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行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 1 机械设备 证券研究报告 2020年02月18日 投资评级 行业评级 强于大市(维持评级) 上次评级 强于大市 作者 邹润芳 分析师 SAC执业证书编号：S1110517010004 zourunfangtfzq 朱晔 联系人 zhuyetfzq 资料来源：贝格数据 相关报告 1 机械设备-行业研究周报:逆周期政策有望加码，密切关注复工进展 2020-02-16 2 机械设备-行业研究周报:继续推荐半导体设备和材料，关注国内测试机龙头上市 2020-02-09 3 机械设备-行业深度研究:卓越锂电设备供应商，受益龙头集中扩产 2020-02-04 行业走势图 穿越机器人广阔赛道，寻找明日之星！ 众所周知，在劳动力成本持续提升，下游精细度要求提高的前提下，机器人行业是有巨大潜力的大赛道，然而，机器人产业研究相对较为困难，本文创造性运用了基于大量一手信息的大数据挖掘方法进行研究。机器人主要难点在于机器人分类庞杂，每个细分市场空间、所处阶段不尽相同，我们需要找到未来发展机遇更大的赛道。我们联合全国领先的大数据分析公司福韵数据、专家公司帕米尔，首创性建立了一个不同于以往市场的自上而下的研究体系，即：先筛选出具备更好成长基础的赛道，再细化研究其行业空间、商业模式、竞争壁垒等问题。我们独创性的运用两种研究方式：大数据挖掘分析+产业链验证，相对于传统研究而言，大大降低了对于二手信息的依赖，更多地从一手信息出发去统计、分析及解读。 大数据分析：从四大维度出发，我们发现工业机器人、家庭作业机器人以及巡检机器人成长基础更好，娱乐休闲、医用、国防、专用清洗机器人相对更加新兴。我们将机器人行业分为三大类、七大细分行业，企业样本总量近千家，利用python技术、互联网舆情指数等，从四个维度进行分析： 舆情指数分析：从大类来看，家用机器人指数热度最高，工业机器人次之，专业服务机器人最低。从细分来看：工业机器人：焊接机器人热度最高；家用机器人：娱乐休闲机器人的热度要高于家庭作业机器人；专业服务机器人：场地巡检机器人热度最高，医用机器人的热度次之。 成立时间：机器人行业朝阳属性明确，78%的机器人企业成立历史不超过 10 年时间；工业、巡检及家庭作业机器人公司成立时间相对较长；而医用、国防安全及娱乐机器人相对更为新兴。 融资指标：家庭作业机器人以 B 轮及以上融资方式为主，比例达到了 65.22%，工业机器人次之，该比例为46.49%。这意味这两个行业相对成熟；而国防、巡检、医用及娱乐休闲机器人B轮及以上融资比例均为40%。 知识产权：我们分析了样本公司 2015-2019 年各类专利申请情况，家庭作业机器人的专利数量最多，占总体数量的25%；工业机器人次之，专利数量占总体数量的19%；场地巡检机器人专利数量占总体数量的18%；娱乐休闲、医用、国防安全及专业清扫机器人领域专利数量占总体数量的比例分别为14%、9%、8%及6%。 我们就工业及家庭作业机器人这两个具备较为成熟应用场景及产业链基础的细分行业展开分析： 工业机器人：1）行业空间：工业机器人仍具备一定投资价值。第一，行业体量大，根据 IFR统计，工业机器人2018年在中国销量为15.4万台，市场体量达到了430亿人民币，第二，因为经济原因，尽管 2018-2019 年出现下滑，行业中长期仍存在成长基础。我们测算在加速渗透情境下，未来三年年化新增18.64万台；2）驱动因素：工业机器人投资回收期从2.48年逐步缩短至1.39年。伴随着工业机器人经济性的不断提升，我们看到其应用领域逐步拓宽；3）竞争格局：在搬运上下料以及金属加工两个领域，本土国产机器人的市占率已经逐步上升到50%左右，洁净室机器人市占率达到了 35%左右。我国机器人仍需要在焊接、装配与拆卸及喷涂等多个领域实现突破，这主要依赖于国内机器人在加工的效率、精度、耐疲劳度及稳定性方面不断取得进步。 家庭作业机器人：1）行业空间：我国扫地机器人在 2013-2018 年实现了从年销量 57 万台到483 万台的快速增长；2019 年有所下滑，年销售台数预计在 435 万台左右。我们在悲观、中性、乐观三种情境下，计算得到未来五年年化需求分别为492、632、912万台，相对于2019年均有一定成长性；2）驱动因素：需求端：渗透度提升，我国扫地机器人 2020 年渗透度预计达到 5.38%，仅为美国的一半，仍有较大提升空间；供给端：扫地机器人仍具备较大的技术空间，具备AI、激光导航等新亮点的智能化产品将不断推出；3）竞争格局：市场走向集中，前三品牌的合计市场占有率达71%， 较上年同期提高10个百分点，科沃斯、石头科技（小米）领衔行业发展，SLAM算法、路径规划算法、运动控制算法等为技术竞争核心。 群雄逐鹿：我们找到了潜力较大的上市/非上市公司？ 从技术专利数量角度，我们发掘出：工业机器人：新松机器人、厚达智能、拓斯达、普渡科技等；巡检机器人：大疆创新、国自机器人、亿嘉和、朗驰欣创、成都阿泰因等；娱乐休闲机器人：优必选、科大讯飞、儒博科技、未来伙伴等；家庭作业机器人：科沃斯、石头科技、宝乐机器人、海尔等；国防安全机器人：深蓝科技、华测导航、深之蓝、云洲智能等；医疗机器人：翔宇医疗、镁伽机器人、术锐技术、天智航等。 上市公司中，我们选取盈利超出行业中位数、且利润大部分由机器人及自动化业务贡献的公司： 汇川技术、埃斯顿、拓斯达、科沃斯、石头科技、快克股份、科瑞技术、科大讯飞、亿嘉和、赛为智能、诺力股份、信捷电气，新三板机械手公司伯朗特等。 风险提示：可能存在样本不全面、缺少代表性、数据不准确等风险；宏观经济持续大幅低于预期从而影响机器人需求释放，新进入者恶性价格竞争；居民消费升级能力受阻等。 -2%2%6%10%14%18%22%2019-02 2019-06 2019-10机械设备 沪深300行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 内容目录 1. 机器人产业图谱基于大数据及产业链验证的创造性分析 . 4 2. 基于四大维度解析，哪些是正在崛起的潜力方向？ . 5 2.1. 舆情指数视角：细分机器人行业热度谁更高？ . 5 2.2. 成立时间视角：朝阳属性明确，巡检、工业及家庭作业机器人相对成熟 . 6 2.3. 融资行为：机器人投融资活跃，家庭作业、工业及国防机器人融资阶段偏后期. 7 2.4. 知识产权：家庭作业、工业、场地巡检及娱乐机器人居前，技术创新引擎强劲. 9 3. 精选两大子行业：行业空间、驱动因素、竞争格局及产业链透视 . 11 3.1. 工业机器人：以退为进，国产化孕育巨大机遇 . 11 3.2. 家庭作业机器人：市场需求具备较大挖掘空间，激光雷达为创新亮点 . 16 4. 群雄逐鹿：我们找到了潜力较大的上市/非上市公司？. 20 4.1. 研发角度的筛选. 20 4.2. 上市公司 . 21 5. 风险提示 . 21 图表目录 图1：我国65岁及以上老年人口占比(单位：%) . 4 图2：汽车从业人员平均人数（单位：人） . 4 图3：机器人行业各大公司市值 . 4 图4：机器人产业市场细分 . 5 图5：机器人行业舆情指数热度分析 . 6 图6：机器人行业公司成立时间分布（单位：个） . 7 图7：机器人企业占总体企业百分比 . 7 图8：细分行业2011年之后成立公司数量占比 . 7 图9：细分行业公司样本数量合计 . 7 图10：机器人领域投融资行为次数 . 8 图11：不同融资行为占比 . 8 图12：B轮及以上融资行为合计及占比（单位：次） . 8 图13：股权融资合计及占比（单位：次） . 8 图14：细分行业B轮及以上融资情况合计及占比 . 8 图15：细分行业于不同时间点B轮及以上融资行为占比 . 9 图16：机器人行业2015-2019专利申请量 . 10 图17：机器人行业细分专利类型数量及YOY . 10 图18：各细分行业机器人专利数量占比 . 10 图19：细分行业不同类型专利占比（单位：项） . 10 图20：工业机器人在华销量及在华销量全球占比（单位：台） . 12 图21：各国工业机器人密度（单位：台/百万人） . 12 图22：中国工业机器人密度分布（单位：台/百万人） . 12 图23：中国、日本制造业从业人员及GDP对比 . 13 qRsMnQnMvNyRoRoQnNoOrMbRaO7NtRqQpNnNeRoOnPfQmNwO9PmNtMuOtOsOuOoPpM行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 3 图24：中国、日本制造业占各自总人口比例情况对比 . 13 图25：PMI与工业机器人产量月走势对比（单位：%） . 14 图26：汽车制造工业品与工业机器人产量月走势对比（单位：%） . 14 图27：细分下游行业国产机器人市占率及变动值 . 15 图28：细分下游行业国产机器人进口替代比例 . 15 图29：国内机器人行业中外品牌市场占有率 . 15 图30：工业机器人产业链分析 . 15 图31：国内机器人吸尘器零售量及零售额 . 16 图32：全球家庭服务机器人销售额 . 16 图33：2015年我国家庭可支配收入分布 . 16 图34：2020年我国家庭可支配收入分布 . 16 图35：美国人均可支配收入相较于中国倍数分布 . 17 图36：石头机器人历代产品 . 18 图37：工业机器人领域2019年专利TOP的公司（单位：个） . 20 图38：巡检机器人领域2019年专利TOP的公司（单位：个） . 20 图39：娱乐休闲机器人领域2019年专利TOP的公司（单位：个） . 20 图40：家庭作业机器人领域2019年专利TOP的公司（单位：个） . 20 图41：国防安保机器人领域2019年专利TOP的公司（单位：个） . 20 图42：医疗机器人领域2019年专利TOP的公司（单位：个） . 20 图43：机器人及自动化上市公司列表 . 21 表1：细分行业专利名称关键词统计 . 11 表2：未来我国工业机器人销量预测 . 13 表3：工业机器人投资回收周期不断缩短 . 14 表4：美国家用扫地机器人渗透率估计 . 17 表5：中美人均可支配收入及家用机器人均价对比 . 17 表6：中国家用机器人未来需求预测 . 18 表7：国内家用机器人主要品牌市场占有率 . 19 表8：各品牌扫地机器人零配件成本及生产商 . 19 行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 4 1. 机器人产业图谱基于大数据及产业链验证的创造性分析 我们认为，机器人行业值得深度挖掘，原因之一为行业顺应我国社会经济发展趋势，潜力空间大；原因之二，海外不乏市值千亿的机器人公司，而国内尚未涌现国际龙头，机会犹在。 机器人行业本质上是以机器替代人工，符合社会进化方向，在我国老龄化问题加剧、劳动力红利逐步消失的现实环境下，产业趋势合乎逻辑。据我国国家统计局数据，我国 65 岁及以上老年人口占比今年来加速攀升，到 2019 年达到了 12.6%。三次产业格局变化之下，制造业人口逐步流失，以汽车制造业为例，尽管我国汽车行业产值是提升的，但汽车从业人员数量在2017H1就达到了历史顶部。机器换人的迫切性日益体现。 图 1：我国65岁及以上老年人口占比(单位：%) 图 2：汽车从业人员平均人数（单位：人） 资料来源：Wind，天风证券研究所 资料来源：Wind，天风证券研究所 由于人口红利拐点相对于发达国家而言出现较迟，我国的机器人行业发展也较为落后，国际化的巨头企业数量有限。以 ABB、发那科、安川、库卡为代表的四大家族机器人企业，市值体量都远远高于我国机器人代表性企业，三者最新的市值分别为 3620、3459、664亿人民币，而国内最大的泛自动化公司汇川技术市值仅为 489亿元、新松机器人仅为 250亿元。 图 3：机器人行业各大公司市值（2020年 2月7日） 资料来源：Wind，Bloomberg，天风证券研究所 然而，机器人产业研究相对较为困难。主要难点在于机器人分类庞杂，每个细分市场空间、所处阶段不尽相同，我们需要找到未来发展机遇最大的赛道。机器人按照功能的不同，可以分为工业机器人、娱乐机器人、家用作业机器人、 教育机器人、医疗机器人、国防安全机器人等等，每个大类之下又可以分为多个小类。我们认为，需要建立一个自上而下的0.002.004.006.008.0010.0012.0014.00人口结构:占总人口比例:65岁及以上年0.00500,000.001,000,000.001,500,000.002,000,000.002,500,000.003,000,000.003,500,000.004,000,000.004,500,000.005,000,000.001999-022000-012000-122001-112002-102003-092004-082005-072006-062007-052008-042009-032010-022011-012011-122012-112013-102014-092015-082016-072017-062018-05汽车制造:全部从业人员平均人数月0.00500.001000.001500.002000.002500.003000.003500.004000.00公司市值（亿元）行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 5 研究体系，即：先筛选出具备成长基础的大类，再细化研究大类中细分小类的行业空间、行业格局、竞争壁垒等问题。 图 4：机器人产业市场细分 资料来源：Ofweek机器人，天风证券研究所 本文将创造性地运用两种研究方式：大数据挖掘分析+产业链验证，相对于传统研究而言，大大降低了对于二手信息的依赖，更多地从一手信息出发去统计、分析及解读。具体方式： 1) 行业分类：我们将机器人分为七大类，分别为工业机器人、家庭作业机器人、娱乐休闲机器人（包含教育类机器人）、国防安全机器人（包含水下机器人）、医疗机器人与专业清洁机器人。我们尽可能地列出这七大细分行业中的企业（536 家）以及其子公司名称； 2) 大数据挖掘：我们在形成企业名单之后，可以利用python技术、互联网舆情分析等，对企业多维度特征进行数据挖掘及统计分析； 3) 分为四大维度，对比分析：我们基于企业发展要素与数据可得性，主要从四个维度进行分析：第一，舆情指数分析，直观判断哪些细分行业受关注（包括政府和社会）最高；第二，公司成立时间，这是一个简单易得的指标，我们认为如果子行业成立时间短的公司占比越低，该子行业越成熟；第三，融资指标，我们汇总统计样本公司的2015-2019年所有融资行为，认为如果子行业融资阶段整体越偏中后期（本文用的是B 轮及 B 轮以上融资占总体融资的比例），行业越成熟；第四，知识产权，我们分析了样本公司2015-2019年的各类专利申请情况，因为机器人公司为典型的技术密集型行业，我们认为专利越集中的行业，成长基础越好。 4) 筛选出成长基础较好的两大类机器人，进行行业分析。通过上述分析，我们可以建立起对机器人七个子行业所处发展阶段的较为立体的认识。我们认为，机器人行业方向确定，投资的难点在于对于其发展节奏的把握，最终希望能够找到具备较为成熟应用场景的细分行业。本文选择了七大类中成长基础较好的两个子行业，进行较为总体性的行业分析，主要包括行业空间、行业成长的驱动因素、竞争格局及产业链图谱。 2. 基于四大维度解析，哪些是正在崛起的潜力方向？ 2.1. 舆情指数视角：细分机器人行业热度谁更高？ 从大类来看，个人/家用机器人指数热度最高，工业机器人次之，专业服务机器人最低。行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 6 我们统计过去一年的机器人行业相关词汇搜索量、搜索集中度及舆论曝光度，编制成舆情指数。其中，词汇搜索量是指：过去一年内各搜索引擎总搜索量；搜索集中度是指：搜索的密集程度，该词汇搜索量是平均分配于一年间或集中于某几个时刻；舆情曝光度是指：搜索结果与搜索词的相关程度。而搜索数据来源于百度、谷歌等搜索引擎指数以及福韵舆情分析系统。根据舆情指数，我们得到三大领域中，个人/家用机器人指数最高，工业机器人次之，专业服务机器人最低。这一结果比较直观地反映出大类机器人的受关注程度，家用机器人的网络受关注度较高可能与其他 To C 销售的属性有关，而工业机器人受关注度高于专业服务机器人可能是由于其应用广泛、行业较为成熟。 我们不仅关注大类机器人，还关注细分机器人领域。具体方法为统计工业机器人、个人/家用机器人以及专业服务机器人词条下细分机器人领域的舆情指数。结果显示： 工业机器人：焊接机器人热度最高、且舆情指数大幅领先，喷涂机器人次之，AGV（自动牵引车机器人）以及码垛、装配等机器人的热度相对较低。我国工业机器人行业发展时间相对较长，码垛及搬运机器人使用量最大，国产化程度高，但门槛较低。焊接机器人在我国使用量位居第二，但国产化程度非常低，2017 年 CRIA 及IFR 披露，国产化率仅为 15.8%。该结果可能说明，焊接机器人作为我国最具成长性的机器人细分领域，正获得更大的关注。 个人/家用机器人：该大类下，娱乐休闲机器人的热度要高于家庭作业机器人。娱乐休闲机器人的功能多为儿童陪伴、早教学习、老人陪伴、语音导航等，而家庭作业机器人的功能主要为室内吸尘、清扫等。然而，由于家庭作业机器人目前功能还相对较为单一，从事该类产品生产的厂商中也有兼顾娱乐休闲类产品的，因而两者也存在一定的交叉性。 专业服务机器人：场地巡检机器人热度最高，医用机器人的热度次之，专业清洁以及国防营救安全类机器人热度偏低。场地巡检类机器人应用于电力、石油管道、城市管廊、工厂等多个场景的巡检及故障排查，由于近年来电力、管廊的无人化巡检需求快速释放，因而该类机器人的应用得到快速普及。 图 5：机器人行业舆情指数热度分析 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 2.2. 成立时间视角：朝阳属性明确，巡检、工业及家庭作业机器人相对成熟 从公司成立时间这个角度，机器人行业朝阳属性明确。我们统计了全样本公司的成立时间，发现机器人行业自2011年后，企业成立数量快速增加，并且在2015年，新成立的企业数量达到了最高峰。2011 年后成立的机器人企业占总体企业数量的 78%，2011 年前成立的行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 7 机器人企业占总体企业数量的23%，也就是说大部分机器人企业成长历史不超过10年时间，是一个尚处在成长期的行业。 图 6：机器人行业公司成立时间分布（单位：个） 图 7：机器人企业占总体企业百分比 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 横向对比细分行业的成立时间分布，我们发现工业机器人、巡检机器人以及家庭作业机器人可能相对较为成熟，而医用、国防安全及娱乐机器人相对更为新兴。我们在这里用到的较为简单的判断依据，认为 2011 年之后公司成立数量占到整体数量的比例越高，该行业越新兴，反之则越成熟。统计结果显示，巡检机器人、专业清扫机器人、工业机器人及家庭作业机器人这几个细分领域可能较为成熟，其 2011 年后成立公司数量的占比分别为63.04%、70%、72.22%及73.33%，低于行业平均水平（77%）。 但是考虑到专业清洁机器人行业的公司数量偏少，2011 年后成立企业数量仅为 13 家，我们认为该细分领域的吸引力可能一直偏低。我们看到而娱乐休闲机器人、国防机器人及医用机器人 2011 年后新成立的公司占比高，因而行业可能处于更早期阶段。 图 8：细分行业2011年之后成立公司数量占比 图 9：细分行业公司样本数量合计 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 2.3. 融资行为：机器人投融资活跃，家庭作业、工业及国防机器人融资阶段偏后期 机器人行业本身为资金密集型及技术密集型企业，因此通过观察该行业的融资活动特征，我们可以得到资金对机器人及细分领域的偏好情况。我们统计了七大领域共家企业 2015至2019年年末期间500+家企业的投融资行为，主要包含：种子轮、天使轮、pre-A轮、A轮、A+轮、pre-B轮、B轮、B+轮、C轮（D轮、E轮）、股权转让、股权融资、众筹融资、战略融资、定向增发、并购重组、pre-IPO、IPO等多融资行为。 整体而言，我们认为机器人行业融资活动较为活跃，2015-2019年早期融资、股权融资偏0204060801001201980 1986 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 2019机器人行业成立年份分布2011年后2011年前63.04%70.00% 72.22% 73.33%77.78% 82.76%93.64%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%80.00%90.00%100.00%2011年后成立的比例020406080100120140工业 娱乐 医用 国防 巡检 家庭 专业清洁合计样本数量行业报告 | 行业深度研究 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 8 多，B轮-E轮融资数量较少。2015年至2019年，机器人行业共发生799次融资行为，整体呈现上升趋势，到2018年当年统计到的机器人融资次数多达205次。B轮以下融资（天使轮、pre-A、A+轮等）占到整体的 53.96%，B轮及以上融资占到 45.91%。在B 轮及以上融资中，股权融资（包括定增、并购、IPO等）占到了36.94%，占到了大多数，而 B轮-E轮投资比例约为9%。 图 10：机器人领域投融资行为次数 图 11：不同融资行为占比 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 2019 年，机器人领域或开始以中后期融资为主。我们统计了历年行业 B 轮及以上融资占当年全体融资数量的比例，用该指标表示行业整体所处的融资阶段，该比例越高，表示行业融资越偏中后期。2015-2018 年，B 轮及以上融资占整体的比例处于 40%-45%之间，而2019年该比例上升到了62.69%。其中，股权融资比例从2016年的24.24%提升到了44.03%，B 轮-E 轮融资比例从 2016 年的 6.21%上升到了 2019 年的 18.66%。为何 2019 年会成为一个转折点？我们认为可能是由于2019年宏观经济景气度低，一级市场投资面临较大压力，天使轮、pre-A及A轮等早期投资的规模开始收敛，在机器人投资领域也开始更加重视具备相对成熟的产品及商业模式的公司。 图 12：B轮及以上融资行为合计及占比（单位：次） 图 13：股权融资合计及占比（单位：次） 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 资料来源：福韵数据，天风证券研究所 横向对比来看，家庭作业及工业机器人的融资阶段明显偏后。家庭作业机器人以B轮及以上融资方式为主，比例达到了65.22%，工业机器人次之，该比例为46.49%。这意味着这两个行业相对偏成熟，一二级市场更热衷于寻找行业中已具备一定成长基础的公司进行投资，且的确存在一定数目的该类型企业供投资。而国防、场地巡检、医用及娱乐休闲机器人的B轮及以上融资方式比例较为近似，均为40%左右；专业清洁机器人最低，仅为31.43%。 图 14：细分行业B轮及以上融资情况合计及占比 104175 1772051380501001502002502015 2016 2017 2018 20192015-2019机器人领域投融资行为次数53.96%45.91%39.97%36.94%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%050100150200250300350400450融资次数（次）44.44% 40.99%40.48%