电力巡检机器人市场调研报告2017

电力巡检机器人市场调研报告

一、产品&技术分析

1、产品分类（个人观点）

按照本次调研目的和产品应用行业，巡检机器人可分为电网巡检机器人和非电网（网外）巡检机器人。

电网巡检机器人大致可分为变电设备巡检（挂轨式和轮式等）和输电线路巡检（无人机等），变电设备巡检可分为站内（挂轨式和轮式，大多为挂轨式）和站外巡检（轮式）。

网外巡检机器人有应用在市政、交通等领域的隧道机器人、非电力监测领域的轨道机器人，智能交互机器人、导引机器人等新型机器人，主要为军队、电厂、化工、物业等领域。

由于时间所限，目前对于网外巡检机器人了解不多。

2、产品功能

电站巡检机器人主要应用于室内外变电站代替巡视人员进行巡视检查。机器人系统携带红外热像仪、可见光CCD等有关的电站设备检测装置，以自主和遥控的方式，代替人对室外高压设备进行巡测，以便及时发现电力设备的内部热缺陷、外部机械或电气问题如异物、损伤、发热、漏油等等，给运行人员提供诊断电力设备运行中的事故隐患和故障先兆的有关数据。

3、主要技术(根据南方电网技术情报中心)

（1）总体结构

巡检机器人系统通常采用的是分层式控制结构，分为由基站系统层和移动站系统层构成的两层控制结构。采用无线的通信设备连接巡检机器人的基站系统和移动站系统，实现巡检数据的远传和基站命令的遥控。在此基础上，能够方便地接入电力系统生产专用的光纤通信网络，实现与调度中心的数据交换。

（2）机械结构

巡检机器人的机械本体由行走机构和越障机构两部分组成。

行走机构可采用轮式移动机构和蠕动爬行机构两种形式，目前巡检机器人机械结构大多采用轮式移动机构。

随着对巡检机器人研究的不断深入，人们对机器人的机构设计必然会提出更高的要求，主要表现在轻量化、操作简单化和越障高效化等方面。

（3）电源系统

能源问题（续航能力）已成为巡检机器人续航能力的一个瓶颈，直接制约了机器人的广泛应用。

（4）控制系统

控制器种类繁多，通常控制器有下两种方案：高性能单片机、PLC。

（5）导航及定位技术

自主导航是巡检机器人应具备的基本功能，也是反映其智能化的关键技术。导航就是规划巡检机器人的行走路径，包括全局路径规划和局部越障规划等。巡检机器人沿架空输电线路爬行，要跨越防震锤、悬垂绝缘子、线夹、杆塔等障碍，行走环境介于结构化和非结构化环境之间，因此导航问题主要为局部越障规划。

局部越障规划就是利用环境传感器（如超声传感器、激光测距仪、视觉传感器等）提供机器人周围的局部环境信息，产生下一时刻机器人位姿信息。

变电站巡检机器人导航方式有：激光方式（为主）、电磁感应巡线和轨道方式。

（6）图像识别和处理技术

红外热成像仪是探测物体内部带点粒子的运动而辐射的能量来测量其温度，是一种无损检测、非接触式、非干扰式测量，具有实时性、快速性。

（7）视频监控技术

红外热成像仪的图像仅代表温度信息，而不能清晰的显示变电站电力设备，选择双目视频显示，红外热成像仪图像测量设备温度，高清摄像机实时监控变电站是否有异常现象。

（8）通讯技术

通讯模块完成基站和巡检机器人之间的双向数据传输，包括来自机器人的实时视频图像、线路探测传感器数据、机器人位姿状态和由地面基站发出的各种遥控命令等，要求具有带宽高、距离远、抗干扰能力强等特点。

（9）在线监测技术

220kV及以上变电站在线监测系统包括四大部分：设备监测部分、通讯和电源部分、通讯集成控制系统和生产管理系统管理模块部分。

4、前沿技术

（1）无线充电技术

变电站巡检机器人一般都采用接触式供电，无线充电其优点在与充电桩与受电端无需接触，不受机器人接触不好、受电端铜氧化而出现对巡检机器人蓄电池无法充电等情况，其可靠性高、操作方便。

（2）智能导航技术

设计一种适用于变电站环境的定位精度高、抗干扰能力强、运行安全可靠的机器人导航系统是至关重要的。

（3）基于移动平台的网络通信技术

巡视机器人与基站之间的通信系统选用目前技术较为成熟的无线局域网(WLAN)技术。但由于变电站场区内存在强烈的电磁干扰以及各种金属构架对无线信号产生的遮挡问题，造成了无线网桥的覆盖范围严重受限，在出线超过10

条的大型室外变电站，点对点式的无线网络不可能覆盖整个场区，必须要考虑多网桥组网的方式。

二、市场分析

1、生产厂家和市场份额

（1）根据AGV之家的报告，2016年前电力巡检车市场，国网是鲁能智能（70%）、国自（20%）及其它（新松、朗驰欣创等，10%），南网则市场竞争激烈，国自40%，鲁能25%，剩下则由其它厂家分得。

（2）杭州锡视机器人科技有限公司总经理胡红敏讲鲁能智能和国自共约占了电力巡检车市场份额的70%。

（3）根据京华未来CEO梁骁的采访报道，电力巡检车主要是鲁能智能和国自，以及深圳朗驰欣创等厂家。

（４）和新战略媒体许可交流了解到，国内做电力巡检机器人的厂家除了鲁能和国自外，还有朗驰欣创、国瑞南电、杰迈视讯（视频监控产品为主）等几家。

（5）国家电网2016年电源项目第五次招标中标公示显示，有鲁能智能、国自、朗驰欣创、江苏亿嘉禾、浙江大立科技、杭州申昊科技等六家公司中标变电站智能巡检机器人分包。

根据以上信息，可以判断目前电力巡检机器人市场集中度很高，75-85%市场由鲁能智能和国自所得，鲁能占有50%-55%左右的市场，国自25%-30%的市场；剩下的15-25%市场由朗驰欣创、亿嘉禾科技、浙江大立科技、杭州申昊科技、中科新松、国电南瑞、杰迈视讯、科大智能等七八家瓜分。

2、市场分布

山东鲁能根据近年来国家电网的中标地区，其具有绝对资源优势的地区是山东省，而北京、天津、内蒙古、陕西、广东、广西、云南等全国 20 多个省、自治区和直辖市也有覆盖其巡检机器人。浙江国自机器人的绝对资源优势地区在江浙一带，朗驰欣创的巡检机器人产品则覆盖至北京、内蒙、宁夏等 11 省。

3、市场容量（根据朗驰欣创的季度财务报告）

（1）电网巡检机器人

按照2015年国家电网和南方电网的规划，未来3~5年，变电站巡检机器人领域将有52.5亿元市场容量；中长期来看，我国巡检机器人潜在市场规模接近123.3亿元。

我国 110kv 及以上的传统变电站（约为2万座）将要进行智能化改造，同时新建智能化变电站数量将达到1.5万座。假设3.5万座智能变电站中，60%使用变电站智能巡检机器人，以一个机器人覆盖4个变电站，单套机器人系统在 100万左右，未来3~5年，变电站巡检机器人领域将有52.5亿元市场容量。其中国家电网省级服务器机房共497个，挂柜式巡检机器人的需求在1500-2000台，整体的市场容量可达10-20亿。

（2）非电网巡检机器人

中石油和铁总的多场景静态环境物理状况巡检也是潜在业务市场，这两个市场体量可达70亿左右，产品包括服务器机房巡检机器人、泵房、压缩机、膨胀机厂房、以及其他安全巡检诊断产品的其他品类。

4、产品售价和利润

（1）售价

综合朗驰欣创的财务报告、锡视科技胡总的反馈以及国自电网浙江区总监唐鑫的说法，单台巡检车的售价在80-100万（含充电站）。

（2）利润

根据AGV之家的分析，国网和南网的巡检车订单利润2016仍高于50%, 而其它市场的巡检AGV需求，利润也不低于50%。

根据锡视胡总的判断，2017年电力巡检机器人的利润约40-45%。

京华未来CEO梁骁讲包含机器人、操作系统、机房改造等部分的打包方案的毛利率约为 60% 及以上。

综上判断，电力巡检机器人的目前的利润约为40%以上，但随着越来越多的企业加入，会呈现逐年下降的趋势。

三、厂家分析

1、鲁能智能——龙头老大，国企背景，专利最多

截止2015年底，第五代激光组合导航变电站智能巡检机器人已在全国推广应用388台，服务于29个省的500多个变电站，覆盖110KV到1000KV电压等级，产品市场份额占国内50%以上，稳居行业第一。

核心产品——变电站智能巡检机器人，以及室内轨道智能巡检机器人、阀厅智能巡检机器人、隧道智能巡检机器人、架空输电线路无人机巡检系统、变电站设备带电水冲洗机器人、架空线路绝缘包覆机器人、线路检测（除冰）机器人、配网带电作业机器人、绝缘子串检测机器人为代表的一系列电力机器人悉数亮相，其中多款电力机器人已投运到全国各电力工作现场，涵盖发电、输

电、配电、变电各个领域。拥有电力行业内唯一一家电力机器人实验室。

四、认证、专利和采购分析、

1、认证

据了解，巡检机器人需要通过西高所、武高所或者电科院等单位形式实验和认证试验。

2、专利申请和布局分析

国家电网和鲁能智能分居第一和第五（其中安川和发那科均为日企），可见电力电网行业对于专利和技术的重视，以及技术门槛的不低。

鲁能智能在电力机器人项目上布局多项自主知识产权，已拥有203项专利，其中发明专利62项；授权专利120项，其中授权发明专利20项，授权软件著作权6项；构建了变电站智能巡检机器人的专利群，尤其在精确导航控制、模式识别、集中监控等核心关键技术进行了重点布局。竞争中会不会涉及到专利侵权尚未可知。

3、采购模式分析

初步了解，国家电网每年10月集中招标，南方电网则各省独立招标，如果没有较好的公关、齐全的资质和较强的产品技术实力，很难入围和夺标。

五、总结

1、产品方向：电力巡检机器人，目前厂家产品集中于电站的轮式巡检机器人，竞争较激烈；站内挂轨式巡检机器人涉及厂家相对较少，竞争相对较小，。而对于在电力传输的其他环节，如输电环节的巡检、检修、带电作业对机器人的需求更为迫切（架空输电线路巡检机器人、绝缘子串检测机器人、线路带电作业机器人、电缆隧道巡检机器人），由于存在技术难题有待攻克，在世界范围内尚没有大范围应用。从鲁能、南瑞等国企的产品动向来看，这块愈加重视。

2、从电网的垄断和排他性、集中招标和采购、应用环境的恶劣性、产品的技术发展来看，进入会有一定的难度，但从电网的安全角度、巡检智能化发展、国家的重视和投入，以及产品相比较普通工业类和服务类机器人利润要高等因素来看，如能在电网巡检机器人分得一杯羹，是不错的选择。

刘成兵 2017.04.14