， 测算出工业机器人的单位小时成本为 15.10 元。

（二）全球市场周期性显著，我国成为中坚力量

全球工业机器人销量持续增长。根据 IFR 数据，2022 年全球工业机器人销量连续第二年 突破 50 万台，同比增长 5%；预计到 2024 年全球机器人销量将达到 62.2 万台。随着新 一轮科技革命和产业变革蓬勃兴起，人工智能、传感等新一代数字技术与机器人产业加 快融合，推动了机器人产业技术创新的步伐，使原有应用领域的机器人性能更强，也开 拓了新的应用领域。全球工业机器人的需求市场主要集中在制造业规模大、自动化水平 相对较高的国家，目前全球 70%以上的工业机器人部署在中国、日本、美国、韩国和德 国，2022 年这五大市场工业机器人销量占全球的 79.1%。

我国是全球最大的工业机器人市场，传统行业占比提升。据 IFR，我国连续多年成为全 球最大工业机器人市场，全球出货量占比由 2012 年的 14%提升至 2022 年的 52%，占据 一半以上市场份额。从行业结构看，全球工业机器人的需求半数以上来自汽车行业和电 气电子行业。此外，工业机器人也大量应用于食品、医药等行业的生产线上，通过提高生产效率和准确性，帮助企业降低成本、提升竞争力。在数字技术进步的推动下，机器 人供应商和系统集成商提供新的应用程序并改进现有应用程序的速度和质量，机器人正 在改变制造业，将越来越多地作为互联数字生态系统的一部分运行。

工业机器人全球化程度加深，国际周期保持相对一致性。各国在工业机器人领域的技术 交流和市场融合不断加强，使得全球市场的供需动态和发展趋势愈发同步。据 IFR，美 国、日本的工业机器人销量由 2012 年的 2.2 万、2.9 万台增长至 2022 年的 4.0、5.0 万台， 整体增速变化与全球工业机器人销量增速的变化具有较高一致性。这种一致性有助于全 球产业链的协调和稳定，推动技术进步与产业升级。与此同时，全球市场的紧密联系也 使得单个市场的波动更易传导至其他地区，强化了全球工业机器人市场的联动性。

（三）我国：工业机器人“十年十倍”增长，下一阶段聚焦“出海”

我国工业机器人行业成长性显著。从整体销量来看，工业机器人 “十年十倍”增长，由 2012 年 2.7 万台提升至 2022 年 28.2 万台，在产业升级机器替人大背景下，伴随着制造 业景气度周期波动，整体呈现螺旋式增长态势。历年周期大致分为四个阶段： 1）产业化初期：市场体量较小，本土机器人公司较少，以海外品牌在汽车产线应用为主。2）百花齐放期：受益于政策扶持和传统产业转型升级的拉动，大批量国内公司进入工业 机器人赛道，产业链初步形成。 3）大浪淘沙期：一方面新兴产业拉动工业机器人需求，另一方面中低端市场激烈的价格 竞争加速第一轮洗牌。 4）进口替代期：零部件自主化程度提升、汽车产业链国产化、焊接等高端需求释放加速 国产头部品牌进口替代。

得益于核心零部件国产化及机器人控制器技术能力提升，国产一线品牌从两头受气到上 下突围。一方面，RV 及谐波减速器实现国产化有利于国产一线整机进一步通过技术优势 抢占中低端应用，向下突围价格差异不大而性能优势突出；另一方面，机器人控制器及 驱动技术的提升进一步缩小了与外资品牌的产品力差距，向上突围性能差异不大而价格 优势突出，从而实现“上顶下沉”。据睿工业，本土品牌市占率由 2021 年的 32.1%提升至 2023 年的 45.1%，创历史新高。国产品牌已形成相对完整的工业机器人产业链，产品质 量、核心技术自主能力、品牌知名度也在不断提升，预计 2024 年市场份额将进一步扩大， 国产替代加速进行。

我国工业机器人去库存“已进入尾声，核心关注点在于市场需求复苏。据 MIR 睿工业，2023 年下半年，我国工业机器人厂商通过产品促销、拓展并加大渠道激励等措施来清库 存；到 2023 年底，市场“去库存”已进入尾声，预计 2024 年市场进入低库存周期，核 心关注点在于市场需求复苏。2023 年我国工业机器人下游行业中，光伏增速最高，主要 系各工艺环节渗透率均持续提升，如硅片清洗、包护角、接线盒安装、装/卸工装夹具等， 内资机器人企业紧抓光伏全产业链机会，销量快速增长，外资则聚焦电池片环节提供高 附加值方案；电子、锂电、金属制品等行业需求持续萎缩。

国内市场需求放缓，海外市场开拓势在必行。据 IFR，我国工业机器人的进口均价整体处 于波动下降趋势，体现国产工业机器人认可度提升过程中外资品牌溢价能力的下降。同 时，我国工业机器人市场存在一定的供需“剪刀差”，供给的饱和进一步加剧市场竞争， 进行海外市场拓展逐渐成为行业提升天花板的重要手段，越来越多国产机器人品牌将目 光投向日韩、东南亚、欧美等国际市场以寻求新的增长点。

二、从零部件出发，构建工业机器人的微笑曲线

（一）工业机器人的核心三大件：控制器、伺服系统以及减速器

工业机器人的三大核心零部件直接决定其性能。工业机器人产业链上游主要为减速器、 伺服系统、控制器等核心零部件和齿轮、涡轮、蜗杆等关键材料；中游本体厂商将零部 件组装集成为机器人本体；下游是系统集成商，为终端客户提供应用解决方案。减速器、 伺服系统及控制器作为三大核心零部件，直接决定工业机器人的性能、可靠性和负载能 力，对机器人整机起着至关重要的作用。从工业机器人成本构成来看，减速器、伺服系 统、控制器成本占比分别为 35%、20%、15%，合计约占总成本的 70%，本体占据 15%。

工业机器人产业链上中下游壁垒与盈利能力呈“微笑曲线”。上游的核心零部件技术壁垒 最高，市场参与者较少，具有较强的议价能力，因此毛利率较高；例如减速器厂商绿的 谐波毛利率一直维持在 40%以上、禾川科技的伺服系统毛利率在 30%左右。中游企业技 术附加值较低，仅将零部件组装集成为机器人本体，市场参与者较多，议价能力较弱。 下游的系统集成商规模普遍较小，类似于轻资产行业，主要服务于汽车、物流等行业， 客户需求多样化，定制化程度较高。

工业机器人龙头厂商核心零部件自供，实现产业链一体化。一般而言，工业机器人产品 同质化较为严重，厂家覆盖的产业链越长，对其掌控能力越强，竞争力也越有望增强。 通过延伸产业链，企业可以更有效地控制生产成本、提升产品质量，从而在激烈的市场 竞争中脱颖而出，取得更大的优势。譬如，全球龙头发那科在伺服系统及控制系统能够 实现产品的自给自足，同时凭借其在数控机床领域多年的深耕，机床业务所带来的零部 件协同供应实现总体经营上的规模效应，通过部分核心部件的自制以及在系统集成业务 上的协同效应，牢牢地锁住了工业机器人产业链上的大部分利润。

（二）减速器：工业机器人的“关节”

减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，具有匹配转速和传递转矩的作用。减速器 是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件， 常用作动力源（动力输入部分）与执行机构（动力输出部分）之间的减速传动装置。按照 控制精度划分，减速器可分为一般传动减速器和精密减速器。一般传动减速器控制精度 低，可满足机械设备基本的动力传动需求。精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿 命长，更加可靠稳定，应用于机器人、数控机床等高端领域。精密减速器种类较多，包括 谐波减速器、RV 减速器、摆线针轮行星减速器、精密行星减速器等。

谐波减速器和 RV、行星减速器具有不同的特点，适用于不同的应用场景。谐波减速器具 有单级传动比大、体积小、质量小、运动精度高并能在密闭空间和介质辐射的工况下正常工作的优点，并且与一般减速器比较，在输出力矩相同时，谐波减速器的体积更小， 重量更轻，这使其在机器人小臂、腕部、手部等部件具有较强优势。RV 减速器传动比范 围大、精度较为稳定、疲劳强度较高，并具有更高的刚性和扭矩承载能力，在机器人大 臂、机座等重负载部位拥有优势。

行业需求逐渐复苏，减速器重迎上升态势。据 MIR 睿工业，2023 年我国减速器整体市场 规模达到 149.7 万台，同比下滑 0.3%。其中，谐波减速器 87.4 万台，同比增长 5.7%；RV 减速器 62.2 万台，同比下滑 7.7％；主要系工业机器人 2023 年市场出现下滑，机床、非 标自动化等行业需求较为乏力。2024 年由于机器人市场将出现一定回升，减速器市场预 计将会重新转正，更长远看伴随人形机器人等新概念发展，减速器市场将进一步扩大， 据 MIR 睿工业预测，2024 年，我国减速器整体市场规模将达到 159.6 万台；其中，谐波 减速器 96.8 万台，RV 减速器 62.8 万台。

国产品牌市占率显著提升，国产替代加速进行。我国谐波减速器市场较为集中，2023 年 TOP5 厂商出货量占比超过 60%。外资厂商多应用于中高端场景，哈默纳科作为全球谐波 减速器龙头，2023 年国内市场占有率仅 9%左右。自 2018 年以来内资厂商市场份额超过 外资厂商，此后份额稳定上升，2023 年我国谐波减速器内资市场份额已超过 80%。随着 内资头部厂商加大研发投入，未来中高端应用领域国产份额有望进一步提升，为工业机 器人的发展奠定良好的基础。

（三）伺服系统：工业机器人的“肌肉”

伺服系统通常由伺服驱动器和伺服电机组成。伺服系统以物体的位移、角度、速度为控 制量，能够跟踪目标任意变化的自动化控制系统。伺服系统能够按控制命令的要求，对 功率进行放大、变换与调控等处理，精准、快速、稳定地控制驱动装置输出的力矩、速度 和位置。伺服电机作为伺服系统的关键，可分为直流与交流两大类。直流电机又分为有 刷与无刷两类；交流电机可分为异步和同步两类。

我国通用伺服市场规模超 200 亿元。据睿工业，我国通用伺服市场规模由 2021 年的 233 亿元下降至 2023 年的 214 亿元，主要系制造业整体景气度承压，内需动力不足。预计在设备更新、新质生产力、装备出海的带动下，我国通用伺服整体市场规模有望重回上升 态势。

海外厂商市场份额持续下滑，国产化率提升明显。海外厂商在机床、电子、包装、纺织 等传统优势行业景气度低，叠加低价抛售去库存的情况，影响业绩增长。国内厂商实现 多层级市场布局，向上不断研发高端产品；向下扩容高性价比产品，在产品丰富性上有 新突破，以整套解决方案的形式拉动整体业绩增长。据睿工业，2023 年我国通用伺服市 场中汇川、西门子、安川分别以 28.2%、10.4%、8.4%的市场份额位列前三；整体来看， 2023 年国内厂商在伺服领域市占率为 55.0%，较 2022 年的 39.3%提升 15.7pct，国产化率 提升显著。

（四）控制器：工业机器人的“大脑”

控制器负责控制工业机器人运行的位置、轨迹、姿态、程序。电机和机械系统的传感器 将实时信息反馈给控制器，控制器进行实时调整后确保系统稳定运转。控制器是工业机 器人技术水平的重要体现，高自由度工业机器人拥有更多关节数，对机械臂的定位、移 动、速度等精度有更高标准，往往对控制器的性能也有更高的要求。海外龙头机器人厂 商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发，其他常见控制机器人运动的方式主要有 PLC 和 PC-based。

我国在控制器软硬件方面的实力显著提升。硬件包括由微处理器、存储器、电路接口、 传感器接口、通信接口（同时包含固化在微处理器、存储器、可编程逻辑器件等元件中 的软件）等组成的运动控制器以及示教器；软件包括运动控制指令编译器、实时操作系 统、运动控制函数、运动控制参数的预处理及优化系统、通信管理等软件以及配套算法 （包含感知算法和控制算法）。在工业机器人行业整体快速发展的背景下，市场需求也在 持续增加，2022 年我国工业机器人控制器市场规模增长 10.2%至 16.2 亿元。

外资厂商在工业机器人控制器核心技术领域占主导地位。全球主流工业机器人厂商均在 多轴运动控制器平台基础上自主研发控制器，来更好地与自有控制系统匹配，搭配工业 机器人产品同步销售。国内市场中，“四大家族”占据约 53%的市场份额，工业机器人控 制器市场具有较大的国产替代空间。得益于技术创新和产业升级，我国企业逐渐掌握了 核心技术，控制器的自主研发能力大幅提高，产品性能不断优化。国产控制器不仅在市 场占有率上实现了突破，还在可靠性、精度和智能化等方面接近先进水平，成为推动我 国工业机器人产业进一步发展的重要支撑。

三、汇川技术：以 SCARA 为切入口，走向自动化平台

（一）国内工业机器人市场位居第四，SCARA 位居第一

回顾汇川机器人产品的发展历程，大致可以分为三阶段： 1、准备预研阶段：2013 年汇川进入机器视觉领域，开始对机器人业务有所探索。2015 年 汇川开发了一款 IMC100R 系列的工业机器人控制器，将运动控制技术向工业机器人方向 做了延伸。 2、产品拓展阶段：2016 年汇川发布了第一代 SCARA 机器人，正式将机器人行业布局向 “整机+工艺”延伸。2017 年推出了第二代的 SCARA 机器人，产品覆盖 400mm-1000mm 臂展，机器人负载最大做到了 20kg。2018 年，汇川推出了桌面六轴机器人，以及倒装 SCARA 机器人。2019 年，推出了 20kg 负载的大六轴机器人。 3、业绩放量阶段：2019 年，汇川的工业机器人业务营收首次破亿，2020 年之后一直维 持着 40%以上的营收增速。至此，汇川机器人业务真正的完成从孵化到放量的过程。

目前汇川技术的工业机器人产品涵盖机器人系统、机器人控制柜、机器人软件以及各种机器人选配件，基本覆盖客户的业务需求，做到一体化服务。公司的 SCARA 机器人系 列适应多场景应用需求，从 IR-S4 到 IR-S50，以及 IRS111-3 等产品，可广泛灵活运用于 3C、锂电、光伏、显示、汽车零部件、搬运、机械组装等场合；六关节机器人系列则主 要针对精密智能制造，产品主要特点在于结构紧凑，柔性化高，精度高。除此之外，汇川 技术还推出了 IR-C8 系列产品作为定制机器人方面的主力产品，主要针对客户极致产线 设计需求。并且，客户能在挑选机器人产品的基础上选配机器人控制柜以及各种配套设 备及零件，充分做到覆盖需求广泛，产品结构立体多样。

公司稳居国产工业机器人龙头位置。据 MIR 睿工业，2023 年汇川的工业机器人产品销量 在我国市场的份额约 6.5%，位居第四名（排名第一、二、三位的厂商及市占率分别是： 发那科，13.3%；埃斯顿，8.5%；库卡，7.4%），其中 SCARA 机器人产品销量在我国市 场的份额约 20.8%，位居第一名。公司不断优化产品性能，提升客户体验，推动了国产 工业机器人在技术和市场份额上的双重突破，巩固了其在行业中的领先地位。

（二）聚焦行业、紧扣客户，业务仍具成长空间

由运控技术孵化，与通用自动化业务应用市场高度重合。汇川工业机器人业务由运动控 制技术孵化，产品销售渠道必然同运动控制类产品有极大的重合。同时 SCARA、桌面六 轴等工业机器人是可以依托行业复制、大客户订单实现快速放量。公司的通用自动化业 务和 SCARA 机器人应用市场可以实现高度重合，伴随着汇川通用自动化市场渗透率不断提升，其忠于客户价值的服务体系使得自身累积了不同行业、不同规模、不同发展阶 段企业的应用实例，随之能够快速精准洞悉客户的痛点，与客户共创，这些对各个行业 的工艺梳理和大客户的储备都是汇川 SCARA 机器人市场开拓的重要筹码。

紧抓行业发展趋势，加速建立客户基础。过去十年，随着新能源车市场的快速扩张，我 国锂电行业经历了爆发式增长。汇川敏锐捕捉到这一市场机遇，推出 S50 系列重负载 SCARA 机器人，其高精度、高速度和高稳定性的特性满足了锂电池制造过程中多种复杂 工艺的要求，同时依靠运动控制产品的支撑，汇川的 SCARA 业务实现了进一步的成长。 展望 2024 年，手机迭代加速，3C 行业市场逐步增长，目前组装、上下料、测试等较多 工艺可通过 SCARA 实现自动化，未来将拉动 SCARA 机器人市场快速增长。

汇川工业机器人营收体量仍有广阔成长空间。2023 年汇川工业机器人营收约 8 亿元，发 那科工业机器人营收约 180 亿元，仍有数量级的差距。汇川在通用自动化业务领域的深 厚积累，为其工业机器人业务的发展提供了强有力的支持，SCARA 机器人业务已经取得 了显著成果，在此基础上，加速推动六轴机器人的发展，从而进一步扩大在工业机器人 市场中的份额。同时，积极的出海政策使得汇川有能力逐步缩小与国际巨头的差距，提 升自身在全球工业机器人市场中的地位，实现跨越式增长。

（三）多产品打包解决方案，工业自动化平台逐步成型

提供“PLC/HMI/CNC+伺服系统/变频系统+工业机器人+精密机械+气动+总线”打包解 决方案。在工业自动化行业竞争日益激烈的情况下，提供单一产品或简单解决方案的厂 家，越来越难以满足客户需求。汇川凭借 20 多年的积累，已经形成了多产品、多层次 的行业解决方案。在工业自动化领域围绕设备自动化/产线自动化/车间自动化的多产品或 差异化解决方案需求，公司提供 “PLC/HMI/CNC+伺服系统/变频系统+工业机器人+精密 机械+气动+总线”等多产品打包解决方案，以满足客户对“易用性”、“TCO”价值需求。

收购法国 Irai，软件端实力进一步提升。国内工业自动化厂商在软件端实力与国外龙头 差距较大，汇川技术一直致力于推动工业自动化和数字化转型，已拥有工厂数字管理 inocube、全集成自动化设计平台 iFA。如今，随着 Irai 的加入，依托 Irai 数字孪生软件平 台的强大支持，汇川能够提供从产线工序设计到仿真、复杂装备的机电一体化设计与虚 拟调试的全方位解决方案，让产线级解决方案成为拉通设备工艺、整厂管理的中枢，实 现数字化工厂设计全闭环。以收购 Ira 为契机，汇川将继续深化在工业软件和数字孪生领 域的战略布局，与现有业务板块形成显著的协同效应，极大提升整体方案的竞争力。

关注人形机器人领域，进行核心零部件产品研究与开发。人形机器人的核心零部件与汇 川通用自动化技术基础同源，1、丝杠：2023 年公司完成了对韩国 SBC 的股权收购工作， 获取了直线导轨和丝杠研发生产能力；2、无框力矩电机：震裕科技在投资者互动平台表示，全资子公司苏州范斯特与汇川技术联合开发无框力矩电机，应用于人形机器人执行 器；3、力传感器：2024 年 2 月底，国内六维力传感器厂商坤维科技完成数千万元 A2 轮 融资，领投方为汇川产投等。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）