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09月13日

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

作者 : admin | 分类 : 科技产品 | 超过 5 人围观 | 已有 0 人发表了看法
原标题:2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

随着计算机视觉、机器学习、智能语音等多种智能算法技术的进步,机器人行业也将实现飞速的发展。

近三十年来,人工智能获得了迅速的发展,基于人工智能技术的各种产品如雨后春笋般出现。机器人是人工智能得以应用于多样化领域的重要载体。短期来看,人工智能技术助力于制造业中自动化与柔性化生产的推行,从而促进工业机器人在高端制造业领域的广泛应用;长期来看,未来人工智能最大的应用市场将出现在服务机器人领域,面对远比当前工业生产复杂的环境,服务机器人对人工智能技术的要求更高更全面,市场空间更加巨大。

智能机器人产业链涵盖芯片、传感器等核心零部件,图像、语音、语义等AI技术,机器人操作系统,以及上层产品应用几大环节。具体来看,我国智能机器人产业链主要分为上游——底层硬件,中游——技术支持,下游——产品及应用三大环节,智能机器人产业链全景图谱如下:

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析 ▲资料来源:中商产业研究院整理

按照国际机器人联盟(International Federation ofRobotics,IFR)的分类,机器人一般分为工业机器人和服务机器人,工业机器人一般用于制造业生产环境,而服务机器人一般用于生活等非制造业环境。服务机器人与工业机器人的明显区别在于,工业机器人的工作环境都是已知的,而服务机器人所面临的工作环境绝大多数都是未知的。因此,在技术性能方面,相比工业机器人对运行精确度的重视,服务机器人更侧重于对环境的感知能力和人机交互能力。相应地,服务机器人在硬件方面,对传感器及其相关的电子元器件性能要求较高;软件方面,则依赖于人工智能技术的发展。

目前,我国智能机器人领域企业可大致分为两类:技术类公司和产品类公司。2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

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▲资料来源:中商产业研究院整理

一、产业链上游底层硬件市场分析

(一)AI芯片

人工智能芯片是人工智能发展的基石;是驱动智能产品的大脑;是数据、算法、算力在各类场景应用落地的基础依托。“无芯片不AI”的观念已经深入人心,成为业界共识。随着人工智能产业的持续高速发展,AI在智能安防、无人驾驶、智能手机、智慧零售零售、智能机器人等几大行业不断落地。

就国内而言,目前我国的人工智能芯片行业发展尚处于起步阶段。随着大数据的发展,计算能力的提升,人工智能近两年迎来了新一轮的爆发。数据显示,2017年中国人工智能芯片市场规模达到33.3亿元,同比增长75%;预计2020年市场规模将进一步增长,达到75.1亿元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲资料来源:中商产业研究院整理

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲资料来源:中商产业研究院整理

(二)伺服电机

伺服电机是智能制造业的重要装备,其作用是将输入的电压信号(即控制电压)转换成轴上的角位移或角速度输出,在自动控制系统中常作为执行元件,所以伺服电动机又称为执行电动机,其最大特点是:有控制电压时转子立即旋转,无控制电压时转子立即停转。

伺服系统是实现自动化行业中实现精确定位、精准运动必要途径。伺服系统可以使系统终端执行机构的位置、速度、转矩等输出参数准确地跟随输入量变化。由控制层面的控制器、驱动层面的伺服驱动和执行层面的伺服电机,辅之编码器组成。按照功率大小目前可以分为小型伺服、中型伺服和大型伺服系统。大型伺服是指系统功率大于5KW,主要用于驱动重型机械设备。中型伺服是指功率介于1KW和5KW之间,在OEM市场得到广泛应用。小型伺服是指系统功率小于1KW,主要应在在中低端OEM市场。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

现阶段我国伺服电机行业正处于成长期,行业技术创新十分活跃,并逐渐紧密结合计算机、互联网等信息技术发展。在专利方面,据知识产权局数据显示,2019年我国伺服电机行业相关专利申请量为8340项,与上一年相比有所下降。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:SooPat、中商产业研究院整理

目前伺服电机可以分为直流和交流伺服电动机两大类。由于工业机器人和新能源汽车等下游行业发展速度迅猛,近年来,我国伺服电机的市场规模增长较快。2019年全国伺服电机行业市场规模约为135亿元,同比增速达到10%以上。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中商产业研究院整理

(三)传感器

传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并将检测感受到的信息,按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、计量、存储等要求。传感器在工业4.0时代扮演着十分重要的角色。传感器是物联网技术的最底层和最前沿,对物联网产业发展有着十分重要的意义。随着物联网信息处理和应用服务等产业的发展,物联网行业市场规模迅速扩大。据数据显示,“十二五”期间物联网市场年复合增长率达到25%。按照年复合增长率24%来计算,预计到2020年,中国物联网的整体规模将达2.2万亿元。

物联网产业快速发展,市场前景广阔。在此背景下,传感器市场的也得到进一步增长。据数据显示,2017年我国传感器市场规模为1815亿元,在2018年突破2000亿元。到了2019年,传感器扩大应用范围,市场规模进一步扩大,初步测算规模达2310亿元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中商产业研究院整理

传感器市场前景广阔,国内企业纷纷布局其中。目前,我国传感器上市企业多达66家,主要集中在长三角区域。此外,珠三角区域、京津地区、中部地区分布相当。据统计,长三角区域传感器上市企业占比达38%,有企业25家;珠三角区域占比17%,有企业11家;中部地区同样占比17%,有企业11家;京津地区占比15%,有企业10家;东北地区占比3%,有企业2家。

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▲数据来源:中商产业研究院整理

二、产业链中游技术市场分析

(一)计算机视觉

计算机视觉是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉,并进一步做图形处理,使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。作为一个科学学科,计算机视觉研究相关的理论和技术,试图建立能够从图像或者多维数据中获取“信息”的人工智能系统。

计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。它的主要任务就是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息。随着提高预测精度,降低数据标注成本的不断发展,计算机视觉能够识别信息的种类从最初的文字信息,到人脸,人的体态识别,以及各种不同的物体。识别精度也从最初的1:1对比,到1:N比对,以及M:N的动态监控。除了提高算法精度以外,提高数据标注的效率也是计算机视觉公司重要的课题之一。

据IDC数据显示,2019年全年中国计算机视觉应用市场达14.56亿美元,市场增长来源于安防、城市大脑等领域,人脸识别的应用空间也已呈现出较高的渗透。中商产业研究院测算,预计到2020年底,中国计算机视觉应用市场规模将达18.9亿美元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:IDC、中商产业研究院整理

计算机视觉市场格局来看,商汤、旷视、云从以及依图仍主导市场。在商汤旷视云从依图四小龙的整体份额之外,海大宇在AI+安防市场的份额也显著增长。在质检、巡检方向,百度、华为、阿里、腾讯以及以创新奇智为代表的创业公司也在崛起。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲资料来源:IDC

(二)机器学习

机器学习是人工智能的关键技术,一些企业在开源框架、库、模型上开发应用,一些企业在自研机器学习算法模型。目前,机器学习仍然是2019-2020年热点,但受限于数据资源就绪度、数据科学家人才储备,目前落地应用规模并不大。根据IDC数据显示,2019年我国机器学习市场规模约2.05亿美元。

从市场格局来看,目前第四范式市场份额遥遥领先,另外美林数据、九章云极分别在部分行业体现出显著优势。BATH则在公有云以及线下部署两方面发力。同时,市场也不断有新的挑战者进入:如聚焦于驱动金融智能决策的氪信科技、星云Clustar、探智立方等。

(三)智能语音

伴随着人工智能的快速发展,中国在智能语音领域发展也是十分迅速。智能语音消费者业务主要通过硬件出售及相关互联网增值服务获利,而企业级和公共级业务则主要有两类合作模式:一是技术平台输出模式,将通用技术能力封装为SDK或API,下游客户或生态中的开发者使用时向技术提供方支付一定费用,当然为了促进生态的快速发展,一些平台如华为HiAI、百度语音技术采取面向开发者免费的策略;二是切入传统行业,提供解决方案(含核心设备),这种情形下涉及智能语音企业与传统行业集成商或最终客户进行定制化、深度合作。

随着智能语音应用产业的拓展,市场需求增大,预计2020年中国智能语音市场规模将进一步加速扩增。数据显示,预计到2020年,中国智能语音解决方案形式业务规模将达63亿元,技术平台输出形式业务规模将达29.2亿元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:iResearchInc.、中商产业研究院整理

根据IDC数据显示,2019年全年中国语音语义应用市场达1224.9百万美元。除了智能家居等消费级产品普及带来的机会之外,智能客服、法庭庭审语音转文字,贡献了较大的市场规模。在疫情之前,在工业领域已经有语音机器人部署到生产环境,疫情之后不仅是工业领域,政务服务领域的语音机器人、传统行业企业的语音机器人也将有较高的市场增长空间。另外,NLP、AI数字员工、RPA的发展,一定程度上也将重塑AI应用场景。

整体市场格局方面,科大讯飞依然占据领先地位但市场份额有所下滑,思必驰等创企凭借差异化优势依然占据一定的市场份额,而百度、阿里、华为、腾讯等厂商也开始在这一市场占有一席之地。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲资料来源:IDC

三、产业链下游产品及应用市场分析

(一)工业机器人

工业机器人较早服务于汽车工业,是目前应用范围最广、应用标准最高、应用成熟度最好的领域。随着信息技术、人工智能技术的发展,工业机器人逐步拓展至通用工业领域,其中以3C电子自动化应用较为成熟。金属加工、化工、食品制造等领域,工业机器人的使用密度逐渐提升。

当前,我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显,工业机器人需求依然旺盛,我国工业机器人市场保持向好发展,约占全球市场份额三分之一,是全球第一大工业机器人应用市场。据IFR统计,我国工业机器人密度在2017年达到97台/万人,已经超过全球平均水平,预计我国机器人密度将在2021年突破130台/万人,达到发达国家平均水平。经初步统计,2019年我国工业机器人市场规模达到57.3亿美元,到2020年,国内市场规模进一步扩大,预计将突破60亿美元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中国电子学会、中商产业研究院整理

(二)服务机器人

随着新一代信息技术快速发展和互联网的快速普及,以2006年深度学习模型的提出为标志,人工智能迎来第三次高速发展。与此同时,服务机器人的应用场景不断拓展,带动服务机器人市场规模快速增长。

我国服务机器人的市场规模快速扩大,成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。随着人口老龄化趋势加快,以及医疗、教育需求的持续旺盛,我国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间。2019年我国服务机器人市场规模约22亿美元,同比增长约33.1%,高于全球服务机器人市场增速。随着停车机器人、超市机器人等新兴应用场景机器人的快速发展,到2020年我国服务机器人市场规模有望接近30亿美元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中国电子学会、中商产业研究院整理

目前,国内服务机器人市场中,家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场占比靠前。这三类服务机器人品种在日常生活中的普及率较高,家庭、商场、银行、医院等地方都是常见的应用场景。未来,随着技术不断提升,医疗机器人使用的范围将更加广;而随着消费群体的多样化,机器人价格也将进一步下降,家用服务机器人、公共服务机器人的消费市场扩大。

其中,初步测算2019年我国家用服务机器人、医疗服务机器人和公共服务机器人市场规模分别为10.5亿美元、6.2亿美元和5.3亿美元,家用服务机器人和公共服务机器人市场增速相对领先。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中商产业研究院整理

(三无人驾驶汽车

自动驾驶是一种融合多种学科和技术的复杂应用,有望成为开启一个新时代的核心应用场景。在刚刚过去的2019年,自动驾驶行业从风口逐渐下沉,资本投资也渐渐趋于理性,集中在几家头部企业中。有调查显示,受制于技术限制,中国大部分自动驾驶车辆产品还处于L3级,距离L4和L4以上的高级驾驶等级的“量产”还有差距。2020年,在5G和车联网的帮助下,通过5G+边缘计算,自动驾驶面临落地的可能性大大增加。未来伴随着人工智能、大数据、云计算等技术的综合应用、汽车智能程度提升、5G网络逐步普及以及车路协同设备与技术进一步成熟,自动驾驶将逐级走向成熟。

自动驾驶对芯片算力有很高的要求,而受限于时延及可靠性,有关自动驾驶的计算不能在云端进行,因此终端推理芯片升级势在必行。根据丰田公司的统计数据,实现L5级完全自动驾驶,至少需要12TOPS的推理算力,按照Nvidia PX2自动驾驶平台测算,差不多需要15块PX2车载计算机,才能满足完全自动驾驶的需求。

数据显示,2016年全球无人驾驶汽车规模约达40亿美元,市场发展空间还很大。到2021年,预计全球无人驾驶汽车市场规模将达70.3亿美元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中商产业研究院整理

从国内来看,此前在中国汽车工程学会发布的“节能与新能源汽车技术路线图”中就有提到,至2020年,汽车产业规模将达3000万辆,驾驶辅助/部分自动驾驶车辆的市场占有率将达50%;力求高度或完全自动驾驶汽车在2021年到2025年能够上市;2026年到2030年,每辆车都应采用无人驾驶或辅助驾驶系统,无人驾驶汽车热潮袭来。据预测,2020年中国智能驾驶行业市场规模将超1700亿元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中商产业研究院整理

目前,自动驾驶上游系统解决方案逐渐形成英伟达与英特尔-Mobileye联盟两大竞争者。除了上述两大主力汽车芯片竞争方,百度虽然与英伟达合作密切(Apollo开放平台从数据中心到自动驾驶都将使用英伟达技术,包括TeslaGPU和DRIVEPX2,以及CUDA和TensorRT在内的英伟达软件),却也采用Xilinx的FPGA芯片加速机器学习,用于语音识别和汽车自动驾驶。

(四)无人机

近几年,中国无人机市场正在快速发展,目前,无人机已广泛应用于航拍、农业、植保、微型自拍等领域,未来还将在载人载货、应用救援、巡航测绘等场景发挥更大的作用。

截至2019年底,全行业无人机拥有者注册用户达37.1万个,全行业注册无人机共39.2万架。2019年,全行业无人机有效驾驶员执照67218本。2019年,参与民航局无人机云交换系统的无人机飞行小时共有12125万小时。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:民航局、中商产业研究院整理

根据工信部发布的《工业和信息化部关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》指出:到2020年,民用无人机产业持续快速发展,产值达到600亿元,年均增速40%以上。到2025年,民用无人机产值达到1800亿元,年均增速25%以上。产业规模、技术水平、企业实力持续保持国际领先势头,建立健全民用无人机标准、检测认证体系及产业体系,实现民用无人机安全可控和良性健康发展。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中商产业研究院整理

工业无人机是指作为一种高效便捷的辅助手段来替代原有工具以服务于各行各业的日常工作中的无人驾驶的航空器。随着政府利好政策的持续出台,中国工业无人机市场进入健康发展期,应用场景不断拓展,市场需求将持续攀升。2019年,我国工业无人机市场规模超58亿元。未来,工业无人机行业增长速度仍将保持在高位,到2020年行业规模将超85亿元。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲数据来源:中商产业研究院整理

机器人概念股汇总一览

为了更好的了解智能机器人产业链布局情况,中商产业研究院特整理机器人概念股相关企业名单。

2020年中国智能机器人产业链全景图上中下游市场深度分析

▲来源:中商产业研究院整理

注:以上信息仅供参考,如有遗漏与不足,欢迎指正!

更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国智能机器人产业市场前景及投资机会研究报告》,同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。

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