電力投資重點向運維轉變，智能巡檢機器人市場空間廣闊

2018-2020 年國網系統電力巡檢機器人市場空間合計477 億元

  我們測算2018-2020 年變電站/配電站巡檢機器人市場空間分別為72/405 億元。億嘉和招股說明書數據顯示，國家電網自2013 年開始集采變電站巡檢機器人，截至2017 年保有量約1,000 臺，2020 年國內110KV 及以上的變電站數量將超過3 萬個，需求缺口大；2015-2017 年億嘉和的配電站巡檢機器人銷量分別為50/270/448 臺，呈高速增長態勢。如果智能電網無人巡檢推進順利，我們測算2018-2020 年國網系統巡檢機器人市場總需求約為477 億，年均市場需求約159 億；其中，變電站巡檢機器人合計9,000 臺，市場空間72 億元；配電站巡檢機器人合計8.1 萬臺，市場空間405 億元。

電力投資重點從“建設”向“運維”轉變

  預計2016-2020 年智能電網總投資保持高位。2010 年3 月的《國家電網智能化規劃總報告（修訂稿）》顯示，2016-2020 年智能電網建設進入第三階段，投資額為1,750 億元，占電網投資比例由11.67%升至12.5%。2010 年9 月的《國家電網公司“十二五”電網智能化規劃》將第二階段投資總額調整為2,861 億元，占比升至19.07%。2016-2017 年國網電網投資為4,964/4,854 億元，2018 年計劃投資4,989 億元，按《規劃總報告》中12.5%的比例計算，2016-2018 年智能電網投資分別為621/607/624 億元。假設2019-2020 年電網總投資規模維持在4,900 億元左右，我們預計2016-2020 年智能電網合計投資將達到3,076 億元。我們認為，智能電網投資總額有望保持高位。

  智能運維將成為投資重點。國網“十二五”對電力系統固定資產投資建設高峰結束，投資重點將從“基礎建設”向“運維”轉變，基數龐大的電力設備的監控、維護、保養等需求都將充分釋放。美國電力研究院（EPRI）和施工規范協會（CSI）的統計數據表明，在電網系統實施狀態檢修可以提高設備利用率2%~10%，節約檢修費用25%~30%，延長設備使用壽命10%~15%。現階段國家電網的運營管理能力已經跟不上電網發展的節奏，國家電網也必將在投資規劃方面更多地向電力系統運維和管理方向傾斜。電網信息化、自動化、智能化升級必將帶來更多高技術含量的電力二次設備的投資，我們預計“十三五”期間，電力系統智能巡檢產品及服務市場將成為電力系統投資的重要“風口”。

  國網規劃于2018-2020 年全面推廣機器人運維應用。國網“十二五”智能化規劃已改進變電站運行管理方式，從傳統有人值班逐步向集中監控、無人值班方式轉變。2015 年，中國電力科學研究院（國網直屬科研單位）建立智能機器人入網檢測試驗室，并制定出階段性發展目標：2018 年，開展小型化、工具化機器人應用試點，建成變電站智能機器人巡檢信息管理平臺；2020 年，全面推廣小型化、工具化機器人，在公司系統變電運維班組內進行全面配置。

  南網自2016 年開始全面推行“機巡+人巡”運維模式。南網公司在2013 年底首個變電站智能巡檢機器人投入使用后，推廣應用工作開始逐步展開；2016 年，南網“十三五”部署全面推行“機巡+人巡”運維模式，指出要推廣智能作業、無人機、機器人等先進技術，加快推進設備在線監測、帶電檢測，開展機器代替人、“互聯網+”、大數據的研究應用。2018 年5 月，南方電網正式提出《智能技術在生產技術領域應用路線方案》，機器人技術有望全面應用于南網系統現場作業。

電力系統對智能化巡檢機器人具備較高接受度

  智能化巡檢機器人無論在技術應用和功能實現方面，還是成本控制方面都對電網巡檢運維的安全性、可靠性、穩定性產生積極作用，電力系統對智能化巡檢機器人具備較高接受度。

  1）電力系統安全的必然要求。電力系統是一個由眾多發電、輸電、變電、配電、用電設備連接而成的大系統，隨著大容量、超高壓、交直流混合、長距離輸電工程的投入運行，系統復雜性顯著提升。輸電、變電、配電設備是電網穩定可靠運行的關鍵，努力提高電網安全運行能力、維護電力系統安全穩定成為國家能源安全的必然要求。而電力系統智能巡檢是保證電力設備健康運行的必要手段，國內龐大的電網規模和輸變電設備存量，以及智能電網建設對自動化、智能化設備的投資，客觀上為電力設備智能巡檢業務提供廣闊空間。

  2）在線巡檢對傳統巡檢模式必然轉變。輸電設備巡檢模式大致可分為故障巡檢（B+M）、周期性巡檢（TBM）和狀態巡檢（CBM）三種。由于狀態巡檢可以克服定期檢修方式下的局限性，能夠及時發現潛伏性故障，降低事故率，并通過提高檢修的針對性，提高設備使用率，減少停機時間和開停機次數，延長設備使用壽命，因此隨著電網規模擴大與智能化水平提高，這種預防性巡檢必然替代以往傳統的巡檢模式。

  3）人工替代下電力系統自動化巡檢的必然選擇。傳統的變電站、配電站房巡檢主要是通過人工方式，結合檢測儀器對變電設備進行簡單定性的檢查，該方式存在勞動強度大、檢測質量差、主觀因素多等缺陷。近年來，隨著信息技術發展和危機監控技術在變電站、配電站房的推廣使用，智能巡檢機器人系統因其靈活的控制/運行方式、不受天氣因素影響等優點，逐漸在無人值班或少人值守的變電站和配電站房執行巡檢任務，為及時發現和消除設備缺陷，預防事故發生，確保設備安全運行發揮了一定的作用。

  4）從節約成本的角度，每臺巡檢機器人相當于6 個巡檢人員。根據我們的調研數據，每個變電站平均巡檢人員數量4 人，配置巡檢機器人后每個變電站只需保留一人，每個巡檢機器人服務兩個變電站計算，則每臺巡檢機器人可節約巡檢人員6 人。國家統計局數據顯示，2017 年電力、煤氣及水的生產和供應業就業人員平均工資約為9 萬元/年。考慮到電力巡檢人員屬于一線人員，我們假設其平均工資為6 萬元/年，則每臺巡檢機器人每年節約人員工資36 萬元，以每臺變電站巡檢機器人80~110 萬元采購成本計算，3 年左右即可收回成本。

AI 技術進步加快電力智能巡檢機器人普及與更新換代

  AI 直接影響巡檢機器人的功能和應用水平，技術進步將加快智能巡檢機器人普及率與更新換代節奏。AI 技術在電力智能巡檢機器人的應用主要包括：自主移動、控制與驅動、定位導航以及傳感器數據采集、圖像處理、語音采集與處理、專家系統分析與決策、大數據分析等方面。換言之，AI 在每一個領域的突破和發展，都會對電力智能巡檢機器人核心功能、平臺特性、數據運維管理、專家決策與預警等起到推動作用。具體來說：

  1）環境智能監控：環境健康是設備安全運行的基礎，在出現危機的條件下，傳感器控制用于調節環境的風機、滅火器、報警器、排水裝置等實現環境智能監控。環境智能監控需要AI 在數據處理、模式識別、環境聯動控制等方面起到重要作用。

  2）機器人即時定位與地圖構建（SLAM）：機器人即時定位與地圖構建是機器人實現各類采集任務、運維操作的基礎，而定位的精度、防跌落功能、導航避障功能都有賴于AI 算法的先進程度和可靠性。

  3）機器人控制與決策：機器人在底層伺服驅動、路徑規劃、任務管理等方面均有前饋控制、神經網絡控制等AI 算法的應用，未來隨著電力巡檢機器人結構更加多樣化、環境適應性提升以及任務多樣化，對AI 的依賴度將不斷提升。

  4）機器人數據采集與處理：AI 在視頻、圖像、語音等領域的不斷發展，推動了電力巡檢機器人在圖像處理、設備音頻采集與判斷、傳感器數據采集與處理等方面的能力逐步提升。各種深度學習算法的不斷應用，將有效提升圖像識別的適應性和準確性。

  5）大數據平臺與專家系統：數據進入平臺后，通過多維度的數據關聯分析和數據挖掘等技術，結合專家系統等管理工具，進行輔助決策與判斷，從而提升運維管理水平。

電力智能巡檢機器人行業市場高度集中

  下游客戶采購壟斷地位突出。國網系統（包括后續的南網系統）在電力設備采購方面壟斷地位突出，采購數量和采購金額大，因此國網系統對行業的競爭格局有一定的影響力。具體表現為：（1）國網體系制定了一套復雜的招投標體系，并通過招投標體系制定市場參與規則；（2）對集中招標的設備提出產品的技術、功能認證證書，設立準入門檻。

變電站巡檢機器人市場：格局集中，億嘉和是有力挑戰者

  變電站巡檢機器人行業市場格局較為集中。變電站巡檢機器人行業主要參與者有6 家：山東魯能、深圳朗馳、億嘉和、浙江國自、浙江大立、杭州申昊。從2016 年國網室外機器人集中招標中標數量/金額來看，山東魯能和深圳朗馳居第一梯隊，市場份額均在25%以上；億嘉和與浙江國自屬于第二梯隊，市場份額在16%~20%之間。2017 年億嘉和的室外機器人中標率較低，主要是因為南網/國網浙江的客戶基礎尚淺。隨著各省級電力公司自主采購規模擴大，億嘉和通過研發投入與產品快速迭代，仍然是變電站巡檢機器人行業有力的挑戰者。

配電站巡檢機器人市場：藍海市場，億嘉和獨占鰲頭

  國網江蘇是配電站巡檢機器人的先行試點，2015 年，億嘉和率先在江蘇實現銷售，后陸續開發其他試點省份，在一定程度上開拓和引領著客戶需求。億嘉和招股說明書數據顯示，2015-2017 年，公司的配電站巡檢機器人銷量分別為50/270/448 臺，以中標金額統計的市占率分別達到79.67%92.11%77.78%；從其他參與者中標情況來看，山東魯能于2016年開始獲得訂單，杭州申昊與深圳朗馳于2017 年開始獲得訂單。雖然競爭對手進入會加劇行業競爭，但是億嘉和在配電站巡檢機器人方面項目經驗豐富，同時公司充分研究客戶需求，并不斷增加產品的功能模塊和巡檢指標，提升產品的技術門檻，使得公司的產品競爭力始終處于行業領先的地位。

競爭壁壘：技術密集+資質認證+電力專業人才+快速服務響應+資金實力

  多學科融合的技術密集型行業。智能巡檢機器人產品研發綜合了自動控制、智能檢測、抗電磁干擾、網絡通信、數據采集與處理、AI、圖像處理和模式識別等多種技術，涉及數學、力學、結構學、計算機、電學、聲學、光學等多個學科，屬于多學科綜合的技術密集型行業。產品的設計、調試以及檢測還需要豐富的電力行業專有知識和產品現場實踐經驗。對于缺乏行業經驗積累和技術沉淀的新進入者而言，具有較高的技術門檻。

  嚴格資質認證與過往業績達標。電力系統運行具有高安全性和可靠性要求，入網設備的性能及可靠性尤為關鍵。設備入網前，需通過國家或行業第三方權威檢測機構的嚴格認證；并經過一定時間的掛網試運行以檢驗合格。此外，電網客戶招標對供應商的歷史經營業績和信譽度也有較高要求。對于行業新進入者來說，在較短時間內達到行業標準所要求的各項指標、滿足用戶的產品需求具有較大的難度。

  電力專業人才緊缺。電力設備檢測、監測技術是一門實踐性較強的新興技術。技術人員在具備扎實的相關專業知識基礎上，還需經相當長時間的實踐經驗積累，才能更好的完成理論向現實生產力的轉化。目前，既精通監測技術、又熟悉電力系統知識的高端技術復合型人才較為緊缺。對于行業新進入者而言，面臨著一定的人才壁壘。

  快速服務響應能力。電力涉及國計民生和社會安全，對巡檢產品售后服務的及時性和有效性提出較高要求；且電力巡檢產品的技術綜合度和科技含量較高，要求服務人員具備高專業素質和良好溝通能力，對異常狀況和需求做出快速準確的響應。對于新進入者而言，較難在短期內建立起相對完善且優質的售后服務體系，面臨較高服務壁壘。

  強資金實力支撐運營與研發投入。電力系統客戶的設備采購、貨款結算遵循嚴格的預算管理制度，合同項目執行與實施主要集中于下半年，且付款審批程序相對復雜，貨款回收周期較長，跨期結算較多，并需預留一定比例的質量保證金，對巡檢機器人企業的資金周轉造成不利影響；隨著技術不斷進步以及行業競爭日趨激烈，企業需要持續投入產品與技術研發，進一步加大企業的資金壓力。缺乏資金積累或支持的公司將難以適應市場競爭。