国产替代加速:
弧焊机器人国产份额有望提升至38.5%
近几年,随着对一般工业的应用渗透,国内焊接机器人市场发展迅猛。据高工机器人产业研究所(GGII)数据显示,2021年中国市场焊接机器人系统集成市场规模为210.4亿元,同比增长22.68%。GGII预计,到2026年,中国市场焊接机器人系统集成规模将有望超过400亿元,CAGR约为15%。
国内焊接机器人市场规模不断攀升的背后,却是外资主导国内焊接机器人市场,国产焊接机器人则处于长期追赶状态。近3年来,在国产焊接机器人厂商主要聚焦的弧焊领域,国产份额呈现出持续提升态势。
对此,卢瀚宸也表示,2018年以后,弧焊机器人呈逐年持续增长态势,尤其是2021年,国产替代效应逐步显现。
据GGII数据显示,2021年中国市场弧焊机器人销量4.16万台,同比增长29.60%,系弧焊机器人销量首次突破4万台。其中,国产占比从2020年的29.42%上升至36.42%。
今年上半年,受宏观经济影响,工业机器人市场增速略有下行,焊接机器人亦开始承压,Q3市场略有回暖,预计2022全年的国产弧焊机器人份额有望提升至38.5%。
由此,在中国市场应用的焊接机器人也形成了三大派系,即日系、欧系和国产,其中日系品牌主要有安川、OTC、松下、发那科、那智不二越、川崎等;欧系品牌包括德国的KUKA、CLOOS,瑞士的ABB、意大利的COMAU及奥地利的IGM等;国产品牌则包括埃斯顿、卡诺普、华数机器人、埃夫特、钱江机器人、配天机器人、新时达、图灵机器人、柴孚机器人、尔必地、藦卡、九众九、倍可机器人等。
下游应用机会:
新能源汽车、锂电池成重点领域
从系统集成角度来看,过去几年,焊接系统集成的大部分份额是以汽车市场为主,尤其是新能源汽车版块,过去很多集成商也是在汽车行业里成长起来。
GGII数据显示,2021年中国焊接机器人应用于汽车行业的占比为34.74%,在健身器材、五金家具等金属加工制造业和其他通用工业的自动化程度仍然较低,随着其他通用工业自动化升级改造的推进,其焊接机器人潜在应用市场空间巨大。
而焊接机器人的系统集成,也开始从汽车行业往机械、船舶、一般工业等行业渗透和延伸,但总体来看,纯焊接系统集成业务能够达到10亿规模的企业在全国较稀有,绝大部分厂商的体量还是集中在1亿以下,乃至5千万以下,这是众多长尾市场所看到的系统集成生意。
那么,未来焊接机器人的下游机会在哪里?
卢瀚宸认为新能源汽车、锂电池以及钢结构领域,都存在着巨大的焊接机器人应用空间,其表示:“新能源是当前市场的一大热门,比如锂电池,我们近期调研发现,部分储能电池厂商今年的业务呈现出3-4倍的增长态势,这会是接下来的热门赛道。”
此外,新能源汽车和动力电池作为增量市场,未来将对自动化设备,包括对焊接机器人产生巨大拉动,具有强确定性。另外,钢结构相对来说是传统但需求量巨大的市场,整体市场对焊接机器人的需求空间在8万台以上的水平。两轮车市场未来的需求量也是在1.5万台的水平。
具体来看,新能源汽车的轻量化对续航和能耗有比较大的影响,譬如汽车重量降低10%,能耗效率可提升6-8%,续航里程可增长5.5%。随着新材料应用的增加,未来可能会造成以点焊为主的工艺慢慢减少,但当前焊接依然占据重要地位。
比如特斯拉,ModelY后地板由70多个零部件合为1个大铸件,焊点由700多个减少到50个,重量降低30%,成本降低40%。但不同的车型,它的材质和工艺也有极大差异,其中对连接的技术也会有很大影响,比如激光焊、点焊、弧焊都是需要的工艺,只是涉及到不同的材质、场景。
动力电池方面,从整体的生产情况来看,焊接主要是在中道和后道,以激光焊为主。具体如下:
中道工艺:极耳的焊接(包括预焊接)、极带的点焊接、电芯入壳的预焊、外壳顶盖密封焊接、注液口密封焊接等;
后道工艺:包括电池PACK模组时的连接片焊接,以及模组后的盖板上的防爆阀焊接等。
在动力电池生产过程中,从电芯制造到PACK组装,焊接都是一道非常重要的制造工序。动力电池结构包含多种材料,如钢、铝、铜、镍等这些金属可能被制成电极、导线或是外壳。因此,无论是一种材料之间或是多种材料之间的焊接,也无论是智能化,还是效率,都对焊接工艺提出了更高的要求。
除此之外,焊接机器人也需要更多创新技术的加持,无论是视觉、软件、工艺包,还是传感器,都为焊接智能化带来了比较大的质的飞跃。譬如,3D视觉已从搬运分拣等简单应用向焊接、切割等强工艺领域加速渗透。
对此,卢瀚宸也披露了一组相关数据,2021年搭载3D视觉的工业机器人数量7100套左右,其中焊接机器人渗透率为13.38%;预计到2025年3D视觉+工业机器人数量有望达到60000套,届时3D视觉在焊接机器人的渗透率有望达到16.7%。
诸多创新技术与产品正在与焊接机器人构成新的生态,在智能化和数字化焊接的大趋势下,能够“焊动未来”的厂商必定是拥抱新技术的厂商,从这个方面看,中国焊接机器人还有很长的路要走。
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