1、行業(yè)研究/深度研究2018 年09 月12 日行業(yè)評級：機械設(shè)備增持（維持）拓展應(yīng)用市場，攻堅核心技術(shù)工業(yè)機器人“四大”發(fā)展經(jīng)驗探討15專用設(shè)備增持（維持） 拓展應(yīng)用市場，攻堅核心技術(shù)，長期看全產(chǎn)業(yè)鏈布局我們 2018 年 9 月 6 日發(fā)布的工業(yè)機器人行業(yè)：曲折中前行，看好國產(chǎn)肖群稀執(zhí)業(yè)證書編號：S0570512070051 研究章誠執(zhí)業(yè)證書編號：S0570515020001 研究黃系人關(guān)東奇來 021-289

2、72081聯(lián)系人時彧聯(lián)系人相關(guān)研究1機械設(shè)備: 布局國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備的歷史性機遇2018.092機械設(shè)備: 8 月銷量符合預(yù)期2018.093機械設(shè)備: 行業(yè)周報（ 第三十六周）龍頭突圍報告指出，外資品牌發(fā)力中國市場，國產(chǎn)品牌顯著承壓，工業(yè)機器人國產(chǎn)化之路曲折往復(fù)。本篇報告中，我們著重分析工業(yè)機器人“四大 ”（發(fā)那科/ABB/安川/庫卡）的市場開拓和技術(shù)優(yōu)勢，挖掘可供國產(chǎn)品 牌借鑒之處和投資思路。總結(jié)如下：1）立足于市場橫向拓展，從非標(biāo)領(lǐng)域向標(biāo)準化領(lǐng)域滲透，關(guān)注新松機器人、拓斯達；2）立足于核心技術(shù)突破， 強化成本和

3、供應(yīng)鏈把控，關(guān)注埃斯頓、匯川技術(shù)；3）中長期來看，全產(chǎn)業(yè)鏈布局或是國產(chǎn)品牌的共同目標(biāo)。市場開拓：高端領(lǐng)域先發(fā)優(yōu)勢，拓展中高端市場鞏固領(lǐng)先地位“四大 ”把握 1970 年代的汽車產(chǎn)業(yè)升級，大力發(fā)展工業(yè)機器人業(yè)務(wù)， 建立先發(fā)優(yōu)勢。汽車行業(yè)一直是工業(yè)機器人首要應(yīng)用領(lǐng)域，年報數(shù)據(jù)顯示， 汽車行業(yè)對庫卡收入貢獻比例分別達到 50%（2017 年），對安川達到 60%70%（2016 財年）。與此同時，“四大”憑借著深厚技術(shù)積累，將工業(yè)機器人應(yīng)用領(lǐng)域拓展到 3C、塑料橡膠、食品飲料、金屬加工等領(lǐng)域， 進一步鞏固全球領(lǐng)先地位。據(jù)中國報告網(wǎng)和前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，發(fā)那科、ABB、安川和庫卡 2017 年合計占據(jù)

4、全球約 50%的銷量份額，2016 年在中國銷量份額達到 60%。統(tǒng)集成技術(shù)為王：產(chǎn)業(yè)鏈布局各有側(cè)重，高研發(fā)投入構(gòu)建競爭壁壘2018.09工業(yè)機器人的完整產(chǎn)業(yè)鏈包含核心零部件、本體和系三大環(huán)節(jié)，其一年內(nèi)行業(yè)走勢圖(%) 152(12)(25)(38) 17/09 17/11 18/01 18/03 18/05 18/07機械設(shè)備專用設(shè)備滬深300 資料來源：Wind中核心零部件環(huán)節(jié)技術(shù)含量與價值相對更高?！八拇蟆本M行了全產(chǎn)業(yè)鏈布局，但是從營收結(jié)構(gòu)上來看，各有側(cè)重點：發(fā)那科和 ABB 的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)較為均衡，庫卡側(cè)重集成應(yīng)用，而安川的伺服電機和控制器業(yè)務(wù)占比較大。不同的布局模式導(dǎo)致了毛利率的顯著差

5、異：發(fā)那科ABB安川庫卡。2017 年，ABB/發(fā)那科/庫卡/安川的研發(fā)投入分別為 13.65/3.91/1.45/1.66 億美元，高額的投入帶來了其他公司短期內(nèi)難以企及的專利數(shù)量，構(gòu)建競爭壁壘。同時緊跟智能時代步伐，積極擁抱 AI/物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)。“四大”經(jīng)驗視角下的投資思路：市場+技術(shù)+全產(chǎn)業(yè)鏈布局基于“四大”的下游市場拓展+上游技術(shù)攻堅的發(fā)展經(jīng)驗，我們認為： 1）把握行業(yè)機遇，進行提前布局的企業(yè)，有望在細分行業(yè)形成先發(fā)優(yōu)勢， 建議關(guān)注新松機器人、拓斯達；2）具備一定研發(fā)實力且持續(xù)投入的企業(yè)， 有望在縮小與國際品牌的技術(shù)差距，實現(xiàn)國產(chǎn)替代，建議關(guān)注埃斯頓、匯川技術(shù)；3）中長期來看，全產(chǎn)

6、業(yè)鏈布局或是國產(chǎn)品牌的共同目標(biāo)。風(fēng)險提示：宏觀經(jīng)濟下行導(dǎo)致下游投資縮減；產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進度不及預(yù)期。正文目錄市場開拓：“四大”的崛起與發(fā)展 4“四大 ”初期主營業(yè)務(wù)各不相同4在汽車產(chǎn)業(yè)升級中崛起5借力中國 3C 產(chǎn)業(yè)升級實現(xiàn)進一步擴張7技術(shù)為王：“四大 ”的核心競爭力9產(chǎn)業(yè)鏈布局各有側(cè)重：從營收結(jié)構(gòu)來看9技術(shù)優(yōu)勢的形成非朝夕之功：從研發(fā)投入來看11緊跟智能時代步伐，積極擁抱新興技術(shù)14“四大 ”經(jīng)驗視角下的投資思路：市場+技術(shù)16借鑒“四大 ”成功經(jīng)驗16立足于市場橫向拓展，關(guān)注新松機器人、拓斯達16立足于核心技術(shù)突破，關(guān)注埃斯頓、匯川技術(shù)17殊途同歸，謀求全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展18風(fēng)險提示20圖表目

7、錄圖表 1： “四大”2017 年全球銷量份額超 50%4圖表 2： “四大”2016 年中國銷量份額近 60%4圖表 3： “四大”1970 年始進軍工業(yè)機器人4圖表 4： 第一臺工業(yè)機器人 Unimate5圖表 5： 通用汽車公司的點焊機器人5圖表 6： 1970 年代日本制造業(yè)從業(yè)者數(shù)量出現(xiàn)停滯5圖表 7： 1970 年代日本私營部門員工薪酬出現(xiàn)大幅上漲5圖表 8： 日本在 1970 年代成為第一汽車制造大國（圖為年銷量數(shù)據(jù)）6圖表 9： 全球汽車行業(yè)工業(yè)機器人銷量及占比6圖表 10： 庫卡機器人訂單行業(yè)分布6圖表 11： 中國工業(yè)機器人銷量增速始終高于全球增速7圖表 12： 中國市場銷

8、量占比 2017 年攀升至 36%7圖表 13： 全球智能手機出貨量迅速增長7圖表 14： 中國電子產(chǎn)品產(chǎn)量增長7圖表 15： 2016 年全球主要企業(yè) 3C 智能機器人產(chǎn)量（未統(tǒng)計發(fā)那科）8圖表 1大 ”近年在中國的布局8圖表 17： 2016 年國內(nèi)伺服系統(tǒng)銷量份額分布9圖表 18： 2016 年國內(nèi)工業(yè)機器人控制器市場份額分布9圖表 19： “四大”的完整產(chǎn)業(yè)鏈9圖表 20： ABB 的營收結(jié)構(gòu)10.10圖表 22： 發(fā)那科的營收結(jié)構(gòu)10圖表 23： 安川的營收結(jié)構(gòu)10圖表 24： 發(fā)那科毛利率遙遙領(lǐng)先10圖表 25： “四大”不同布局側(cè)重決定了毛利率高低11圖表 26： ABB 研發(fā)投

9、入及增速11圖表 27： 庫卡研發(fā)投入及增速11圖表 28： 發(fā)那科研發(fā)投入及增速12圖表 29： 安川研發(fā)投入及增速12圖表 30： “四大”研發(fā)投入占營收比例12圖表 31： 截至 2017 年，全球工業(yè)機器人專利分布13圖表 32： 截至 2017 年，工業(yè)機器人零部件專利分布13圖表 33： 截至 2017 年，全球工業(yè)機器人專利申請量 Top1513圖表 34： 工業(yè)機器人中國專利申請量 Top1213圖表 35： 工業(yè)機器人零部件端中國專利申請量分布13圖表 36： ABB 的協(xié)作機器人雙臂 YuMi14圖表 37： 庫卡的協(xié)作機器人 LBR iiwa14圖表 38： 發(fā)那科的協(xié)作

10、機器人 CR-35iA14圖表 39： 安川的協(xié)作機器人 MotoMINI14圖表 40： “四大”的新興科技戰(zhàn)略措施15圖表 41： 新松機器人的應(yīng)用渠道不斷拓展16圖表 42： 拓斯達工業(yè)機器人業(yè)務(wù)保持高增長17圖表 43： 拓斯達工業(yè)機器人業(yè)務(wù)營收占比不斷擴大17圖表 44： 埃斯頓機器人業(yè)務(wù)保持高增長17圖表 45： 埃斯頓機器人業(yè)務(wù)營收占比逐年提高17圖表 46： 匯川技術(shù)伺服系統(tǒng)營收迅速增長18圖表 47： 機器人產(chǎn)業(yè)布局18圖表 48： 埃斯頓全產(chǎn)業(yè)鏈布局19市場開拓：“四大 ”的崛起與發(fā)展工業(yè)機器人“四大 ”把握 70 年代的汽車產(chǎn)業(yè)升級，開始發(fā)展工業(yè)機器人，并將其應(yīng)用領(lǐng)域從汽

11、車產(chǎn)業(yè)拓展到如 3C、塑料橡膠、食品飲料、金屬加工等領(lǐng)域，奠定全球領(lǐng)先的市場地位。據(jù)中國報告網(wǎng)和前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，發(fā)那科、ABB、安川和庫卡 2017 年合計占據(jù)全球約 50%的銷量份額，2016 年在中國銷量份額達到 60%。圖表2： “四大”2016 年中國銷量份額近 60%圖表1： “四大”2017 年全球銷量份額超 50%其他47%國產(chǎn)品牌33%發(fā)那科16%其他外資10%發(fā)那科18%庫卡11%安川12%ABB 14%庫卡14%安川12%ABB 13%資料來源：中國報告網(wǎng)，華泰證券研究所資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華泰證券研究所“四大 ”初期主營業(yè)務(wù)各不相同前期業(yè)務(wù)和技術(shù)能力的積累奠定發(fā)

12、展基礎(chǔ)。上世紀 70 年代，“四大”開始涉足工業(yè)機器人本體領(lǐng)域。1973 年，庫卡開發(fā)出全球首臺電機驅(qū)動的六軸工業(yè)機器人 FAMULUS； 1974 年，ABB 研發(fā)了全球首臺全電控式工業(yè)機器人 IRB6；同年，發(fā)那科也發(fā)布了第一臺工業(yè)機器人；1977 年，安川基于自身電機領(lǐng)域的基礎(chǔ)，推出了全日本第一臺全電式工業(yè)機器人 MOTOMAN。圖表3： “四大”1970 年始進軍工業(yè)機器人公司初始業(yè)務(wù)機器人業(yè)務(wù)起始年份標(biāo)志庫卡焊接業(yè)務(wù)1973 年第一臺電機驅(qū)動的六軸工業(yè)機器人 FAMULUSABB電力電氣1974 年第一臺全電控式機器人 IRB6發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)1974 年開發(fā)了公司第一臺工業(yè)機器人安川

13、工業(yè)電機1977 年全日本第一臺全電式工業(yè)機器人 MOTOMAN資料來源：上述公司官網(wǎng)、華泰證券研究所德國庫卡最初從事的是焊接業(yè)務(wù)。公司成立于 1898 年，庫卡在焊接領(lǐng)域有眾多技術(shù)創(chuàng)新， 包括摩擦焊技術(shù)、定角摩擦焊技術(shù)以及第一臺磁力焊接機等。1956 年，庫卡為大眾汽車集團建立第一條多點焊接生產(chǎn)線；1971 年為戴姆勒-奔馳公司建立歐洲第一條運用了機器人的焊接生產(chǎn)線。通過焊接業(yè)務(wù)的合作，公司與眾多國際汽車巨頭緊密合作，客戶包括通用汽車、克萊斯勒、福特、寶馬、奧迪、奔馳、保時捷、法拉利等。日本發(fā)那科從數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)開始。公司最早為 1956 年成立的富士通自動化數(shù)控部門，于 1972 年正式從富

14、士通剝離。憑借著數(shù)十年的技術(shù)積累，發(fā)那科在數(shù)控系統(tǒng)市場中占據(jù)著龍頭地位， 據(jù)Transparency Market Research 數(shù)據(jù)顯示，其 2015 年的全球銷量份額達到了 25%。ABB 在電力電氣領(lǐng)域成績斐然。公司由歐洲兩家電力巨頭 ASEA 和 BBC Brown Boveri 在 1988 年合并而成。合并之前，兩家巨頭在電力電氣領(lǐng)域成績斐然。其中 ASEA 在 1972 年修建了瑞典的第一座核電站，而 BBC Brown Boveri 則在 1984 年為世界第二大水電站伊泰普水電站修建了第一臺發(fā)電機組。從其 2017 年報數(shù)據(jù)來看，電網(wǎng)和電氣產(chǎn)品仍然是56.81%。日本安川

15、電機一直以變頻器、控制器等工業(yè)用電器為主要業(yè)務(wù)。公司成立于 1915 年，在機器人的零部件端（伺服電機和控制器）有著深厚的技術(shù)積淀。公司 2013-2017 年報數(shù)據(jù)顯示，運動控制業(yè)務(wù)（包括伺服電機、控制器等）始終貢獻公司營收的最大份額，穩(wěn)定在45%左右。在汽車產(chǎn)業(yè)升級中崛起工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)在 1970 年代發(fā)展壯大，我們認為這離不開技術(shù)成熟、需求和政策的雙重推動。1970 年代工業(yè)機器人技術(shù)漸趨成熟。世界上第一臺工業(yè)機器人于 1959 年由美國 Unimate 公司發(fā)明，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)也得到了大步提升。1965 年， 麻省理工學(xué)院的 Roborts 研發(fā)的機器人系統(tǒng)就

16、已經(jīng)裝備了視覺傳感器，并能識別與定位簡單積木。與此同時，機器人也開始從實驗室走向工廠，通用汽車公司在 1961 年安裝首臺工業(yè)機器人，1969 年安裝首臺點焊機器人，90%的車身焊接工作由機器人完成，生產(chǎn)效率獲得大幅提升。Unimate 的產(chǎn)品于 1967 年進入歐洲，1969 年進入日本，漸趨成熟的工業(yè)機器人技術(shù)開始在全世界范圍內(nèi)擴散和得以應(yīng)用。圖表4： 第一臺工業(yè)機器人 Unimate圖表5： 通用汽車公司的點焊機器人資料來源：IFR、華泰證券研究所資料來源：IFR、華泰證券研究所日本和歐洲的經(jīng)濟高速發(fā)展，勞動力緊張。1970 年代，日本和德國經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，日本的名義 GDP 保持每年 1

17、0%以上的增速，而德國的增速也保持在 8%左右。緊張的勞動力和落后的生產(chǎn)效率已經(jīng)成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。勞動力的緊張導(dǎo)致了人力成本的急速上漲，加重企業(yè)負擔(dān)，產(chǎn)業(yè)升級成為必然選擇。圖表6： 1970 年代日本制造業(yè)從業(yè)者數(shù)量出現(xiàn)停滯圖表7： 1970 年代日本私營部門員工薪酬出現(xiàn)大幅上漲(萬人) 1,6001,4001,2001,0008006004002000(%) 8日本制造業(yè)從業(yè)者數(shù)量（萬人）日本制造業(yè)從業(yè)者數(shù)量同比（%）6420(2)(4)(6)1953195519571959196119631965196719691971197319751977197919811983198519

18、871989(8)(萬日元)私營部門員工年薪 (萬日元) 400 私營部門員工年薪同比(%)3503002502001501005019531955195719591961196319651967196919711973197519771979198119831985198719890(%) 302520151050資料來源：日本、華泰證券研究所資料來源：日本 廳、華泰證券研究所1970 年代日本成為全球第一汽車生產(chǎn)國，汽車產(chǎn)量迅速增長，汽車行業(yè)自動化需求強烈。全球汽車產(chǎn)業(yè)在 1950-1960 年代迅速增長，德國和日本的汽車產(chǎn)量分別從 1950 年的 30萬輛和 3 萬輛增長到 1970 年

19、的 384 萬輛和 529 萬輛。到了 70 年代，由于石油的出現(xiàn)，相對于美國的大型豪華汽車，小型的日本汽車更加節(jié)油，也更受市場歡迎，日本借此超過美國成為世界第一汽車生產(chǎn)國。同時，歐洲也開始轉(zhuǎn)向生產(chǎn)更多的小型節(jié)油汽車。石油導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升，疊加勞動力價格的上漲，汽車產(chǎn)業(yè)的自動化升級迫在眉睫。從而， 龐大的汽車產(chǎn)業(yè)為工業(yè)機器人的應(yīng)用提供了廣闊的市場空間。圖表8： 日本在 1970 年代成為第一汽車制造大國（圖為年銷量數(shù)據(jù)）美國 日本德國(萬輛) 1,6001,4001,2001,0008006004002000195019601970198019901995資料來源：Wind、華泰證券研究所汽車

20、行業(yè)一直是工業(yè)機器人首要應(yīng)用行業(yè)。工業(yè)機器人的應(yīng)用已從汽車行業(yè)延伸至電子電器、金屬加工、橡膠塑料和食品飲料等領(lǐng)域，但汽車行業(yè)保持著首要應(yīng)用行業(yè)的地位。以庫卡為例，據(jù)其 2017 年報披露，汽車相關(guān)業(yè)務(wù)對全年營收的貢獻近 50%；機器人本體訂單中， 汽車行業(yè)仍是重要來源，占比 40%左右；2016/2017 年機器人本體部門訂貨出貨比分別為1.1/1.02，汽車行業(yè)訂單金額分別為 4.42/4.26 億歐元，據(jù)此推算，2016/2017 年汽車行業(yè)的營收可達 4.02/4.18 億歐元，占其機器人本體營收 44.5%34.8%。與之相似， 安川電機 2016 財年報顯示，汽車行業(yè)相關(guān)業(yè)務(wù)占到了其

21、整個機器人業(yè)務(wù)的 60%70%。圖表9： 全球汽車行業(yè)工業(yè)機器人銷量及占比圖表10： 庫卡機器人訂單行業(yè)分布(萬臺)汽車行業(yè)工業(yè)機器人銷量（臺）汽車行業(yè)工業(yè)機器人銷量占比（%）121086422002200320042005200620072008200920102011201220132014201520160(%) 50403020100100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%汽車非汽車工業(yè)服務(wù)機器人20132014201520162017資料來源：Wind、華泰證券研究所資料來源：庫卡 2017 年年報、華泰證券研究所政府政策鼓勵發(fā)展和推廣機器人的應(yīng)用。1970

22、 年代日本政府對中、小企業(yè)實施了一系列經(jīng)濟優(yōu)惠政策，包括 1）由政府銀行提供優(yōu)惠的低息資金；2）鼓勵集資成立機器人長期租賃公司；3）新設(shè)備享受 40%折扣優(yōu)惠+13%價格補貼；4）國家出資對小企業(yè)進行應(yīng)用機器人的專門知識和技術(shù)指導(dǎo)。在這一系列措施的支持下，企業(yè)的資金負擔(dān)大大減輕，日以德國為例，1970險工作崗位必須使用機器人，這種行政手段真正將機器人推向市場。德國后于 1985 年提出“向智能機器人領(lǐng)域進軍”計劃，使機器人普遍應(yīng)用于德國的各個產(chǎn)業(yè)。借力中國 3C 產(chǎn)業(yè)升級實現(xiàn)進一步擴張2017 年中國占全球的銷量比例攀升至 36%。在中國這一輪制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級中，自動化改造作為主要抓手，工業(yè)機器

23、人的需求放量。IFR 數(shù)據(jù)顯示，2012-2017 年，中國市場工業(yè)機器人的年銷量從 2.3 萬臺增長到 14.1 萬臺，增長近 6 倍，年同比增速大幅超過同期全球水平。2013 年，中國成為世界第一大工業(yè)機器人消費國。據(jù) IFR 數(shù)據(jù)，中/韓/日/美/德五國連續(xù)多年消化了全球工業(yè)機器人 3/4 的銷量；同時，中國銷量的全球占比在 2017 年達到 36%，全球工業(yè)機器人的主要市場已經(jīng)轉(zhuǎn)移至中國。圖表11： 中國工業(yè)機器人銷量增速始終高于全球增速圖表12： 中國市場銷量占比 2017 年攀升至 36%(萬臺)全球銷量（臺）中國銷量（臺）全球銷量同比（%） 中國工銷量同 （%）403530252

24、01510502011201220132014201520162017(%) 706050403020100(10)(%) 4035302520151050201520162017中國韓國日本美國德國其他資料來源：Wind、IFR、中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、華泰證券研究所資料來源：IFR、華泰證券研究所以智能手機為代表的電子產(chǎn)品的迅速普及帶動了 3C 行業(yè)的市場體量增長。據(jù) IDC 數(shù)據(jù)， 智能手機作為 3C 行業(yè)的主要增長極，全球出貨量從 2009 年的 1.73 億臺增長到了 2017 年的 14.62 億臺，CAGR 達到了 30.53%，2016 年的巔峰出貨量達到了 14.7 億臺。據(jù)工信

25、部數(shù)據(jù)，2017 年中國生產(chǎn)智能手機達 14 億部，考慮統(tǒng)計口徑的區(qū)別，我們估計中國的智能手機產(chǎn)量全球占比超過 90%。受手機產(chǎn)量的增長帶動，中國電子產(chǎn)品的產(chǎn)量增長也十分迅速，2011-2017 年，計算機的產(chǎn)量穩(wěn)定在 3 億臺左右，而家用視聽產(chǎn)品則從 1.07 億部增長到了 1.72 億部，CAGR 為 8%。圖表13： 全球智能手機出貨量迅速增長圖表14： 中國電子產(chǎn)品產(chǎn)量增長臺)全球智能手機出貨量（億臺）全球智能手機出貨量同比（%）(億16141210864202009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017(%) 100806040200(20)

26、(億部) 30手機計算機家用視聽產(chǎn)品25201510502011201220132014201520162017資料來源：IDC、華泰證券研究所資料來源：中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、工信部、華泰證券研究所3C 產(chǎn)品升級換代速度快，對生產(chǎn)線提出高柔性化需求。3C 產(chǎn)品體積小、絕對精度要求高（例如 PCB 板插件），且以精細化、輕薄化為方向，對工藝設(shè)備的要求越來越高，3C 制造行業(yè)也向敏捷制造、柔性制造、精益制造的方向發(fā)展。而這正符合工業(yè)機器人的特點：同時，3C 行業(yè)相關(guān)的零部件制造技術(shù)以及整機裝配技術(shù)（例如手機的外殼、玻璃、蓋板等），其工藝和設(shè)備都相當(dāng)成熟，加工內(nèi)容重復(fù)度高，勞動強度高，符合自動化改造特征。

27、3C 行業(yè)給“四大”帶來了進一步發(fā)展的機會，尤其是在中國市場的擴張。據(jù) QYR達到機械研究中心統(tǒng)計， 2016 年庫卡/ 安川/ABB 的 3C 智能機器人產(chǎn)量分別2 , 1 9 9 / 2 , 1 8 2 / 2 , 1 0 8 臺，位居 3C 智能機器人產(chǎn)量前三甲（不含發(fā)那科）?！八拇蟆?憑借著技術(shù)積淀，在 3C 行業(yè)的應(yīng)用中依舊占據(jù)著先發(fā)優(yōu)勢。圖表15： 2016 年全球主要企業(yè) 3C 智能機器人產(chǎn)量（未統(tǒng)計發(fā)那科）(臺) 2,5002,0001,5001,0005000ABB庫安新川卡川時崎達重工雅 史 新 愛 柯馬 陶 松 普 馬哈 比 生爾優(yōu)埃上三李傲斯銀菱群頓科電自技機動化資料來

28、源：QYR 機械研究中心、華泰證券研究所“四大 ”積極布局在華業(yè)務(wù)?！八拇?”拓展中國市場主要采取兩類措施：1）和中 國企業(yè)合作，方便開辟新的應(yīng)用渠道，例如庫卡被美的收購，安川與美的成立合資公司廣東安川美的工業(yè)/服務(wù)機器人有限公司；2）擴張在中國的產(chǎn)能，例如庫卡希望在 2019 年將在華產(chǎn)能提高到 5 萬臺/年，發(fā)那科開工寶山二期工廠，安川擴建常州和沈陽的第三工廠。圖表1大”近年在中國的布局公司近年在中國的布局措施ABB2018 年在重慶新開業(yè)了繼珠海和青島后的第三家在華應(yīng)用中心，旨在為重慶和西部地區(qū)客戶提供從應(yīng)用開發(fā)、前段銷售、系統(tǒng)集成到客戶服務(wù)的全價值鏈業(yè)務(wù)支持，重點滿足汽車制造、3C 產(chǎn)

29、品制造、裝備制造和消費品制造等領(lǐng)域?qū)I(yè)機器人快速增長的市場需求。庫卡2014 年計劃在廣東順德中德工業(yè)服務(wù)區(qū)建立首個中國研發(fā)基地。2017 年初，美的完成對庫卡的收購，加快中國市場的擴張。2018 年 1 月在上海投產(chǎn)第二家工廠，將年產(chǎn)能提高至 2.5 萬臺。將在 2019 年底之前在廣東新建工場，將在華的生產(chǎn)能力提高至 5 萬臺。發(fā)那科2014 年 12 月，上海發(fā)那科機器人有限公司的寶山二期工廠開工。2018 年，上海發(fā)那科機器人有限公司和廣州黃埔區(qū)、廣州開發(fā)區(qū)合作，在廣州科學(xué)城興建全新的工廠， 并成立全資子公司廣州發(fā)那科機器人有限公司。安川2015 年，與美的合資成立兩家子公司：廣東安

30、川美的工業(yè)機器人有限公司，廣東安川美的服務(wù)機器人有限公司。2017 年，擴建江蘇常州第三工廠，生產(chǎn)能力擴大至 1500 臺/月。2017 年，擴建沈陽第三期工廠。資料來源：以上各公司官網(wǎng)、高工機器人網(wǎng)、華泰證券研究所技術(shù)為王：“四大 ”的核心競爭力產(chǎn)業(yè)鏈布局各有側(cè)重：從營收結(jié)構(gòu)來看掌握核心零部件技術(shù)，把控成本。完整的工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈包括上游的零部件端、中游的 機器人本體以及下游的集成應(yīng)用。IFR 數(shù)據(jù)顯示，機器人的成本主要集中在零部件端，其中核心零部件的比例在 70%左右，減速器/伺服電機/控制器占比分別為 36%24%12%?？刂破黝I(lǐng)域，“四大 ”全部實現(xiàn)自給自足。伺服電機領(lǐng)域，安川是市場上

31、的有力競爭者， 2016 年在中國伺服系統(tǒng)銷量份額達到 17%，與松下同處第一陣營；發(fā)那科掌握核心技術(shù)， 無需外購；歐系的 ABB 和庫卡由外部供應(yīng)。減速器領(lǐng)域，技術(shù)含量最高，“四大”尚 無突破，市場主要由日本的納博特斯克和哈默尼克兩家企業(yè)把控?！八拇?”通過掌握 零部件端、本體、集成應(yīng)用端的技術(shù)，建立對成本和產(chǎn)業(yè)鏈的把控力。圖表17： 2016 年國內(nèi)伺服系統(tǒng)銷量份額分布圖表18： 2016 年國內(nèi)工業(yè)機器人控制器市場份額分布B&R 羅克韋爾其他川崎重工 柯馬其他3%施耐德3%三洋3%西門子5%匯川6%三菱11%3%臺達11%20%安川17%松下18%3%2%那智不二越5%OTC 6%史陶比

32、爾6%愛普生7%安川11%ABB 12%18%發(fā)那科16%庫卡14%資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，華泰證券研究所資料來源：中國報告網(wǎng)，華泰證券研究所機器人本體的技術(shù)特點各有 。ABB 憑借著電力電氣領(lǐng)域的深厚根基，在控制系統(tǒng)領(lǐng)域占有優(yōu)勢，能夠提供全面的運動控制解決方案，擁有優(yōu)秀的運動控制系統(tǒng)算法。庫卡在汽車領(lǐng)域深耕多年，其重負載機器人深受市場歡迎；同時，其良好的二次開發(fā)讓客戶能夠進行更簡便的操作。發(fā)那科則在輕負載、高精度的應(yīng)用場合表現(xiàn)更加優(yōu)秀?；陔姍C領(lǐng)域的技術(shù)積淀，安川的機器人不僅負載大，甚至能過載運行，而且穩(wěn)定性高。圖表19： “四大”的完整產(chǎn)業(yè)鏈零部件公司減速器伺服電機 控制系統(tǒng)本體系統(tǒng)集成

33、應(yīng)用領(lǐng)域ABB外購?fù)赓徸援a(chǎn)運動控制系統(tǒng)算法最好，有全面的運動控制解決方案，產(chǎn)品使用技術(shù)文檔專業(yè)具體。汽車、3C、鑄造及鍛造、金屬加工、塑料庫卡外購?fù)赓徸援a(chǎn)二次開發(fā)做的好，操作簡單，在重負載的 400KG 和 600KG的機器人中銷量最多。汽車、電子、能源、醫(yī)療、消費品工業(yè)、金屬加 工、航天發(fā)那科外購自產(chǎn)自產(chǎn)精度高，同時工藝控制便捷。在輕負載、高精度的應(yīng)用場合中具有優(yōu)勢。汽車、食品飲料、金屬加工、IT 電子、鑄造鍛壓、復(fù)合材料、新能源、工程機械、制藥工業(yè)安川外購自產(chǎn)自產(chǎn)負載大，能滿負載甚至過載運行，穩(wěn)定性高，性價比高。半導(dǎo)體/液晶工業(yè)、汽車、飲料資料來源：OFweek 機器人網(wǎng)、以上公司官網(wǎng)、華

34、泰證券研究所全產(chǎn)業(yè)鏈布局，收入各有側(cè)重。ABB 的營收結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，電力電網(wǎng)業(yè)務(wù)仍占據(jù)主要地位， 2015-2017 年機器人和驅(qū)動與工業(yè)自動化合計營收份額穩(wěn)定在 43%左右，兩項業(yè)務(wù)營收份額相對較為均衡，都在 20%左右。與之相似，發(fā)那科的工廠自動化與機器人業(yè)務(wù)板塊之間 30%的營收占比左右波動。而庫卡和安川的營收結(jié)構(gòu)則大不相同。庫卡的系統(tǒng)集成業(yè)務(wù)收入明顯高于機器人本體收入，得益于庫卡在集成應(yīng)用端的豐富經(jīng)驗。安川的營收絕大部分來自運動控制（包含伺服電機和控制器）和機器人，系統(tǒng)集成占比較小?？傮w來說，ABB 和發(fā)那科的產(chǎn)業(yè)鏈布局較為均衡，庫卡偏重系統(tǒng)集成，而安川側(cè)重零部件端和本體業(yè)務(wù)。圖表20

35、： ABB 的營收結(jié)構(gòu)圖表21： 庫卡的營收結(jié)構(gòu)(%) 120100(%) 120機器人系統(tǒng)集成瑞仕格20.9320.1321.9549.6247.3245.3930.6733.6934.51100電網(wǎng)電力產(chǎn)品機器人和驅(qū)動工業(yè)自動化20.0219.0619.6023.9324.1522.9725.1725.8527.9530.6530.7728.86806040200201520162017806040200201520162017資料來源：Bloomberg、華泰證券研究所資料來源：Bloomberg、華泰證券研究所運動控制機器人系統(tǒng)集成其他圖表22： 發(fā)那科的營收結(jié)構(gòu)圖表23： 安川的營收

36、結(jié)構(gòu)(%) 120(%) 120機器人工廠自動化機床其他100100808060604040202002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 201802009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018資料來源：Bloomberg、華泰證券研究所資料來源：Bloomberg、華泰證券研究所產(chǎn)業(yè)鏈布局不同決定毛利率水平高低。從 2006-2017 年的數(shù)據(jù)來看，發(fā)那科的毛利率遙遙領(lǐng)先，維持在 50%左右；ABB 和安川則旗鼓相當(dāng)，在 30%附近波動；庫卡略微落后， 穩(wěn)定在 20%-25%之間。圖表2

37、4： 發(fā)那科毛利率遙遙領(lǐng)先(%)ABB 庫卡發(fā)那科 安川6050403020100200620072008200920102011201220132014201520162017華泰證券研究所發(fā)那科毛利率大幅領(lǐng)先，我們可以從兩個角度來看：1） 橫向比較來看：ABB 和庫卡相對于安川和發(fā)那科來說，其零部件成本較高。ABB 和庫卡均選擇外購伺服電機，而發(fā)那科和安川則是自產(chǎn)；減速器方面，由于市場基本為日本企業(yè)所占有，ABB 和庫卡作為二級客戶，拿貨價格高于作為一級客戶的發(fā)那科和安川。而安川的產(chǎn)品以性價比高著稱，其低價限制了毛利率的空間。2） 就發(fā)那科自身而言：機床、機器人和工廠自動化業(yè)務(wù)采用統(tǒng)一的控

38、制平臺，形成了協(xié)同效應(yīng)，降低了成本和集成難度。上游有一流的自產(chǎn)的伺服系統(tǒng)和控制器；中游有自己一流的機床和機器人負責(zé)生產(chǎn)機器人；下游有海量的 CNC 集成應(yīng)用支持。其產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢稍強于其他企業(yè)。圖表25： “四大 ”不同布局側(cè)重決定了毛利率高低零部件本體系統(tǒng)集成毛利率水平庫卡模式較弱平均強最低安川模式強較強較弱適中ABB 模式較強平均平均適中發(fā)那科模式較強較強平均最高資料來源：上述公司 2017財年/年報、華泰證券研究所技術(shù)優(yōu)勢的形成非朝夕之功：從研發(fā)投入來看核心技術(shù)的掌握來自于“四大 ”長期以來的持續(xù)高額研發(fā)投入。2009-2017 年，ABB/ 庫卡 / 發(fā)那科 / 安 川 的 研 發(fā) 投 入

39、 分 別 從 10.37/0.5/1.74/0.97 億 美 元 增 長 到13.65/1.45/3.91/1.66 億美元，相應(yīng)的 CAGR 分別達到了 3.49%、14.24%、10.65%和 6.95%。從研發(fā)投入總量上看，ABB 大幅高于其他三家，主要是 ABB 業(yè)務(wù)廣泛（不局限于機器人）， 收入體量更大。而從投入增速上來看，ABB 和安川稍顯落后，庫卡和發(fā)那科增長迅速，其中，發(fā)那科保持著 20%-40%的增速。圖表26： ABB 研發(fā)投入及增速圖表27： 庫卡研發(fā)投入及增速(百萬美元)研發(fā)費用(百萬美元)增速（%）1,6001,4001,2001,000800600400200020

40、09 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017(%) 302520151050(5)(10)(15)(百萬160美元)研發(fā)費用(百萬美元)增速（%）1401201008060402002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017(%) 100806040200(20)(40)資料來源：Bloomberg，華泰證券研究所資料來源：Bloomberg，華泰證券研究所圖表28： 發(fā)那科研發(fā)投入及增速圖表29： 安川研發(fā)投入及增速美元)研發(fā)費用(百萬美元)增速（%）(百萬60050040030020010002009 2

41、010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018(%) 50403020100(10)(20)(30)(百萬180美元)研發(fā)費用(百萬美元)增速（%）1601401201008060402002009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017(%) 302520151050(5)(10)資料來源：Bloomberg，華泰證券研究所資料來源：Bloomberg，華泰證券研究所從研發(fā)投入占營收比例的角度來看，ABB、庫卡和安川保持在同一水平，為 4%左右，而發(fā)那科 2016 和 2017 財年的投入則快速增長，在 2017

42、 年達到了 7.88%的水平。不論是從研發(fā)投入、投入增速還是投入占營收比例的角度來看，四大 都對技術(shù)研發(fā)都十分重視， 發(fā)那科尤為突出，這也樹立了發(fā)那科的產(chǎn)品在市場上相對較強的競爭力。圖表30： “四大”研發(fā)投入占營收比例(%) 9ABB 庫卡發(fā)那科 安川876543210200920102011201220132014201520162017資料來源：Bloomberg，華泰證券研究所深耕多年的技術(shù)積累和持續(xù)的高額研發(fā)投入讓“四大 ”收獲大量專利。國知局研究中 心數(shù)據(jù)顯示，截至 2017 年，從工業(yè)機器人專利的國家分布上來看，日本以 3.8 萬件專利申請量居首，占比為 31%，而德國、歐洲專利

43、局和其他歐洲各國的專利申請量合計達到了2.2 萬件，占比為 18%。而在零部件端，日本憑借著 7,356 件控制器相關(guān)專利、1,531 件電機相關(guān)專利和 702 件減速器相關(guān)專利，獨占鰲頭，比緊隨其后的中國、美國和國際上其他國家申請量的總和還要多。而安川/ 發(fā)那科/ABB/ 庫卡的專利申請量分別達到5 , 8 2 3 / 4 , 5 1 2 / 2 , 2 3 1 / 8 8 9 件。圖表31： 截至 2017 年，全球工業(yè)機器人專利分布圖表32： 截至 2017 年，工業(yè)機器人零部件專利分布國際申請7%7%5%德國8%其他1%聯(lián)%日本31%美國10%韓國 歐洲專利局其他歐洲各國5%12,00

44、010,000(件)控制器電機減速器蘇8中國18%8,0006,0004,0002,0000日本申局斯請資料來源：國知局研究中心，華泰證券研究所資料來源：國知局研究中心，華泰證券研究所圖表33： 截至 2017 年，全球工業(yè)機器人專利申請量 Top157,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000(件)專利申請量（件）0ABB安發(fā)三日三川那星立菱科豐精松富田工下士愛通普生本東索庫西田芝尼卡門子資料來源：國知局研究中心，華泰證券研究所隨著“四大 ”在中國市場的積極布局，其在中國的專利申請量也十分可觀。截至 2017 年， 從國知局研究中心公布的數(shù)據(jù)來看，發(fā)那科/安川/AB

45、B 分別以 1,199、806 和 445 件工業(yè)機器人專利領(lǐng)跑機構(gòu)和企業(yè)專利持有量榜單，其總和比其后的 9 家中國機構(gòu)/企業(yè)的專利總和還要多。而從公布的數(shù)據(jù)來看，在零部件端，ABB 和安川在控制器和電機方面擁有很強的研發(fā)實力，而庫卡的專利則主要集中在控制器領(lǐng)域。圖表34： 工業(yè)機器人中國專利申請量 Top12圖表35： 工業(yè)機器人零部件端中國專利申請量分布1,4001,2001,0008006004002000(件)發(fā) 安ABB那 川中國專利申請量（件）沈 北浙東 鴻陽 航江南 富25020015010050(件)ABB庫卡安川科交 大新 大通松 學(xué)大學(xué)自 大 大 錦動學(xué) 學(xué)化所0控制器電機

46、減速器資料來源：國知局研究中心，華泰證券研究所資料來源：國知局研究中心，華泰證券研究所緊跟智能時代步伐，積極擁抱新興技術(shù)協(xié)作機器人滿足市場提出的高柔性、安全性要求。從 2009 年 Universal Robot 推出第一款人機協(xié)作機器人 UR5 以來，“四大”也相繼發(fā)布了自己的協(xié)作機器人。2014 年， ABB 推出 YuMi 系列協(xié)作機器人，庫卡發(fā)布七軸協(xié)作機器人 LBR iiwa，發(fā)那科研發(fā)內(nèi)置視覺系統(tǒng)的協(xié)作機器人 CR-4iA/7iA/15iA/35iA。2015 年，安川發(fā)布定位精度達到0.02mm 的協(xié)作機器人 MotoMINI。由于協(xié)作機器人能夠與人共處同一空間，不用安全防護，但

47、力量小，因此在產(chǎn)品輕量化、小型化、工藝還不能完全由機器人實現(xiàn)自動化的 3C 行業(yè)有著廣泛的適用空間。圖表36： ABB 的協(xié)作機器人雙臂 YuMi圖表37： 庫卡的協(xié)作機器人 LBR iiwa資料來源：ABB 官網(wǎng)，華泰證券研究所資料來源：庫卡官網(wǎng)，華泰證券研究所圖表38： 發(fā)那科的協(xié)作機器人 CR-35iA圖表39： 安川的協(xié)作機器人 MotoMINI資料來源：發(fā)那科官網(wǎng)，華泰證券研究所資料來源：安川電機官網(wǎng)，華泰證券研究所新興技術(shù)（如大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等）的發(fā)展開啟了智能時代的大門。為了能在智能時代依舊保持自己的競爭力，“四大 ”選擇了積極擁抱新興技術(shù)，將其融入自己的工業(yè)機器

48、人系統(tǒng)，并且希望能夠整合自身多條業(yè)務(wù)線，從而實現(xiàn)更多的協(xié)同效應(yīng)。圖表40： “四大”的新興科技戰(zhàn)略措施公 司 措 施ABBABB Ability 是 ABB 與微軟、IBM 合作的一個數(shù)字化工業(yè)解決方案平臺，通過連接設(shè)備、系統(tǒng)、解決方案、服務(wù)和平臺，利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)及人工智能技術(shù)，通過高級數(shù)據(jù)分析，定義執(zhí)行方案，提高正常運行時間、速度和產(chǎn)量來實現(xiàn)生產(chǎn)率的提升。已經(jīng)在上海設(shè)立了聯(lián)合運營中 心。SmartProduction 通過四層網(wǎng)絡(luò)：生產(chǎn)部件/系統(tǒng)、邊緣控制器、云端工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺和用戶界面來連接、監(jiān)控和優(yōu)化整個生產(chǎn)過程，提高效率。庫卡發(fā)那科2016 年 10 月，宣布與 NVIDIA 合作，計劃利用 NVIDIA 的 GPU 對機器人進行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練，并在發(fā)那科的 FIELD 系統(tǒng)融入更多 AI 功能。2018 年 5 月，與科技公司 Preferred Networks 合作，計劃將機器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)技術(shù)全面應(yīng)用到工業(yè)自動化、機器人和機床三大部門。2018 年 1 月，安川電機發(fā)布的 MECHATROLINK-4 (M-4)網(wǎng)絡(luò)和-LINK II 電機通信網(wǎng)絡(luò)融入了物聯(lián)