一、全球機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

一是技術發(fā)展趨勢。跨行業(yè)技術融合不斷深化。數(shù)字技術是典型的通用目的技術，在國民經(jīng)濟各行業(yè)獲得廣泛應用并推動應用該技術的行業(yè)發(fā)生深刻變革，機器人產(chǎn)業(yè)也不例外。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代數(shù)字技術的日益成熟，數(shù)字技術在機器人產(chǎn)業(yè)的深度應用成為可能。5G技術憑借高速率、低時延、大連接的特點，將工業(yè)機器人接入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，使其成為工業(yè)智能制造體系不可分割的部分。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將機器人的工況數(shù)據(jù)實時傳輸，可以檢測工業(yè)機器人的運行狀態(tài)，分析工作效率，研判和預警潛在故障。人工智能技術則可以顯著增強機器人的功能，使機器人具備感知、決策等能力。此外，機器人還與激光雷達、衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)（GIS）、虛擬現(xiàn)實、認知科學、生物技術、新材料技術等新興技術越來越緊密地結(jié)合在一起，形態(tài)不斷豐富、功能持續(xù)增強。

加速云化和智能化轉(zhuǎn)型。在新一代數(shù)字技術的賦能下，機器人向著云化、智能化的方向發(fā)展。云化意味著機器人本體終端只需要利用邊緣算力處理需要實時處理的小規(guī)模數(shù)據(jù)，大規(guī)模的數(shù)據(jù)處理放在云端進行，存儲、計算等系統(tǒng)資源按需調(diào)用，由此可以減少存儲、計算資源在機器人硬件上的負荷，使機器人變得輕量化、低能耗，還可以降低機器人的使用成本，更好地促進機器人的普及。此外，連接到云端的機器人之間還可以更方便地進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度控制和機器人之間的協(xié)同工作。智能化意味著機器人獲得一定的在復雜場景下自主解決問題的能力，依托于知識圖譜數(shù)據(jù)庫、在應用場景數(shù)據(jù)中進行訓練習得的算法，機器人具備了全域感知、智能決策、準確執(zhí)行等能力。智能化的機器人能夠感知理解環(huán)境變化，并自主地對環(huán)境變化作出快速、準確的決策和響應。借助于人工智能技術的發(fā)展與融合，服務機器人在自然語言理解、場景識別、推理認知等方面取得了明顯進步。未來機器人將愈加智能和靈活，從單一感知向全域感知、從感知智能向認知智能、從單機智能向集群智能的方向演進。

二是市場應用趨勢。人機協(xié)同水平持續(xù)提高。早期的工業(yè)機器人按照事先設定的程序獨立開展工作，特別是在工業(yè)場景下的一些重型機器人，為了保護工人的安全，被限定在封閉的環(huán)境下工作，工作環(huán)境與人隔離開來。盡管機器人的技術水平在不斷提高，甚至在人工智能的加持下獲得極大拓展，但是仍然無法完全替代人類的工作。在人工智能領域有一個著名的“莫拉維克悖論”：機器可以完成對人類來說難度很大甚至無法完成的任務，但是許多對人類很簡單的工作，機器人卻很難做到。因此，如果能夠?qū)崿F(xiàn)機器人與人的協(xié)同工作，將發(fā)揮二者各自的優(yōu)勢，使生產(chǎn)效率得到顯著提高。服務機器人直接面對的對象就是人，在與人接觸的過程中，不但不能對人類的人身安全造成傷害，而且必須要能夠理解人類的指令。隨著觸覺、力覺、機器視覺、語音識別等傳感器、人工智能技術的發(fā)展及其與機器人的融合，機器人可以感知人的位置、動作，理解人的指令，從而實現(xiàn)人機協(xié)同、人機共融；在工業(yè)領域，機器人與人可以在同一空間共同執(zhí)行生產(chǎn)任務；在生活領域，機器人可以近距離為人類提供各種服務。

應用場景不斷拓展。早期的機器人主要應用在工業(yè)領域，替代工人的重體力勞動或從事高精度、惡劣環(huán)境下的工作，主要應用在汽車制造、船舶制造、化工、3C電子等產(chǎn)業(yè)，從事搬運、上下料、焊接、噴涂等工作。近年來，工業(yè)機器人的應用領域開始擴展到裝配、打磨、拋光等高精度、高靈敏度的場景。除了在工業(yè)領域的應用，服務機器人、特種機器人也在快速發(fā)展。在服務機器人領域，隨著視覺、壓力等各種傳感器的應用、控制算法的優(yōu)化以及人工智能技術的發(fā)展，機器人的智能水平大幅提升，已經(jīng)進入清潔服務、教育娛樂、家庭陪伴、迎賓導購、送餐等日常生活。在特種機器人領域，隨著功能、外在形態(tài)和制動方式不斷進步，應用場景不斷拓寬，機器人在物流配送、應急救援、醫(yī)療手術、深海探測、空間探索、國防等場景下獲得廣泛應用。特別是防疫需求以及日常生活中對“無接觸”的需要，推動特種機器人的應用場景快速增加、市場規(guī)模需求快速擴大。根據(jù)國際機器人聯(lián)合會（IFR）的數(shù)據(jù)，2017年—2021年間，工業(yè)機器人市場規(guī)模從163億美元增長至175億美元，年均增速僅為1.8%；而服務機器人市場規(guī)模從66億美元增長至172億美元，年均增速達到27.1%，特種機器人市場規(guī)模從38億美元增長至82億美元，年均增速達到21.2%。可以看到，服務機器人的增速遠遠超過工業(yè)機器人的增速。隨著核心技術的進一步成熟和成本的進一步下降，服務機器人有望成為機器人產(chǎn)業(yè)增速最快、所占份額最大的領域，也將成為全球機器人產(chǎn)業(yè)競爭的焦點。此外，機器人技術也在向生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)工具滲透，“機器人化”的智能裝備和工具日益普及。

新型商業(yè)模式不斷涌現(xiàn)。機器人產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)的商業(yè)模式是機器人制造企業(yè)將產(chǎn)品賣給用戶，從而獲得收入。但是在這種模式下，一些資金、技術實力不強的企業(yè)特別是中小企業(yè)缺少購買資金，也沒有能力進行機器人安裝后的保養(yǎng)、維護和應用開發(fā)。近年來，“機器人即服務”（Robot-as-a-Service，RaaS）的商業(yè)模式應運而生。在這種模式下，機器人制造企業(yè)向用戶提供機器人租賃、代運營、一體化解決方案等服務。用戶可以根據(jù)需要靈活租用機器人，并且獲得機器人制造企業(yè)提供的增值服務，顯著降低了機器人使用的資金和技術門檻，從而實現(xiàn)機器人的快速部署和制造業(yè)生產(chǎn)線的智能升級。機器人制造企業(yè)也因此降低了市場推廣難度，加快了業(yè)務發(fā)展和營收增長。隨著數(shù)字技術與機器人的進一步融合以及機器人應用場景的拓展，將會有更多新型商業(yè)模式出現(xiàn)。

三是產(chǎn)業(yè)競爭趨勢。各國加強戰(zhàn)略布局。國際金融危機后，世界主要國家高度重視先進制造業(yè)的發(fā)展，提出一系列振興制造業(yè)、促進制造業(yè)回流、發(fā)展先進制造業(yè)的戰(zhàn)略。機器人作為制造業(yè)的關鍵支撐技術和制造業(yè)智能化的重要推動力，更是成為各國產(chǎn)業(yè)政策關注的焦點。2018年美國國家科學技術委員會發(fā)布的《美國先進制造業(yè)領導戰(zhàn)略》，提出5大領域15項需要開發(fā)和掌握的新制造技術，其中就包括先進工業(yè)機器人。2022年2月，美國國家科學技術委員會發(fā)布新一版《關鍵和新興技術清單》也包括了自主系統(tǒng)和機器人的內(nèi)容。歐盟委員會2020年發(fā)布的《歐洲工業(yè)新戰(zhàn)略》將機器人作為對未來歐洲工業(yè)具有戰(zhàn)略性的關鍵使能技術。2021年法國政府投資8億歐元發(fā)展機器人產(chǎn)業(yè)，其中一半資金用于推動新一代數(shù)字技術與機器人的深度融合。機器人是日本“社會5.0”戰(zhàn)略的重要支撐技術，日本政府一直非常重視加強機器人及相關技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2021年日本科技政策研究所發(fā)布的《2021科技創(chuàng)新白皮書》提出，到2050年，通過人工智能與機器人的共同進化，實現(xiàn)自主學習、行動、與人共生的機器人。

企業(yè)加大投資力度。機器人產(chǎn)業(yè)的良好前景吸引了大量投資和新市場主體進入。一是傳統(tǒng)機器人企業(yè)不斷向產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸、拓寬產(chǎn)品線、應用新技術和創(chuàng)新商業(yè)模式；二是一批新興機器人企業(yè)切入傳統(tǒng)機器人企業(yè)尚未關注到的細分市場。這些新生力量憑借不同于在位者的技術優(yōu)勢，實現(xiàn)產(chǎn)品、商業(yè)模式和應用場景的創(chuàng)新；三是一些科技企業(yè)跨界進入機器人領域，例如特斯拉、小米分別發(fā)布Optimus和CyberOne人型機器人，亞馬遜收購掃地機器人公司iRobot，商湯科技推出“元蘿卜SenseRobot”AI下棋機器人。由于這些科技企業(yè)具有很強的數(shù)字科技能力特別是人工智能技術，它們的機器人產(chǎn)品也充分利用在人工智能領域的積累，具有更高的智能化水平。例如，特斯拉Optimus采用了特斯拉電動汽車中使用的完全自動駕駛系統(tǒng)FSD，并利用Dojo超級計算機進行神經(jīng)網(wǎng)絡自動訓練，實現(xiàn)了自動駕駛技術、人工智能技術與機器人技術的深度融合。小米CyberOne同樣包含了深度視覺、環(huán)境語義識別與語音情緒識別等功能模組。

二、中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

市場規(guī)模持續(xù)增長。近年來，中國機器人市場一直保持快速增長勢頭。2017年至2021年間，工業(yè)機器人銷售額從46億美元增加到75億美元，年均增長13.0%；服務機器人銷售額從12億美元增加到49億美元，年均增長42.2%。中國工業(yè)機器人和服務機器人銷售額占全球比重分別從2017年的28.2%和18.2%提高到2021年的42.9%和28.5%。未來，隨著下游需求市場的擴大，工業(yè)機器人發(fā)展將持續(xù)向好，預計2023年市場規(guī)模將達99億美元。

要素稟賦變化、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、老齡化和生活水平提高等因素將推動中國機器人應用市場規(guī)模繼續(xù)保持快速增長勢頭。一是中國工資水平的快速提升推動“機器換人”。為了維持在勞動密集型產(chǎn)業(yè)和加工制造環(huán)節(jié)的綜合成本優(yōu)勢，“機器換人”成為不少中國制造企業(yè)的選擇，也是政府大力推動的方向。有數(shù)據(jù)測算，企業(yè)投資一個6軸焊接機器人，一年左右就可收回成本。盡管2020年中國工業(yè)機器人密度達到246臺/萬名工人，約為世界平均水平的兩倍，但工業(yè)機器人具有較大的市場空間。二是中國產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需要。中國政府大力推動農(nóng)業(yè)、制造業(yè)、服務業(yè)等各行業(yè)抓住數(shù)字經(jīng)濟帶來的發(fā)展機遇，利用數(shù)字技術賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，增強創(chuàng)新能力、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、提升用戶服務，從而增強產(chǎn)業(yè)國際競爭力。機器人是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要生產(chǎn)設備，隨著中國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化升級的深入推進，其市場需求將會繼續(xù)增長。三是適應人口老齡化的需要。根據(jù)第七次人口普查數(shù)據(jù)，中國60歲及以上人口占總?cè)丝诒戎剡_到18.7%，其中65歲以上人口占比13.5%。需要加快開發(fā)和利用機器人提供老年人陪伴、護理、康復等工作。四是生活水平不斷提升的要求。收入水平的提高帶來人們閑暇時間價值的提升、對高水平醫(yī)療服務的需求，由此產(chǎn)生對家庭服務、教育娛樂、手術機器人等服務機器人的需求增長。據(jù)國際機器人聯(lián)合會預測，中國工業(yè)機器人、服務機器人銷售額在2024年將分別達到115億美元和102億美元，明顯快于全球增速。

創(chuàng)新能力穩(wěn)步提升。中國機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成較為完整的全產(chǎn)業(yè)鏈體系，核心零部件和整機研發(fā)、制造能力不斷增強。2011年之后，美國、德國、日本、韓國等傳統(tǒng)機器人強國的專利申請量年增長率僅在2%—3%左右，而中國機器人專利申請量進入快速增長軌道。2011年—2020年間，中國機器人產(chǎn)業(yè)累計申請專利20.1萬項，占全球?qū)＠暾埧偭康?5.9%。中國本土企業(yè)在精密減速器、高性能伺服驅(qū)動系統(tǒng)、智能控制器、智能一體化關節(jié)等關鍵技術和部件領域的技術進步明顯，在信息感知與導航、多任務規(guī)劃與智能控制等核心共性技術領域取得突破，仿生感知與認知、電子皮膚等前沿技術領域取得原創(chuàng)性成果。中國機器人產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)出一批機器人行業(yè)的專精特新“小巨人”企業(yè)。代表性的企業(yè)包括諧波減速器領域的綠的諧波，RV減速器領域的南通振康、雙環(huán)傳動，伺服電機領域的匯川技術、合川科技，電機控制器領域的新松機器人、新時達、華中數(shù)控等。

黨的二十大報告指出：“堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設全局中的核心地位。”機器人作為先進制造業(yè)的核心技術、滿足人民群眾日益增長的美好生活需要的重要支撐技術，是中國科技創(chuàng)新的重要方向。隨著國家持續(xù)加大基礎研究和產(chǎn)業(yè)共性研究的支持，企業(yè)研發(fā)投入和市場拓展力度的不斷加大以及數(shù)字科技等新興領域技術與機器人技術的深度融合，中國機器人產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力將繼續(xù)提升，逐步縮小與傳統(tǒng)機器人強國的差距，甚至在服務機器人、專用機器人等細分領域取得全球領先地位。

國際地位不斷增強。在國內(nèi)市場擴大的同時，中國機器人產(chǎn)業(yè)也在快速成長。2016年中國工業(yè)機器人產(chǎn)量7.2萬套，2020年達到21.2萬套，年均增長31%，2021年達到36.6萬套，同比增長44%。2021年服務機器人產(chǎn)量921.4萬臺，比上年增長49%，特種機器人產(chǎn)量也在穩(wěn)步增長。中國機器人產(chǎn)業(yè)不僅覆蓋了包括工業(yè)機器人、服務機器人、特種機器人及其主要細分領域的廣泛產(chǎn)業(yè)門類，而且形成了包括上游研發(fā)設計，中游減速機、伺服系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、芯片等核心零部件制造，下游整機制造與系統(tǒng)集成開發(fā)在內(nèi)的完整且自主的產(chǎn)業(yè)鏈條。中國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一方面得益于全球領先機器人企業(yè)在中國的布局，同時也受到中國本土企業(yè)快速發(fā)展的推動，涌現(xiàn)出一批工業(yè)機器人新勢力，如并聯(lián)機器人領域的李群自動化、勃肯特，協(xié)作機器人領域的節(jié)卡機器人、遨博智能，移動機器人領域的斯坦德機器人、極智嘉、迦智科技等。

本土機器人企業(yè)的快速成長主要得益于兩方面的因素：一方面，規(guī)模大且異質(zhì)性的國內(nèi)市場。中國機器人市場銷售額世界第一且保持高速增長態(tài)勢，這為國內(nèi)機器人企業(yè)的發(fā)展提供了市場機會。更重要的是，中國機器人市場需求表現(xiàn)出與傳統(tǒng)市場的巨大差異。

一是工業(yè)新需求快速增長。2011年，工業(yè)機器人應用行業(yè)分布分別為：汽車產(chǎn)業(yè)占36%，電子電器占23%，金屬機械占8%，橡膠塑料占6%，食品飲料占3%；到2020年，電子電器占37%，汽車產(chǎn)業(yè)占27%，金屬機械占14%，橡膠塑料占6%，食品飲料占4%，其中電子電器行業(yè)份額比2011年提高14個百分點，超過汽車行業(yè)成為工業(yè)機器人應用最多的領域。中國是全球最大的信息與通信技術（ICT）制造業(yè)基地和產(chǎn)品出口國，手機、筆記本等3C電子產(chǎn)量超過全球的一半。中國新能源汽車、動力電池、光伏等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高速增長，在產(chǎn)品制造和使用環(huán)節(jié)大量使用機器人。在這些新興領域，世界機器人巨頭并不具備明顯優(yōu)勢。

二是工業(yè)市場需求的多樣性。中國擁有齊全的工業(yè)門類、相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，同時企業(yè)發(fā)展水平具有多層次性，這就形成了中國工業(yè)領域機器人應用場景的豐富性和對產(chǎn)品、解決方案的差異化需求。目前，工業(yè)機器人的應用已擴大到焊接、噴涂、拋光打磨、涂膠、上下料、去毛刺、搬運、碼垛、裝配、分揀、包裝、檢測等廣泛領域。

三是服務機器人市場快速發(fā)展。在家庭服務、物流配送、老年看護、醫(yī)療服務等領域?qū)C器人的需求快速增長，這些領域是競爭相對不充分的“藍海”，發(fā)達國家機器人企業(yè)尚未形成絕對的領先優(yōu)勢，為后發(fā)國家和后發(fā)企業(yè)的進入提供了機會。

另一方面，國內(nèi)機器人企業(yè)能力的差異性?？鐕镜哪芰εc中國國內(nèi)異質(zhì)性的市場需求不完全匹配，同時它們主要關注高端市場，難以覆蓋中國國內(nèi)豐富的應用場景特別是差異化的利基市場需求。相比之下，中國機器人企業(yè)更加熟悉國內(nèi)市場需求、具有更低的成本，一些初創(chuàng)公司可以從規(guī)模不大的利基市場或者系統(tǒng)集成等技術壁壘相對較低的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)切入。同時，中國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)達，人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術居于世界前列，通過推動數(shù)字技術與機器人的融合，可以創(chuàng)新產(chǎn)品、服務與商業(yè)模式，形成中國機器人企業(yè)的差異化優(yōu)勢。中國各行業(yè)數(shù)實融合和智能化轉(zhuǎn)型的深入推進、服務機器人更廣泛地進入家庭和各服務行業(yè)，帶動國內(nèi)機器人市場持續(xù)增長。隨著國產(chǎn)機器人企業(yè)技術創(chuàng)新能力的提升，能夠更好地服務國內(nèi)市場，同時國際競爭力的提高也有助于開拓“一帶一路”沿線國家乃至發(fā)達國家市場，由此帶動中國機器人產(chǎn)業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)格局中的地位攀升。

三、推動中國機器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議

盡管中國機器人產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)市場、創(chuàng)新能力、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和國際地位等方面不斷提升，但技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量特別是關鍵基礎零部件的穩(wěn)定性與可靠性以及高速、高精、重載等高端整機產(chǎn)品方面與發(fā)達國家尚存差距。中國機器人產(chǎn)業(yè)應發(fā)揮國內(nèi)市場規(guī)模大、數(shù)字經(jīng)濟發(fā)達等優(yōu)勢，抓住機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇，加強科技創(chuàng)新能力，在補齊產(chǎn)業(yè)基礎短板的同時在新興領域鍛長板，推動機器人產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平提升和國際競爭力的提高。

第一，大力增強產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力。依托大學、研究院所、新型研發(fā)機構、骨干企業(yè)等加強對機器人系統(tǒng)開發(fā)、操作系統(tǒng)、輕量化設計、多機器人協(xié)作等共性技術的研發(fā)，提高減速器、伺服電機、驅(qū)動器和控制器等關鍵零部件的技術水平、質(zhì)量和穩(wěn)定性，增強產(chǎn)業(yè)基礎能力。鼓勵關鍵核心零部件企業(yè)、機器人本體及整機企業(yè)、一體化解決方案企業(yè)針對新市場需求開發(fā)新產(chǎn)品、創(chuàng)新商業(yè)模式。支持數(shù)字科技、新材料、腦科學等機器人互補技術的研發(fā)創(chuàng)新，推動機器人領域的倫理道德規(guī)范建設，為新一代機器人產(chǎn)品的發(fā)展打好基礎。

第二，推動產(chǎn)業(yè)跨界融合發(fā)展。支持機器人研發(fā)機構、生產(chǎn)制造企業(yè)與數(shù)字技術研發(fā)機構、數(shù)字科技企業(yè)開展合作，推進機器人與5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、擴展現(xiàn)實等數(shù)字技術深度融合，開發(fā)云化和智能化的機器人新產(chǎn)品，提高機器人的感知、認知和協(xié)同工作能力。在孵化器加速器建設、融資服務等方面提供支持，鼓勵支持機器人領域的科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，促進具有跨界融合基因、融合數(shù)字技術與機器人的科技初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展。積極推動農(nóng)業(yè)、采掘業(yè)、制造業(yè)等實體經(jīng)濟部門建設產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、進行數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型，為智能機器人的使用提供市場支撐。

第三，積極拓展新市場新場景。在勞動密集型產(chǎn)業(yè)實施“機器換人”行動，支持企業(yè)積極應用機器人進行生產(chǎn)設施、設備的技術改造升級。開展工業(yè)機器人應用的試點示范，支持工業(yè)機器人企業(yè)圍繞新興細分行業(yè)和新興場景開發(fā)新產(chǎn)品、新模式。鼓勵機器人企業(yè)圍繞家庭、醫(yī)療、公共服務等領域快速增長的需求，融合數(shù)字技術開發(fā)娛樂休閑機器人、養(yǎng)老陪護機器人、手術機器人、人形機器人等新產(chǎn)品。支持產(chǎn)學研用合作，開發(fā)深海探測、深空探索、極地科考、國防軍工等領域的特種機器人產(chǎn)品，并推動先進技術在工業(yè)機器人、服務機器人產(chǎn)業(yè)的應用。

第四，加強國際技術和產(chǎn)業(yè)合作。推進貿(mào)易和投資自由化便利化，積極吸引全球領先機器人企業(yè)在中國設立生產(chǎn)基地、研發(fā)中心。推動中國機器人研發(fā)機構、制造企業(yè)和服務企業(yè)加強與國外機構在技術研發(fā)、標準制定、科技交流等方面的國際合作。支持機器人龍頭企業(yè)加強在機器人領先國家開展投資，設立海外研發(fā)中心。鼓勵機器人企業(yè)加大海外市場開拓力度，推動工業(yè)機器人、服務機器人進入國際市場。

原文來源  全球技術地圖