外骨骼機器人進入加速發展期全球市場規模將達百億美元競爭格局尚待成型

2024-11-07 09:51

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外骨骼機器人產業經歷了較長時間的充分發展。2000年，外骨骼機器人進入快速發展階段，其剛需應用豐富，預計2030年全球市場將達百億美元規模。國內外外骨骼機器人發展基本同步，在資本的關注下中國市場趨向成熟。相比人形機器人領域存在特斯拉、波士頓動力等巨頭系企業的格局，專門制造外骨骼機器人的企業目前還以創新型企業為主，競爭格局尚待成型。

一、外骨骼機器人剛需應用豐富，全球市場或達百億美元

根據觀研報告網發布的《中國外骨骼機器人行業發展趨勢研究與未來投資預測報告（2024-2031年）》顯示，外骨骼機器人本質是可穿戴式機器人，是一種將人和機械動力裝置整合在一起的可穿戴設備。根據結構，外骨骼機器人可以劃分為上肢外骨骼、下肢外骨骼；根據應用領域，外骨骼機器人可以劃分為軍用、工業、康復等類型。

外骨骼機器人分類

分類依據	類別	特點	應用場景
應用領域	軍用、工業用外骨骼機器人	可幫助使用者增強肌肉能力、減輕負荷,故也稱為“增強型外骨骼機器人” 某些場景比較簡單重復對人體個性化設計要求低，對實現的功能要求沒有醫療端那么精細	工業領域內主要是重體力勞動、未完全實現自動化的領域，如汽車制造業、物流行業等軍事領域主要是用來提高單兵作戰能力
應用領域	康復型外骨骼機器人	幫助老年人、殘疾人以及中風、偏癱患者等群體進行康復訓練，是當前中國外骨骼機器人行業的主要應用領域	康復領域內可以分為B端和C端(民用端) 可幫助使用者通過行走訓練提升肌肉力量恢復下肢神經、避免關節及肌肉萎縮
結構	上肢外骨骼機器人	穿戴部位為使用者背部，一般可幫助使用者增強上肢力量由主機箱、上肢固定結構、可動關節及連接結構等組成	主要運用于快遞物流、建筑施工等高強度、勞動密集型行業，例如EksoBionics公司推出的Evo輔助外骨骼，在佩戴者執行重復性的高空任務時支持手臂，少量應用于康復領域
結構	下肢外骨骼機器人	半覆蓋型:除主機箱外下肢僅有腿部固定結構、關節及連接結構全覆蓋型:包括位于腰背部的主機箱，完全包裹兩條腿外側的金屬結構，以及足底金屬結構	下肢外骨骼機器人主要應用于中風、偏癱等患者的康復訓練、老年人和殘疾人助行以及軍事等領域

資料來源：觀研天下整理

外骨骼機器人剛需應用豐富，市場或達百億美元。醫療、工業制造、運動領域對外骨骼機器人的需求明確。從下游行業的終端用戶數占比來看，全球外骨骼機器人中醫療領域占比最大，約為41%，隨后是制造業、國防航空、商業等領域。

外骨骼機器人剛需應用領域

應用領域	簡介
醫療（包括助殘、運動康復、養老）	因運動、工傷、意外等不同原因造成的肢體損傷患者，應有較大意愿使用外骨骼設備提供康復、助殘等功能。除了傷殘治療和助力，養老也是能發揮外骨骼機器人價值的典型場景。人口基數增加的同時，對于新生事物，銀發人群也在逐漸提高接納度。數據顯示，2023年銀發人群開始融入智能生活，超 4 千萬用戶使用智能家居 APP，并向智能穿戴等類型應用快速蔓延。
工業（包括制造、建筑）	人形機器人的遠景是可以取代部分工人，外骨骼機器人則是提升工人的勞動能力、減少可能的勞動損害。
運動（包括戶外、運動訓練）	戶外、極限和常規體育運動場景也是一個外骨骼機器人主流場景，奧運會火炬傳遞、始祖鳥 Mo/Go?等事件都對應這一應用場景。對于體育運動參與者來說，外骨骼既可以增強運動能力、提升運動成績，也可能減少疲勞程度、降低危險。而且在戶外運動愛好者群體中，設備往往是投入較大的重點領域。

資料來源：觀研天下整理

數據來源：觀研天下數據中心整理

根據數據，2022 年全球外骨骼機器人行業規模為 9 億美元，2030 年全球外骨骼機器人行業規模有望達到 146.7 億美元，CAGR 達 42.2%。

數據來源：觀研天下數據中心整理

二、國內外外骨骼機器人發展基本同步，目前開始進入商用和加速階段

外骨骼技術的產生不晚于上個世紀初，產業也經歷了較長時間的充分發展。國內外外骨骼機器人發展基本同步，自2000年開始進入加速階段。預計到 2028 年中國外骨骼機器人市場規模將達到 24 億元，2023-2028 年CAGR 為 50%

外骨骼機器人發展歷程

發展歷程	時間	發展情況
早期階段	1890 年	俄羅斯人尼古拉斯·亞根的發明了用壓縮空氣包為動力的類外骨骼系統
	1917 年	美國發明家開發了以蒸汽為動力的外骨骼機器人
	1960 年	最早的外骨骼項目出現，來源于美國軍方的增強型軍用裝甲，同期康奈爾大學也開始研究人體增強概念，很快開始研發外骨骼機器人
	1970 年	通用電氣設計了 Hardman 系統，包含 30 多個關節、能舉起 1500 磅重量
快速發展階段	2000 年	在 DARPA 重點支持 EHPA（增強機體外骨骼）項目下，UC Berkeley 研發出下肢 BLEEX樣機
	2001 年	ReWalk Robotics（已上市）在以色列成立，為首個通過美國 FDA 的醫療外骨骼系統
	2004 年	日本筑波大學教授創辦 CYBERDYNE 公司，核心產品為 HAL（Hybrid Assistive Limb）外骨骼
	2005 年	Ekso Bionics（已上市）成立，立足軍事、醫療等場景，長期保持和 DARPA 合作
國內外基本同步發展	2000 年	清華大學等高校和科研機構開展外骨骼相關研究
	2004 年	浙江大學研制出可穿戴式柔性外骨骼機械手
	2004 年	大艾、布法羅等機器人公司的國產品牌開始起步追趕
	2013 年	南京軍區總醫院博士后工作站發布我國首部外骨骼裝置“單兵負重輔助系統”
	2014 年	中科院常州先進所研發 EXOP-1 外骨骼系統正式進入調試階段（22 個傳感器、6 個驅動器、1 個控制器，造價 30 萬元）
	2017 年	邁克機器人發布 BEAR-H11 外骨骼機器人，全球首次采用柔性驅動器為輸出，幫助殘障人士站立行走
	2018 年	大艾機器人獲中國首個外骨骼機器人 NMPA 注冊證（可向市場銷售），標志著產業正式在醫療康復領域商業化
	2022 年	冬殘奧會上 AiLegs 艾動助力胸 7-8 高位截癱患者傳遞火炬，團隊還研究了 AiWalker艾康外骨骼機器人

資料來源：觀研天下整理

數據來源：觀研天下數據中心整理

三、外骨骼機器人獲得資本關注，行業趨向成熟

外骨骼機器人行業投融資熱度也逐漸上升，且A-D 輪投資增多，行業成熟度有所提升。過去，外骨骼機器人獲得投資界的關注主要集中在一級市場，特別是早期投資環節。2020年以來A-D輪的后續投資增多，從側面反映行業的成熟度有所提升。

數據來源：觀研天下數據中心整理

四、外骨骼機器人競爭格局尚待成型，中國企業中偉思醫療注冊資本較領先

相比人形機器人領域存在特斯拉、波士頓動力等巨頭系企業的格局，專門制造外骨骼機器人的企業目前還以創新型企業為主，競爭格局尚待成型。目前海外以歐美、日韓等地區的企業為主，但體量也較為有限。

海外外骨骼機器人代表企業

國家	代表企業
美國	AlterG、Bioness、Ekso Bionics、HuMoTech、Indego、Levitate、Lockheed Martin、Raytheon、Roam Robotics、Springactive、SuitX、UniExo
加拿大	Bionik Laboratories、B-Temia、Human in Motion、Robotics、Revision Military、Trexo Robotics
澳大利亞	Rex Bionics
法國	ErgoSante、Wandercraft
日本	Archelis、ATOUN、CYBERDYNE、Honda、Innophys、Skeletonics
韓國	Angel Robotics、Daewoo、Hyundai Motor、SG ROBOTICS、Walkbot