1、什么是工業機器人伺服系統？

伺服系統是工業自動化的重要組成部分，是自動化行業中實現精確定位、精準運動的必要途徑。在結構組成方面，伺服系統由伺服驅動器、伺服電機、反饋裝置（編碼器）三大部分構成。按執行元件分為液壓伺服系統、電氣伺服系統和氣動伺服系統，目前應用最為廣泛的是電氣伺服系統。

伺服系統分類

工業機器人伺服系統中，電機主要采用永磁同步交流伺服電機；伺服驅動主要以總線通訊形式實現對位置、速度和轉矩單元的控制；編碼器主要采用多圈絕對值編碼器。

2、伺服系統市場概況

從市場情況來看，2018年交流伺服系統市場規模增速下滑明顯，而工業機器人用伺服系統的需求規模逐年增加，且工業機器人專用伺服占交流伺服系統市場比重逐年上升。

GGII數據顯示，2018年交流伺服系統市場規模69.42億元，同比增速3.93%；其中，用于工業機器人領域的交流伺服系統，2014-2018年，市場規模從9.96億元增至21.50億元，占交流伺服系統總市場規模的比重從17.54%增長至30.97%。

工業機器人用伺服系統作為機器人重要的核心零部件之一，隨著機器人市場前景看好，機器人用伺服系統將在交流伺服市場規模比重中逐漸上升。GGII預計，至2023年，機器人用伺服系統市場占比將提升至40%以上，市場規模達41.0億元。

工業機器人用伺服系統市場規模及占比情況預測(單位：%，億元)

數據來源：高工產研機器人研究所（GGII）

3、競爭格局

目前，工業機器人用伺服主要分為日系、歐系和國產三大類。

日系代表廠商主要有安川、三菱、山洋、松下、富士、多摩川等；

歐系代表廠商主要有西門子、施耐德、博世力士樂、ABB、科爾摩根等；

國產代表廠商主要有匯川、臺達、埃斯頓、禾川、華數、翡葉動力、儒竟等。

一直以來，中國工業機器人伺服系統市場均由外資主導，外資廠商占據中高端的市場份額，國產份額雖逐年提升，但市場份額依然偏小。GGII統計數據顯示，2018年國產工業機器人用伺服系統市場占比為22.34%，絕大部分市場份額仍由外資占據。

工業機器人用伺服國產市場份額（單位：%）

數據來源：高工產研機器人研究所（GGII）

4、技術對比

在產品尺寸方面，歐系產品強調高度集成化，體積較日系、國產的更小。

在動力輸入方面，歐系伺服產品多以交流三相240V級別電壓作為驅動系統的動力電源，且使用共直流母線技術；而日系和國產產品多以交流三相220V，且都屬于單體獨立型結構。

在動力輸出方面，國產、日系、歐系伺服的輸出功率大體相同；

在運動控制性能方面，西門子的產品具備2kHz的速度環頻率響應能力，安川為1.5kHz，多摩川和匯川則都為1.2kHz。歐系產品優勢更為明顯，尤其在要求高速度和精度領域；日系伺服產品的穩定性較好，可以滿足大部分應用領域的需求，尤其是小功率電機，性價比優勢明顯；國產伺服與外資尚存在一定的差距，主要體現在高低速防振動方面。

工業機器人伺服產品參數對比

數據來源：公司產品手冊 高工產研機器人研究所（GGII）整理

5、總結與研判

2018年年底工信部開展《工業強基工程重點產品、工藝“一條龍”應用計劃》，其中，機器人用伺服系統作為應用項目選擇之一，將有利于推動相關企業在伺服系統領域的研究及應用。

盡管國產伺服電機、驅動等取得了一定突破，但與外資尚存在一定的差距，主要體現在下游接受度與產品核心性能上，核心零部件的突破不是一朝一夕的事，從長遠來看，伺服系統市場呈分層態勢：外資依然占據并主導中高端市場，國產逐漸滿足中低端市場需求，但向高端突破稍顯乏力。

從市場的角度看，未來國產伺服系統市場接受度將逐步提高，市場份額也將逐年獲提升。GGII預計到2023年，國產市場份額將突破40%。主要理由：

工業機器人本體市場國產化率逐步上升，給核心部件廠商帶來機會。隨著國內核心零部件技術水平的提升，產品使用性能日益提高，在要求不太苛刻的應用場合基本能滿足本體企業客戶的需求；此外，在滿足產品性能要求的情況下，國產兼具價格優勢，在成本提升與價格下行的雙重壓力下，國產本體廠商選擇與國產零部件廠商合作的傾向越來越明顯，以謀求企業的生存與發展。

如：埃夫特與翡葉動力達成戰略合作伙伴關系；伯朗特向泰格運控采購5萬臺電機；歡顏長期向禾川、儒競、合泰等采購伺服電機。

因此，在本體市場國產化率逐步提升的趨勢下，國產本體頭部企業長期穩定地采購國產零部件，對國產伺服品牌企業的成長具有較大的促進作用。

從技術的角度看，國產中短期內還將處于追趕的階段，如目前提出的核心零部件機電一體化趨勢，國內外頭部企業紛紛開發機電一體化模塊，如科爾摩根發布RGM機器人關節模組，高度集成了無框力矩電機，低壓直流驅動器，專用諧波減速機，制動器，雙反饋系統及熱傳感器等六大功能模塊，實現一步到位的機器人關節解決方案。日本哈默納科提出“整體運動控制”，將諧波減速器與電機、傳感器等進行組合集成。