毕业论文
您现在的位置: 清洁 >> 清洁前景 >> 正文 >> 正文

扫地机器人行业研究渗透率提升空间广阔,国

来源:清洁 时间:2023/5/29

(报告出品方/作者:东方证券,李雪君、吴瑾、杨震、刘荫泽)

1革命性技术创新赋予产品实用性,扫地机器人行业正处蓬勃发展时期

1.1革命性技术创新、核心配件降本提效推动行业蓬勃发展

革命性技术创新增强品类实用性,产品组件的降本提效提升品类性价比,二者共同推动扫地机器人行业蓬勃发展。扫地机器人是清洁电器中的重要品类,根据Euromonitor统计的销量数据,年全球扫地机器人在清洁电器中的占比达10%,较年提升4pct。自年Electrolux发布第一款量产扫地机器人Trilobite以来,扫地机器人行业已有20余年的发展历史,我们认为革命性的技术创新、应用技术的降本提效是驱动扫地机器人行业发展的重要原因,其大致可以分为三个阶段:-年的发展停滞时期、-年的技术突破时期以及年至今的蓬勃发展时期。

①-年的发展停滞时期:渐进式的技术更新仅带来功能的边际改善,并未实质提升产品实用性。年Electrolux发布第一款量产扫地机器人Trilobite,使用超声波仿生技术实现避障,售价高达美元/台。年美国机器人公司iRobot推出基于随机清扫算法的扫地机器人RoombaOrigin系列,售价仅美元/台,远低于行业内其他竞品,迅速占领市场份额,成为行业领军者。

之后的几年,虽然Karcher、Hitachi、Samsung都发布了各自的扫地机器人产品,但相较于RoombaOrigin系列产品在实用性上并未有本质差距,而渐进式的技术改进却让产品成本高企,性价比较低;iRobot直到年才推出第二代产品Roomba系列,也只是在原有系列基础上进行功能的边际升级(如增大吸尘盒、调整主刷等),并未增加新的功能。

②-年的技术突破时期:革命性的技术突破赋予扫地机器人实用属性,行业步入发展新阶段。早年激光雷达价格较高,并不适用于装配在扫地机器人上,而年Neato研发出的激光雷达成本仅为多元人民币,此后便将其应用于年推出的XV-11上,产品采用了激光雷达+SLAM(LDSSLAM)的解决方案,实现革命性技术突破,象征扫地机器人正式步入规划式清扫阶段。与当时主流的随机碰撞类产品相比,XV-11能够通过传感器与算法构建地图、规划清扫路线、实现断点记忆恢复。

时期:高性价比产品带动品类加速渗透,行业进入蓬勃发展时期。年9月石头科技发布了基于LDSSLAM的米家扫地机器人,产品专注于清扫这一项功能,在提升吸力与电池容量的同时大幅压低价格,售价仅为元/台,远低于当时市场中其他全局规划类产品(如NeatoXV-11售价美元/台,科沃斯地宝9系售价元/台),高性价比的产品使更多消费者愿意尝试使用扫地机器人,为行业注入了发展新活力。之后各大厂商不断更新、迭代激光、视觉导航技术,降低成本、提升性能,并且还在扫地机器人中应用了如AI、3D结构光等前沿技术,进一步提升产品实用性与性价比,行业因此进入蓬勃发展时期。

1.2全球三大扫地机器人市场规模均快速扩张,iRobot、科沃斯、石头科技份额位居全球前三

年起扫地机器人全球市场规模快速扩张,iRobot始终处于世界领先地位,科沃斯、石头科技等后来者迎头赶上,年科沃斯、石头科技市占率达17%、9%。年以来随着规划类产品的日渐成熟、产品实用性的不断提高、高性价比的产品不断涌现,扫地机器人全球市场规模快速提升,根据iRobot公告中的数据,-年全球市场规模年均复合增速达30%,年增速有所放缓,年随着创新型产品的推出,市场恢复高增长,同比增速达32%,整体规模达34亿美元(约合亿元人民币)。其中北美、EMEA、亚太地区作为扫地机器人三大市场,年市场规模分别为9.6亿、11.6亿、12.7亿美元,分别同比增长26%、33%、40%,近5年(-年)年均复合增长率为21%、27%、24%。

2扫地机器人渗透率提升空间广阔,技术升级是核心驱动因素

扫地机器人产品为王,技术创新是行业发展核心驱动力。我们认为扫地机器人是典型的产品为王的品类,当前仍处于生命周期初期,供给端针对消费者需求痛点而持续进行产品技术迭代、创新,驱动价格中枢上行;需求在供给带动下相应快速增长,驱动行业渗透率及企业份额提升。

2.1行业仍处于生命周期初期,多维度、多元化技术创新不断涌现

我们认为技术创新带来的产品升级是扫地机器人行业规模扩大、价格提升的核心驱动力。扫地、拖地是一种高频刚需,过去几年行业内的技术创新提升了扫地机器人关键性能,产品变得真正“好用”,必选属性也随之增强。过去几年技术的升级主要在以下三个方面:移动导航定位技术、避障技术、清扫技术。其中移动导航定位技术解决的是“这是哪里、我在哪里”的空间问题,主要影响扫地机器人的构图效率与清扫覆盖率;避障技术则直接决定扫地机器人清扫时遇到家庭内随机摆放的物品,如拖鞋、电线、动物粪便等时能否准确避开并继续工作,这是扫地机器人行业多年试图解决的核心问题;清扫技术则较为多元,包括对各种地面材质的适应性,不同类型垃圾的清理能力、是否兼具拖地功能等,涉及到整个清洁流程。在之后的篇幅中,本文将着重梳理扫地机器人行业中的主流技术以及其优劣。

LDSSLAM目前为中国市场主流技术,技术融合有望成为未来发展趋势

扫地机器人主流移动导航技术主要有LDSSLAM与VSLAM,目前中国基于LDSSLAM的产品市占率最高。目前规划类扫地机器人所使用的移动导航技术主要有两种,分别为LDSSLAM与VSLAM,两者采用基于不同传感器的SLAM算法来构建地图、进行定位,前者采用激光雷达(包括单线、多线),后者使用视觉传感器(包括单目、多目、结构光与TOF)。目前主流厂商大多只开发一种移动导航技术,如iRobot的产品只搭配VSLAM技术,石头科技在Neato发明LDSSLAM技术后持续深挖,在算法上有一定领先优势,科沃斯是目前唯一一家两种技术都实现商业化的公司,其于年同时推出了基于VSLAM的DJ35以及基于LDSSLAM的DN35。

LDSSLAM与VSLAM各有优劣,二者相容或为行业主流发展方向之一。对比LDSSLAM技术与单目VSLAM技术,其中LDSSLAM技术可视范围广(VSLAM只有50-60度),环境适应性更强,地图精度更高,同时能够获取深度信息、可以应用于避障;而VSLAM技术成本更低,摄像头的寿命长、不易损、不增加机身高度,同时能够捕捉语义信息,提升地图分区精度。这两种移动导航技术也在进行更新、迭代,如科沃斯T8搭载的dToF采用飞行时间测距代替三角测距法,提升建图速度以及大尺寸地图的建图精度。事实上,两种技术路线难分优劣,二者相容的解决方案或成为行业主流发展方向之一,如小米采用追觅科技研发成果,于年推出的小米扫拖机器人1T在VSLAM的基础上搭配ToF传感器,大幅提升了建图、定位的准确度。

多元化避障技术涌现,技术路线未达成共识

多元化技术进步提升避障能力,核心痛点的解决有望大幅增强产品实用性,推动行业渗透率上行。避障一直是扫地机器人亟需解决的重要环节,即便是全局规划类产品,如果不具备优秀的避障能力,在清扫过程中就容易出现卡困、停止清扫的现象,则需要消费者在一旁协助搬走障碍物,那么扫地机器人就无法真正解放劳动力。多年来,各大厂商在避障技术上做了多元化的尝试,如科沃斯于年发布的T8MAX系列产品搭载3D结构光避障技术,T8AIVI则采用单目+3DTOF技术,辅以AI实现障碍物的识别与脱困;石头科技在年发布的T7Pro产品则搭载了双目摄像头,配合AI算法识别物体实现避障,而这一方法相应对扫地机器人的计算能力要求更高。

对比目前的几种方案,3D结构光对障碍物的捕捉效果较好,配合dToF可以实现毫米级避障,属于用户体验第一梯队,但成本相对较高;AI技术对物体的识别能力更好,但AI技术需要大量的后台训练支持、补充(T8AIVI能够识别7种室内障碍物,经过训练T9AIVI已能够识别15种),同时在光线欠佳,图像纹理单一的情况下,避障表现一般。各大技术路线在成本与避障性能上有所差异,目前市场并没有统一、合适的解决方案,随着各类技术的尝试与迭代,若未来扫地机器人的避障能力得到明显改善,则扫地机器人产品实用性将迎来革命性的提高,渗透率也将有望随之快速提升。

业内清洗技术创新角度各异,全方位提升清洁能力

行业内出现多样化技术创新,全方位提升扫地机器人清洁能力。清洁能力是衡量扫地机器人性能差异的重要指标,行业内各家企业不断推出多样化的清洁系统技术创新,试图从扫地吸尘、拖地以及基站等环节改善清洁效果、提高产品自动化程度,构建自身的技术壁垒。

吸尘方面,iRobot独创Aeroforce技术,有效解决毛发缠绕困扰。作为iRobot扫地机器人清洁系统的核心技术,Aeroforce技术的双胶刷头采用无毛刷的设计,可以有效避免刷头在清洁过程中与毛发缠绕在一起,此外配合AeroForceExtractors气流加速和真空吸力提升清洁效率,弥补了无毛刷清洁的问题。年科沃斯与iRobot达成业务合作协议,iRobot向科沃斯授权在产品中使用Aeroforce技术,而iRobot可以向科沃斯采购扫拖一体产品进行销售,这一合作将有效解决科沃斯在北美地区可能面临专利起诉的问题,同时还能提升科沃斯产品处理宠物毛发、长头发以及毛毯表面的能力。事实上,科沃斯于年推出的新款产品T9目前已配备双胶刷头,从而实现有效防止毛发异物缠绕。

扫拖一体是中国扫地机器人行业确定性的未来发展趋势。以往扫地、拖地两项工作是由不同的扫地机器人完成的,如iRobot就分别推出了扫地机器人Roomba和擦地机器人Braava,年开始科沃斯推出扫拖一体地宝DD3系列产品,此后扫拖一体迅速成为中国绝大部分扫地机器人的标配功能,据奥维云网数据,年线上扫拖一体产品的占比已达92%(销量口径),同比提升约8pct。而iRobot在与科沃斯达成合作协议后,也于年三季度在EMEA地区推出自己的扫拖一体机器人产品。

多功能集尘基站提升产品便捷性,有望贡献高端产品相应溢价空间。以往扫地机器人的基站只用于充电,近年来各大厂商也在基站方面进行了技术创新,推出了多样化的基站新功能,主要包括自动清洗与集尘等。

(1)自动清洗功能:大多不采用一次性拖布的扫地机器人需要在清洁后由人工清洗拖布,而云鲸于年推出的拖地机器人能够在完成地面清理后回到基站,自动识别拖布洁净程度并清洗、烘干拖布,进一步提高产品的自动化属性,产品创新深受消费者青睐,云鲸市占率因此快速提升,根据奥维云网数据,年云鲸线上市场占有率已达11%;科沃斯紧随其后,于年3月推出带有拖布自动回洗功能的产品N9+。技术角度,目前带有自动清洗的产品需要在清扫一段时间后回到基站进行清洗,因此会牺牲一部分清洁效率,清洁速度慢于其他扫地机器人,自动清洗功能未来仍存改善空间。

(2)集尘基站:iRobot于年推出的iRobotRoombai7+搭配了CleanBaseTM自动集尘充电座,能够自动将扫地机器人集尘盒中的污垢吸入一次性集尘袋中,可以容纳30个集尘盒的污垢,因此消费者只需要一个月左右清理一次集尘袋即可,进一步解放劳动力。科沃斯也于年推出功能相近的基站作为T8MAX的可选配件,石头科技年发布的T7S系列亦有搭配集尘基站出售的可选套餐。我们认为多功能基站的配套在提高产品便捷性的同时,有望给予高端扫地机器人一定的溢价空间。

长远维度看,扫地机器人仍处于生命周期的初期,未来有望不断突破功能边界。扫地机器人目前仍然处于生命周期的初期,产品形态尚未确定,随着5G技术和物联网的发展,叠加与底层技术的加速融合,智能家居市场有望迎来爆发,而智能扫地机器人作为可以移动的家居设备,适合作为智能家居的入口,有望在集成更智能的产品功能后,深度融入家庭物联网,成为连接用户和其他家用智能终端的纽带;长远维度来看,扫地机器人有望成为管家机器人的雏形,成为海量数据的采集端口。

2.2中国扫地机器人市场增长空间广阔,价格中枢有望持续上移

中国扫地机器人市场高景气延续,目前呈现出一超多强的市场格局

年中国扫地机器人市场规模增速放缓,年市场回暖,实现高增长。年以来,伴随规划类扫地机器人的铺开以及产品技术的发展与完善,中国扫地机器人市场规模稳步增长,根据中怡康的统计数据,年中国扫地机器人市场规模达87亿元,-年年均复合增速达61%。年由于低端随机类产品逐步退出市场,扫地机器人总销量有所下滑,导致市场规模同比下降9%至79亿元。年科沃斯、石头科技等公司提升了产品的避障、清洁能力,云鲸也推出了颇具创新性的拖布自动清洗功能,技术驱动下市场整体开始回暖,根据中怡康的统计数据,年扫地机器人零售额同比提升19%。年市场仍然维持着较高的景气度,根据奥维云网统计的数据,年1-5月中国线上扫地机器人累计销售额同比增速达26%。

中国扫地机器人行业整体呈现线上渠道一超多强、线下渠道一家独大的市场格局。线上渠道是扫地机器人最主要的销售渠道,占总销售额的90%,年线上渠道呈现一超多强的局面,根据奥维云网的统计数据,科沃斯、小米、石头科技、云鲸市占率分别为41%、16%、11%、11%,CR4达78%。线下渠道则呈现出一家独大的局面,由于科沃斯线下布局早、渠道更加完善,因此其线下占有率远高于其他企业,年其线下市占率高达80%。

产品技术的更新、迭代有望驱动行业整体实现量、价齐升

中国清洁电器渗透率水平较低,技术升级有望驱动渗透率快速提升。清洁电器包括吸尘器、扫地机器人、电动拖把、洗地机等一系列用于地面清洁的家用电器,根据Euromonitor公布的数据,销量口径来看,年全球扫地机器人在清洁电器中所占的比重达10%,较年提升4pct,已成为清洁电器的一大重要品类。中国年清洁电器渗透率为12.4%,较年提升3.7pct,整体处于缓慢增长阶段。横向对比世界其他国家与地区,欧、美、日、韩等国清洁电器渗透率基本已在80%以上,远高于中国的清洁电器渗透率。对标年代的韩国,我们发现以技术革新为基础的突破性产品的出现能引领渗透率快速提升,韩国清洁电器渗透率由年的19%爆发式地增长到了0年的69%。

目前中国扫地机器人渗透率仅为4.5%,假设年中国扫地机器人渗透率将分别提升至15%、30%,则-年销量年均复合增速将分别达13%、21%。我们假设扫地机器人的更换周期为四年,据测算年中国市场扫地机器人渗透率约4.5%,远低于美国(15%)、日本(9%)的渗透率水平。事实上,近年美国扫地机器人渗透率一直保持稳定的增长,iRobot公告披露年该数值已达15%,较年提升9pct,且未来该趋势仍将持续,iRobot预计美国市场潜在渗透率水平可达30%。对标美国,随着扫地机器人技术的更新迭代,新产品的实用性不断提升,供给端的创新带动需求增长,未来中国扫地机器人行业有望迎来渗透率的快速提升。

扫地机器人产品为王,核心性能的技术创新引领产品高端化,价格中枢有望持续提升。扫地机器人在过去几年完成了几次重要的技术升级,由最初的随机碰撞升级至由SLAM算法支撑的局部规划、全局规划,年前后科沃斯、石头科技等公司开始将AI识别、3D结构光等技术应用于扫地机器人,提升智能避障能力等核心性能,渐进式地提高了产品实用性。

与行业发展最早期的产品迭代不同,现阶段的产品迭代并非是锦上添花,各家公司大多会在新品中尝试应用前沿技术来提升产品的避障、清洁等关键性能,切实解决消费者需求痛点。随着搭载新兴技术的产品持续推出,市场价格带整体上移,年中国高端旗舰扫地机器人零售价普遍在2-元,年开始出现元以上的产品,元以上产品的线上销售额市占率合计达19%,同比提高14pct;而价格偏低的随机碰撞类产品市占率明显下降,年元以下的产品线上市占率合计为27%,同比下降13pct。

2.3全球扫地机器人市场增长可期,科沃斯、石头科技全球竞争力崭露头角

海外扫地机器人市场渗透率仍有提升空间,据估算北美市场规模未来十年CAGR可达12%。目前全球扫地机器人渗透率仍然较低,美国作为扫地机器人渗透率最高的国家之一,其年渗透率也仅为15%,日本年扫地机器人渗透率为9%,渗透率提升空间广阔。此外扫地机器人在清洁电器大类中的占比也在不断提升,年全球、西欧、美国、日本扫地机器人销量占总清洁电器销量的比重分别为10%、8%、8%、9%,较年分别提升4pct、4pct、3pct、4pct,且年扫地机器人增速均高于清洁电器整体增速,预计扫地机器人在清洁电器中的比重会继续上行。

国内龙头企业海外营收规模快速扩张,海外市场占有率稳步提升。以科沃斯、石头科技为代表的中国扫地机器人公司近年来积极投身国际市场竞争,加大海外渠道建设投入,凭借产品自身出众的性能以及较高的性价比,各家公司的海外营收规模快速增长。科沃斯主要采用在海外建立子公司、自主开拓销售渠道的方式进行海外布局,据估算年科沃斯服务机器人海外收入达12.14亿元,占服务机器人总收入的比重已达28%。

石头科技海外渠道主要可以分为两类,一方面通过美国亚马逊、海外自建分销网络代销,构成直接境外收入,年达5.81亿元,年快速增长%至18.68亿元;另一方面通过国内经销商间接销往海外市场,根据石头科技年报披露,年慕晨、紫光、俄速通合计实现收入约12.99亿元,据此我们推测年石头科技实现海外市场收入约18.80亿元,占总收入比重已达45%;年受益于亚马逊、海外自建渠道快速增长,推测公司海外市场收入占总收入比重提升至60%以上。

随着科沃斯、石头科技海外营收规模的快速增长,其在海外市场的占有率也在不断提升。科沃斯年北美市场占有率为3%,较年提升约2pct,市占率稳中有升;年科沃斯在欧洲市场的占有率已达9%,较年提升3pct。石头科技在年进入欧洲市场后,迅速抢占市场份额,年欧洲市场占有率已达14%,仅次于iRobot。

多元化的技术创新提升中国扫地机器人国际市场竞争力。我们认为技术的更新、迭代是支撑中国扫地机器人企业在海外竞争力的核心因素,以科沃斯、石头科技为代表的中国扫地机器人企业走在行业技术发展的前沿,敢于在新产品中尝试搭载最新技术,从多个维度提升产品实用性、品牌竞争力。

(1)移动导航技术方面,科沃斯同时实现了LDSSLAM与VSLAM的商业化,石头科技在LDSSLAM算法上有一定领先优势,iRobot则一直坚持自主开发VSLAM。

(2)避障技术方面,科沃斯与石头科技目前均处于行业前沿,科沃斯将3D结构光、单目AI等技术应用到了最新款旗舰产品中,石头科技的T7Pro搭载了双目AI技术,iRobot目前仍然使用2D红外发射器进行障碍物检测。

(3)清洁技术方面,科沃斯、石头科技在取长补短的同时,也在推出各自具有创新性的清洁系统。科沃斯年推出的N9+具有自动清洗抹布的功能,此外科沃斯蓝鲸3.0系统的风道系统优化效率更高,能用更低的吸力达到更好的清洁效果;石头科技推出的产品吸力较大,同时搭配独特的恒压电控水箱,通过给抹布加压的方式使其更贴近地面,优化清洁效果。此外,石头科技年推出的新款T7S具备高达次/分的高频声波震动擦地能力,同时搭配自动升降擦地模组,根据地面材质实现智能清洗,有效提升清洁效率。

横向对比各品牌旗舰型号,高性价比成为中国扫地机器人产品出海的另一核心竞争力。我们选取了iRobot、科沃斯以及石头科技在美国地区销售的旗舰产品进行横向对比。根据美国测评网站Rtings.

转载请注明:http://www.0431gb208.com/sjsbszl/4907.html