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清洁机器人的崛起之路

核心提示:就技术发展趋势而言,当前扫地机器人只是家庭服务机器人最初期的形式,未来趋向于多功能化和智能化。市场对于扫地机器人的期望不仅局限于扫地、擦地的功能,而是作为未来智能家庭助手的终端载体和智能家居的入口,要求扫地机器人不断升级导航系统和图像识别能力。

当前扫地机器人行业正处于发展初期,全球渗透率1%-1.5%,如果30%的渗透率,潜在市场空间6亿台,加之未来随着扫地机器人的功能逐渐丰富,单价会逐渐升高,按照250美元/台均价,全球潜在市场空间约为1500亿美元。   

扫地机器人行业的国内外市场份额均比较集中,Top2企业合计占比全球市场份额达到70%,预计未来3-5年间市场份额会趋向分散,之后随行业发展,渗透率达到40%时,市场会再一次集中,TOP3企业可能会占据90%以上的市场份额。    

就技术发展趋势而言,当前扫地机器人只是家庭服务机器人最初期的形式,未来趋向于多功能化和智能化。市场对于扫地机器人的期望不仅局限于扫地、擦地的功能,而是作为未来智能家庭助手的终端载体和智能家居的入口,要求扫地机器人不断升级导航系统和图像识别能力。但现阶段,成本和技术仍是规划式扫地机的瓶颈,而在导航技术不成熟的情况下,随机清扫的机器也只有通过高覆盖率来提高清扫的效率。

一、扫地机器人—智能家居终端入口

说到扫地机器人,大家可能并不陌生,是家庭服务机器人的主要代表,此外还有商业服务机器人和专用服务机器人,均属于服务机器人。据麦肯锡全球研究院预测,到2025年,全球机器人应用产生1.7万亿—4.5万亿美元/年的经济影响,其中服务机器人将产生1.1万亿—3.3万亿美元/年的经济影响,占比70%左右。

扫地机器人是家庭清洁的一种工具,但由于扫地机器人可以自由移动,机身也可以附加其他智能功能,如语音、视觉等,是智能家居的入口之一,可充当“智能家居控制平台”、连接住户与各类家电,并通过家电互联、远程控制等技术实现家庭物联网,形成“智能家居-机器人-住户”的生态圈,实现从“工具型”向“管家型”的转变。

当前扫地机器人行业的技术对标iRobot,iRobot作为前沿科技的领导品牌,在全球拥有超过700项专利,体现了扫地机器人行业的主流技术趋势。

目前扫地机器人最重要的3点技术是:路径规划、清洁能力以及功耗,其中路径规划是众多扫地机器人面临的问题。谈到导航规划,就一定要谈一谈SLAM 和VSLAM算法,SLAM即时定位与地图构建,简单的说就是要定位和建图两者同时进行,不断迭代,而VSLAM是基于三维视觉的定位和地图构建算法。

SLAM根据硬件设备的不同分为2大类:一是基于激光雷达的SLAM:激光雷达是精确场景使用最多的SLAM传感器,能以很高精度测出机器人周围障碍点的角度和距离,从而很方便地实现SLAM、避障等功能,但缺点在于激光雷达的价格非常昂贵;二是,基于视觉的SLAM主要是通过摄像头采集来的数据进行同步定位与地图构建。相比于激光雷达,摄像头的价格低的多,但有些工业摄像头的价格还是很高的,此外视觉传感器采集的图像信息要比激光雷达得到的信息丰富,所以更加利于后期的处理。目前扫地机器人使用较多的方案为激光SLAM,主要原因是:算法成熟、门槛较低,但激光SLAM的问题在于其成本太高。

如今市场主流机型按照清扫策略的不同可分为随机式清扫(第一代)、规划式清扫(第二代)和导航建图式清扫(第三代),而现阶段第二代和第三代的扫地机器人的价格较高,未来地图规划式的清扫将会成为主流。

Roomba 980首次应用了VSLAM(视觉实时定位建模),售价8999元/台,极其昂贵。与iRobot扫地机器人不同,Neato扫地机器人采用激光雷达+房间定位系统RPS的技术,会自动依靠激光传感器对房间的布局进行描绘,分辨出过道、墙壁等,在清扫地图绘制完成以后,会以一个清扫路线来进行清扫,从而达到高效的效果。NeatoD3-D7系列产品的售价在3599-4799元/台。

但从功能性角度来看,有导航的扫地机器人未必清洁程度更深,扫地机器人的清扫效率跟机器的覆盖率和清扫系统有很大关系,目前主流的清扫模式是随机路径模式,如果算法好,机器的覆盖率和清扫效率不会比路径规划的机器差,成本和技术对目前规划式扫地机来说仍然是个瓶颈,在导航技术不成熟的情况下,随机清扫的机器也可以通过高覆盖率来提高清扫的效率。

二、千亿美金的潜在市场

当前扫地机器人的市场规模在百亿美金左右,国内外的市场集中度都较高。根据IFR官网公布的统计数据, 截至2016年,全球家庭服务机器人市场规模约为25.8亿美元,2010-2016 年均复合增长率约为27.17,高于全球服务机器人市场的年均复合10.7%,且在服务机器人中的占比越来越高,从2010年的15.4%提升至2016年的35.44%。在全球家庭服务机器人总销售量中,家务机器人约占 69%,而扫地机器人是目前家务机器人中的主导品类,占比高达96%。

就国际市场来看,扫地机器人首先在美国和中国等率先兴起。iRobot全球市场份额占比第一,高达62%,主要占据美国市场,其中53%来自美国市场,欧洲、中东、非洲合计仅占29%。2017年iRobot的年营业收入为57.76亿元,单位均价1500元/台,粗略估计其全年销售量约385万台,中国科沃斯2017年销售量为241.36万台,全球CR2的市场份额约70%。目前全球60亿人口,约20亿个家庭,扫地机器人的渗透率还不到0.5%。如未来按照1%的渗透率算,潜在空间是2000万台,而按照5%的渗透率算,潜在市场空间是1亿台,如果30%的渗透率,潜在市场空间6亿台,加之未来随着扫地机器人的功能逐渐丰富,单价会逐渐升高,按照250美元/台均价,全球市场的潜在市场空间约为1500亿美元。

由于我国服务机器人产业起步较晚,且城市化水平以及城乡居民消费能力基数不高,家庭服务机器人在沿海城市的产品渗透率仅为 5%,内地城市仅为 0.4%,而美国的扫地机器人渗透率是10%,差距较为明显。

2013年-2017年,我国机器人吸尘器(也即是扫地机机器人)的零售额由8亿元增长至56亿元,年均复合增速为62.66%,增速较快。从销售渠道来看,国内机器人吸尘器的主要通过线上销售,2017年线上销售额为50亿元,线下销售额仅为6亿元,线上销售占比高达90%(中怡康数据)。

在近三年的国内线上渠道的销售中,扫地机器人的主要品牌包括:科沃斯、iRobot、浦桑尼克、飞利浦、福玛特、小米、海尔以及其他品牌,在众多品牌中,科沃斯稳居首位,2015-2017年线上市场份额占比分别为:43.7%、50.2%和46.4%。其次是iRobot,2015-2017年线上市场份额占比分别为:13.8%、13.4%和11.9%,2017年二者合计占比58%,线上市场份额相对集中。

纵观整个扫地机器人行业,虽然市场相对集中,但是毛利率较高,还处于行业发展初期,未来随着新进入者的加入,竞争将会越来越激烈,市场份额也会越来越分散。国内以iRobot代表,2015-2017年,其毛利率分别为46.84%、48.34%、49%,国内以科沃斯为代表,其毛利率分别为:49%、46.39%和49.12%,其他公司因业务较为多样化,毛利率偏低,如青岛海尔、美的集团、飞科电器等还拥有其他家电产品业务。

综合分析,虽然现在iRobot、科沃斯、小米等品牌在扫地机行业较为强势,占据了很大一部分市场份额,但是并不代表其他创业企业没有机会,在未来6到8年的时间内,整个行业都将高速发展,可能会因为扫地机器人清洁方式等功能的创新、附加功能的挖掘或者消费群体需求的变化而出现行业洗牌,诞生新一批的强势企业。

三、案例分析

1. 高端技术引领者iRobot

iRobot可以说是起步最早的扫地机器人生产者,由麻省理工学院的三位专家创立于1990年,是一家军用和消费级机器人研发及制造公司,主要产品是家用清洁机器人,有扫地机器人Roomba、擦地机器人Braava和洗地机器人Scooba三个品牌,其中Roomba知名度和销售额相对较高,目前累计在全球销售超过2000万台机器人,并在2016年剥离了军工、安防相关业务,开始专注消费机器人领域的研发和技术创新。截至2017年,公司总员工数量约920名,在美国的专利数量403项,国外专利超过650项,并且有450项专利还在申请中。

目前iRobot官网主推的有Roomba500、600、800、900系列,对应功能基本上由低端到高端。Roomba900系列之前的扫地机器人主要采用随机式清扫的算法,通过多次数的来回清扫以达到高覆盖率的效果。Roomba900系列产品加入了自研发的VSlAM技术,能够实现扫地机器人的实时定位,在清扫方式上也升级为了路径规划式清扫,并通过与亚马逊云(AWS)、Alexa、谷歌助手等技术的合作实现了全球互联,更符合其作为智能机器人的定位。

iRobot近几年营业收入增长幅度较大,尤其在2016至2017年同比增长率高达33.7%,2017年营收约为58亿元。公司毛利率也呈现逐年上升的趋势,在2017年达到了49%,净利率在5.5%-7%之间波动。较低的净利率主要因为公司的三项费用较高,2017年销售费用占营收接近20%,研发费用和管理费用占比基本维持在9.5%和12.5%左右,三项费用总占比在2017年超过40%,所以在成本控制方面还有待于加强。

iRobot在2016年剥离了军工机器人和远程在线机器人业务之后,家用消费级机器人成为公司的主要营收来源,占比超过90%,在销售地区方面,美国一直是主要销售区域,并且近几年比重逐年上升,由2013年的40%增长至2017年的51%。

随着全球经济发展、国民生活水平的提高以及科技的进步,扫地机器人将逐渐取代扫把、拖把以及手持吸尘器成为家庭清洁的必备工具,根据公司近两年的单季度收入情况,iRobot在2016-2017年迎来了业绩爆发期,单季度营业收入同比增长率超过20%,在2017年第四季度达到53.5%。由于公司产品主要集中在下半年回款,根据2018年第一季度披露的数据,预计公司将继续保持中高速上涨趋势。

2. 中低端定位科沃斯

科沃斯成立于2006年12月,是科沃斯集团旗下子公司,主营各类家庭服务机器人、清洁类小家电等智能家用设备及相关零部件的研发、设计、生产与销售,已形成了包括扫地机器人、擦窗机器人、空气净化机器人、管家机器人在内的较为完整的家庭服务机器人产品线以及清洁类小家电产品线。自2006年起,公司每年投入科技创新经费超过5000万元人民币,每年研发新品不低于20个。截至2014年底,科沃斯已在国内外申请专利达838余项,其中发明专利271项,外观设计专利166项,2007-2013 年,在国内清洁机器人市场的占有率一直保持在 50%以上。

对比京东渠道的不同品牌扫地机器人的定价和性能,科沃斯主打中低端,适合大众接受,各款产品的定价在999-2999元之间。虽然科沃斯主打中低端产品,但是业务毛利率较高,2015-2017年,服务机器人的毛利率最高,分别为:49.14%、46.44%和49.13,且不同生产模式下的毛利率有所不同,2017年,科沃斯自产产品的毛利率约53%也同样高于代工产品的毛利率33%,其自产产品的价格均价900元/台高于代工产品730元/台,

2015-2017年沃斯的研发费用率分别为:3.12%、2.99%和2.72%,而iRobot的研发费用率分别为11.74%、12.48%和13.09%,也从另一个侧面说明了,iRobot引领着全球扫地机器人的技术水平,而科沃斯走的是中低端路线。

2015-2017年,科沃斯主营业务收入由26.94亿元增长至45.51亿元,年均复合增速30%,净利润由1.79亿元增长至3.75亿元,年均复合增速44.7%,营收和净利的增速较快,2017年净利率为8.2%,较iRobot的高,说明了,扫地机器人行业的国内发展态势比国外好。

3. 小米智能生态链之石头/米家扫地机器人

小米早在2013年开始就在布局智能生态链,着重于智能硬件和物联网相关产品,截至2017年,小米生态链公司已经发展至70多家,涉及产品包括空气净化器、移动电源、小米手环、教育机器人等各类智能硬件,扫地机器人作为智能家居的重要环节是小米的特别关注对象,2016年8月米家扫地机器人正式发布,售价1699元,是小米和石头科技联合推出的产品。

石头科技于2014年7月成立,是一家专注于家用智能清洁机器人及其他清洁电器研发和生产的公司,同年9月份获得小米投资,成为小米生态链企业,目前石头科技共计推出三款产品:石头扫地机器人、米家扫地机器人和小瓦扫地机器人,售价分别为:2499元、1699元和1599元,分别对应高端、中端、低端三类用户,2017年产品销售额突破10亿元,线上渠道的销售额占比10.3%,销量突破百万台。

石头扫地机器人和米家扫地机器人采用的是激光SLAM的解决方案,配备了LDS激光测距传感器,能够以5*360°/秒的速度扫描房间,获取位置信息,进行整个清洁地图的绘制。其核心优势在于沿袭了小米系产品高性价比的特征,根据上海市消费者保护委员会在2017年对市场上主流品牌的25件智能扫地机器人的比较实验,米家扫地机器人在清洁能力、覆盖率、灵活性等方面的评分不亚于Dyson、iRobot等品牌的高端机型,甚至在有些子类得分超过了这些大牌的扫地机产品,综合分数占据评测结果的第一名,深受消费者好评的主要原因。

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