“暴打”外资的华为后裔,何以成为制造业异类? | 机械革命

周有辉·2022-05-13 10:02
机器人界的宁德时代

文 | 周有辉

编辑 | 吴睿

一、有志者不打高尔夫

2001年,华为剥离了电源部门,以7.5亿美元的高价卖给美国爱默生。这是当年国内金额最大的并购案,回头看,也是深圳制造业国货崛起的转折。

随安圣电气入职到爱默生的华为员工,多因这笔交易成为外企金领,实现了财富自由。一位后来成为上市公司高管的员工曾回忆:“我当时拿到了90万补偿金,在同事间并不算多,那时深圳的房价也就五六千一平。”有的员工开上了顶级轿车,住豪华别墅,更多的打高尔夫成瘾。

但也有一批人拿着这第一桶金开始了创业。在后来的创业板和中小板上,诞生出汇川技术、英威腾、禾望电气、英维克蓝海华腾欣锐科技上能电气麦格米特等10余家华为系A股上市公司。

他们有一个共同特质:强烈的华为烙印,以及在早年间外资品牌独占的工控和电源市场劈开了一条缝隙。在这之中,最瞩目的当属汇川技术——市值高达1450亿元,在工控板块超出国内竞争对手数倍。

1992年,汇川技术创始人朱兴明还是刚毕业的研究生,在深圳华能短暂工作后跳槽到了华为担任产品总监。当时华为为了攻克变频器的核心技术,专设了华为电气杭州研究所,正是在西湖边,朱兴明带领团队积累了关于变频器的大量技术。

但等不及商业化,华为电气就被卖给了艾默生。2003年,意难平的朱兴明从艾默生离职创办汇川技术,19位联合创始人中16位拥有华为背景。

变频器是将日常使用的交流电转换成各种频率的电源设备,几乎所有需要电机的自动化设备都需要它。但在中国世纪初的城市化建设浪潮中,对变频器最迫切的需求来自电梯——控制机械传动的上升、下降和运行。一幢幢拔地而起的高楼不仅让电梯行业成功造富,上游的变频器厂商也赚得盆满钵满。

彼时最强大的变频器品牌是西门子、ABB这样的外资玩家,但吃到电梯崛起红利的不是他们。原因在于电梯相对于机床、重型机械更低端,外资品牌也不会为中国市场定制。这条裂缝吸引了国产厂商的猛攻。

2000年前后,中国变频器市场上外资品牌有40多家,内资品牌超过了200个。但十余年过去,成功跳出低端泥沼并活得好的,仅有汇川技术。

在近年炙手可热的机器人市场中,汇川再次上演了对外资的逆袭之战。从变频器延伸,汇川在伺服电机领域直指安川电机命脉,后者是在机器人市场有统治地位的四大家族之一。汇川技术变频器和伺服电机在国内的市占率均超过欧美系、日系、台资品牌,占据第一。

在人们的成见中,国内的制造行业总是脱不开“人口红利”和“产业低端”的标签。持这种观点的人不妨看看汇川2021年的成绩单:180亿的营收,扣非后净利润达到了29.56亿,同比增长了54.55%,扣非后的净利润率高达16%。

二十年前谁也不会想到,一个低端变频器公司,能够撼动海外工控及机器人巨头的市场地位,通过核心技术来赚钱。

二、不怕市场小,只要价值高

一言蔽之,汇川的核心打法是挖掘外资品牌所忽视的非标需求,在头部客户上挖掘高毛利。

2003年,刚创业的朱兴明决定从变频器切入市场,并给汇川做了定位,要做国内最好的变频器,瞄准进口品牌所服务的中高端OEM客户,价格上却要比进口低10%。在当时,内资品牌虽然如雨后春笋般涌现,但是都缺乏核心技术,性能远不如外资品牌。“就连上海的水泵厂,都要用欧洲的变频器。”

方向明确并不意味着能够一路坦途,朱兴明和20多人的研发团队在深圳大宝路的宝安工厂日夜研发,结果第二年向市场推出的变频器被下游的代理商直接评价为——丑陋。

转折点发生在2005年,针对电梯行业维护成本高的痛点,汇川推出了电梯驱控一体化专机。在此前,市场主流方案是通用变频器+控制板模式,这两个通讯协议各异的零部件分属不同的供应商,电梯制造商需要分别管理多家供应商的质量和供应。这样的设计对于电梯而言是冗余的,但由于没有上游愿意为电梯客户定制,后者只能被迫使用。

(图:汇川技术在电梯领域针对性推出的电梯一体化控制器产品 )

汇川的一体机则节省了整体体积、物耗和成本。朱兴明曾对比道,之前熟练工人每天只能调试两部电梯,应用一体机之后,稍加培训的工人只需20分钟即可完成一部电梯调试。其电梯一体化专机的毛利高达60%,高于40%左右的变频器行业均值。

2008年, 汇川技术在电梯行业的市场份额成为国产品牌的第一。同年,汇川做了一个更大胆的决定:进军伺服电机市场。

朱兴明当时在公司内部发文称:单一的变频器产品已经很难满足未来的工业自动化需求,下游行业往往需要一整套的综合自动化解决方案,而要形成提供行业级解决方案的能力,前提是拥有自主研发的伺服系统。

变频器和伺服系统都是电气传动过程中控制电机运转的核心器件,广泛应用于各种工业自动化机器。

在一定范围内,伺服系统能做所有变频器场景,但变频器却不能向上对伺服系统兼容。因为伺服的结构远比变频器更复杂,控制性能更好,单体价值更高,主要用于数控机床和工业机器人。

(图:伺服系统与变频器的底层控制技术对比)

如上图所示,伺服系统包括编码器、伺服驱动器和伺服电机,在自动化设备中起到的作用如同人体的神经系统——在分析神经信号后,执行“大脑”(控制器)发出的运动指令。这里也是机器人龙头发那科、安川电机的核心技术所在。

经过电梯一役,朱兴明已经吃到了做行业定制业务的甜头。在技术壁垒更高的伺服领域,朱兴明选择了注塑机行业作为切入口。

注塑机是工业母机之一,其原理与注射器类似——将已经熔融的热塑料挤入模具中,定型制成各种形状的塑料制品。成品小到脸盆、打火机、手机外壳,大到电动车车架、汽车塑料保险杆。

当时传统的注塑机多采用液压式,由电机驱动油泵,这一环节占到整个加工电费的80%以上。加上加热和冷却工序,庞大的耗能让注塑机素有“电老虎”之称,省电降本是各家工厂的刚需。在上游如海天国际、伊士密等注塑机品牌都在寻求更加节电的制造方案。

基于此,汇川技术研发推出了IS300系列伺服驱动器,节电率超过40%。这是因为,应用伺服系统来控制电机,可以按照注塑机每个环节的动力要求,实时调整油泵电机的转速,以改变输出动力。用互联网语言来做比喻,就是“流量精细化运营”。

(图:汇川注塑机伺服节能系统技术原理)

一如对电梯行业定制化研发后的业务增长,汇川注塑机专用伺服推出后3年内复合增速达到了380%。

(图:汇川技术注塑机专用伺服收入变化)

2010年,靠着变频器产品和刚刚打开市场的伺服系统,汇川技术以72倍的市盈率成功登陆创业板。随后三年,有了资金弹药的汇川技术,接连以3000万元和1.1亿元的价格收购了长春汇通及宁波伊士通。

长春汇通补齐了汇川在编码器的短板,而通过与宁波伊士通合作销售注塑机,共享客户资源,汇川的伺服驱动、伺服电机得以和伊士通的注塑机控制器“打包销售”,使汇川技术的自研产品能够得到真实市场的反馈。

总结起来,汇川技术这套打法的核心就是以进口替代为目标,专研行业客户的定制专机,凭借一个品质高、性能平均的产品将小业务做专做精,扩大市场份额。

不过,虽然汇川伺服在注塑机取得了成功,但是彼时在整体伺服市场上,2015年汇川在市占率仅为3%。因为在巨头把持的伺服高端应用领域——工业机器人、数控机床等等,汇川所面对的技术高墙仍然坚固。

三、国产机器人,三条长征路

工业机器人行业可分为上游核心零部件(控制器、伺服系统、减速器),中游机器人本体生产,下游面向行业集成应用。其中三大核心零部件决定了机器人的运动控制技术高低,占据了最终产品70%的成本。

对应的,国内品牌向核心技术突破的可能路径大致分为三条:纯零部件、全产业链和“零部件+本体"。打法的选择取决于背后企业的基因和起点。

1.纯零部件的模式路径是直接硬刚机器人的单一核心零件,all in所有的研发投入和机器人巨头争夺国内市场。

以苏州绿的谐波为例,金属加工行业出身的创始人左昱昱,从最基础的数学建模开始,突破了自研谐波减速器。日本的纳博特斯克及哈默纳克在减速器领域拥有绝对优势,四大家族也需要向其采购。但国内市场给予了绿的谐波发展机遇。2013年,绿的谐波拿到了孵化自奇瑞汽车的机器人公司——埃夫特的第一笔订单。

现在绿的谐波终端客户包括了新松机器人华中数控、新时达、埃夫特和优必选。走纯零部件路径的还有做RV减速器的中大力德、双环传动。不同于用在中小机器的谐波减速器,RV减速器主要应用在大型重载机械。

2.把握全产业链可以说是所有机器人厂商的终局目标,这也是四大家族崛起的重要之因。

这其中既有从世纪初成立的沈阳新松机器人、安徽埃夫特这样的老牌玩家,也有像南京埃斯顿这样齐聚各方产业力量的后起新星。

埃斯顿是做机床数控系统起家,2011年行业专家王杰高博士加入埃斯顿,激活了埃斯顿的机器人业务。随后三年,王杰高研发出了7款不同类型的机器人,基于产业链上下游的布局,售价砍至了一半,四大家族也不得不正面迎接埃斯顿的价格竞争。

2015年上市后,埃斯顿为了扩大技术优势,开始围绕产业链并购海内外公司。截至2020年,埃斯顿从核心零部件到系统集成,共计并购了7家公司,出手27.42亿元。后续的业绩释放很大程度上要取决于埃斯顿能否消化这一系列巨额并购。

3.零部件+本体的打法多是基于已有的零部件技术延伸到机器人本体,属于常见的竞争路径。

用汇川技术的话来说,就是2013年的“面粉+工艺”发展到2016年的“整机+工艺”。面粉是指汇川已有的伺服系统,工艺是指面向不同种类的工业机器人,汇川提供不同的工艺指导。同时还和机器人制造企业形成战略合作。

但朱兴明发现,那时候的机器人产业还不够强大,缺乏下游应用和需求反馈就发挥不出自身技术的优势。于是,在2016年上半年,汇川决定直接布局机器人本体制造,为行业提供整体的解决方案。

(图:埃斯顿、汇川及发那科的核心部件和下游布局对比 图源:雪球@四维空间aaa)

在诸多工业机器人类型中,朱兴明选择了在3C电子、半导体领域应用超过70%的SCARA机器人,即水平多关节机器人,主要用于电子元器件贴片、组装机器和元器件生产。一条电子产品生产线所需的SCARA机器人可达到上百台。

这种选择的背后,是近几年国内伺服产业的下游应用正在剧变:半导体和3C产业崛起,缩短的生产制造周期呼唤能快速迭代的伺服系统。这对习惯在汽车行业坐地收钱的四大家族来说显然难以接受。

(图:伺服系统于2011年、2015年、2018年和2020年在下游应用领域占比变化)

因此SCARA机器人中最先涌现了国产化替代浪潮,为了满足电子制造行业快速变化的需求,国内厂商几乎每年都会推出新品以追赶国外品牌。

回过头来看,SCARA产品是汇川撬动3C制造的一个支点。装配是3C制造的最后一个工艺环节,推出用于这个环节的机器人整机,汇川得到了理解整个3C生产流程的机会。

在装配前的生产环节里,用于电子原件实装的SMT生产线、用于模块组装的FPD用接合机都需要大量的伺服系统,这是比机器人本体大得多的市场。汇川也的确进入了苹果及部分国产手机品牌的OEM厂商生产线。

(图:典型的电子制造伺服应用设备)

2020年,汇川在SCARA机器人做到了国产品牌第一,紧随日资品牌雅马哈和爱普生。感受到压力的雅马哈,在2020年也推出了主打性价比的经济款SCARA机器人。

打开电子制造行业市场后,汇川伺服的营收从2012年的不足2亿元,扩大到了2020年的21.85亿元。2021年,汇川的通用伺服在中国市场占有率成为第一。

四、何以千亿市值?

A股中,工业自动化的公司市值大多在数十亿元左右,千亿市值的汇川技术是一个“异类”,为什么一家如此上游的公司这么值钱?

汇川和同行的最显著不同在于对下游需求的快速反应能力,这在上游产业是少见的。

汇川内部对“明星产品”有一个定义——单一品种每一年的销售额超过5000万,系列产品合计销售额超过2亿。2019年,汇川的明星产品有24个,而平台型产品和非标产品的数量大约各占一半,足见其对于不同行业非标准化需求的重视。

以新能源汽车行业为例,在2015年撑起伺服电机业务后,汇川通过与宇通客车合作,切入了新能源客车的电机电控系统。

到2020年,汇川再一次绑定了乘用车的头部客户——造车新势力小鹏、理想和威马。随着新能源汽车持续放量,汇川技术新能源车电控的市占率从2019年的2-3%上升到了2021年的10%,紧随比亚迪和特斯拉。年报显示,2021年前三个季度新能源汽车业务的收入达到了18亿元,同比增长180%。

(图:汇川技术国内乘用车电控客户结构变化)

其反应能力在口罩这样的突然崛起的品类也得到了展现。

口罩机同样属于工业自动化设备的一种,内部的传动结构也要用到伺服系统。即便是比亚迪,口罩机的伺服系统也需要从日本欧姆龙采购。而N95口罩机和平面口罩机产线设备,80%的工作量都来自于机械相关的安装和调试。

针对于此,汇川采用了全伺服控制,用电气传动取代机械传动,设备调试的工作量也减少了三分之一。

疫情期间,比亚迪3天造出图纸、7天造出口罩、10天产品出厂的故事广为人知。但在看不见的上游,汇川用短平快的技术研发默默收获了200+个新客户。据MIR睿工业统计,汇川技术在口罩行业的技术贡献度排在了前列。

(图:汇川伺服在口罩机行业的贡献业绩总值排名第一 数据来源:MIR databack)

某种程度上,“死磕”零部件和做整机的机器人公司就像“比亚迪”,试图把握供应链上下游的每一个环节,而汇川技术则是机器人行业的“宁德时代”,只把电机控制这一项关键技术做好,下游行业间一程程跨越,最终与工厂一同掘得新兴行业的发展红利。

汇川模式也得到了资本市场的认可。

去年6月,汇川技术成功向12家机构完成21.3亿元定向增发,包括高瓴资本、礼仁投资、中信证券、广发基金等,也包括瑞银、摩根士丹利、J.P.Morgan等外资机构。其中高瓴获配金额近8亿元。这波增发之后,汇川技术的市值一度突破了2000亿元。

定增后,汇川表示要建设智能化工厂、工业软件技术平台及数字化项目。伺服电机和变频器作为自动化设备的核心,获取生产数据并进行数字化改造,确实相比其他企业拥有更大的优势。

不过,智能制造始终是牵一发动全身的复杂系统。智能机械时代所诞生的新技术,也正在对汇川的旧路径带来冲击。汇川能否守住千亿估值、自我革新成功,仍是未知数。过往20年逆袭路是壮阔的,可谁又能拒绝新技术大潮的浪奔又浪流。

作者名片

欢迎关注36氪华南公众号

+1
72

好文章,需要你的鼓励

参与评论
评论千万条,友善第一条
后参与讨论
提交评论0/1000
36氪APP让一部分人先看到未来
36氪
鲸准
氪空间

推送和解读前沿、有料的科技创投资讯

一级市场金融信息和系统服务提供商

聚焦全球优秀创业者,项目融资率接近97%,领跑行业