美国信息技术与创新基金会发文评判中国机器人产业创新力

2024年3月11日，美国信息技术与创新基金会（ITIF）发布《中国机器人产业创新力如何？》报告。

报告指出，随着人工智能（AI）、微机电系统（MEMS）和视觉识别等硬件和软件的进步，机器人变得越来越强大和多功能。因此，它们很可能成为未来几十年最重要的技术之一。机器人已广泛应用于各种应用和行业，包括制造、物流、酒店、医疗保健、建筑和许多其他领域，并为扭转当前全球生产力放缓的局面带来巨大希望。展望未来，机器人将越来越多地用于涉及成型、制造或移动实物的大多数领域。此外，人形机器人可能会被用来帮助人类完成各种任务。

报告认为，虽然美国发明了机器人技术，但现在却失去领先地位，领先的机器人生产商位于德国、日本和瑞士，中国正在积极追赶。无论是生产量还是使用量，中国均领先世界。2022年中国机器人安装量占全球机器人安装量的 52%，中国已经是全球最大的工业机器人市场。2022年中国制造业机器人密度达到每万名工人392台，排名世界第五位（图1），高于美国制造业机器人密度（每万名工人392台，排名世界第十位）。就机器人实际采用率占各国预期采用率的比例看，中国领先于世界，其机器人采用率是预期的12.5 倍（见图2）。中国汽车工业目前已成为全球最大的工业，这也有利于机器人的采用，因为汽车工业是工业机器人的主要购买者。考虑到美国的制造业工资水平，美国的机器人采用率仅为预期的70%。

图1  2022年制造业机器人密度排名前20国家/地区

图2  2022 年实际机器人采用率占预期机器人采用率的比例排名前20国家/地区

但是中国机器人企业是否创新并达到与世界领先企业相同的质量水平呢？报告从三个角度来评估中国在机器人技术方面的创新。首先，从欧盟R&D 2000名单中的机器人公司中随机挑选4家中国机器人公司（科沃斯、石头科技、埃斯顿自动化和新松）进行深入的案例研究评估。其次，对中国机器人行业的全球专家进行采访并举行焦点小组圆桌会议。第三，评估机器人创新的全球数据，包括科学文章和专利。

报告得出的结论是：

1、中国有很多国产机器人公司，但核心零部件严重依赖外国进口。自2017年以来，中国已有超过3400家机器人初创企业——不仅有工业机器人，还有自主移动机器人（AMR）。这些初创企业中有许多来自中国东莞以南的松山湖工业开发区，那里有数百家机器人公司，既有新创办的企业，也有已成立的企业。东莞的企业开发新技术产品的速度比硅谷或欧洲快5到10倍，而成本只有硅谷或欧洲的五分之一或四分之一。尽管国内产量不断增长，中国仍然是工业机器人的最大进口国，这表明它仍然严重依赖外国技术。2019年，中国71%的新增机器人来自海外，包括日本、韩国、欧洲和美国。核心零部件由日本等企业主导。例如，中国企业仅占据谐波齿轮减速器市场的25%。事实上，中国的许多零部件依赖进口，进口零部件的成本仍然很高。2022年，中国机器人出口额仅占其进口额的36%。另一项研究着眼于工业机器人齿轮减速器、控制器和伺服系统的三个关键上游系统。这三项关键投入几乎占工业机器人生产成本的 70%。2020年，这些产品主要由外国公司制造，特别是日本、德国和瑞士。研究表明，大多数中国工业机器人公司都是系统集成商，从事附加值较低的工作。此外，在软件、集成系统开发和机器人即服务这两个方面，中国企业也比西方公司弱。

2、4家中国机器人公司案例研究结果分析。在全球扫地机器人和吸尘器领域，美国企业iRobot均占据主导地位，科沃斯（扫地机器人）和石头科技（吸尘器）的全球市场份额占有率均不及iRobot，这表明中国产品在创新和质量方面落后于全球领先者；但科沃斯和石头科技均有产品荣获多项国际创新奖项，特别是石头科技的核心技术人员均为曾就职于微软、华为、英特尔、ARM、诺基亚等科技公司的具有研发经验的专家，且公司的市场份额占有率在逐年上升，具有追赶的实力；在工业机器人领域，埃斯顿自动化不论是企业营收、毛利率还是专利申请/授权均不及全球领先的机器人制造商——发那科，而新松则有夸大其研发人员数量的嫌疑。

3、受访专家普遍认为，中国绝大多数机器人企业是市场的追随者和复制者，缺乏创新能力，但也有少量企业具有较强的创新能力，如大疆创新是世界领先的无人机制造商，极智嘉和海柔创新是物料搬运领域的创新者；有专家认为，中国机器人产品质量普遍无法与西方最好的公司相媲美，但胜在价格便宜；还有专家表示，中国一定能够缩小差距，只是需要多长时间的问题。

4、中国在机器人专利方面世界领先但专利质量较低，创新产品相对也落后。2005年至2019年中国机器人专利占全球专利总量的35%。相比之下，美国约占机器人专利总数的13%。其中，中国申请的机器人专利中有92%来自大学，而美国这一比例仅为8%；相比之下，中国只有4%的机器人专利是由公司申请的，而美国这一比例为82%。尽管中国申请的机器人专利几乎是美国的三倍，但许多专利的质量较低。在创新产品方面，中国也显得落后。《机器人报告》出版物向全球最具创新性的50款机器人产品颁发了年度创新奖。2022年，只有3人来自中国，而35人来自美国；2023年，只有1个来自中国。

主要参考文献：

1、 ITIF.How Innovative Is China in the Robotics Industry?
    https://www2.itif.org/2024-chinese-robotics-innovation.pdf

2、IFR. Global Robotics Race: Korea, Singapore and Germany in the Lead.
https://ifr.org/ifr-press-releases/news/global-robotics-race-korea-singapore-and-germany-in-the-lead