发展历史: 20012009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。 2001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1700美元台。2002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160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2007年才推出第二代产品Roomba500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。扫地机器人行业整体处于发展停滞状态,叠加金融危机对于宏观经济的冲击,iRobot家庭服务机器人业务收入增速也在这一阶段快速下滑,2009年iRobot家庭服务机器人营收增速为4。46,首次出现负增长。 20102015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2008年Neato研发出的激光雷达成本仅为200多元人民币,此后便将其应用于2010年推出的XV11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,XV11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。根据IEEE的测评结果,基于LDSSLAM的NeatoXV11能在不重复覆盖同一区域的同时维持高覆盖率,而随机碰撞产品iRobotRoomba560并不知道自身在空间内的具体位置,为了提高覆盖率,往往需要经过同一个区域34次,因此XV11的清扫速度大约是Roomba560的四倍,这两者的清扫效率差异会在多房间清扫时被进一步放大。在随后的几年,多家公司紧随其后推出规划类产品,如iRobot在2015年推出基于VSLAM的iRobot900系列,随着革命性技术的出现,扫地机器人的实用性也在这一阶段得到大幅提升,成为了真正好用的产品。 2016年至今的蓬勃发展时期:高性价比产品带动品类加速渗透,行业进入蓬勃发展时期。 2016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1699元台,远低于当时市场中其他全局规划类产品(如NeatoXV11售价399美元台,科沃斯地宝9系售价3499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。 市场空间:目前中国扫地机器人渗透率仅为4。5,假设2030年中国扫地机器人渗透率将分别提升至15、30,则20202030年销量年均复合增速将分别达13、21。 竞争格局: 美国机器人公司iRobot仍然是全球扫地机器人领军企业,2020年全球市占率达46,但其领先优势正逐步缩小,市占率较2016年下降18pct;后来者如科沃斯、石头科技等公司正迎头赶上,2020年科沃斯、石头科技全球市占率分别为17、9,位列世界第二与第三。 主要公司比较: 生产模式:科沃斯产品自主生产比例高,iRobot以及石头科技主要依靠委托代工厂生产。 科沃斯集团内部有较为完整的供应链条,包括从自主研发产品模组到产品组装之间的各个环节,目前已基本实现中高端产品的自主生产,少量低端产品采用委外加工的方式进行生产。石头科技目前完全采用委外加工的方式进行产品生产,目前的主要代工合作伙伴是欣旺达,在产品设计完成后去磨具厂开模、试验,到量产阶段交由代工厂进行组装。iRobot也采用委外加工的方式进行产品生产,2010年iRobot与捷普电子(Jabil)达成合作协议,由捷普中国工厂代工扫地机器人。2019年之前iRobot的代工厂大多在中国,而后受中美贸易摩擦影响,中美扫地机器人贸易的关税提升,因此iRobot于2019年底将部分产能转移到了捷普电子在马来西亚的生产基地。 原材料对比:石头科技采用轻资产委托加工方式生产产品,其原材料成本占比为56。9,委外加工费占比为41。4,而科沃斯多依靠自主生产产品,原材料成本占比达82。4。 产品战略:科沃斯、iRobot均采用系列化产品、全价格带覆盖战略,石头科技则专注于打造极致中高端单品。 销售渠道:科沃斯以线上B2C、电商平台入仓渠道为主,石头科技着重建设线上B2C与线下经销业务,iRobot以线下经销、分销为主,同时线上渠道快速扩张。 科沃斯2017年线上B2C、电商平台入仓业务收入占比分别为41、21,随着科沃斯于2019年退出服务机器人代工业务,加大线上销售投入,预计B2C与电商平台入仓两大渠道收入占比会持续提升。 石头科技渠道处于扩张时期,逐步拓展自主品牌销售渠道,重点开拓线上B2C和线下经销渠道。石头科技线上渠道主要布局在天猫、京东、苏宁以及海外亚马逊等平台,线下渠道主要采取与慕晨、紫光等经销商合作,借助其海外渠道来拓展公司的海外业务,公司海外自建渠道亦在快速扩张。 iRobot海外业务规模较大,在许多国家与地区均有布局,其亚太地区与EMEA地区的收入之和占总收入的比重基本稳定在45。近几年来,iRobot线上渠道发展势头最为迅猛,其DTC业务(DirecttoConsumer,即通过iRobot美国国内与海外官网销售)与亚马逊渠道业务规模快速扩大。 产业链: 上游部件主要是机电设备、电池、主板芯片等零部件行业,中游本体制造中,包括两类企业,一类是自己拥有独立品牌的自主品牌商,另一类是给国外品牌做ODEM和OEM代工的企业。下游流通环节中,主要是线下实体店线上渠道为主,并且线上渠道目前有超越线下渠道的趋势。目前产业链的核心,仍然掌握在中游的本体制造商手中,尤其是具备自主品牌的本体制造商,享有的议价能力更强。 扫地机器人技术升级方向:移动导航定位技术、避障技术、清扫技术 移动导航定位技术: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)。科沃斯是目前唯一一家两种技术都实现商业化的公司。目前中国市场上大多数全局规划类产品均搭载LDSSLAM技术,根据中怡康统计的数据,2020年中国扫地机器人市场中LDSSLAM产品占比最高达54,VSLAM产品占比为17。 LDSSLAM与VSLAM各有优劣,二者相容或为行业主流发展方向之一。LDSSLAM技术可视范围广(VSLAM只有5060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。 避障技术: 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(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。 清扫技术: 扫拖一体是中国扫地机器人行业确定性的未来发展趋势。 吸尘方面,iRobot独创Aeroforce技术,有效解决毛发缠绕困扰。 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。2020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。 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。 自动清洗: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。缺点: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。 集尘: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。