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财团法人海峡交流基金会

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中国大陆机器人产业发展与瓶颈◆文/何明丰博士(工研院产服中心)、张纪伦(CSE Insight产业分析师)

  • 更新日期:113-08-22

当前,全球机器人产业正处于蓬勃发展阶段,预示未来科技和经济将迎来新的变革。随著半导体技术不断演进,诸如人工智慧、物联网及自动化技术将持续优化,各国纷纷投入大量资源,推动机器人产业发展,机器人技术被认为是提升生产效率、降低少子化冲击、减少人工成本以及改善生活品质的重要途径。

在此背景下,全球第二大经济体中国大陆的机器人产业发展备受国际关注。中国大陆不仅面临少子化的冲击,国内也需发展机器人产业,提高制造业的自动化水准,减少人力的依赖,同时应对人口老龄化带来的劳动力利用率严重不足。中国大陆在此过程中遇到诸多挑战,包括地缘政治衍生出的西方技术管制、技术研发水准不足、核心零组件依赖进口,以及人才储备不足等问题。

中国大陆工业机器人市场规模世界第一

根据中国大陆政府的数据,2023年工业机器人市场规模已连续13年居世界第一,且连续两年市占率超过全球一半,成为全球最大的工业机器人市场,市场规模达446亿美元,表明中国大陆推动工业自动化和智慧制造取得显著进展。随著「中国制造2025」战略推行,越来越多制造业采用工业机器人来提高生产效率和产品品质,有助于减少人工成本,还能提高产品的精细度和一致性,从而增强其国内制造业的竞争力。

中国大陆机器人产业主要集中在珠三角、长三角和京津冀地区。其中,长三角地区以上海为核心,聚集众多知名企业和研究机构,如达闼机器人股份有限公司(上海)及宇树科技(杭州)。珠三角地区则以深圳为中心,吸引大量创新型科技公司,如大疆创新(广东深圳)和美的集团(广东佛山),这些企业在服务机器人和消费级机器人领域表现突出。京津冀地区以北京和天津为主要聚集地,拥有丰富的科研资源和优秀的技术人才,许多大专院校和研究所致力于机器人技术的研发。北京透过政策和资金投入支持,推动机器人产业的区域协同发展,形成重要产业聚落。

自主研发能力提升 核心技术及关键零组件仍依赖进口

2023年「上海世界人工智慧大会」展示达闼机器人股份有限公司的Ginger2.0,就是为了进入未来家庭担任全能保母而设计,负责洗衣、打扫、做饭等家务,其机身关节从第一代的34个增加到41个,单手抓取负载能力提升到5公斤,超过第一代的0.5公斤负载。未来将打造一个含有60多个自主可控的智慧柔性关节,且整体机身重量在100公斤以内,并提高负载能力,进一步减轻人们处理家务的压力。

另一个应用案例则是杭州「宇树科技」近期研发出新一代「Unitree Robotics」(宇树AI机器人),产品主打「全世界跑最快的机器人」,能执行多个困难动作,可应用于运动及教育等用途。根据该公司披露,此型机器人跑步时速最高可达17.7公里,打破之前机器人达到的最快时速14.4公里。

从前面两个范例可看出,当前中国大陆机器人的技术水准取得显著成绩。随著工业机器人在制造业中的应用越来越广泛,具有高精度、自动化和智慧化特点,服务机器人在医疗、教育、家庭和物流等领域的应用也日益普及。人形机器人技术虽在发展初期,但在模拟人类动作与互动展现出巨大潜力。

尽管中国大陆在核心技术和关键零组件依赖进口,但其自主研发能力正快速提升,逐渐缩小与世界领先水准的差距。中国大陆的机器人技术发展迅速,特别在人工智慧和机械设计方面取得重要突破。例如,华为和百度等科技巨头在机器人技术研发投入大量资金,并取得一系列创新成果。尽管如此,中国大陆在美、日等西方大国的管制下,取得核心零组件及科技(半导体晶片、尖端材料及人机介面技术)变得非常困难,影响机器人产业全面本土化的进程。

美国科技封锁 冲击中国大陆机器人产业竞争力

2022年起美国商务部工业和安全局多次提出对中国大陆先进半导体和运算设备的出口管制,辉达、超微、英特尔多款 GPU AI 晶片产品已不能再出口到中国大陆,就连高阶游戏显卡 RTX 4090 都受到限制。AI晶片是机器人实现智慧化、自主决策和感知能力的关键,美国对AI晶片的出口限制对中国大陆的机器人产业产生深远影响。这些限制使中国大陆企业获取高端AI晶片面临困难,进而影响机器人产品的性能和市场竞争力。

美中冲突从贸易、金融延伸到AI,历经俄乌战争及以巴战争,全球几乎已分为两大阵营,AI技术互不往来。AI晶片的供应中断也对中国大陆机器人产业的供应链稳定性构成挑战,某种程度上,产业进入新的结构调整阵痛期。许多中国大陆机器人企业依赖美国设计、台湾制造的高端晶片来提升其产品的智慧化水准,供应链中断可能导致这些中国大陆企业在生产和研发方面遭遇瓶颈,进而影响整个产业的发展。

务实发展工业机器人才是正道

中国大陆机器人产业在市场规模和技术水准取得显著进展,但仍面临核心技术依赖、技术标准和智慧财产权、人才短缺以及资金投入与市场环境等多方面的挑战。特别是美国对AI晶片的出口限制,进一步加剧中国大陆机器人产业在技术和供应链方面的困难。

智慧制造将成为人形机器人首个大规模应用的领域,但在工厂的机器人是否一定要「人形」值得商榷,只具机器手臂的工业机器人往往就能符合大部份的工厂应用。发展人形机器人固然能提升企业的形象,展示国家的科技实力,但从实际应用和经济效益来看,工业机器人的发展才是落实制造自动化、促进经济增长的实业道路。工业机器人的应用能够大幅提升生产效率、降低成本,对中国大陆尤为重要。目前的国际情势以及中国大陆内部经济问题,发展人形机器人是面子工程,加以AI晶片卡关问题,即使做出人形机器人也不见得有国际买家,要提振内部经济避免内循环变成内卷化,务实发展工业机器人才是正道。

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