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国产伺服面临巨大挑战如何把握新一轮发展机遇

发布时间:2021-04-14 09:30

  新冠肺炎疫情肆虐后,社会经济遭受一定冲击。为了让市场恢复元气,用基建刺激经济运转尤为重要。只不过此基建非彼基建,这次提出的新基建,赋予了数字化、智能化概念。

  新基建能够刺激经济增长,带动制造业的复苏。对于伺服产业来说,是一个巨大的契机。不过如今的市场竞争激烈,国产伺服面临的巨大挑战。西门子、施耐德、松下、安川等众多外资产品,在技术沉淀、市场认可度上比国内伺服产品高出一个段位。那么,新基建浪潮中,国产伺服如何满足下游客户需求,把握这一轮发展机遇?关于这个问题,本文将从三个方面找答案:一是国产伺服具备的优势;二是新基建的市场在哪里;三是国产伺服的竞争条件。

  回顾2011年,伺服行业下游应用占比最高的三个行业分别为机床、纺织机械包装机械,而到2015年,电子设备及工业机器人的应用比占比得到快速增长,机床比例虽然在下降,但作为工业母机仍然保持伺服下游应用占比最高的行业。数据显示,2019年机床、电子设备和工业机器人将成为伺服应用最主要的三大市场,合计占伺服市场总规模比重将达到47.7%。因此,新基建背景下的数控机床、工业机器人是不可缺位的,另外就是新能源车市场的推进,锂电设备带动伺服的市场需求。

  我国数控机床市场方面,2016年数控机床市场规模达到1355亿元,占据全球数控机床消费金额的一半,然而目前我国机床数控化率仍然只有30%不到,并且在高端数控机床领域,有80%以上的设备仍需要从欧美日韩进口。基于数控机床的重要地位,国内明确提出到2025年我国关键工序数控化率水平要从当前的33%提升至64%,数字化研发设计工具普及率要达到84%的目标。

  再回到数控机床的本身,数控机床由一台CNC数控作为控制部件,同时由一套主轴伺服系统控制主轴运动,另外配备2-3个伺服系统控制进给传动以完成精确切削任务。伺服系统作为数控机床的核心部件,国内数控化率的提升,一方面市场的蛋糕也会扩大,一方面需要提升技术水平。

  工业机器人方面,我国已经是全球最大的市场,销量占比达到30%。国内工业机器人市场存在较大增长空间。一是目前国内工业机器人密度还比较低;二是下游需求快速释放,下游的需求与政策推动有关。根据十三五规划显示,到2020年我国工业机器人密度要达到150台/万工人的水平。并且在政策上,到2020年工业机器人核心零部件国产化率要超过50%,工业机器人内部包含一台运动控制器,每个关节处都会配备一套伺服驱动和伺服电机进行电气传动。根据推测,新基建背景下工业机器人产业一旦复苏,将会快速拉大伺服系统市场规模。

  锂电设备上,最近释放两个信号,一是新基建的七大领域中包括了新能源车充电桩建设;二是新能源车政策的调整。为了刺激新能源车市场,一方面,限购城市对新能源车指标放宽,另一方面,对购车补贴政策作出调整。受新政策影响,预计未来一段时间,新能源车的市场占有率会进一步提高,新能源车的动力源以锂电为主,那么市场对锂电设备的需求也会进一步提高。

  谈及国产伺服的优势,先从国产伺服的发展历程说起。我国伺服产品在市场的起步很晚,发展历程也大致分为三个阶段。第一阶段是2005年以前的发展萌芽期,这个阶段市场上的伺服产品,均被外资品牌占据;第二阶段是2005年后,国产伺服进入初步增长期,许多国内的品牌开始诞生,产品性能初步得到市场认可,只不过外资的伺服品牌,依旧占据市场主导地位。第三阶段是2010年之后,国产伺服的性价比逐步提高,在机床、机械等领域开始得到应用,代表性企业有汇川、华中数控、广州数控、埃斯顿等。

  因为国内伺服市场起步晚,在研发技术、市场经验方面跟外资厂商存在一定差距。尽管国产伺服技术存在差距,但仍然保持竞争活力。从实际情况来看,国产伺服的市场占比在20%左右,并且是逐年增加的趋势。一方面,国内厂商不断投入研发,缩短技术上的差距;另一方面,作为“本地佬”,在国内巨大市场面前有着天然的优势,即市场的灵活性以及政策导向。

  首先,国内伺服竞争优势体现在市场空间上。我国已成全球伺服增速最快的市场,国内伺服产品线年,尚处于成长阶段。并且伴随伺服系统逐渐成为工业自动化最重要的控制和执行机构之一,在机床工具、纺织机械、印刷机械和包装机械等领域已经得到广泛应用,同时随近几年工业机器人、电子制造设备等产业的迅速扩张,伺服系统在新兴产业的应用规模增长迅速,整体市场规模增长空间较大。

  其次,国内伺服的竞争有政策上的优势。智能制造是国家的战略目标,核心部件的国产化突破,是自动化领域发展的重中之重。2015年11月,工信部通过数控机床专项“十三五”计划,旨在覆盖《中国制造2025》对数控机床关键技术的急迫需求,提高我国机床行业整体数控化率。2016年4月,工信部又发布《机器人发展规划(2016-2020年)》,具体指出到2020年我国自主品牌工业机器人年产量要达到10万台,六轴及以上工业机器人年产量达到5万台;关键零部件如精密减速机、伺服电机及驱动器的市场占有率要达到50%以上。各省市也陆续颁布指导政策,并提出落实《中国制造2025》的“十三五”规划目标,预计到2020年我国智能制造总产值将超过3万亿元,年均复合增长率约20%。

  再次,国内伺服企业在竞争中具有灵活性优势。相比外资品牌,国内伺服厂商借助本土化优势,能够迅速响应客户的需求,在细分领域推出定制化产品。尤其这细分领域,国内伺服厂商,可以根据机械结构,以及客户使用情况,对伺服产品进行“减配”压缩成本。听到减配,或许一些人会对小编拿起板凳。其实这里的“减配”并非偷工减料,而是去掉客户不需要的功能,从而降低客户的采购成本。这一点,是许多外资品牌无法做到的。

  总体上,国产的伺服产品的技术含量,与外资产品的差距,体现在技术积累、科研人才、供应链管理多个方面。其中有一个重要方面,就是系统集成能力上。前文提到国内伺服在市场发展起步很晚,系统集成经验不足是事实情况。一位伺服驱动器研发人士透露,国产伺服与外资品牌的主要差距,体现在系统集成能力方面,但是只要市场给国产伺服厂商更多的尝试机会,按照国内的发展速度,系统集成能力的差距很快得到缩小。

  整个伺服产业市场环境来看,近两年的发展并不顺利,前期是整体经济低迷导致市场下滑,并且2019年的伺服电机价格一路走低。进入2020年,疫情的发生冲击整个产业供应链。尽管疫情期间口罩机设备需求猛增,一定程度缓解伺服系统市场低迷的状态,但是疫情冲击着整个制造业,其他应用领域对伺服的需求,呈现一定的萎缩状态。

  这场空前的危机中,新基建出台为恢复市场经济提升了信心。假如市场回归了,国产伺服能否进一步提升整个市场的占有率?

  事实上,我国伺服(含台湾地区)系统市场国产品牌渗透率只有20%,以西门子、博世力士乐为代表的欧美品牌基本垄断大型伺服市场,以松下、安川和三菱为代表的日系品牌以中小伺服为主。国产伺服方面,根据统计显示,2017年市场占有率为22.3%,到2018年增至25%。其中台湾地区厂商业绩普遍下滑,内地的汇川、埃斯顿为代表的伺服厂商,在纺织、锂电、工业机器人、电子、物流多个领域市场份额显著提升,呈现出迅速增长的态势。

  业内分析人士认为,国内的伺服产品目前已具备与外资品牌竞争的必要条件。分析人士指出,伺服发展路径可以跟低压变频器的发展轨迹相比较。我们都知道低压变频器自2000年开始经历十年技术积累,并在2011年开始迅速崛起,市场上国产化渗透从2010年的17.7%,增长至2018年的31.5%。推究其原因主要有四点:一是政策推动下游需求释放;二是低压变频器主要下游应用市场局面打开;三是国产品牌具有明显的价格优势和降价空间;四是国产品牌低压变频器技术实力已经与外资品牌差距较小。

  以上变频器的四个条件,伺服市场也完全具备。尤其是价格和服务优势上,国内伺服厂商有巨大优势。根据德意志银行的报告显示,目前我国自动化设备相比日本、欧美相比,价格优势分别为15%、30%,并且能够很灵活的为下游客户提供定制化服务。业内人士表示,国产伺服的技术水平正在逐步缩小,主要的技术差距,还是体现在编码器IGBT上,这两点实现国产化的难度,远比伺服本身要难处许多。如果一家企业的原材料供应链是成熟的,那么产品的竞争力会进一步提升。

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