11月23日訊廣發(fā)證券（000776）機(jī)械團(tuán)隊(duì)發(fā)布《智能裝備專題系列報(bào)告之二》，對清潔機(jī)器人（300024）板塊作了解讀。廣發(fā)認(rèn)為，家用清潔機(jī)器人迎來大眾化消費(fèi)時(shí)代，據(jù)測算，未來中國掃地機(jī)器人的市場規(guī)模將達(dá)到200-250億元，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，未來還有5倍以上市場空間。
廣發(fā)認(rèn)為，隨著市場需求的爆發(fā)，未來行業(yè)將會加速整合，最終形成幾家國內(nèi)掃地機(jī)器人的龍頭企業(yè)。隨著產(chǎn)業(yè)不斷成熟，上市公司會不斷借助資本優(yōu)勢涉及這塊市場。技術(shù)拐點(diǎn)和新產(chǎn)品放量是催化整個(gè)行業(yè)拐點(diǎn)向上的要素，因此，建議重點(diǎn)關(guān)注具有核心技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新能力的公司。掃地機(jī)器人作為服務(wù)機(jī)器人的一種，有望延伸到整個(gè)家庭服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈，我們對服務(wù)機(jī)器人板塊給予“買入”評級。重點(diǎn)關(guān)注的公司包括巨星科技（002444）、機(jī)器人、慈星股份（300307）、博實(shí)股份（002698）等。
研報(bào)全文：
一、清潔機(jī)器人需求爆發(fā)，迎來大眾化時(shí)代
全球家務(wù)機(jī)器人正在經(jīng)歷爆發(fā)式增長
目前，家庭清潔機(jī)器人是使用數(shù)量最多、應(yīng)用范圍最廣的一類家務(wù)服務(wù)機(jī)器人。家庭清潔機(jī)器人種類繁多，主要包括掃地機(jī)器人，拖地機(jī)器人、窗戶清潔機(jī)器人等等。根據(jù)場景不同，價(jià)格也存在一定差距，基本在幾百元到幾千元的范圍內(nèi)。掃地機(jī)器人一直是家庭清潔機(jī)器人的最主要組成部分，占比達(dá)到96%以上。
掃地機(jī)器人最早來源于伊萊克斯、戴森等領(lǐng)銜的吸塵器行業(yè)。2002年伊萊克斯在原有高質(zhì)量吸塵器的基礎(chǔ)上，開發(fā)了“三葉蟲”——全世界第一款全自動掃地機(jī)器人。隨后iRobot公司先后生產(chǎn)了7代家務(wù)機(jī)器人Roomba，成為了這一領(lǐng)域的代表產(chǎn)品。
近十年來在掃地機(jī)器人不斷發(fā)展進(jìn)化的同時(shí)，一些玻璃清潔機(jī)器人、除草機(jī)器人也都陸續(xù)被研發(fā)面世。在未來，掃地機(jī)器人仍然會不斷進(jìn)化，在靜音、定位、友好服務(wù)等方面開拓發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)智能掃地機(jī)器人。同時(shí)，家務(wù)機(jī)器人已經(jīng)開始呈現(xiàn)多方位拓展的趨勢，熨燙機(jī)器人、洗車機(jī)器人以及植物護(hù)理機(jī)器人等多種功能型家務(wù)機(jī)器人都有望在未來實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)IFR統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2014年全球家務(wù)機(jī)器人銷售額達(dá)到12億美元，同比增長24%。預(yù)計(jì)2015到2018年期間，銷售額可以累計(jì)達(dá)到122億美元。2014年全球家務(wù)機(jī)器人銷量達(dá)到330萬，比2013年274萬增長了20.4%。預(yù)計(jì)2015年到2018年期間，家務(wù)機(jī)器人的銷量將會爆發(fā)性增長，累計(jì)銷量達(dá)到2590萬。
需求圖譜：瞄準(zhǔn)家庭需求，解放雙手
掃地機(jī)器人在國內(nèi)興起的時(shí)間，大概是2010年左右。從百度搜索指數(shù)顯示，2010年后，關(guān)于掃地機(jī)器人的搜索關(guān)注度呈現(xiàn)一路上升的趨勢。這與國內(nèi)掃地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化相關(guān)，國內(nèi)掃地機(jī)器人先驅(qū)開始涉足這塊業(yè)務(wù)也主要是在2010年前后。隨后隨著市場需求培育和產(chǎn)品不斷更新迭代，掃地機(jī)器人在終端的關(guān)注度逐漸升溫。
掃地機(jī)器人針對的目標(biāo)用戶是所有家庭(考慮家庭地面結(jié)構(gòu)，主要是城鎮(zhèn)家庭)，產(chǎn)品的需求痛點(diǎn)是為了解放繁忙的現(xiàn)代人，解放雙手。用更智能化的機(jī)器代替人。
掃地機(jī)器人進(jìn)入終端用戶后，產(chǎn)品屬性轉(zhuǎn)換為大眾消費(fèi)品，其目標(biāo)用戶具有兩個(gè)明顯的特質(zhì)：(1)具備一定經(jīng)濟(jì)償付能力。市場掃地機(jī)器人均價(jià)大約在1000-1500元區(qū)間范圍內(nèi)，而市場上普通的吸塵器的價(jià)格大約在200-400元左右，對于普通家庭用戶來講，目前的掃地機(jī)器人在智能化的溢價(jià)方面仍然較高，所以，我們從淘寶指數(shù)平臺的數(shù)據(jù)可以看出，目前國內(nèi)掃地機(jī)器人用戶占比中，廣東、浙江、江蘇、山東、上海等東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的人均占比最高，上海、北京、深圳、廣州、杭州等一線城市人群占比較高;(2)用戶普遍偏年輕化。都市繁忙的生活節(jié)奏，讓最簡單的掃地成為生活累贅，掃地機(jī)器人的需求痛點(diǎn)在于解放繁忙的年輕都市人群，用智能化的方式解放雙手，追求更高品質(zhì)的生活質(zhì)量。
需求圖譜：瞄準(zhǔn)家庭需求，解放雙手
在中國，家庭清潔機(jī)器人的市場空間巨大。一方面，中國人均年可支配收入由21世紀(jì)初的不到7000元增長到2014年的2.88萬元，復(fù)合增速達(dá)到11.7%;而中國城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾系數(shù)由2001年的約40%下降到了2013年的35%，表明隨著人均可支配收入的提高，人們開始更加注重提高生活質(zhì)量。對于高質(zhì)量的生活環(huán)境需求將會更加強(qiáng)烈。
另一方面，中國城市人均住宅建筑面積已由1999年的19.42平方米增長到32.91平方米，上漲趨勢仍將持續(xù)，對于居住環(huán)境的清潔工作不斷加重。與此同時(shí)，我國人口結(jié)構(gòu)正逐漸向老齡化發(fā)展，60歲以上人口占比已超過15%，預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到18%，2050年將占總?cè)丝诘娜种?而在中國，勞動者年平均工作時(shí)間在2200小時(shí)左右，九成行業(yè)周工時(shí)超過40小時(shí)。人口老齡化，就業(yè)人員工時(shí)長，在家庭人口結(jié)構(gòu)變少的情況下，清潔工作的替代便成為新興市場發(fā)展的重要需求。
家庭清潔機(jī)器人作為正在產(chǎn)業(yè)化的智能服務(wù)機(jī)器人先驅(qū)，其發(fā)展路徑與家用洗衣機(jī)、吸塵器這些清潔家電一樣，逐漸發(fā)展成為日常生活用品。觀察洗衣機(jī)和吸塵器近25年來國內(nèi)的銷量趨勢可以發(fā)現(xiàn)，伴隨著市場需求的增大，二者在擴(kuò)大市場容量的過程中都有過幾次爆發(fā)性的增長，而發(fā)展到現(xiàn)在基本都趨于平穩(wěn)。對于家務(wù)機(jī)器人來說，目前正處于第一次爆發(fā)性的增長中，在未來幾年隨著技術(shù)的發(fā)展和價(jià)格的降低將進(jìn)一步增大市場容量。從長期來看，隨著家務(wù)機(jī)器人滲透率的提升，其銷量也會趨于穩(wěn)定。
根據(jù)淘寶指數(shù)顯示，2012年1月1日至2015年11月，家務(wù)機(jī)器人的銷售主要集中在東部沿海地區(qū)以及少部分中部地區(qū)。目前線上市場的表現(xiàn)基本能夠代表整體市場的分布情況，所以不妨將北京、上海、江蘇、浙江、福建、廣東六個(gè)省及直轄市視為掃地機(jī)器人銷量最大的地區(qū)。德國GFK統(tǒng)計(jì)表明，中國沿海地區(qū)的家務(wù)機(jī)器人滲透率為4%-5%，內(nèi)陸地區(qū)只有0.4%左右。據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，上述六個(gè)地區(qū)2014年總戶數(shù)為8496萬戶，中國其他地區(qū)總戶數(shù)為2.90億。中國家務(wù)機(jī)器人平均價(jià)格大概在1100-1200元，根據(jù)上述滲透率經(jīng)過計(jì)算我們可以得出目前中國家務(wù)機(jī)器人的市場規(guī)模大概在50-55億元，這與GFK對于今年中國掃地機(jī)器人50億的市場空間預(yù)測基本吻合。
美國目前的家庭掃地機(jī)器人滲透率為16%，與掃地機(jī)器人形成互補(bǔ)品和替代品的產(chǎn)品分別是洗衣機(jī)和吸塵器。目前中國家庭中洗衣機(jī)和滲透率已經(jīng)接近90%，家用吸塵器的滲透率也達(dá)到了30-40%。隨著掃地機(jī)器人功能更完善，智能化程度更高，預(yù)計(jì)未來中國沿海發(fā)達(dá)地區(qū)能夠達(dá)到美國掃地機(jī)器人目前的滲透率水平，而內(nèi)陸地區(qū)因?yàn)楦蟮陌l(fā)展?jié)摿赡軙_(dá)到1.5%-2%的水平。由于近年來中國人口增速放緩，全國總戶數(shù)也以一個(gè)很低的增長率緩慢增長，預(yù)計(jì)全國總戶數(shù)會在達(dá)到4億左右時(shí)停止增長，而上述六個(gè)地區(qū)總戶數(shù)能達(dá)到9000萬戶左右。以平均價(jià)格1000元計(jì)算，中國家務(wù)機(jī)器人的市場空間將達(dá)到200億元-250億元的規(guī)模。未來清潔機(jī)器人內(nèi)涵不斷由掃地機(jī)器人拓展到擦窗、屋檐等領(lǐng)域，產(chǎn)品不斷升級，產(chǎn)品滲透率和單價(jià)還有提升空間，所以，我國掃地機(jī)器人市場還有5倍以上的市場空間。
二、核心技術(shù)：導(dǎo)航+清潔是兩大關(guān)鍵技術(shù)
家務(wù)機(jī)器人區(qū)別于傳統(tǒng)的吸塵器、洗衣機(jī)等家電的地方就在于它能夠最大化的實(shí)現(xiàn)脫離人工控制，而它的實(shí)現(xiàn)是靠家務(wù)機(jī)器人的核心技術(shù)——尋路導(dǎo)航系統(tǒng)以及更加強(qiáng)大的清潔系統(tǒng)。目前的家務(wù)機(jī)器人市場最主要的產(chǎn)品還是掃地機(jī)器人，擦地機(jī)器人以及窗戶清潔機(jī)器人。對于這些智能機(jī)器人來說，最重要的就是尋路導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)建，它也是智能機(jī)器人被冠以“智能”的原因。尋路導(dǎo)航系統(tǒng)最主要的是定位技術(shù)與路徑規(guī)劃方式。
經(jīng)歷以人為本的技術(shù)迭代路徑
掃地機(jī)器人，與家用洗衣機(jī)或者吸塵器對比的最大區(qū)別，來自于其智能化程度和對雙手的解放程度。在價(jià)格上，掃地機(jī)器人與一般的洗衣機(jī)價(jià)格相似，但是，掃地機(jī)器人的環(huán)境感知能力，使其在智能化程度方面，比洗衣機(jī)更高。并且，使用頻率也遠(yuǎn)高于洗衣機(jī)。
從產(chǎn)品屬性來看，掃地機(jī)器人（300024）與家用洗衣機(jī)在諸多方面具有相似之處，我們對比二者在產(chǎn)品的技術(shù)迭代路徑，發(fā)現(xiàn)二者的技術(shù)升級都僅僅圍繞以人為本的思想，充分智能化，最大程度解放雙手。
從日本家用洗衣機(jī)的發(fā)展歷程來看，先后經(jīng)歷了雙桶時(shí)代、全自動時(shí)代和吸干一體化時(shí)代。雙桶時(shí)代的滲透率超過90%后，開始被全自動洗衣機(jī)取代，全自動的滲透率在2003年見頂，隨之而起的是洗干一體機(jī)。洗衣機(jī)的技術(shù)迭代路徑主要是沿著洗衣的產(chǎn)業(yè)鏈一路縱向整合的，從原始的洗衣到烘干一體化。最大限度的解放人類勞動。
目前的掃地機(jī)器人技術(shù)迭代路徑也是如此，雖然目前掃地機(jī)器人的技術(shù)迭代才10多年時(shí)間，但是從路徑上，可以非常明確的看到：掃地機(jī)器人的技術(shù)更迭經(jīng)歷了兩個(gè)大的變動：(1)掃地功能化完善階段，掃地機(jī)器人的核心需求是完成掃地動作，如果最基礎(chǔ)的需求不能滿足，那么其存在的價(jià)值就會削弱，因此早期的掃地機(jī)器人主要圍繞完善清掃系統(tǒng)而進(jìn)行的;(2)清掃智能化，掃地機(jī)器人是要替代人的行動，需要對家庭環(huán)境進(jìn)行識別感知，因此一些附加的智能化技術(shù)開始融入掃地機(jī)器人，比如防撞功能、防跌落功能、路徑規(guī)劃導(dǎo)航技術(shù)、APP遠(yuǎn)程控制等。
掃地機(jī)器人的基本構(gòu)造主要由主機(jī)和零部件構(gòu)成。主機(jī)相當(dāng)于人類的軀干，這里面具體包括了處理器、面蓋和機(jī)身、驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪等部件。在日常的使用過程中，這些零部件起到了重要的作用，控制著掃地機(jī)器人的一些功能和行走方向，其中最為重要的就是處理器，它的好壞，將直接影響到掃地機(jī)器人的一些功能選擇。在零部件的劃分上，主要包含了邊刷、吸口、滾刷、抹布等。在具體的使用過程中，用戶可以根據(jù)自己的家庭環(huán)境對各個(gè)部件進(jìn)行仔細(xì)地選擇。
從內(nèi)部架構(gòu)來看，掃地機(jī)器人可以大致分成7個(gè)模塊，分別是本體、運(yùn)動部件、清掃部件、主板電路芯片、液晶觸控電路、感應(yīng)部件、能量部件。其中本體、清掃等部件主要是機(jī)械化部件，運(yùn)動部件、觸控電路、主板芯片和感應(yīng)部件屬于智能化模塊。
雖然構(gòu)造上并不復(fù)雜，但是，通常掃地機(jī)器人的體積較小，集成的零部件較多。而且在機(jī)械化裝配的基礎(chǔ)上，還要實(shí)現(xiàn)智能化，因此，技術(shù)壁壘仍然存在。但是技術(shù)壁壘的高低主要是由智能化模塊決定，機(jī)械化模塊進(jìn)入壁壘較低。
智能化模塊中，有兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：(1)路徑巡航系統(tǒng)，這是決定掃地機(jī)器人智能化程度最重要的指標(biāo);(2)清潔系統(tǒng)，清潔系統(tǒng)是機(jī)械化模塊中重要的技術(shù)，決定了掃地機(jī)器人清掃的效率高低。
2導(dǎo)航尋路系統(tǒng)：“智能化”之本
目前掃地機(jī)器人的尋路導(dǎo)航系統(tǒng)基本分為兩類：隨機(jī)碰撞式和路徑規(guī)劃式。
(一)隨機(jī)碰撞式導(dǎo)航方式
隨機(jī)碰撞式導(dǎo)航系統(tǒng)以iRobot-Roomba 3-8系列為代表。所謂隨機(jī)碰撞，就是掃地機(jī)器人產(chǎn)品在機(jī)身前部設(shè)計(jì)有緩沖碰撞板，碰撞板內(nèi)置緩沖彈簧，可在一定范圍內(nèi)前后位移，在運(yùn)行中碰到障礙物時(shí)，能迅速后退并轉(zhuǎn)向，從而以新的行進(jìn)路徑進(jìn)行打掃。所以說掃地機(jī)器人就是通過自身跟環(huán)境的不斷觸碰及設(shè)定的算法邏輯來摸索自己的行動路線，其核心在于程序算法和精密的感應(yīng)系統(tǒng)。這類機(jī)器上搭配了各類傳感器，例如懸崖傳感器、防撞緩沖窗口，紅外探頭，超聲波偵探器等等。傳感器的主要作用是感知掃地機(jī)器人前方的障礙物，實(shí)現(xiàn)提前減緩機(jī)身行進(jìn)速度，從而降低碰撞力度以達(dá)到保護(hù)機(jī)體和被撞障礙物不受損壞。如何處理傳感器所收集的數(shù)據(jù)信息并通過算法進(jìn)行合理反應(yīng)便成為了品牌的核心競爭力。
隨機(jī)碰撞式，按照對外部環(huán)境的感知方式，可以分為紅外探測和仿生超聲波探測。
iAdapt人工智能專利系統(tǒng)是紅外探測的典范。它是由一個(gè)軟件和多個(gè)傳感器組成的專利系統(tǒng)。軟件是iRobot自主研發(fā)的軍用機(jī)器人的軟件，而傳感器包括紅外探測器，粉塵感應(yīng)器，液滴傳感器等，通過紅外感應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)對于清掃目標(biāo)和路線障礙的定位。iAdapt以每秒60次的速度計(jì)算周邊環(huán)境，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果采取不同的清掃方式，對地面環(huán)境的靈敏感知力使Rommba能適應(yīng)復(fù)雜、多變的家具環(huán)境，根據(jù)每一個(gè)家庭的戶型、家居擺設(shè)、地面環(huán)境作出最合理的清潔決定，并對每一處地面實(shí)現(xiàn)3遍以上的清掃，高效實(shí)現(xiàn)最大化覆蓋清潔區(qū)域。
仿生超聲波障礙感應(yīng)系統(tǒng)。國際上另一個(gè)主要品牌Proscenic的掃地機(jī)器人在過去的系列產(chǎn)品中采用的也是隨機(jī)碰撞式的尋路導(dǎo)航系統(tǒng)。不同于iRobot的紅外感應(yīng)，Proscenic的感應(yīng)技術(shù)采用了仿生超聲波障礙感應(yīng)器。相比于紅外感應(yīng)，超聲波感應(yīng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是對透明類障礙物識別率高，而且任意顏色障礙物都可以正確識別并進(jìn)行規(guī)避，同時(shí)在全黑環(huán)境下也能正常工作。但同時(shí)，由于超聲波的穿透能力相對來說比較弱，所以經(jīng)常會對窗簾、床單這一類的可穿越障礙產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷。
國內(nèi)品牌大多是依然采用隨機(jī)碰撞式。國內(nèi)以科沃斯為首的大多數(shù)家務(wù)機(jī)器人品牌在掃地機(jī)器人和擦地機(jī)器人上運(yùn)用的基本都是隨機(jī)碰撞式的導(dǎo)航系統(tǒng)。比如科沃斯的掃地機(jī)器人，采用紅外傳感結(jié)合公司獨(dú)創(chuàng)的以布爾運(yùn)動模型研發(fā)出來的隨機(jī)碰撞導(dǎo)航程序算法。也能達(dá)到一定程度的清潔覆蓋率，滿足用戶的基本需求。
(二)路徑規(guī)劃式導(dǎo)航系統(tǒng)
另一類尋路導(dǎo)航系統(tǒng)是路徑規(guī)劃式。所謂路徑規(guī)劃，是通過一些先進(jìn)的定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對清潔路線的系統(tǒng)規(guī)劃，避免漏掃的同時(shí)避免重復(fù)清掃，實(shí)現(xiàn)效率的大幅度提升。
目前根據(jù)技術(shù)發(fā)展的不同，路徑規(guī)劃式有兩種表現(xiàn)形式：一種是通過GPS技術(shù)或“仿生超聲波+光感傳輸”技術(shù)搭配隨機(jī)碰撞實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃;另一種是完全脫離碰撞利用激光技術(shù)或圖像式測算技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃。
(1)室內(nèi)GPS技術(shù)
GPS定位技術(shù)被廣泛運(yùn)用到了目前高端的擦地機(jī)器人中，包括iRobot的Braava系列以及普桑尼克的Pro-JOJO系列。對于擦地機(jī)器人，其工作形式都是仿照人拖地的形式，多次的重復(fù)覆蓋清潔可能會產(chǎn)生負(fù)效用，只需要有清晰路線的一次覆蓋，而GPS室內(nèi)定位技術(shù)就能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
iRobot的Northstar導(dǎo)航定位系統(tǒng)是Evolution Robotics公司擁有的專利技術(shù)，之前被運(yùn)用于Mint擦地機(jī)器人。2012年iRobot將ER以7400萬美金(約合人民幣4.6億元)的價(jià)格收購，將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到了自己的擦地機(jī)器人Braava系列中。工作過程中，模仿室內(nèi)GPS系統(tǒng)，NorthStar導(dǎo)航盒會向天花板投射紅外線點(diǎn)，而機(jī)器人通過前端的NorthStar傳感器探測這些小點(diǎn)，幫助其感知自己的位置，同時(shí)繪制出室內(nèi)映射圖。由于還不具備識別物體的“眼睛”，擦地機(jī)器人還需要通過幾次隨機(jī)碰撞確定清掃環(huán)境中障礙物的位置，添加到自己的地圖中。這樣NorthStar技術(shù)就可以幫助擦地機(jī)器人追蹤走過的軌跡和有待清潔的地方。
Proscenic的Pro-JOJO運(yùn)用的三點(diǎn)式GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)原理與NorthStar類似，配合內(nèi)置ARM+陀螺儀，能夠讓機(jī)器準(zhǔn)確定位自身所在位置和起始位置，全面覆蓋家居環(huán)境，清潔覆蓋率高達(dá)99.9%，徹底避免重掃漏掃的傳統(tǒng)弊病。
(2)激光導(dǎo)航技術(shù)
激光導(dǎo)航系統(tǒng)一直是國際上另一大掃地機(jī)器人品牌Neato的專利技術(shù)，Neato的掃地機(jī)器人一直以來都運(yùn)用這種路徑規(guī)劃式的導(dǎo)航系統(tǒng)。Neato運(yùn)用的技術(shù)叫做RPS激光測距系統(tǒng)。在掃地機(jī)機(jī)器人的頂端設(shè)置有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的激光發(fā)射頭和配套接收器，通過發(fā)射激光掃描自身到邊界每個(gè)點(diǎn)的距離，每秒能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行五次掃描，從而生成房間內(nèi)部3D全景數(shù)字地圖，還能根據(jù)屋內(nèi)家具位置的變化實(shí)時(shí)進(jìn)行更新。這項(xiàng)技術(shù)同樣是Google無人汽車的導(dǎo)航技術(shù)。同時(shí)，Neato運(yùn)用獨(dú)特的uMemory坐標(biāo)記憶算法，在清掃過程中，自動將周圍物品的坐標(biāo)數(shù)據(jù)儲存在內(nèi)存芯片中。這樣Neato能夠做到直線清掃，不重復(fù)工作。目前包括LG公司在內(nèi)的一些國外掃地機(jī)器人品牌也運(yùn)用類似的激光導(dǎo)航技術(shù)。
在國內(nèi)領(lǐng)域，科沃斯今年新推出的地寶9系列增添了軍用激光導(dǎo)航系統(tǒng)，開始嘗試路徑規(guī)劃式的尋路導(dǎo)航技術(shù)。成為了國內(nèi)家務(wù)機(jī)器人企業(yè)的先行者。而其他新興品牌包括Xrobot等也開始利用激光技術(shù)構(gòu)建自己的路徑規(guī)劃系統(tǒng)。
激光形式或GPS的路徑規(guī)劃式導(dǎo)航系統(tǒng)的確實(shí)現(xiàn)了更高的清潔效率，大大縮短了清潔時(shí)間，同時(shí)也達(dá)到了更高的清潔覆蓋率。但從實(shí)際運(yùn)用中也會發(fā)現(xiàn)，在角落邊緣處的清潔以及頑固污物的清潔上，路徑規(guī)劃式系統(tǒng)有時(shí)表現(xiàn)的也不能令人滿意，反而隨機(jī)碰撞，反復(fù)清掃的形式在這樣的問題處理中表現(xiàn)的更好。
(3)其他新興技術(shù)——視覺技術(shù)
在今年，iRobot新推出了最新款的掃地機(jī)器人Roomba 980，在這款新產(chǎn)品中iRobot運(yùn)用了最新的iAdapt 2.0尋路導(dǎo)航技術(shù)，它的最重要組成技術(shù)是VSLAM視覺定位技術(shù)。仿照其他領(lǐng)域應(yīng)用激光雷達(dá)進(jìn)行SLAM(場景建模)，iRobot打造的Vision SLAM，即VSLAM是一種基于視覺(攝像頭)信息的動態(tài)環(huán)境建模方法。在Roomba980的頂端，安裝著一個(gè)大約斜45度的攝像頭，拍攝到的圖像交由它的大腦——定位算法進(jìn)行處理，識別出其中的模式。這樣在程序運(yùn)行時(shí)，機(jī)器人會一邊建立環(huán)境地圖，一邊同時(shí)估計(jì)自身在環(huán)境中的位置。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的清掃路徑，達(dá)到高水平的清潔覆蓋率。相比于之前的iAdapt 1.0以及其他品牌運(yùn)用的室內(nèi)GPS以及激光定位，視覺定位無疑是更直接也更適合掃地機(jī)器人的定位技術(shù)。而iRobot的產(chǎn)品跳過激光技術(shù)直接使用視覺技術(shù)，表明了在這一領(lǐng)域iRobot核心技術(shù)的領(lǐng)先地位。
傳統(tǒng)的大吸塵器品牌Dyson也于去年推出了全新的高端掃地機(jī)器人360Eye，它也是圖像式測算導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用者。它利用頂部搭載的攝像頭實(shí)現(xiàn)360o全方位掃描周圍的環(huán)境，然后結(jié)合紅外傳感器，利用數(shù)學(xué)運(yùn)算和幾何、三角法測繪出房間的地圖，以此來進(jìn)行導(dǎo)航，并根據(jù)前后影像中各個(gè)地標(biāo)的位置變化來判斷當(dāng)前的移動路線，并對其所構(gòu)建的環(huán)境模型進(jìn)行更新與調(diào)整。
清潔系統(tǒng)：清掃效率的關(guān)鍵
早期的家務(wù)機(jī)器人基本都是掃地機(jī)器人。掃地機(jī)器人作為傳統(tǒng)吸塵器的進(jìn)化產(chǎn)品，在清掃方式與吸塵器基本相同，而由于吸力受限使得清潔效果可能還達(dá)不到吸塵器的水平。為了解決這樣的問題也同時(shí)實(shí)現(xiàn)功能的多元化，掃地機(jī)器人的智能化清潔系統(tǒng)逐漸發(fā)展起來，成為品牌的核心競爭力。
在工作原理上，掃地機(jī)器人與吸塵器有所不同。吸塵器的清潔突出在“吸”字，將電源線接入220V交流電，通過電動機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)，利用由此產(chǎn)生的氣流，由吸入口吸進(jìn)垃圾。而掃地機(jī)器人的清潔原理基本都是“滾動毛刷+真空吸口”的形式，由電池帶動發(fā)動機(jī)，滾動毛刷起垃圾與小顆?；覊m，然后由真空吸口吸入。突出的是“掃”和“吸”。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的掃地機(jī)器人很多都已同時(shí)具備了清掃、干拖、濕拖等功能。
針對最基本的原理“滾動毛刷+真空吸口”，掃地機(jī)器人廠商在發(fā)展自己核心的清潔系統(tǒng)也專注于兩個(gè)方向：提升毛刷的清掃能力和設(shè)計(jì)更有利于真空吸塵的機(jī)身結(jié)構(gòu)。在目前的全球市場中，技術(shù)先進(jìn)能夠領(lǐng)導(dǎo)未來技術(shù)發(fā)展的主要有Proscenic，iRobot和國產(chǎn)科沃斯的清潔系統(tǒng)。
Proscenic的新一代產(chǎn)品采用的是升降V型主刷清潔系統(tǒng)?？缮蹈忧鍧嵑锰幨牵軌蛑悄艿刭N合地面進(jìn)行清潔，尤其是遇到凹凸不平的地面，自動升降，覆蓋到地表的面積增大。雙邊刷的清掃，可升降的V型主刷搭配進(jìn)口Nidec無刷電機(jī)的真空吸入實(shí)現(xiàn)三段式的深度清掃。在毛刷的選擇上，Proscenic掃地機(jī)器人底部采用了軟質(zhì)橡膠材質(zhì)和纖維滾刷，提高了清潔能力的同時(shí)也可以一定程度上保護(hù)地板材質(zhì)。
iRobot仍然是這一核心技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)先者，在Roomba 800系列的產(chǎn)品中已經(jīng)應(yīng)用了最新的AeroForce清潔系統(tǒng)。系統(tǒng)采用內(nèi)部無毛刷的設(shè)計(jì)，底部由兩支重新設(shè)計(jì)的表面羅紋狀的滾筒式軟膠底刷組成。而集塵盒內(nèi)采用了定制馬達(dá)與風(fēng)道的設(shè)計(jì)。滾筒軟膠的設(shè)計(jì)使得機(jī)器能夠零距離貼近地面旋轉(zhuǎn)，保持真空態(tài)勢。工作過程中，滾筒軟膠式的底刷將頑固污物刮取和震碎后，高效馬達(dá)與真空氣流相互配合，輸出吸力可將灰塵、顆粒等一并吸取。對于角落和家具底部區(qū)域，掃地機(jī)器人也能通過AeroForce系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)邊刷的配合能夠完成升級版的三段式清掃。這一無內(nèi)部毛刷的設(shè)計(jì)又是iRobot對于掃地機(jī)器人產(chǎn)品的一大顛覆。
國內(nèi)品牌科沃斯于今年在清潔系統(tǒng)這一核心技術(shù)上取得了重大突破，根據(jù)仿生學(xué)打造了藍(lán)鯨仿生清潔系統(tǒng)。強(qiáng)吸力，大容量就是這一系統(tǒng)的最突出特點(diǎn)。在滾刷方面科沃斯研制了三種材質(zhì)的多功能滾刷，分別采用尼龍刷、橡膠刷、纖維刷三合一的組合方式來應(yīng)對不同地面的灰塵雜物。科沃斯的這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以媲美上述的兩大清潔系統(tǒng)，共同引領(lǐng)這一領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢。
Proscenic的升降式清潔更好地實(shí)現(xiàn)了掃地機(jī)器人在不同場景的不同應(yīng)對模式，iRobot革命性的AeroForce清潔在解決頑固污物上提供了更好地解決方式，科沃斯的藍(lán)鯨仿生清潔則在機(jī)器主體屬性上做了很大的提升。這三個(gè)方向也是國內(nèi)外每一個(gè)掃地機(jī)器人在打造自己核心清潔技術(shù)時(shí)的發(fā)展方向。此外，在國際市場上，Samsung的CycloneForce清潔技術(shù)，Neato的αcyclone風(fēng)道系統(tǒng)等也都是各具優(yōu)勢的核心清潔系統(tǒng)。
三、家庭清潔機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
自從2002年第一個(gè)家務(wù)機(jī)器人——“三葉蟲”問世以來，各種家務(wù)機(jī)器人開始逐漸進(jìn)入人們的日常生活中。作為最先產(chǎn)業(yè)化的家務(wù)機(jī)器人，國際上涌現(xiàn)了一批以家務(wù)機(jī)器人為主要產(chǎn)品的公司，其中就包括行業(yè)的龍頭iRobot以及美國的另一家企業(yè)neato、臺灣的Proscenic等。同時(shí)，一些傳統(tǒng)的吸塵器企業(yè)如伊萊克斯，戴森等也都開始涉足家務(wù)機(jī)器人，依托自己已有的相關(guān)技術(shù)推出了一系列代表產(chǎn)品。近年來隨著整個(gè)市場的不斷擴(kuò)大，一些電子廠商包括三星、LG等也開始拓展這項(xiàng)業(yè)務(wù)，發(fā)揮著在人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢打造了一些高智能的家務(wù)機(jī)器人。
1國際品牌：iRobot已確立行業(yè)領(lǐng)先地位
美國iRobot公司可以說是家務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的開拓者。公司成立于1990年，2002年開始致力研發(fā)各類家務(wù)機(jī)器人。憑借先進(jìn)的技術(shù)實(shí)力以及成熟的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，iRobot家用機(jī)器人自問世以來一直受到業(yè)界以及消費(fèi)者的好評。2005年11月成為美國第一家上市的機(jī)器人企業(yè)。2013年，iRobot家務(wù)機(jī)器人全球銷量突破了1000萬臺，11年銷量突破千萬比曾經(jīng)的高科技產(chǎn)品手機(jī)還快三年。
定位于歐美市場，iRobot最先打造了掃地機(jī)器人，在全球市場銷量極佳?；诎讶藦姆爆嵉募覄?wù)中解脫出來的理念，iRobot又逐漸推出了泳池清潔機(jī)器人，擦地機(jī)器人以及房檐清潔機(jī)器人等等。希望能夠用家務(wù)機(jī)器人打造一個(gè)完整的家庭清潔圈。
2014年，iRobot的營業(yè)收入達(dá)到了5.57億美元，而掃地機(jī)器人占了5.07億，占比達(dá)到91.12%。毛利潤有2.21億美元，其中掃地機(jī)器人有2.11億。可以說掃地機(jī)器人的發(fā)展決定著iRobot公司收入和利潤情況。同時(shí)每一次核心技術(shù)領(lǐng)域的突破都會迎來一次大規(guī)模增長。
iRobot在美國家務(wù)機(jī)器人市場占據(jù)著接近90%的市場份額，領(lǐng)先地位無法超越。2013年iRobot開始進(jìn)入中國市場，目前就已經(jīng)占到了10%-15%的市場份額。在未來iRobot的產(chǎn)品會進(jìn)一步進(jìn)入中國市場來爭取更大的市場空間。
Neato Robotics同樣是美國的清潔機(jī)器人品牌，是創(chuàng)立于硅谷的一家專業(yè)機(jī)器人研發(fā)和制造公司，致力于開發(fā)像人類一樣智能的機(jī)器人來處理繁瑣的家務(wù)。主要產(chǎn)品集中在掃地機(jī)器人領(lǐng)域。不同于大多數(shù)掃地機(jī)器人的圓形機(jī)身，Neato的掃地機(jī)器人都采用“D形”機(jī)身。而Neato自2010年推出掃地機(jī)器人產(chǎn)品開始，采用的都是激光導(dǎo)航的路徑規(guī)劃式尋路系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)較高的覆蓋率。在掃地機(jī)器人領(lǐng)域Neato目前主要有BV，BV-D，XV三個(gè)系列的產(chǎn)品。
Neato于2014年1月進(jìn)入中國市場，在目前的中國市場份額并不大。但隨著中國市場的用戶越來越多，未來應(yīng)該會有一部分人選擇Neato。
Proscenic是1996年在臺灣成立的清潔機(jī)器人品牌。創(chuàng)建以后Proscenic依托于臺灣工研院的技術(shù)背景，專注于智能清潔領(lǐng)域的研發(fā)和生產(chǎn)。目前Proscenic的產(chǎn)品已經(jīng)在全球32個(gè)國家和地區(qū)銷售，在清潔領(lǐng)域擁有156項(xiàng)國際發(fā)明專利，成為世界領(lǐng)先的清潔機(jī)器人品牌。尤其在日本市場能夠達(dá)到出口銷量第一的位置。
目前Proscenic的產(chǎn)品集中在掃地機(jī)器人和拖地機(jī)器人兩個(gè)領(lǐng)域，最新產(chǎn)品都在努力由隨機(jī)碰撞式尋路系統(tǒng)轉(zhuǎn)型到路徑規(guī)劃式。Proscenic于2012年8月進(jìn)入大陸市場，這幾年內(nèi)在國內(nèi)市場不斷推出新機(jī)型，目標(biāo)是在未來幾年內(nèi)超越iRobot成為國內(nèi)進(jìn)口第一品牌。
國內(nèi)品牌：從ODM廠商到自主品牌之路
從我國掃地機(jī)器人目前的產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成來看，上游部件主要是機(jī)電設(shè)備、電池、主板芯片等零部件行業(yè)，中游本體制造中，包括兩類企業(yè)，一類是自己擁有獨(dú)立品牌的自主品牌商，另一類是給國外品牌做ODEM和OEM代工的企業(yè)。下游流通環(huán)節(jié)中，主要是線下實(shí)體店+線上渠道為主，并且線上渠道目前有超越線下渠道的趨勢。目前產(chǎn)業(yè)鏈的核心，仍然掌握在中游的本體制造商手中，尤其是具備自主品牌的本體制造商，享有的議價(jià)能力更強(qiáng)。
國內(nèi)品牌從2010年左右開始進(jìn)入掃地機(jī)器人行業(yè)，國內(nèi)的掃地機(jī)器人企業(yè)大多數(shù)都起源于做ODM廠商，科沃斯是最先開始打造自主品牌，與2007年開始銷售自己的品牌產(chǎn)品。后來隨著中國市場的擴(kuò)大，更多ODM廠商開始自己的自主研發(fā)之路，包括銀星智能，益節(jié)智能等等。近年來，傳統(tǒng)家電行業(yè)的大企業(yè)，包括海爾、美的等都紛紛開始進(jìn)入家務(wù)機(jī)器人市場，通過一直以來在家電市場的累積以及品牌效應(yīng)在這一領(lǐng)域開拓自己的業(yè)務(wù)。
科沃斯是目前國內(nèi)最大的家用清潔機(jī)器人公司，成立于1998年。科沃斯品牌最早只做出口業(yè)務(wù)，遠(yuǎn)銷歐美等國。2007年開始關(guān)注國內(nèi)市場，自主研發(fā)開拓國內(nèi)家務(wù)機(jī)器人市場。目前科沃斯每天銷售的家務(wù)機(jī)器人數(shù)量在5000臺左右。在2015年的“雙十一”活動中，科沃斯以3.15億的銷售額力奪生活電器類目銷售冠軍。
目前，科沃斯主打的產(chǎn)品有地寶、窗寶、沁寶和親寶，分別是掃地機(jī)器人、擦窗機(jī)器人、空氣清潔機(jī)器人和管家機(jī)器人系列。在海外市場，科沃斯家務(wù)機(jī)器人已銷往美國、加拿大、法國、瑞士、西班牙等46個(gè)國家。
目前科沃斯在國內(nèi)家務(wù)機(jī)器人市場占據(jù)著50%以上的市場份額，主要產(chǎn)品就是地寶和窗寶，大概分別占比90%與8%-9%。盡管這幾年持續(xù)遇到外來國際大品牌的沖擊，但科沃斯依然能夠維持一個(gè)很高的收入水平。同時(shí)科沃斯也在積極開拓海外市場，現(xiàn)在的海外市場收入大概能達(dá)到總收入的5%，在未來目標(biāo)增長到20%。
由于目前市場上科沃斯的空氣清潔機(jī)器人沁寶和管家機(jī)器人親寶并沒有達(dá)到很高的銷量，科沃斯積極推進(jìn)組合機(jī)器人的概念。現(xiàn)在推出的組合家務(wù)機(jī)器人就是地寶、沁寶、親寶的結(jié)合，科沃斯相信通過三者共同打造的智能家務(wù)服務(wù)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)更好的效果。這也和iRobot打造家務(wù)清潔圈的概念十分相似。
銀星智能是進(jìn)軍中國掃地機(jī)器人市場的先行者之一。2005年公司成立以來，就進(jìn)軍掃地機(jī)器人市場，開始一直做的是的ODM廠商。在國外市場的澳洲及歐洲取得巨大成功，尤其是在澳洲機(jī)器人市場占有率穩(wěn)居第一。在2015年，公司的預(yù)計(jì)銷售量能達(dá)到60萬臺。
到目前為止，銀星智能共擁有134件專利，7款軟件版權(quán)，在此基礎(chǔ)上，銀星智能于今年成立了子公司悉羅機(jī)器人(Xrobot)，Xrobot承載著銀星智能10年以上技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，開始實(shí)現(xiàn)從ODM到自主研發(fā)的轉(zhuǎn)型。
與科沃斯開拓各個(gè)領(lǐng)域的家務(wù)機(jī)器人不同，Xrobot專注于掃地機(jī)器人，致力于打造中國的智能掃地機(jī)器人品牌。面對國內(nèi)家務(wù)機(jī)器人市場蓬勃發(fā)展的大形勢，銀星智能耗時(shí)五年投資1億元研發(fā)的導(dǎo)航掃地機(jī)器人即將于最近問世。最先進(jìn)的識別、導(dǎo)航以及激光技術(shù)將打造一款革命性的智能掃地機(jī)器人，很有可能順著中國家務(wù)機(jī)器人市場的發(fā)展潮流在市場中占有一席之地。同時(shí)，銀星智能在2014年開發(fā)上市了獨(dú)創(chuàng)的智能寵物鏈，開辟了家務(wù)機(jī)器人的另一個(gè)領(lǐng)域。
在國內(nèi)市場上還活躍著?，斕?，飛利浦，益節(jié)智能的地貝這些品牌。但在iRobot等品牌進(jìn)入中國市場以后，這些品牌的市場份額都被大幅度壓縮。在充滿競爭的中國市場，未來可能需要打造一款具有代表性的智能產(chǎn)品才能長期被消費(fèi)者所接納。
面對市場空間潛力巨大的家務(wù)機(jī)器人市場，傳統(tǒng)家電企業(yè)也開始紛紛推出自己的家務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品。家電巨頭海爾就于今年推出了一系列掃地機(jī)器人，包括探路者（300005）掃地機(jī)器人以及海寶掃地機(jī)器人。
另一家電巨頭美的也于近幾年開展家務(wù)機(jī)器人業(yè)務(wù)，重點(diǎn)也放在了掃地機(jī)器人。陸續(xù)推出了基礎(chǔ)款掃地機(jī)器人以及智能系列“熊貓跑跑”。
相比于國外的家務(wù)機(jī)器人，尤其是掃地機(jī)器人，中國品牌的產(chǎn)品普遍價(jià)格偏低。這在一定程度上是因?yàn)榭莆炙棺鳛橹袊放频南刃姓邩?gòu)建的“低價(jià)占領(lǐng)市場”的體系。一直以來，新興品牌想進(jìn)入這個(gè)市場就只能以同等水平的價(jià)格銷售自己的掃地機(jī)器人，這一定位使得中國本土品牌很難走高端化路線。價(jià)格低導(dǎo)致研發(fā)的投入不足，進(jìn)而導(dǎo)致了中國本土品牌的“智能”程度與國外品牌的巨大差距。不過隨著國際大品牌紛紛進(jìn)入中國市場以及人們對于掃地機(jī)器人的智能需求不斷提高，國內(nèi)品牌都開始加大研發(fā)投入，打造自己的核心競爭力。從現(xiàn)在來看，盡管中國產(chǎn)品依然是靠更低的價(jià)格搶占市場，但現(xiàn)在已經(jīng)有一些智能化程度很高的產(chǎn)品問世，未來也肯定會有更多自主研發(fā)的真正智能家務(wù)機(jī)器人出現(xiàn)。
競爭現(xiàn)狀：集中度提升是大趨勢
掃地機(jī)器人實(shí)際上也是舶來品，目前國內(nèi)除了少數(shù)公司擁有核心研發(fā)能力，大多數(shù)公司都是處于山寨模仿的階段，或者為國外品牌做ODM代工。國內(nèi)早期的掃地機(jī)器人也都是國外品牌的代工廠，隨后打造自主品牌，建立自己的價(jià)格體系，運(yùn)用低價(jià)占領(lǐng)市場，同時(shí)加大研發(fā)投入，最后形成國內(nèi)獨(dú)立自主品牌。就國內(nèi)掃地機(jī)器人產(chǎn)業(yè)而言，目前已經(jīng)擁有60家以上的掃地機(jī)器人品牌。未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢大致呈“龍頭-山寨-龍頭”的發(fā)展局面。
目前國內(nèi)掃地機(jī)器人企業(yè)大致可以分為五個(gè)梯隊(duì)集團(tuán)，分別是：(1)以科沃斯和Irobot等擁有核心研發(fā)實(shí)力的企業(yè)為主，形成第一梯隊(duì)，在產(chǎn)品研發(fā)能力，產(chǎn)品體系和產(chǎn)能創(chuàng)新能力方面都領(lǐng)先其他梯隊(duì)的公司，這部分市占率大約在60-65%左右；(2)第二梯隊(duì)主要是國內(nèi)早期從事ODM的廠商，轉(zhuǎn)型較早的公司，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造方面有一定的基礎(chǔ)，代表性企業(yè)包括?，斕?、地貝和Xrobot等，市占率約為5-10%;(3)第三梯隊(duì)主要是一些國外領(lǐng)先品牌，這部分品牌在技術(shù)研發(fā)實(shí)力上優(yōu)勢非常明顯，唯一不足的是渠道優(yōu)勢較弱以及售后能力不足，以浦桑尼克、飛利浦和三星為主，市占率在5%左右；(4)第四梯隊(duì)是國內(nèi)的傳統(tǒng)家電廠商，例如海爾、美的等，這類企業(yè)在轉(zhuǎn)型方向進(jìn)入比較遲，但是擁有渠道優(yōu)勢，后續(xù)發(fā)展空間不容忽視；(5)其他小企業(yè)為主體的第五梯隊(duì)，這類公司目前占比高達(dá)20%左右，未來這類公司的市場空間會逐漸被削弱，眾多沒有核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈整合能力的公司將會被行業(yè)整合。
四、投資建議及風(fēng)險(xiǎn)提示
投資建議：目前二級市場關(guān)于掃地機(jī)器人非常純正的標(biāo)的較少，但是，隨著產(chǎn)業(yè)不斷成熟，上市公司會不斷借助資本優(yōu)勢涉及這塊市場。技術(shù)拐點(diǎn)和新產(chǎn)品放量是催化整個(gè)行業(yè)拐點(diǎn)向上的要素，因此，我們建議重點(diǎn)關(guān)注具有核心技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新能力的公司。掃地機(jī)器人作為服務(wù)機(jī)器人的一種，有望延伸到整個(gè)家庭服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈，我們對服務(wù)機(jī)器人板塊給予“買入”評級。重點(diǎn)關(guān)注的公司包括巨星科技（002444）、機(jī)器人、慈星股份（300307）、博實(shí)股份（002698）等。
風(fēng)險(xiǎn)提示：市場需求不達(dá)預(yù)期；潛在進(jìn)入者帶來的行業(yè)競爭加?。恍庐a(chǎn)品研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。
聯(lián)系客服
