


三次工業革命的三大領域:能源互聯網、智能制造和3D打印的興起都源于龍頭企業長期不斷地技術創新,但由于新興產業所處的不同階段,部分關鍵環節的企業格局仍在發生深刻變化。這里我們選擇三大領域中關鍵環節的龍頭企業作為研究對象,對這些領域國內外企業的發展現狀和未來業務發展趨勢進行分析和探討,以期對我國政府和企業制定發展策略提供有益參考。
一、智能電網企業
(一)全球龍頭企業概況
目前,走在全球智能電網最前沿的不是主要的電力公司,而是思科、IBM、微軟和谷歌以及一些中小科技型企業。但美國市場研究機構GTMResearch最新發布的《全球智能電網企業150家:終端至終端的智能電網供應商信息及排名》統計報告中指出,專業從事電力基礎設施建設的企業為了促進其智能電網業務的發展,也紛紛開始收購專業IT企業。如ABB出資10億美元成功收購了全球領先軟件供應商Ventyx公司,施耐德電氣出資近20億美元收購西班牙方案供應商Telvent公司,通用電氣也著力強化電能管理方面的軟件能力等。基于對市場地位和資本情況的評估,全球智能電網領域25家表現突出的企業如下(表1):
(二)我國企業概況
我國智能電網產業已經初步形成包含發電環節、輸電環節、變電環節、配電環節、用電環節、調度環節等較為完備的產業鏈條,但就技術水平而言,我國的儲能技術與復雜信息處理技術仍有待提升,同時還面臨新能源并網、遠距離輸電和交流大電網的安全可靠性問題。具體來看,智能電網的發電環節,主要解決新能源并網問題,涉及主要設備是風電變流器和太陽能逆變器。目前上市公司有榮信股份、海得控制、湘電股份和九洲電氣在進行風電變流器的研制與推廣。變電環節主要關注數字變電站領域,涉及到主要設備是在線監測、狀態監測設備。主要生產廠商有國電南自、國電南瑞、許繼電氣和思源電氣。充電站中快充設備的提供商較少,慢充技術含量較低??斐湓O備主要提供商有奧特訊、比亞迪、許繼電源、思源電氣等。用電環節主要關注智能電表。主要生產企業有科陸電子、長城開發等。
(三)業務發展趨勢
未來幾年,全球智能電網業務發展呈現以下幾大趨勢:一是提升數據管理能力。管理能耗相關的海量數據成為未來電網所必須具備的基本能力,同時也是有效減少能耗的最佳方法。二是向物聯網方向演進。除了電表和設備間的網絡連接外,智能電網最終將實現“物聯”模式(如汽車、電池、太陽能電池板、溫控器、電子設備等)。三是降低能耗。開發區智能恒溫器,即以此達到降低能耗的目的。目前,Nest等企業已開始著手開發此類服務。四是蓄電池轉向商業化運作。如今的電池設計人員仍在考慮如何能夠同時獲得既支持發電系統又支持智能電網的監管許可。其中的關鍵在于解決成本問題,截至目前蓄電池還僅僅是在農村地區應用。五是強化硬件設施,聚焦軟件優化。研發出能夠在智能電網中激活電流的軟件成為基本條件之一。
二、工業機器人企業
(一)全球龍頭企業概況
在國外,工業機器人技術日趨成熟,已經成為一種標準設備被工業界廣泛應用。自從1962年美國研制出世界上第一臺工業機器人以來,機器人技術及其產品發展很快,已成為柔性制造系統(FMS)、自動化工廠(FA)、計算機集成制造系統(CIMS)的自動化工具。從而,相繼形成了一批具有影響力的、著名的工業機器人公司,包括瑞典的ABB Robotics,日本的FANUC、Yaskawa,德國的KUKA Roboter,美國的Adept Technology、American Robot、Emerson Industrial Automation、S-T Robotics,意大利COMAU,英國的Auto TechRobotics,加拿大的Jcd International Robotics,以色列的Robogroup Tek公司等,這些公司已經成為其所在地區的支柱性產業。
(二)我國企業概況
受到國家863計劃的資助,目前已經有哈爾濱工業大學、燕山大學等30余所高校展開了對工業機器人的研究。一些數控機床和系統制造商開始將未來的盈利點瞄向工業機器人。目前國內做機器人的主要公司有:沈陽新松機器人自動化股份有限公司、哈爾濱博實自動化設備有限公司、哈工大海爾機器人有限公司、豐裕電機工程有限公司、廣州數控設備有限公司等。本土的機器人企業正在奮起直追,沈陽、西安等地的機器人研發速度很快,而珠三角地區的應用市場則增長最為迅速。據統計,僅深圳市機器人協會就有63家機器人企業會員,2011年產值達160億元,平均年增速為50%至60%。雖然我國在某些關鍵技術上有所突破,但還缺乏整體核心技術的突破,具有中國知識產權的工業機器人企業則很少。目前我國機器人技術相當于國外發達國家20世紀80年代初的水平,特別是在制造工藝與裝備方面,不能生產高精密、高速與高效的關鍵部件。我國主要工業機器人研發生產單位如下表所示(表2):
(三)業務發展趨勢
我國機器人技術主題發展的戰略目標是:根據21世紀初我國國民經濟對先進制造及自動化技術的需求,瞄準國際前沿高技術發展方向創新性地研究和開發工業機器人技術領域的基礎技術、產品技術和系統技術。未來工業機器人技術發展的重點有:第一,危險、惡劣環境作業機器人,主要包括防爆、高壓帶電清掃、星球檢測、油汽管道等機器人;第二,醫用機器人,主要包括腦外科手術輔助機器人、遙控操作輔助正骨等;第三,仿生機器人,主要包括移動機器人、網絡遙控操作機器人等。其發展趨勢是智能化、低成本,高可靠性和易于集成。
三、3D打印設備企業
(一)全球龍頭企業概況
1986年,美國3DSystems公司率先推出了稱為“立體平版印刷”(SLA)的激光快速成型制造系統,引發3D打印技術的發展熱潮。目前,美國企業在3D打印技術領域處于主導地位,德國、以色列、日本的企業也處于國際領先水平。其中,美國的3D打印技術已經初步產業化,其兩家3D打印機設備制造巨頭Stratasys和3DSystems,均在納斯達克上市,2011年兩家公司的營業收入分別為1.7億美元和2.9億美元。2012年以來,兩家公司股價均大幅上揚,其中,Stratasys股價翻番,3DSystems股價增加了近2倍,而同期納斯達克指數漲幅僅為18%。主要3D打印設備廠商如下表所示:(表3)
(二)我國企業概況
1991年以來,在我國政府資助和支持下,一些高等院校和研究機構積極開展快速成型領域的研究,并取得較大進展。我國最早在快速成型技術方面開展研究的科研機構主要有清華大學、西安交通大學、華中理工大學。這些科研機構早期在開發系統設備方面各有側重。如清華大學成立了激光快速成型中心,研制出世界上最大的LOM雙掃描成形機;西安交大現已開發出一整套SLA快速成型機,成型速度、零件精度都已接近國外先進技術。華中理工大學成功開發并向市場推出商品化的LOM成型設備和SLS設備。從事3D打印設備研發和制造的企業目前還為數不多,湖南華曙、北京隆源、南京紫金立德、中航激光等公司,應用領域和產業化程度較低。目前,部分國產3D打印設備已接近或達到美國公司同類產品的水平,價格相對低廉,自主研發應用于快速成型的材料也逐步趨于完善,材料的價格更加便宜,等待投放市場后可以改善過于依賴進口材料的狀況。我國已初步形成了RP設備和材料的制造體系。但與國際領先企業相比,在穩定性和材料的多樣性方面都存在一定差距。
(三)業務發展趨勢
3D打印的應用范圍之廣超乎人們的想象,理論上說,幾乎只要存在的東西都可以通過3D打印機復制出來。隨著技術的不斷成熟,3D打印技術有望在5大行業中得到廣泛使用:一是傳統制造業。3D打印無論是在成本、速度和精確度上都遠勝于傳統制造技術。二是醫療行業。在外科手術中,3D打印技術可為需要器官移植的患者“量身打造”所需器官,無需擔心排異反應。三是文物保護。博物館里常常會用很多復雜的替代品來保護原始作品不受環境或意外事件的傷害。四是建筑設計行業。工程師和設計師們已經逐漸開始使用3D打印機打印的建筑模型。五是配件飾品行業。3D打印技術很好地滿足了配件飾品消費者個性化多樣化的需求。