机器人领域投资的前景与方向

魏 翔 郑 好 丁雪怡

近些年，我国制造业劳动力相对短缺和人口老龄化问题日渐凸显。在国内劳动力供给出现相对短缺的情况下，制造业同时还面临着另一难题，即教育水平的提升使新生劳动力因为工作环境问题或待遇低不愿意进入制造业工作。当GDP的高速增长碰到劳动力短缺的问题时，工业机器人是最佳解决方案。工业机器人在简单重复、重量大和环境恶劣的工作环境下，相比人来说更具效力。而且，数控技术、感应能力等技术的进步，使工业机器人“换人”的效率越来越高。如今，工业机器人不仅可以做到“换人”，且能比人更快更好地完成生产任务。我国所处的中高速增长、低劳动供给的环境，给工业机器人的发展提供了极佳的平台。人口老龄化、少子化和家庭小型化是我国人口结构变化的重要趋势，养老问题日益突出，人工护理短缺。在此背景下，服务机器人应运而生，其市场需求迅速增加。由此可见，机器人的发展和应用有着极为广阔的市场前景。加强机器人领域投资的研究，把握其投资的重点领域和未来方向，有重要的现实意义。

机器人领域投资备受重视

近些年，中央层面出台多项政策鼓励工业机器人的发展，颁布多个政策文件，为工业机器人的发展指明了方向。比如，2020年12月发布的《国务院办公厅关于促进养老托育服务健康发展的意见》提出，要推进智能服务机器人后发赶超，启动康复辅助器具应用推广工程，实施智慧老龄化技术推广应用工程，构建安全便捷的智能化养老基础设施体系。2021年3月发布的《中国人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》则提出要深入实施智能制造和绿色制造工程，发展服务型制造新模式，推动制造业高端化智能化绿色化。推动机器人等产业创新发展。2021年12月发布的《“十四五”机器人产业发展规划》明确提出到2025年的机器人产业发展目标。按照该文件精神，2025年营业收入年均增速超过20%，形成一批具有国际竞争力的领军企业及一大批创新能力强、成长性好的专精特新“小巨人”企业，建成3——5个有国际影响力的产业集群，制造业机器人密度实现翻番。

中央层面明确的政策，为工业机器人行业的发展增添了信心、指明了方向。各地政府积极扶持工业机器人的发展。广东省在“工业与信息化发展专项资金”中安排工业机器人发展专题资金，并给予一定比例的采购价格补贴；深圳市政府每年出资5亿元专项资金，补助工业机器人等智能产业；东莞市政府给予企业购买国产工业机器人15%的补助，镇一级还有20%——50%不等的配套补贴；浙江省财政已累计安排近6亿元资金支持“机器换人”技术改造，出台工业机器人购置奖励补贴政策，购置工业机器人按价格的10%补贴。

各级政府的大力支持，激励了机器人产业的发展。根据有关数据统计，2012——2021年，我国机器人行业投融资事件总计2651起，融资总额超千亿元。2021年国内机器人投融资事件有291起，同比增长40.6%，其中超过1.5亿元的项目有60个，占已披露项目总数的31.4%。从所属的细分赛道来看，2021年工业机器人投融资项目占比从2020年的23.4%上升至28.6%。此外，公共服务机器人项目占比增幅最大，2021年公共服务机器人投融资事件占比从2020年的17.1%增长至24.5%，提升了7.4个百分点。2021年，我国机器人行业规模为124亿美元，5年复合年增长率为18.3%。我国机器人市场约占全球的37%，在市场规模、产业链、产业环境等方面具备全球竞争优势。在无人机、扫地机器人、配送机器人、巡检机器人、AMR等领域，我国已培育出全球领先企业。自2022年以来，我国资本市场的投入聚焦于仓储物流、自动驾驶、3D视觉、人工智能、手术/康复机器人、特种机器人、服务机器人等几个主要领域，未来投资机构将更倾向于有效降低劳动力成本、国产替代率高的项目，机器人国产化率有望进一步提升。

机器人领域投资潜力巨大

近年来，以传统制造业为中心，各行各业都掀起了一股“人机协作”狂潮。“机器人革命”在全世界范围内掀起热潮，正在成为“第四次工业革命”的切入点和增长点，是极具投资潜力的领域。

工业机器人的投资前景广阔

人口老龄化加剧劳动力短缺，工业机器人密度仍有上升空间。世界机器人协会报告显示，2020年国内工业机器人密度为247台/万人，按照工信部“十四五”规划预测，假设2025年工业机器人密度达500台/万人，若国内人口变化不大，则国内工业机器人销量仍有翻倍空间。综合来看，根据移动工业机器人基金会（MIR）预测，到2025年国内工业机器人市场销量可达43.2万台，2021——2025年复合年增长率为13.9%。

随着工业机器人应用场景逐步拓宽，其在新能源汽车领域将迎来历史性机遇。据笔者测算，2022——2025年新能源汽车行业工业机器人使用量分别为10.2万台、13万台、17.1万台和23.3万台，复合年增长率为32%。汽车行业是机器人使用量最大、对性能要求最高的应用场景，一直都是ABB、发那科、安川电机、库卡“四大家族”的基本盘。新能源汽车在迅速发展的背景下，有望替代传统汽车成为机器人的最大应用领域。新能源汽车用机器人对性能的要求低于传统汽车用机器人，且更关注性价比。国产机器人在与“四大家族”的竞争中会获得更多的优势。

服务机器人的投资前景更加耀眼

随着第三产业的崛起，清洁、物流、餐饮等服务行业的自动化需求有望拉动相应服务机器人品类需求的增长。尤其是在高风险的服务型行业，比如，医护、救援、消防等，机器替代人的需求更强。据波士顿咨询预测，到2030年服务机器人将占机器人总市场的65%。服务机器人和特种机器人在仓储物流、教育娱乐、清洁服务、安防巡检、医疗康复等领域实现规模化应用。目前，服务机器人技术在某些特定领域如扫地、引导、送餐等已经较为成熟。随着应用领域的扩展，服务机器人正在向情感、教育、医疗等方向延伸。

在目前的技术和市场条件下，服务机器人的发展还面临一些瓶颈。一是价格过高，消费市场难以接受。服务机器人具有消费类产品的属性，由于生产技术的限制，售价动辄数万甚至数十万，价格过高必然难以被大众广泛接受。二是机器人性价比不高，应用到商业领域从而获得盈利的模式有待推敲。服务机器人需要走进商务场景，如果只是应用于家务、陪伴、教育、接待等方面，以其目前所能提供的服务水平，经济性很难体现。如果考虑租赁等方式，需要考虑的问题还有很多。三是技术水平不够，难以完成复杂的服务应用。服务机器人对互动性、灵活性、应对复杂场景的能力等要求更高，需要其具备更高的感知能力与智能化。现有机器人受成本预算与技术水平等因素的限制多处于功能简单、初步智能的水平。四是隐私保护和数据安全存在隐患。服务机器人在交互和数据处理上的技术复杂。在人机交互过程中，机器人会持续收集用户及环境的图像、声音、行为等数据信息，这些信息有的在本地处理，有的在云端处理，在诸多环节上涉及高标准的隐私保护和数据安全保障。

把握机器人领域投资的新方向

基于产业链、国产化、新品类的机器人投资

产业链方向。可从导航定位模块、运动控制模块、感知交互模块、机身结构、芯片、电池等挖掘投资机会。具体来说，导航定位包括摄像头、激光雷达、超声波传感器等技术和领域；运动控制包括控制器、伺服电机、减速器等；感知交互包括语音识别模块、视觉识别模块等部件和技术；机身结构主要是外壳材料、显示屏等领域；其他核心部件，包括芯片、电池等。

国产化方向。近年来，国内机器人企业在技术创新方面取得了显著进展，包括工业机器人、协作机器人、人工智能和自主导航技术以及服务机器人等，技术转化速度快，应用领域和场景多，在国际市场上也有出口潜力，市场发展空间广阔，拥有更多的投资空间。国内机器人技术已经扩展到多个领域，包括制造、医疗、农业、物流、家庭服务等。国内企业在一些特定领域或特定产品上可能具有优势。例如，有些国内领先的人形机器人企业，以及其他领域的机器人龙头企业，可能会通过技术积累和突破，切入人形机器人市场或其他新的细分领域。国内农业机器人市场仍处于初期阶段，但农业自动化和智能化的需求正在增长，国产机器人在技术和成本方面都具有潜力。教育和编程工具类的国产机器人在文化语言、成本效益、本土市场理解上也存在显著优势。

新品类方向。在通用型人形机器人尚未实现大规模商业化之前，各个细分领域依然需要特定的机器人产品。可以关注清洁机器人、无人机、配送机器人、巡检机器人、自主移动机器人（AMR）、协作机器人、特种机器人等。

人形机器人领域值得关注

从发展趋势看，人形机器人是空间更大的蓝海市场，硬件方面与工业机器人的减速机、电机、控制器等底层技术相通，软件方面与自动驾驶、视觉、语音识别等底层技术相通。人形机器人的未来演化有望复刻汽车与手机的发展进程。人形机器人未来或出现“前期科技巨头领先，后期百花齐放”的格局。随着市场的发展，人形机器人的产业链日渐完善，中小厂商在软件、硬件、配套设备等领域逐步涌现。

目前，国内人形机器人产业链仍处于萌芽阶段。国内唯一一家人形机器人公司是优必选，其在2016年推出Walker原型机，已经过三次迭代；2021年推出了Walker X，目前的版本可进行弹琴、倒水、步态行走等，使用场景主要为K12教育、展览、前台等。但由于技术不成熟、使用场景有限、成本较高等因素，并未真正实现商业化。最近，特斯拉公布了Tesla Bot原型机开发计划，小米推出Cyber One原型机，但两家产品距离商业化应用尚有距离。不过，这些科技和硬件巨头的加入，将加快人形机器人的产业化进程。

对比小米和特斯拉两家公司的前沿人形机器人产品，小米的Cyber One相较于特斯拉的Tesla Bot技术难度更低。Cyber One和Tesla Bot两者身高、体重相当（Cyber One身高177cm、体重52kg；Tesla Bot身高172cm、57kg）；自由度方面，Tesla Bot的活动关节数量是Cyber One的两倍，因此特斯拉原型机的打磨和量产也会面临更大挑战；手指方面，Cyber One没有手指，Tesla Bot设计有十指，机器人手部抓取动作的运动控制仍是产业技术的难点，这使Tesla Bot面临更大的技术挑战；两家公司的视觉模组和人工智能模块都采取了自研。商业化方面，Cyber One目前的成本为60万——70万元，尚无法量产；Tesla Bot原型机尚未推出，将于2023年实现商业化生产，未来价格将可能比汽车更低。

机器人将在更多的领域和场景得到应用

根据国际机器人联合会（IFR）发布的最新数据，2020年中国、美国、韩国和德国等主要国家的工业机器人年装机数量合计超过全球的72.9%。此外，全球制造业领域工业机器人使用密度已达到113台/万人，机器换人趋势特征日益明显。可以预见，机器人将在未来更多的领域和场景得到应用。工业机器人是工业自动化的构成主体，工业自动化在很长时间内仍是自动化应用领域的发展热点。IFR发布的数据显示，新能源汽车制造等市场需求快速上升，2021年全球工业机器人销量创新高，达到48.68万台，比前一年增长27%。随着全球经济复苏和制造业自动化改造的推动，工业机器人将在电子、化工等各个工业领域迎来新的发展机遇。此外，随着人工智能和物联网技术的不断发展，专业服务机器人的应用领域也在不断拓展，呈现出较好的发展势头。机器人已经成为公共卫生事件中不可或缺的“一线工作者”，在医院、办公室和城市发挥了关键作用。老龄化社会的到来将带来个人/家庭服务机器人市场需求增大，劳动力短缺带来公共服务机器人市场需求以及企业对流程机器人价值的认可，使服务机器人的发展迎来更多行业推广机会。

人工智能与机器人技术融合将擦出新火花

近年来，人工智能是业界最热门的议题。在商业领域，企业致力于使用人工智能来扩展机器人的功能。人工智能为企业提供了新的机会，进而提高生产率，使工作更安全，并节省人类宝贵的时间。比如，通过使用AI机器人能够感知环境并做出反应，这大大增加了机器人可以执行的功能范围。优化机器人和工艺性能为公司节省资金，使机器人在公共空间、医院、零售商店的众多环境中充当移动的交互式信息系统，从而节省个人时间等。人工智能正在帮助机器人改变制造业，IFR提出智能机器人未来将在以下五种场景发力：一是自动化生产。将生产的第一阶段（如订单输入和产品设计）与下游流程（如零部件订购和机器调度）联系起来，使制造商能够立即了解生产新产品或新订单的资源影响，从而更好地优化生产组织。二是优化性能。将机器人和其他机器连接到中央计算服务器，使制造商能够提取和汇总数据，用于实时或回顾性地优化机器性能。三是数字孪生。机器人和其他生产机器的虚拟表现形式，使制造商能够在实施之前模拟操作，根据参数和程序变化的影响，改进生产计划，避免停机损失。四是机器人即服务。采用按次付费的机器人对中小型制造商尤其有利，可以节省前期的资本投资和不可预测的维护成本，并使它们能够预测运营支出。五是感知和响应。传感器和视觉系统使机器人能够实时地对外部环境做出反应，扩大了机器人可以执行的任务范围。移动机器人是实现柔性制造的关键，在柔性制造中，生产被分割成离散的流程和并行运行的生产单元。

云自动化和综合性解决方案可能有新突破

目前，单一的自动化产品很难满足客户需求。随着自动化市场需求复杂化和行业标准的发展和完善，以5G、云计算、物联网、人工智能等新一代信息技术为依托的“新基建”不断推进，加之边缘计算技术、网络安全等技术的进步，云自动化即“云——边——管——端”一体化的智能机器人平台将成为发展热点。发展高效精准的传感器融合算法，提高机器人的外界感知精度及快速反应能力，借助5G网络的低延迟、高带宽、广连接的特点和边缘计算技术，可以实现机器人与机器人之间、机器人与端侧之间的控制与交互。

自动化机器人的各部分结构逐渐实现模块化和可重构化。在不同的环境下，机器人可以快速通过模块化和可重构化进行改造，使各模块之间形成快速的替代与升级。智能机器人云平台为实现模块化和可重构化提供了可能。随着对机器人的需求不断增加，服务场景的多元化趋势明显，细分的机器人领域逐渐出现，个性化定制和场景化定制成为发展趋势。通过联合软件开发商、咨询规划公司、分销商、系统集成商、产学联盟等各方能力优势打造综合性解决方案满足市场的需求及个性化定制将成为发展热点，会造就一批专业水平高、服务能力强的智能制造系统解决方案供应商，自动化机器人产业链将在未来进一步规模化。

自动化核心技术的国产化率有望进一步提升

我国自动化技术高度依赖进口，特别是涉及较多高科技含量的自动化系统、芯片、数据处理技术的国产化率相对更低。2018年以来，随着中美贸易摩擦及国际多边关系越来越复杂，自动化技术的自主国产化替代成为发展热点。多项政策鼓励自主创新，提高数字技术基础研发能力，打好关键核心技术攻坚战，掌握自主权，突破对海外进口的依赖，鼓励民营企业加大研发投入力度，进军高精尖智能制造设备领域。2021年1月23日，财政部、工业和信息化部联合印发《关于支持“专精特新”中小企业高质量发展的通知》，实施中央财政支持“专精特新”中小企业高质量发展政策。除此之外，“十四五”智能制造规划和智能制造2025等政策中均有相关内容支持工业自动化发展，也提出加强自主供给、统筹发展与安全等要求。随着工业自动化政策扶持力度的进一步加大，工业自动化高精尖技术有望得到突破，受制约的细分行业的技术国产化率有望得到进一步提升。