7成市场靠进口,剩下3成靠组装,中国工业机器人逆袭之路在哪?

大家好,我是观察者网《科工力量》栏目主播冬晓。机器人“Robot”这个词创造至今,已有百年历史。但世界上第一台公认的机器人,unimate,却不是最初想象中的人型,而是一只硕大的机械手臂。你或许要说,这不就是工业机器人吗?没错,它就是现代工业机器人的鼻祖。时至今日,工业机器人已经成为现代化制造业的基石,从有害的喷涂工作到繁重的码垛、也就是俗称的搬砖,工业机器人都可以很好的胜任。那中国的工业机器人发展如何?处于一个什么样的水平呢?

说起“机器人王国”,很多人的第一反应就是日本。早在1985年的筑波世博会上,日本的三井馆、富士通馆、芙蓉馆等展馆中就展示了数十种工业机器人和服务机器人,震撼了世界。当时有合众国际社记者报道中写道:“机器人没法克隆自己,专家这样告诉我们,但参观者,却看到了一些非常接近于此的东西”。 而引起美国记者如此感叹的,正是富士通馆中的发那科系列工业机器人。

和日本展馆的科幻风格相比,当时的中国国家馆更像是历史博物馆,兵马俑和编钟等出土国宝级文物占据显眼位置。这种巨大的落差,也体现在中国参观者的感受里。时年五月,国家科委组织的八百人大型考察团到访筑博,一位考察团的团员在手记中写道:“展示的图景对我国来说还比较遥远”。

对当时已经走在“少子化”进程的日本而言,发展工业机器人无疑有着战略意义,机器人可以代替人工成为工业的基石。依靠强大的技术实力,以及工业机器人的应用规模,彼时的日本获得了“机器人王国”的美誉。而当时的中国工业机器人还只是个宝宝,就在筑波世博会召开的三年前,中国的第一台工业机器人才刚刚落地。

但是中国追赶的速度也是惊人的,根据国际机器人联合会的报告,时至今日,中国以超过日本一倍以上、80万台左右的保有量,牢牢占据着应用规模的世界第一位置,占到全球工业机器人总装机量的三成。这已经是中国连续第8年拿下第一的宝座。每年新增机器人装机量上,中国同样以绝对优势拿下世界第一。根据推测,2021年中国工业机器人存量规模将有望突破100万台。

中国市场为什么会增长这么快?答案呢你可能要笑了,因为中国是工业门类最齐全的国家。虽然这是一句老生常谈,但在工业机器人领域,这就是真理。近年来,工业机器人的主要应用场景,汽车制造,增长接近停滞;去年全球经济更是遭遇疫情重创,但中国对工业机器人的需求却不减反增。这背后正是全工业门类体系下,各行各业需求的爆发,从食品工业、金属加工业到塑料生产、家具制造,几乎所有行业都在寻求工业机器人。

很可惜的是,和芯片行业一样,市场是我们的,但利润大头却不属于我们。根据同一份报告,每年中国新增的工业机器人的7成,来自于业内戏称为机器人“四大家族”的日本安川、发那科,德国库卡和瑞士ABB,国内厂商只能享用剩余的三成。而更要命的是,即便这三成残羹冷炙,中国制造商也不能心安地吃下。其中的大部分利润又通过高价进口的零部件,回到了以“四大家族”为代表的海外巨头手中。以国内工业机器人佼佼者南京埃斯顿为例,其销售净利润率大体在7%左右,而日本公司发那科的平均净利润率高达20%以上。

发那科等海外巨头的惊人盈利能力,不仅在于整机产品的品牌溢价,还来自于关键核心零部件上的垄断利润。以工业机器人主流品类六轴机器人为例,一台主流规格产品出厂成本约为25万人民币,其中减速器的成本就占到三分之一甚至更高,减速器、伺服系统、控制器这三个核心零部件的成本占比合计近七成。

可以说,这三大零部件,是工业机器人领域的“芯片”,也是被“卡脖子”的重灾区。目前,中国约85%的减速器市场、70%的伺服系统市场和超过80%的控制器市场被国外产品垄断,中国工业机器人产业想要真正突围,戴上“机器人王国”的冠冕,必须翻过减速器、伺服系统、控制器这“三座大山”,而其中成本占比最高、国外垄断最严重的减速器,更是产业突围的重中之重。

减速器,是一种由齿轮、蜗杆等机械部件组成的传动装置。工业机器人的应用场景,使其对减速器刚度、精度、稳定度、紧凑度、疲劳强度等性能指标有着很高要求。而旋转矢量减速器,也就是RV减速器,则是工业机器人领域应用最广泛的减速器产品。根据业内经验,每台多轴机器人平均需安装4.5台RV减速器,通常在寿命期内还需维护替换。而日本公司纳博特斯克,是RV减速器领域无可争议的“隐形冠军”,占据RV减速器70%的全球市场份额。

想要打破“卡脖子”并不简单。一个细分市场的新产品形态在诞生早期进入的门槛并不高,但随着产品的成熟和应用,往往形成独特的技术要求,并且与产业链伙伴协同网络,构筑起高深的壁垒。想要打破这种壁垒,必须靠超强度、超常规的投入才能够越过临界点,见到产出。这种投入往往接近甚至超过细分领域的市场规模,从而不具备商业可行性。多年前曾广泛被外界讨论的“圆珠笔头”就是典型的例子。

不信邪的中国企业,不仅圆珠笔头行业有,RV减速器行业也有。2009年,南通振康决定依靠自己的制造能力,搞出属于中国人自己的RV减速器。这家不融资不上市的乡镇企业,把多年积攒的利润盈余掏出大半,投入1.6亿元开始了RV减速器的研发攻关。2015年,振康首批RV精密减速器实现量产,立即被包括“四大家族”在内的机器人整机厂商试用。在独孤求败三十年之后,纳博特斯克第一次遇到了对手。

凭借在RV减速器上的扎实能力,南通振康还与北京卫星制造厂有限公司、北京工业大学等“国家队”共同参与了国家重点研发项目500公斤重载搅拌摩擦焊机器人。按照规划,在3年的测试迭代后,这款机器人将进入商飞公司生产车间,用于C919国产大飞机一体成型等高精度焊接工作,彻底摆脱该类高端特种机器人对国外供应商的依赖。

中国企业懂得研发,也懂得收购。美的,另外一家从中国乡镇走出的企业,把“四大家族”之一的库卡收入囊中,是工业机器人领域的另一项壮举。库卡历史悠久,涉足机器人产业也很早,1973年就研制出全球第一台机电驱动的六轴工业机器人。相对“四大家族”中的其他同行,库卡的机器人业务更加纯粹,主营机器人本体+集成,业务集中在汽车制造领域。

体量适中、业务独立,让库卡成为了一个合适的并购目标。并通过在二级市场上的多次操作,美的迅速成为库卡的第二大股东。但这样的行动显然瞒不住外界,随着持股比例的上升,美的的收购行动受到关注,库卡股价开始飙升,德国政府也介入了。当时德国经济部长甚至公开呼吁欧洲设立安全条款,阻止外商收购有战略性技术的企业。

面对种种困难,美的果断出招,先是开出一个收购高价,让部分反对收购的库卡股东转变立场;德国政府这边,美的给出承诺,维持库卡业务的独立性和管理团队的稳定性;为了避免美国干涉,美的甚至“壮士断腕”,库卡主动剥离了部分美国业务,最终成功完成了这笔收购。

在收购案完成后,由于先期的承诺加上汽车市场的变化,库卡未能给美的带来业绩上的增长,利润率更是一度暴跌。有人质疑,这样的收购值得吗?但他们不明白的是,库卡这样的企业,怎么只能用利润率来衡量?在完成收购后,库卡先后与多家国产机器人厂商达成战略合作;在去年的工博会上,首款由库卡中国自主研发、并在全球销售的机器人正式发布,库卡全面本土化战略,也由此完成了从0到1的跨越。

诚然,和国外的先行者们相比,从产业链到产品技术,国内的工业机器人还有很多不足。但幸运的是,我们拥有着全球最大的机器人市场;更幸运的是,我们还有无数像振康、美的这样的企业。相信随着工业机器人在中国“一骑绝尘”的大规模应用,中国终将会诞生自己“超级明星制造商”;在那个不遥远的未来,那顶“机器人王国”的桂冠,也终将属于中国。

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