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GGII:2023年中国工业机器人伺服系统产值将达41亿元,国产化率预突破40%

原标题:GGII:2023年中国工业机器人伺服系统产值将达41亿元,国产化率预突破40%

1、什么是工业机器人伺服系统?

伺服系统是工业自动化的重要组成部分,是自动化行业中实现精确定位、精准运动的必要途径。在结构组成方面,伺服系统由伺服驱动器、伺服电机、反馈装置(编码器)三大部分构成。按执行元件分为液压伺服系统、电气伺服系统和气动伺服系统,目前应用最为广泛的是电气伺服系统。

伺服系统分类

资料来源:高工产研机器人研究所(GGII)

工业机器人伺服系统中,电机主要采用永磁同步交流伺服电机;伺服驱动主要以总线通讯形式实现对位置、速度和转矩单元的控制;编码器主要采用多圈绝对值编码器。

2、伺服系统市场概况

从市场情况来看,2018年交流伺服系统市场规模增速下滑明显,而工业机器人用伺服系统的需求规模逐年增加,且工业机器人专用伺服占交流伺服系统市场比重逐年上升。

GGII数据显示,2018年交流伺服系统市场规模69.42亿元,同比增速3.93%;其中,用于工业机器人领域的交流伺服系统,2014-2018年,市场规模从9.96亿元增至21.50亿元,占交流伺服系统总市场规模的比重从17.54%增长至30.97%。

工业机器人用伺服系统作为机器人重要的核心零部件之一,随着机器人市场前景看好,机器人用伺服系统将在交流伺服市场规模比重中逐渐上升。GGII预计,至2023年,机器人用伺服系统市场占比将提升至40%以上,市场规模达41.0亿元。

工业机器人用伺服系统市场规模及占比情况预测(单位:%,亿元)

数据来源:高工产研机器人研究所(GGII)

3、竞争格局

目前,工业机器人用伺服主要分为日系、欧系和国产三大类。

日系代表厂商主要有安川、三菱、山洋、松下、富士、多摩川等;

欧系代表厂商主要有西门子、施耐德、博世力士乐、ABB、科尔摩根等;

国产代表厂商主要有汇川、台达、埃斯顿、禾川、华数、翡叶动力、儒竟等。

一直以来,中国工业机器人伺服系统市场均由外资主导,外资厂商占据中高端的市场份额,国产份额虽逐年提升,但市场份额依然偏小。GGII统计数据显示,2018年国产工业机器人用伺服系统市场占比为22.34%,绝大部分市场份额仍由外资占据。

工业机器人用伺服国产市场份额(单位:%)

数据来源:高工产研机器人研究所(GGII)

4、技术对比

在产品尺寸方面,欧系产品强调高度集成化,体积较日系、国产的更小。

在动力输入方面,欧系伺服产品多以交流三相240V级别电压作为驱动系统的动力电源,且使用共直流母线技术;而日系和国产产品多以交流三相220V,且都属于单体独立型结构。

在动力输出方面,国产、日系、欧系伺服的输出功率大体相同;

在运动控制性能方面,西门子的产品具备2kHz的速度环频率响应能力,安川为1.5kHz,多摩川和汇川则都为1.2kHz。欧系产品优势更为明显,尤其在要求高速度和精度领域;日系伺服产品的稳定性较好,可以满足大部分应用领域的需求,尤其是小功率电机,性价比优势明显;国产伺服与外资尚存在一定的差距,主要体现在高低速防振动方面。

工业机器人伺服产品参数对比

数据来源:公司产品手册 高工产研机器人研究所(GGII)整理

5、总结与研判

2018年年底工信部开展《工业强基工程重点产品、工艺“一条龙”应用计划》,其中,机器人用伺服系统作为应用项目选择之一,将有利于推动相关企业在伺服系统领域的研究及应用。

尽管国产伺服电机、驱动等取得了一定突破,但与外资尚存在一定的差距,主要体现在下游接受度与产品核心性能上,核心零部件的突破不是一朝一夕的事,从长远来看,伺服系统市场呈分层态势:外资依然占据并主导中高端市场,国产逐渐满足中低端市场需求,但向高端突破稍显乏力。

从市场的角度看,未来国产伺服系统市场接受度将逐步提高,市场份额也将逐年获提升。GGII预计到2023年,国产市场份额将突破40%。主要理由:

工业机器人本体市场国产化率逐步上升,给核心部件厂商带来机会。随着国内核心零部件技术水平的提升,产品使用性能日益提高,在要求不太苛刻的应用场合基本能满足本体企业客户的需求;此外,在满足产品性能要求的情况下,国产兼具价格优势,在成本提升与价格下行的双重压力下,国产本体厂商选择与国产零部件厂商合作的倾向越来越明显,以谋求企业的生存与发展。

如:埃夫特与翡叶动力达成战略合作伙伴关系;伯朗特向泰格运控采购5万台电机;欢颜长期向禾川、儒竞、合泰等采购伺服电机。

因此,在本体市场国产化率逐步提升的趋势下,国产本体头部企业长期稳定地采购国产零部件,对国产伺服品牌企业的成长具有较大的促进作用。

从技术的角度看,国产中短期内还将处于追赶的阶段,如目前提出的核心零部件机电一体化趋势,国内外头部企业纷纷开发机电一体化模块,如科尔摩根发布RGM机器人关节模组,高度集成了无框力矩电机,低压直流驱动器,专用谐波减速机,制动器,双反馈系统及热传感器等六大功能模块,实现一步到位的机器人关节解决方案。日本哈默纳科提出“整体运动控制”,将谐波减速器与电机、传感器等进行组合集成。

第一章 工业机器人用伺服系统简介

第一节 工业机器人用伺服系统定义

第二节 工业机器人用伺服系统结构成分选择

一、伺服驱动器的选择

二、电机的选择

三、反馈装置的选择

第二章 工业机器人用伺服系统的整体市场分析

第一节 工业机器人用伺服系统市场特点分析

一、技术要求特点分析

二、行业竞争特点分析

第二节 工业机器人用伺服系统的市场规模

一、伺服系统市场规模

二、伺服系统使用量分析

第三节 工业机器人用伺服系统市场结构

一、国产化占比分析

二、机器人用伺服系统的产品结构分析

第四节 工业机器人用伺服系统价格分析

一、产品销售均价情况

二、企业销售价格情况

三、产品成本结构分析

第五节 行业项目投资及新品发布情况

一、政府项目情况

二、企业项目情况

三、新产品发布情况

第三章 中国工业机器人用伺服系统发展环境分析

第一节 行业政策发展环境分析

一、行业政策

二、政策解析

三、政策目标

四、政策发展趋势

第二节 行业经济发展环境分析

一、人口红利逐渐消失

二、制造业人工成本快速提高

三、机器人换人潮

第三节 行业技术发展环境分析

一、机器人用伺服系统专利技术情况

二、国内与国外企业技术差距分析

三、机器人对伺服系统需求新形势

第四章 伺服系统企业竞争格局及主要企业分析

第一节 伺服系统企业竞争格局分析

第二节 伺服系统企业的竞争要素分析

第三节 安川

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第四节 松下

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第五节 山洋

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第六节 多摩川

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第七节 西门子

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第八节 汇川

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第九节 埃斯顿

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第十节 台达

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第十一节 禾川

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第十二节 清能德创

一、企业概况

二、市场分析

三、产品特点

第五章 中国工业机器人用伺服系统投资机会及建议

第一节 伺服系统投资机会分析

一、市场方面的机会

二、政策方面的机会

第二节 伺服系统投资风险及建议

一、风险

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