2024年全球及中国工业机器人控制器及伺服系统行业发展现状分析及未来市场发展趋势研究预测-中金企信发布

报告发布方：中金企信国际咨询《工业机器人控制器市场发展趋势预测及重点企业市场份额占比分析报告（2024版）-中金企信发布》

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1、工业机器人控制器行业运行态势分析：工业机器人的核心零部件主要由控制系统、伺服系统及减速器构成，是自动化产线的核心环节之一。

控制器是工业机器人的“大脑”，其接收操作指令后进行运动轨迹规划，向伺服系统的驱动器发送控制信号。经历多年的发展，全球工业机器人控制器厂商较多，外资企业主要是发那科、库卡、ABB、安川电机、爱普生、科控（KEBA）和贝加莱（B&R）等；国内生产工业机器人控制器的企业有埃斯顿、新松机器人、固高科技、埃夫特、新时达、广州数控、新睿电子和华成工控等。

从市场需求来看，随着制造业向高度自动化和智能化转型的推进，对工业机器人控制器的需求正快速增长。尤其是在汽车、电子、食品加工和制药等行业，对于提高生产效率、降低成本和保证产品质量的需求促进了工业机器人控制器的广泛应用。

从应用领域来看，应用范围的扩大也是当前全球工业机器人控制器发展的一个显著特点。除了在传统的制造业领域外，工业机器人控制器正逐步进入建筑、农业、医疗、服务业等非传统领域。在这些领域，控制器需要适应更加复杂和多变的操作环境，这推动了对更加智能和适应性强的控制技术的研发。

工业机器人控制器行业发展趋势：工业机器人控制器行业的发展趋势体现在技术创新、集成化、智能化和网络化几个关键方面，这些趋势共同推动着工业机器人系统的性能提升和应用场景的拓展。

1）技术创新与性能提升：随着计算能力的提高和算法的进步，工业机器人控制器正在变得更加强大和高效。新一代控制器将利用先进的处理器和高速通信技术，提供更快的响应时间和更高的控制精度，使机器人能够执行更复杂的任务。

2）集成化发展：工业机器人控制器正向更高程度的集成化发展，不仅集成了驱动和控制功能，还整合了视觉处理、运动规划和安全管理等多种功能。这种一体化的解决方案简化了系统架构，降低了成本，并提高了系统的稳定性和可靠性。

3）智能化与自学习能力：借助人工智能和机器学习技术，工业机器人控制器正在变得更加智能。它们能够根据环境变化和操作经验自我优化操作策略，实现自适应控制。这种自学习能力使得机器人能够更好地适应复杂多变的工作环境。

4）网络化与云连接：随着工业物联网（IIoT）的发展，控制器正越来越多地通过网络连接到云平台和其他设备。这使得远程监控、诊断和数据分析成为可能，进一步提高了生产效率和维护便捷性。云连接还促进了协作机器人（Cobots）和移动机器人的集成应用，为新型自动化解决方案提供了基础。

5）国产自主品牌的核心零部件竞争力持续提升：近年来我国工业机器人呈现高速发展态势，自2013年起，中国已经成为全球最大的工业机器人市场，工业机器人本体出货量增长带动国产核心零部件企业稳步发展。在三大核心零部件当中，控制器产品在软件方面的响应速度、易用性、稳定性方面相较于外资企业仍稍有差距，硬件平台在处理性能和长时间稳定性方面已经与国外产品水平相当。

2、伺服系统行业发展概况和趋势：伺服系统是指以位置、速度、转矩为控制量，能够动态跟踪目标变化从而实现自动化控制的系统，是实现工业自动化精密制造和柔性制造的核心技术，属于高端工业自动化控制设备。由于具备定位精度高、动态响应快、稳定性好等性能特点，在对位置精度要求较高的行业中得到广泛应用，目前已普遍应用于机床工具、纺织机械、电子制造设备、医疗设备、印刷机械自动化生产线、机械手及各种专用设备等。

伺服系统可以分为通用伺服系统和专用伺服系统，其在市场规模、产品技术、应用领域等方面存在差异。在市场规模上，通用伺服市场规模较大，根据统计数据，2020年我国通用伺服系统市场规模达到164.38亿元，专用伺服系统市场规模达到37.28亿元。

在产品技术上，专用伺服需要基于不同行业的应用需求提供专业化产品，通用伺服需要使其产品在不同行业应用领域内均保持高水平运作，两者在产品技术路线上各有侧重；在应用领域上，通用伺服下游应用领域较广，包括包装、物流、3C电子、锂电池、机器人、木工、激光等，专用伺服下游应用领域包括风力发电、矿山机械、缆车索道、电梯等。从自主化率来看，通用伺服自主化率较低，不及50%，外资品牌占据主要市场，国内厂商通过持续研发实现逐步追赶。专用伺服系统自主化水平较高，自主化率高达85%以上，汇川技术、北京超同步等国产品牌占据主要市场份额。

（1）全球伺服系统行业发展现状：伺服系统的发展经历了由液压、气动到电气的过程，其中电气伺服系统根据所驱动的电机类型分为直流和交流伺服系统。

20世纪50年代，直流伺服电机实现了产品化并开始应用，但其存在机械结构复杂维护工作量大等缺点；20世纪70年代后期到80年代初期，集成电路、交流可变速驱动技术的发展使得交流伺服系统逐渐成为主导产品；20世纪80年代以来，由于电机永磁材料制造工艺的发展以及其性价比的日益提高，永磁交流伺服驱动技术有了突出发展。

随着交流伺服电机技术的成熟，交流伺服系统在国外得到快速发展，并涌现出松下、安川、三菱、西门子、博世力士乐、伦茨、施耐德等知名品牌，其中，日本品牌以良好的性价比和较高的可靠性占据了我国较大的市场份额，在中低端设备市场中具有优势，而欧美品牌凭借较高的产品性能在高端设备中占据优势。2024年全球伺服控制市场规模预计达152.40亿美元，由于全球人力成本普遍上升，制造业向工业自动化发展的趋势明显，将极大推动市场对伺服系统的需求，预计全球伺服系统市场规模将于2029年达214.50亿美元。

（2）我国伺服系统行业发展现状：我国的伺服系统产业起步较晚，2000年以后随着国内中高端制造业不断发展，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造高质量和高精度的目的，这一需求促使国内伺服系统市场呈现快速增长趋势。根据数据，2022年、2023年我国通用伺服系统市场规模分别为222.61亿元、213.48亿元，并预计将于2025年突破250亿元大关。

我国伺服系统市场主要分为日韩品牌、欧美品牌和国产品牌三大阵营，由于需要的技术水平较高，伺服系统市场一直为外资品牌主导。近年来，国内厂商通过引进、消化吸收国际先进技术等举措，不断加强伺服系统相关的技术研发和生产能力，国产伺服系统的产品质量和技术水平不断提升，并逐渐在国内市场中取得一定的份额，但与国际知名企业相比，其在整体性能、可靠性上仍存在一定差距。根据统计数据，2022年，中国通用伺服系统在中国市场份额主要占比如下：汇川技术21.5%、西门子10.5%、松下8.0%、安川7.7%、三菱7.5%、台达6.1%、禾川科技3.4%、信捷电气2.6%、其他32.7%。2023年我国通用伺服市场中汇川、西门子、安川分别以28.2%、10.4%、8.4%的市场份额位列前三；整体来看，2023年国内厂商在伺服领域市占率为55.0%，较2022年的39.3%，增加15.7%，自主化率提升显著。

随着我国3C电子、机器人、光伏、纺织机械、包装机械等下游应用领域的快速增长，各行各业在生产制造活动中越来越多地需要使用伺服系统来实现产品制造高质量和高精度的目的，这带动了国内伺服系统整体市场需求的增长。国内厂商凭借性价比、服务快速等优势，逐步改变了原有的外资品牌主导的市场格局，并在部分细分市场上表现出明显的竞争优势。未来，随着工业机器人行业的深化、工业自动化程度的进一步提升和智能制造的深入推进，伺服系统市场将会出现新一轮快速增长，尤其伴随着国产伺服技术研发水平的不断提升，国产伺服系统自主化的步伐将会加快，内资品牌在伺服系统的崛起之势将愈发明显。

（3）伺服系统行业发展趋势：在全球伺服系统行业的发展中，三个关键趋势尤为凸显，这些趋势不仅代表了行业的技术前沿，也是推动行业未来增长的主要力量。

1）智能化与自适应控制：伺服系统的智能化是目前发展的核心，体现在采用先进控制算法、人工智能和机器学习技术来实现自我优化和自适应控制。这种智能化的伺服系统能够在没有人工干预的情况下自动调整参数，以适应生产过程中的变化，提高效率和精确度。智能伺服系统的实现，意味着更高的生产灵活性和更低的运营成本，对于应对复杂多变的生产需求具有重要意义。

2）集成化与模块化设计：伺服系统的集成化与模块化设计是响应快速变化市场需求的有效策略。通过将伺服电机、驱动器和控制器等关键组件集成在一体，可以显著简化机械设计和安装过程，降低系统的整体复杂性和成本。同时，模块化设计支持按需定制和快速扩展，增强了系统的灵活性和可维护性，为客户提供了更为灵活的解决方案。

驱控一体化是指将伺服系统中的驱动器与上位机控制器集成在一起，实现缩小体积、减轻重量和提高性能的目的。驱控一体化集成可在有效提高伺服系统灵活性、可靠性的同时降低成本，使伺服系统在更短的时间内完成复杂的控制算法，通过共享内存即时传输更多的控制、动态信息，提高内部通信速度。近年来，中外企业都相继推出驱控一体化产品，一体化集成不局限于驱动器与控制器间的集成，同样也适用于驱动器与电机。传统的运动控制器、伺服驱动器、伺服电机可两两结合集成，用一体化集成的思路实现结构的简化以及效率的提高。

3）高性能化和精密控制：高动态响应能力、快速精准定位是伺服系统的核心竞争力。高性能伺服驱动和电机能够满足复杂加工、高速自动化装配线和精密定位的需求。随着芯片运算能力和集成度的提升、编码器技术的升级，电机控制算法、自适应算法均能不断优化，伺服系统的性能也在稳步提升。