我國伺服系統(tǒng)市場發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

我國伺服系統(tǒng)市場發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

——伺服系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用伺服系統(tǒng)是使系統(tǒng)終端執(zhí)行結(jié)構(gòu)根據(jù)控制指令實現(xiàn)包括位移、轉(zhuǎn)速和力矩等維度動作的設(shè)備總稱。由控制層面的控制器、驅(qū)動層面的伺服驅(qū)動和執(zhí)行層面的伺服電機，輔之編碼器組成。它決定了自動化機械的精度、控制速度和穩(wěn)定性，因此是工業(yè)自動化設(shè)備的核心。伺服系統(tǒng)原理圖資料來源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理伺服由控制層控制器、驅(qū)動層伺服驅(qū)動和執(zhí)行層電機組成資料來源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理伺服控制系統(tǒng)各部分的功能描述資料來源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理伺服系統(tǒng)目前有兩種分類方式，分別是按照系統(tǒng)功率大小和末端執(zhí)行機構(gòu)種類分類。按照功率大小目前可以分為小型伺服、中型伺服和大型伺服系統(tǒng)。小型伺服通常指功率小于1KW的產(chǎn)品，主要應(yīng)用于工業(yè)機器人、電子制造、紡織包裝設(shè)備等小型機械；中型伺服功率范圍在1-7.5KW，多應(yīng)用于銑床、注塑機等領(lǐng)域；大型伺服系統(tǒng)功率大于7.5KW，主要用于驅(qū)動重型機械設(shè)備。按照目前伺服市場銷售情況分析，小型伺服應(yīng)用快速提升，占比達(dá)到45%，主要原因是近年來3C行業(yè)快速上漲；中型伺服由于近年來機床行業(yè)等傳動設(shè)備制造業(yè)低迷的影響，市場規(guī)模在37%左右；大型伺服系統(tǒng)占比相對穩(wěn)定，在18%左右。我國伺服系統(tǒng)產(chǎn)品市場份額占比資料來源：mir，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理按系統(tǒng)功率大小分類及主要應(yīng)用資料來源：mir，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理按照末端執(zhí)行機構(gòu)種類劃分，伺服系統(tǒng)可以分為液壓、氣動和電氣三類。20世紀(jì)50年代以前，主要使用液壓伺服系統(tǒng)；隨電氣控制技術(shù)發(fā)展，50年代出現(xiàn)直流伺服系統(tǒng)并開始在機械設(shè)備上逐步普及應(yīng)用；隨德國Rexroth公司1978年正式推出MAC永磁交流伺服電機和驅(qū)動控制系統(tǒng)，交流伺服系統(tǒng)開始出現(xiàn)。20世紀(jì)80年代，交流伺服系統(tǒng)開始大范圍普及；90年代隨著電子控制技術(shù)的升級，伺服系統(tǒng)的控制技術(shù)逐漸從模擬信號控制向數(shù)字信號控制技術(shù)升級，從而提高了伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。隨著電氣化和數(shù)字化的發(fā)展，國產(chǎn)伺服也經(jīng)歷了從液壓、氣動到電氣的轉(zhuǎn)變過程，目前應(yīng)用最為廣泛的是電氣伺服系統(tǒng)。其中交流同步伺服已經(jīng)成為高精度伺服系統(tǒng)的主流產(chǎn)品。伺服系統(tǒng)按照末端執(zhí)行機構(gòu)種類劃分資料來源：mir，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理——我國伺服市場處于成長期我國伺服系統(tǒng)產(chǎn)品市場相對國外發(fā)展較晚，發(fā)展歷程大致可以分為三個階段，第一階段為2005年以前的發(fā)展萌芽期，具體來講最早在70年代，伺服系統(tǒng)首先被應(yīng)用于國防科技、軍工等高端制造行業(yè)，隨后在80年代，伺服系統(tǒng)開始在一些高端民用制造中得到嘗試；第二階段是2005年以后的初步增長期，隨著制造強國等戰(zhàn)略的提出，我國制造業(yè)水平得到很大提升，伺服系統(tǒng)在我國高端制造業(yè)中得到大范圍應(yīng)用，同時國產(chǎn)伺服品牌開始誕生，產(chǎn)品性能初步得到市場認(rèn)可，但外資品牌伺服系統(tǒng)仍占絕對主導(dǎo)地位；第三階段是2010年前后進入進口替代期，國產(chǎn)伺服系統(tǒng)性價比逐步提高，在機床、機械等領(lǐng)域進入加速進口替代階段。目前我國伺服市場仍處于成長階段，增長空間較大，且已成為全球伺服增速最快的市場。我國伺服產(chǎn)品真正普及應(yīng)用時間僅有13年，尚處于成長階段，且伴隨伺服系統(tǒng)逐漸成為工業(yè)自動化最重要的控制和執(zhí)行機構(gòu)之一，在機床工具、紡織機械、印刷機械和包裝機械等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，同時隨近幾年工業(yè)機器人、電子制造設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的迅速擴張，伺服系統(tǒng)在新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用規(guī)模增長迅速，整體市場規(guī)模增長空間較大?！S下游行業(yè)對高精密設(shè)備需求的不斷提升，我國伺服系統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)范圍在擴大，重心在轉(zhuǎn)移。之前伺服系統(tǒng)應(yīng)用最廣泛的行業(yè)集中在機床、紡織機械和包裝機械三類，目前伺服系統(tǒng)的下游應(yīng)用領(lǐng)域在不斷開拓，應(yīng)用行業(yè)重心也從紡織包裝等傳統(tǒng)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移至電子設(shè)備制造、工業(yè)機器人等新興領(lǐng)域，體現(xiàn)了伴隨產(chǎn)業(yè)升級和制造業(yè)改革，社會需求和政策利好方向的變化。國內(nèi)伺服控制下游應(yīng)用資料來源：HIS，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理——選取幾家典型的從事伺服系統(tǒng)業(yè)務(wù)的公司作統(tǒng)計，被選公司17年伺服系統(tǒng)部分業(yè)務(wù)合計收入同比增長57%，其中市占率較高的企業(yè)增長更快，行業(yè)集中度有所提高，收入前三家占比由73%提升至76%，匯川無論是規(guī)模還是增速均領(lǐng)跑國內(nèi)品牌，另外匯川的23位編碼器屬于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先地位，僅次于安川最高端的24位。2017年典型9家伺服上市企業(yè)收入增速資料來源：wind，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理——伺服系統(tǒng)進口替代進入加速階段伺服系統(tǒng)作為保持生產(chǎn)工藝精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)，提高其國產(chǎn)化率水平是保障中國智造發(fā)展進程的核心。目前伺服系統(tǒng)市場進口替代空間仍然較大。我國伺服系統(tǒng)市場國產(chǎn)品牌滲透率低，以西門子、博世力士樂為代表的歐美品牌基本壟斷大型伺服市場，以松下、安川和三菱為代表的日系品牌以中小伺服為主，在國產(chǎn)品牌中匯川和埃斯頓處于領(lǐng)先位置。認(rèn)為伺服系統(tǒng)目前已經(jīng)具備進口替代加速的必要條件。伺服的發(fā)展路徑可以跟低壓變頻器的發(fā)展軌跡進行比較。低壓變頻器在經(jīng)歷了2000年到2010年十年的積累之后，在2011-2013年期間本土品牌迅速崛起，國產(chǎn)化滲透率從2010年的17.7%增長至2013年的30%，增長幅度接近70%。究其原因主要有四點：一是政策推動下游需求釋放。2011-2013年是我國“十二五”規(guī)劃落實的關(guān)鍵時點，在“十二五”規(guī)劃中明確提出對工業(yè)制造裝備升級和節(jié)能環(huán)保的推廣。受益于相關(guān)政策拉動，我國低壓變頻器的需求空間得以釋放；二是低壓變頻器主要下游應(yīng)用市場局面打開。低壓變頻器最主要應(yīng)用下游為電梯，2010-2013年我國電梯市場保持高速增長，主要得益于2010年“四萬億”投資。且2000年以后國產(chǎn)電梯品牌開始崛起，充分保證了國產(chǎn)低壓變頻器的需求空間；三是國產(chǎn)品牌具有明顯的價格優(yōu)勢和降價空間。根據(jù)2010年西門子和英威騰的變頻器價格信息，同等類型產(chǎn)品國產(chǎn)品牌價格僅是國外品牌的40%-60%左右，而英威騰變頻器的毛利率水平還能維持在40%以上，也就是說國產(chǎn)品牌還能有40%左右的降價空間，則國產(chǎn)品牌價格最低可以達(dá)到國外品牌24%-36%的水平。四是國產(chǎn)品牌低壓變頻器技術(shù)實力已經(jīng)與外資品牌差距較小。根據(jù)《變頻世界》對變頻器下游用戶的市場調(diào)研結(jié)果顯示，有18%的客戶表示愿意由進口品牌轉(zhuǎn)向國產(chǎn)品牌，僅有3%的客戶表示希望從國產(chǎn)品牌轉(zhuǎn)向進口品牌，表明當(dāng)時國產(chǎn)低壓變頻器的技術(shù)水平正在逐步被客戶所接受。而以上四點必要條件在當(dāng)前的伺服市場全部具備：《中國制造2025》對伺服發(fā)展給予大力政策支持，《中國制造2025》將伺服系統(tǒng)列為智能制造重點突破的核心部件，并給予相關(guān)公司及項目大量資金補貼；伺服下游主要市場需求即將放量，根據(jù)我們對2018年工控下游市場的判斷，伴隨制造業(yè)的全面回暖和產(chǎn)業(yè)升級的持續(xù)進行，電子制造設(shè)備、數(shù)控機床和工業(yè)機器人對伺服系統(tǒng)的需求將逐步釋放；國內(nèi)伺服產(chǎn)品價格優(yōu)勢已經(jīng)凸顯，根據(jù)德意志銀行的報告，目前我國自動化設(shè)備相比于日本有15%的價格優(yōu)勢，相比于歐美有30%的價格優(yōu)勢，同時以匯川為例，其2016年伺服系統(tǒng)的毛利率水平在45%以上，疊加政府補貼之后毛利率可以達(dá)到50%，結(jié)合公司凈利率水平，產(chǎn)品大致還有46%左右的降價空間，也就是說國產(chǎn)品牌價格最低可以達(dá)到日系品牌46%，歐美品牌38%的價格水平，其經(jīng)濟性已經(jīng)得以凸顯。國產(chǎn)伺服產(chǎn)品與外資企業(yè)的技術(shù)差距正在逐漸縮小。根據(jù)對經(jīng)銷商的調(diào)研，國產(chǎn)伺服產(chǎn)品與外資企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)差距還是存在的，但差距正在不斷縮小。目前國產(chǎn)伺服產(chǎn)品性能已經(jīng)能夠覆蓋70-80%的需求場景，同時國產(chǎn)品牌在售后服務(wù)響應(yīng)速度、經(jīng)銷渠道鋪設(shè)等方面的優(yōu)勢又在某種程度上能夠彌補自身在技術(shù)上的短板。伺服系統(tǒng)當(dāng)前具備低壓變頻器國產(chǎn)化率大幅提升時期的四大條件資料來源：公開資料，立鼎產(chǎn)業(yè)研究中心整理同樣，伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化滲透率的提升路徑可以參考國產(chǎn)低壓變頻器的發(fā)展歷史。2016年伺服系統(tǒng)的