2020掃地機(jī)器人行業(yè)分析研究報告

1、2020掃地機(jī)器人行業(yè)分析研究報告目 錄1 革命性技術(shù)創(chuàng)新賦予產(chǎn)品實(shí)用性，掃地機(jī)器人行業(yè)正處蓬勃發(fā)展時期 51.1 革命性技術(shù)創(chuàng)新、核心配件降本提效推動行業(yè)蓬勃發(fā)展 51.2 全球三大掃地機(jī)器人市場規(guī)模均快速擴(kuò)張，iRobot、科沃斯、石頭科技份額位居全球前三 72 掃地機(jī)器人滲透率提升空間廣闊，技術(shù)升級是核心驅(qū)動因素 92.1 行業(yè)仍處于生命周期初期，多維度、多元化技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn) 9LDS SLAM 目前為中國市場主流技術(shù)，技術(shù)融合有望成為未來發(fā)展趨勢 9多元化避障技術(shù)涌現(xiàn)，技術(shù)路線未達(dá)成共識 11業(yè)內(nèi)清洗技術(shù)創(chuàng)新角度各異，全方位提升清潔能力 122.2 中國掃地機(jī)器人市場增長空間廣闊，價

2、格中樞有望持續(xù)上移 14中國掃地機(jī)器人市場高景氣延續(xù)，目前呈現(xiàn)出一超多強(qiáng)的市場格局 14產(chǎn)品技術(shù)的更新、迭代有望驅(qū)動行業(yè)整體實(shí)現(xiàn)量、價齊升 162.3 全球掃地機(jī)器人市場增長可期，科沃斯、石頭科技全球競爭力嶄露頭角 183 差異化的生產(chǎn)、經(jīng)營模式造就特點(diǎn)鮮明的掃地機(jī)器人行業(yè)三大龍頭 223.1 生產(chǎn)模式：科沃斯掃地機(jī)器人自產(chǎn)比例高，iRobot、石頭科技主要依靠委托加工 223.2 產(chǎn)品戰(zhàn)略：科沃斯、iRobot 均采用系列化產(chǎn)品戰(zhàn)略，石頭科技專注打造爆款大單品.233.3 銷售渠道：龍頭企業(yè)多因地制宜，綜合選擇最適合當(dāng)?shù)厥袌黾白陨戆l(fā)展階段的銷售渠道.243.4 財務(wù)分析：生產(chǎn)模式、銷售渠道共

3、同影響 ROE 高低，石頭科技、科沃斯優(yōu)于行業(yè)平均水平 26投資建議 30風(fēng)險提示 301 革命性技術(shù)創(chuàng)新賦予產(chǎn)品實(shí)用性，掃地機(jī)器人行業(yè)正處蓬勃發(fā)展時期1.1 革命性技術(shù)創(chuàng)新、核心配件降本提效推動行業(yè)蓬勃發(fā)展革命性技術(shù)創(chuàng)新增強(qiáng)品類實(shí)用性，產(chǎn)品組件的降本提效提升品類性價比，二者共同推動掃地機(jī)器人行業(yè)蓬勃發(fā)展。掃地機(jī)器人是清潔電器中的重要品類，根據(jù) Euromonitor 統(tǒng)計的銷量數(shù)據(jù)，2020年全球掃地機(jī)器人在清潔電器中的占比達(dá) 10%，較 2015 年提升 4pct。自 2001 年 Electrolux 發(fā)布第一款量產(chǎn)掃地機(jī)器人 Trilobite 以來，掃地機(jī)器人行業(yè)已有 20 余年的發(fā)

4、展歷史，我們認(rèn)為革命性的技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用技術(shù)的降本提效是驅(qū)動掃地機(jī)器人行業(yè)發(fā)展的重要原因，其大致可以分為三個階段：2001-2009 年的發(fā)展停滯時期、2010-2015 年的技術(shù)突破時期以及 2016 年至今的蓬勃發(fā)展時期。圖 1：2001 年至今掃地機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展可以分為三個階段，目前正處于蓬勃發(fā)展期ElectroluxiRobotiRobot科沃斯科沃斯Trilobite500 Series900 SeriesDJ 35T8 AIVI2001年2007年2015年2018年2020年1700美元250美元499美元1499元3099元iRobotNeato小米科沃斯石頭科技Origin

5、SeriesXV-11米家掃地機(jī)器人DN55T7 Pro2002年2010年2016年2018年2020年160美元399美元1699元1999元3299元發(fā)展停滯時期技術(shù)突破時期蓬勃發(fā)展時期資料來源：亞馬遜，淘寶，irobot 官網(wǎng)，東方證券研究所2001-2009 年的發(fā)展停滯時期：漸進(jìn)式的技術(shù)更新僅帶來功能的邊際改善，并未實(shí)質(zhì)提升產(chǎn)品實(shí)用性。2001 年 Electrolux 發(fā)布第一款量產(chǎn)掃地機(jī)器人 Trilobite，使用超聲波仿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)避障，售價高達(dá) 1700 美元/臺。2002 年美國機(jī)器人公司 iRobot 推出基于隨機(jī)清掃算法的掃地機(jī)器人 Roomba Origin 系列，

6、售價僅 160 美元/臺，遠(yuǎn)低于行業(yè)內(nèi)其他競品，迅速占領(lǐng)市場份額，成為行業(yè)領(lǐng)軍者。之后的幾年，雖然 Karcher、Hitachi、Samsung 都發(fā)布了各自的掃地機(jī)器人產(chǎn)品，但相較于 Roomba Origin 系列產(chǎn)品在實(shí)用性上并未有本質(zhì)差距，而漸進(jìn)式的技術(shù)改進(jìn)卻讓產(chǎn)品成本高企，性價比較低；iRobot 直到 2007 年才推出第二代產(chǎn)品 Roomba 500 系列，也只是在原有系列基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的邊際升級（如增大吸塵盒、調(diào)整主刷等），并未增加新的功能。掃地機(jī)器人行業(yè)整體處于發(fā)展停滯狀態(tài)，疊加金融危機(jī)對于宏觀經(jīng)濟(jì)的沖擊，iRobot 家庭服務(wù)機(jī)器人業(yè)務(wù)收入增速也在這一階段快速下滑，200

7、9 年 iRobot 家庭服務(wù)機(jī)器人營收增速為-4.46%，首次出現(xiàn)負(fù)增長。圖 2：iRobot 在 2004-2009 年之間家庭服務(wù)機(jī)器人的營收增速逐步下滑1,6001,4001,2001,00050%40%30%80020%60040020010%0%0-10%資料來源：Bloomberg，東方證券研究所2010-2015 年的技術(shù)突破時期：革命性的技術(shù)突破賦予掃地機(jī)器人實(shí)用屬性，行業(yè)步入發(fā)展新階段。早年激光雷達(dá)價格較高，并不適用于裝配在掃地機(jī)器人上，而 2008 年 Neato 研發(fā)出的激光雷達(dá)成本僅為 200 多元人民幣，此后便將其應(yīng)用于 2010 年推出的 XV-11 上，產(chǎn)品采用

8、了激光雷達(dá)+SLAM（LDS SLAM）的解決方案，實(shí)現(xiàn)革命性技術(shù)突破，象征掃地機(jī)器人正式步入規(guī)劃式清掃階段。與當(dāng)時主流的隨機(jī)碰撞類產(chǎn)品相比，XV-11 能夠通過傳感器與算法構(gòu)建地圖、規(guī)劃清掃路線、實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)記憶恢復(fù)。根據(jù) IEEE 的測評結(jié)果，基于 LDS SLAM 的 Neato XV-11 能在不重復(fù)覆蓋同一區(qū)域的同時維持高覆蓋率，而隨機(jī)碰撞產(chǎn)品 iRobot Roomba 560 并不知道自身在空間內(nèi)的具體位置，為了提高覆蓋率，往往需要經(jīng)過同一個區(qū)域 3-4 次，因此 XV-11 的清掃速度大約是 Roomba 560 的四倍，這兩者的清掃效率差異會在多房間清掃時被進(jìn)一步放大。在隨后的幾

9、年，多家公司緊隨其后推出規(guī)劃類產(chǎn)品，如 iRobot 在 2015 年推出基于 VSLAM 的 iRobot 900 系列，隨著革命性技術(shù)的出現(xiàn)，掃地機(jī)器人的實(shí)用性也在這一階段得到大幅提升，成為了真正“好用”的產(chǎn)品。圖 3：隨機(jī)碰撞類產(chǎn)品 iRobot Roomba 560 會覆蓋同一區(qū)域 3-4 次資料來源：IEEE，東方證券研究所圖 4：Neato XV-11 能在不重復(fù)覆蓋同一區(qū)域的同時保持高覆蓋率資料來源：IEEE，東方證券研究所2016 年至今的蓬勃發(fā)展時期：高性價比產(chǎn)品帶動品類加速滲透，行業(yè)進(jìn)入蓬勃發(fā)展時期。2016年 9 月石頭科技發(fā)布了基于 LDS SLAM 的米家掃地機(jī)器人，

10、產(chǎn)品專注于清掃這一項功能，在提升吸力與電池容量的同時大幅壓低價格，售價僅為 1699 元/臺，遠(yuǎn)低于當(dāng)時市場中其他全局規(guī)劃類產(chǎn)品（如 Neato XV-11 售價 399 美元/臺，科沃斯地寶 9 系售價 3499 元/臺），高性價比的產(chǎn)品使更多消費(fèi)者愿意嘗試使用掃地機(jī)器人，為行業(yè)注入了發(fā)展新活力。之后各大廠商不斷更新、迭代激光、視覺導(dǎo)航技術(shù)，降低成本、提升性能，并且還在掃地機(jī)器人中應(yīng)用了如 AI、3D 結(jié)構(gòu)光等前沿技術(shù)，進(jìn)一步提升產(chǎn)品實(shí)用性與性價比，行業(yè)因此進(jìn)入蓬勃發(fā)展時期。1.2 全球三大掃地機(jī)器人市場規(guī)模均快速擴(kuò)張，iRobot、科沃斯、石頭科技份額位居全球前三2016 年起掃地機(jī)器人全

11、球市場規(guī)?？焖贁U(kuò)張，iRobot 始終處于世界領(lǐng)先地位，科沃斯、石頭科技等后來者迎頭趕上，2020 年科沃斯、石頭科技市占率達(dá) 17%、9%。2016 年以來隨著規(guī)劃類產(chǎn)品的日漸成熟、產(chǎn)品實(shí)用性的不斷提高、高性價比的產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，掃地機(jī)器人全球市場規(guī)模快速提升，根據(jù) iRobot 公告中的數(shù)據(jù)，2015-2018 年全球市場規(guī)模年均復(fù)合增速達(dá) 30%，2019 年增速有所放緩，2020 年隨著創(chuàng)新型產(chǎn)品的推出，市場恢復(fù)高增長，同比增速達(dá) 32%，整體規(guī)模達(dá) 34 億美元（約合 219 億元人民幣）。其中北美、EMEA、亞太地區(qū)作為掃地機(jī)器人三大市場，2020 年市場規(guī)模分別為 9.6 億、11

12、.6 億、12.7 億美元，分別同比增長 26 %、33%、40%，近 5 年（2016- 2020 年）年均復(fù)合增長率為 21%、27%、24%。美國機(jī)器人公司 iRobot 仍然是全球掃地機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)，2020 年全球市占率達(dá) 46%，但其領(lǐng)先優(yōu)勢正逐步縮小，市占率較 2016 年下降 18pct；后來者如科沃斯、石頭科技等公司正迎頭趕上，2020 年科沃斯、石頭科技全球市占率分別為 17%、 9%，位列世界第二與第三。圖 5：2015-2018 年掃地機(jī)器人全球市場規(guī)?？焖僭鲩L，2019 年增速有所放緩，2020 年恢復(fù)高增長圖 6：iRobot 一直保持全球掃地機(jī)器人市場領(lǐng)先地位，國

13、產(chǎn)品牌科沃斯、石頭科技市占率穩(wěn)步提升全球市場規(guī)模（億美元）全球市場規(guī)模yoy4040%30%3020%10%200%10-10%-20%0-30%2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20192020100%80%60%40%20%0%iRobot科沃斯石頭小米SharkNeatoOthers2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020注：統(tǒng)計的口徑為 200 美元以上的掃地機(jī)器人資料來源：iRobot，東方證券研究所注：統(tǒng)計的口徑為 200 美元以上的掃地機(jī)器人資料來源：iRobot，東方證券研究所圖 7：作為掃地機(jī)

14、器人的三大市場，2020 年北美、EMEA、亞太地區(qū)掃地機(jī)器人市場規(guī)模同比增長 26%、33 %、40%規(guī)模（億美元）4035302520151050North AmericaEMEAAPAC60%40%20%0%-20%-40%-60%201220132014201520162017201820192020注：EMEA 指歐洲、中東、非洲三個地區(qū)注：此處僅包含單價高于 200 美元的掃地機(jī)器人產(chǎn)品資料來源：iRobot，東方證券研究所2 掃地機(jī)器人滲透率提升空間廣闊，技術(shù)升級是核心驅(qū)動因素掃地機(jī)器人產(chǎn)品為王，技術(shù)創(chuàng)新是行業(yè)發(fā)展核心驅(qū)動力。我們認(rèn)為掃地機(jī)器人是典型的產(chǎn)品為王的品類，當(dāng)前仍處于生

15、命周期初期，供給端針對消費(fèi)者需求痛點(diǎn)而持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品技術(shù)迭代、創(chuàng)新，驅(qū)動價格中樞上行；需求在供給帶動下相應(yīng)快速增長，驅(qū)動行業(yè)滲透率及企業(yè)份額提升。2.1 行業(yè)仍處于生命周期初期，多維度、多元化技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)我們認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新帶來的產(chǎn)品升級是掃地機(jī)器人行業(yè)規(guī)模擴(kuò)大、價格提升的核心驅(qū)動力。掃地、拖地是一種高頻剛需，過去幾年行業(yè)內(nèi)的技術(shù)創(chuàng)新提升了掃地機(jī)器人關(guān)鍵性能，產(chǎn)品變得真正“好用”，必選屬性也隨之增強(qiáng)。過去幾年技術(shù)的升級主要在以下三個方面：移動導(dǎo)航定位技術(shù)、避障技術(shù)、清掃技術(shù)。其中移動導(dǎo)航定位技術(shù)解決的是“這是哪里、我在哪里”的空間問題，主要影響掃地機(jī)器人的構(gòu)圖效率與清掃覆蓋率；避障技術(shù)則直接決定

16、掃地機(jī)器人清掃時遇到家庭內(nèi)隨機(jī)擺放的物品，如拖鞋、電線、動物糞便等時能否準(zhǔn)確避開并繼續(xù)工作，這是掃地機(jī)器人行業(yè)多年試圖解決的核心問題；清掃技術(shù)則較為多元，包括對各種地面材質(zhì)的適應(yīng)性，不同類型垃圾的清理能力、是否兼具拖地功能等，涉及到整個清潔流程。在之后的篇幅中，本文將著重梳理掃地機(jī)器人行業(yè)中的主流技術(shù)以及其優(yōu)劣。LDS SLAM 目前為中國市場主流技術(shù)，技術(shù)融合有望成為未來發(fā)展趨勢掃地機(jī)器人主流移動導(dǎo)航技術(shù)主要有 LDS SLAM 與 VSLAM，目前中國基于 LDS SLAM 的產(chǎn)品市占率最高。目前規(guī)劃類掃地機(jī)器人所使用的移動導(dǎo)航技術(shù)主要有兩種，分別為 LDS SLAM 與 VSLAM，兩者

17、采用基于不同傳感器的 SLAM 算法來構(gòu)建地圖、進(jìn)行定位，前者采用激光雷達(dá)（包括單線、多線），后者使用視覺傳感器（包括單目、多目、結(jié)構(gòu)光與 TOF）。目前主流廠商大多只開發(fā)一種移動導(dǎo)航技術(shù)，如 iRobot 的產(chǎn)品只搭配VSLAM 技術(shù)，石頭科技在 Neato 發(fā)明LDS SLAM技術(shù)后持續(xù)深挖，在算法上有一定領(lǐng)先優(yōu)勢，科沃斯是目前唯一一家兩種技術(shù)都實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的公司，其于 2018 年同時推出了基于 VSLAM 的 DJ35 以及基于 LDS SLAM 的 DN35。目前中國市場上大多數(shù)全局規(guī)劃類產(chǎn)品均搭載 LDS SLAM 技術(shù)，根據(jù)中怡康統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2020 年中國掃地機(jī)器人市場中 LDS

18、 SLAM 產(chǎn)品占比最高，達(dá) 54%，VSLAM 產(chǎn)品占比為 17%。圖 8：目前市場上主流 SLAM 技術(shù)路線有兩種圖 9：2020 年LDS SLAM 產(chǎn)品占比最高（銷量口徑）隨機(jī)類,10%VSLAM, 17%LDS SLAM, 54%路徑規(guī)劃類, 19%資料來源：公司公告，公司官網(wǎng)，東方證券研究所資料來源：中怡康，東方證券研究所LDS SLAM 與 VSLAM 各有優(yōu)劣，二者相容或為行業(yè)主流發(fā)展方向之一。對比 LDS SLAM 技術(shù)與單目 VSLAM 技術(shù)，其中 LDS SLAM 技術(shù)可視范圍廣（VSLAM 只有 50-60 度），環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)，地圖精度更高，同時能夠獲取深度信息、可以

19、應(yīng)用于避障；而 VSLAM 技術(shù)成本更低，攝像頭的壽命長、不易損、不增加機(jī)身高度，同時能夠捕捉語義信息，提升地圖分區(qū)精度。這兩種移動導(dǎo)航技術(shù)也在進(jìn)行更新、迭代，如科沃斯 T8 搭載的 dToF 采用飛行時間測距代替三角測距法，提升建圖速度以及大尺寸地圖的建圖精度。事實(shí)上，兩種技術(shù)路線難分優(yōu)劣，二者相容的解決方案或成為行業(yè)主流發(fā)展方向之一，如小米采用追覓科技研發(fā)成果，于 2020 年推出的小米掃拖機(jī)器人 1T在 VSLAM 的基礎(chǔ)上搭配 ToF 傳感器，大幅提升了建圖、定位的準(zhǔn)確度。表 1：LDS SLAM 技術(shù)與 VSLAM 技術(shù)在不同技術(shù)指標(biāo)方面各有優(yōu)勢LDS SLAM單目 RGB Visu

20、al SLAM傳感器成本 主處理器成本傳感器壽命 可維護(hù)性自然光適應(yīng)性 家庭環(huán)境適應(yīng)性多機(jī)協(xié)作結(jié)構(gòu)影響機(jī)械旋轉(zhuǎn)三角測距，成本高較低有旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，影響部件壽命有旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，損壞后可維護(hù)性差實(shí)應(yīng)各種自然光環(huán)境、強(qiáng)光下受影響單目攝像頭、成本低較高攝像頭、壽命長不易損，可維護(hù)性較強(qiáng)無光、暗光環(huán)境受影響，強(qiáng)光下受影響黑色效果不佳，鏡面陷阱多(長毛）地毯環(huán)境需要加配光流傳感器三角測距多機(jī)會相互干擾旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)需要凸起，增加整機(jī)高度無相互干擾對整機(jī)高度無影響建圖能力地圖精度高；直觀呈現(xiàn)二維地圖，無需遍歷；地圖可用于導(dǎo)航地圖精度低；必須遍歷后才能完成二維地圖創(chuàng)建；地圖存儲和復(fù)用需要解決光照環(huán)境的普適性；

21、地圖無法直接用于導(dǎo)航定位能力較強(qiáng)，可以做動態(tài)重定位較強(qiáng)，但受限于時域上光照的變化避障能力感知能力傳感器可同時用于避障無深度信息，無法實(shí)現(xiàn)避障二維點(diǎn)云過于稀疏，無法識別語義可捕捉語義信息，基于視覺實(shí)現(xiàn)檢測與識別，只能做位置的近似估計，缺乏深度信息注：標(biāo)灰單元格代表該方面更具優(yōu)勢資料來源：掃地機(jī)器人網(wǎng)，東方證券研究所多元化避障技術(shù)涌現(xiàn)，技術(shù)路線未達(dá)成共識多元化技術(shù)進(jìn)步提升避障能力，核心痛點(diǎn)的解決有望大幅增強(qiáng)產(chǎn)品實(shí)用性，推動行業(yè)滲透率上行。避障一直是掃地機(jī)器人亟需解決的重要環(huán)節(jié)，即便是全局規(guī)劃類產(chǎn)品，如果不具備優(yōu)秀的避障能力，在清掃過程中就容易出現(xiàn)卡困、停止清掃的現(xiàn)象，則需要消費(fèi)者在一旁協(xié)助搬走障礙

22、物，那么掃地機(jī)器人就無法真正解放勞動力。多年來，各大廠商在避障技術(shù)上做了多元化的嘗試，如科沃斯于 2020 年發(fā)布的 T8 MAX 系列產(chǎn)品搭載 3D 結(jié)構(gòu)光避障技術(shù)，T8 AIVI 則采用單目+3D TOF 技術(shù)，輔以 AI 實(shí)現(xiàn)障礙物的識別與脫困；石頭科技在 2020 年發(fā)布的 T7 Pro 產(chǎn)品則搭載了雙目攝像頭，配合 AI 算法識別物體實(shí)現(xiàn)避障，而這一方法相應(yīng)對掃地機(jī)器人的計算能力要求更高。對比目前的幾種方案，3D 結(jié)構(gòu)光對障礙物的捕捉效果較好，配合 dToF 可以實(shí)現(xiàn)毫米級避障，屬于用戶體驗第一梯隊，但成本相對較高；AI 技術(shù)對物體的識別能力更好，但 AI 技術(shù)需要大量的后臺訓(xùn)練支持

23、、補(bǔ)充（T8 AIVI 能夠識別 7 種室內(nèi)障礙物，經(jīng)過訓(xùn)練 T9 AIVI 已能夠識別 15 種），同時在光線欠佳，圖像紋理單一的情況下，避障表現(xiàn)一般。各大技術(shù)路線在成本與避障性能上有所差異，目前市場并沒有統(tǒng)一、合適的解決方案，隨著各類技術(shù)的嘗試與迭代，若未來掃地機(jī)器人的避障能力得到明顯改善，則掃地機(jī)器人產(chǎn)品實(shí)用性將迎來革命性的提高，滲透率也將有望隨之快速提升。表 2：多元化避障技術(shù)涌現(xiàn)，技術(shù)路線未達(dá)成共識3D 結(jié)構(gòu)光3D TOF激光雷達(dá)單目雙目基本原理主動投射已知編碼圖案，單相機(jī)提取特征匹配效果通過測量面光源的反射時間差來確定距 離，目前蘋果為精度更高的 DTOF，其他手機(jī)廠商是 ITOF

24、通過旋轉(zhuǎn)發(fā)射和接受激光束的方式，使用三角測距或TOF 方式進(jìn)行計算通過深度學(xué)習(xí)識別物體，然后檢測物體的 Bouding Box 來做測距預(yù)估和 3D 估計雙目可實(shí)現(xiàn)單目識別功能，同時進(jìn)一步通過 RDB 圖像特征點(diǎn)匹配，三角測距間接獲得深度信息分辨率中，可達(dá) 1080*720，具體與散斑形狀相關(guān)低，低于 640*480低高，可達(dá) 2K 分辨率高，可達(dá) 2K 分辨率避障距離與結(jié)構(gòu)光類型相關(guān)，雙線結(jié)構(gòu)光空間感知能力弱，避障距離有限遠(yuǎn)遠(yuǎn)中中與結(jié)構(gòu)光類型相關(guān)，散斑可獲得面光源覆蓋范圍內(nèi)障礙物信息，但無法識別障礙物種類進(jìn)行策略性避障可獲得掃描范圍內(nèi)障礙物深度信息，但無法識別障礙物種類進(jìn)行策略性避障；室內(nèi)機(jī)

25、器人激僅對已識別物體避可獲得視覺范圍內(nèi)障礙物深度信息，同時根據(jù)物體識別結(jié)果進(jìn)行策略性避障，綜合避障性能高投射范圍內(nèi)可獲得相對準(zhǔn)障，且通過假設(shè)物體避障效果確的深度信息，因圖像為在地面，由圖像高低編碼圖案、較難完成圖像預(yù)估距離，精度低，識別避障效果有限光線束有限，很多掃描不到的障礙物無法避開算法開發(fā)難度中等中高中很高硬件成本簡單的雙線結(jié)構(gòu)光成本低高極高低中代表產(chǎn)品科沃斯T8 Max科沃斯T8 AIVI石頭 T7科沃斯T8 AIVI石頭 T7 Pro資料來源：it 之家，東方證券研究所業(yè)內(nèi)清洗技術(shù)創(chuàng)新角度各異，全方位提升清潔能力行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)多樣化技術(shù)創(chuàng)新，全方位提升掃地機(jī)器人清潔能力。清潔能力是衡量掃

26、地機(jī)器人性能差異的重要指標(biāo)，行業(yè)內(nèi)各家企業(yè)不斷推出多樣化的清潔系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，試圖從掃地吸塵、拖地以及基站等環(huán)節(jié)改善清潔效果、提高產(chǎn)品自動化程度，構(gòu)建自身的技術(shù)壁壘。吸塵方面，iRobot 獨(dú)創(chuàng) Aeroforce技術(shù)，有效解決毛發(fā)纏繞困擾。作為 iRobot 掃地機(jī)器人清潔系統(tǒng)的核心技術(shù)，Aeroforce技術(shù)的雙膠刷頭采用無毛刷的設(shè)計，可以有效避免刷頭在清潔過程中與毛發(fā)纏繞在一起，此外配合 AeroForce Extractors 氣流加速和真空吸力提升清潔效率，彌補(bǔ)了無毛刷清潔的問題。2020 年科沃斯與 iRobot 達(dá)成業(yè)務(wù)合作協(xié)議，iRobot 向科沃斯授權(quán)在產(chǎn)品中使用 Aerofo

27、rce技術(shù)，而 iRobot 可以向科沃斯采購掃拖一體產(chǎn)品進(jìn)行銷售，這一合作將有效解決科沃斯在北美地區(qū)可能面臨專利起訴的問題，同時還能提升科沃斯產(chǎn)品處理寵物毛發(fā)、長頭發(fā)以及毛毯表面的能力。事實(shí)上，科沃斯于 2021 年推出的新款產(chǎn)品 T9 目前已配備雙膠刷頭，從而實(shí)現(xiàn)有效防止毛發(fā)異物纏繞。表 3：科沃斯于 2020 年與 iRobot 達(dá)成業(yè)務(wù)合作協(xié)議合作內(nèi)容具體細(xì)則產(chǎn)品購買技術(shù)授權(quán)在協(xié)議有效期內(nèi)，iRobot 將根據(jù)約定向科沃斯支付一定金額的前期開發(fā)和生產(chǎn)費(fèi)用，向科沃斯獨(dú)家采購指定的掃拖一體型掃地機(jī)器人產(chǎn)品并以其自有品牌在雙方約定的地域市場進(jìn)行銷售iRobot 將向科沃斯授權(quán)其 Aerofo

28、rce相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)及專利技術(shù)，并授權(quán)其在協(xié)議約定的市場內(nèi)將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于科沃斯品牌的掃地機(jī)器人產(chǎn)品，科沃斯將根據(jù)約定向 iRobot 支付一定的技術(shù)授權(quán)費(fèi)注：協(xié)議有效期為 2020 年 5 月 18 日起至 2022 年 12 月 31 日資料來源：科沃斯公告，東方證券研究所掃拖一體是中國掃地機(jī)器人行業(yè)確定性的未來發(fā)展趨勢。根據(jù)中國家庭擦地需求與擦地機(jī)器人技術(shù)趨勢白皮書，中國家庭 56%的地面為瓷磚地面、43%為木地板、1%為毛毯，中國消費(fèi)者對拖地存在大量需求；以往掃地、拖地兩項工作是由不同的掃地機(jī)器人完成的，如 iRobot 就分別推出了掃地機(jī)器人 Roomba 和擦地機(jī)器人 Braava，

29、2017 年開始科沃斯推出掃拖一體地寶 DD3 系列產(chǎn)品，此后掃拖一體迅速成為中國絕大部分掃地機(jī)器人的標(biāo)配功能，據(jù)奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)，2020 年線上掃拖一體產(chǎn)品的占比已達(dá) 92%（銷量口徑），同比提升約 8pct。而 iRobot 在與科沃斯達(dá)成合作協(xié)議后，也于 2020 年三季度在 EMEA 地區(qū)推出自己的掃拖一體機(jī)器人產(chǎn)品。圖 10：99%的中國家庭地面需要拖地來實(shí)現(xiàn)地面清潔圖 11：掃拖一體功能當(dāng)前已成為掃地機(jī)器人主流標(biāo)配地毯, 1%100%掃拖一體單掃其他80%木地板,43%瓷磚, 56%60%40%20%0%20192020資料來源：中國家庭擦地需求與擦地機(jī)器人技術(shù)趨勢，東方證券研究所注

30、：上圖為銷量口徑數(shù)據(jù)資料來源：奧維云網(wǎng)，東方證券研究所多功能集塵基站提升產(chǎn)品便捷性，有望貢獻(xiàn)高端產(chǎn)品相應(yīng)溢價空間。以往掃地機(jī)器人的基站只用于充電，近年來各大廠商也在基站方面進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，推出了多樣化的基站新功能，主要包括自動清洗與集塵等。（1）自動清洗功能：大多不采用一次性拖布的掃地機(jī)器人需要在清潔后由人工清洗拖布，而云鯨于 2019 年推出的拖地機(jī)器人能夠在完成地面清理后回到基站，自動識別拖布潔凈程度并清洗、烘干拖布，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的自動化屬性，產(chǎn)品創(chuàng)新深受消費(fèi)者青睞，云鯨市占率因此快速提升，根據(jù)奧維云網(wǎng)數(shù)據(jù)，2020 年云鯨線上市場占有率已達(dá) 11%；科沃斯緊隨其后，于 2021年 3

31、月推出帶有拖布自動回洗功能的產(chǎn)品 N9+。技術(shù)角度，目前帶有自動清洗的產(chǎn)品需要在清掃一段時間后回到基站進(jìn)行清洗，因此會犧牲一部分清潔效率，清潔速度慢于其他掃地機(jī)器人，自動清洗功能未來仍存改善空間。（2）集塵基站：iRobot 于 2018 年推出的 iRobot Roomba i7+搭配了 Clean BaseTM 自動集塵充電座，能夠自動將掃地機(jī)器人集塵盒中的污垢吸入一次性集塵袋中，可以容納 30 個集塵盒的污垢，因此消費(fèi)者只需要一個月左右清理一次集塵袋即可，進(jìn)一步解放勞動力?？莆炙挂灿?2020 年推出功能相近的基站作為 T8 MAX 的可選配件，石頭科技 2021 年發(fā)布的 T7S 系列

32、亦有搭配集塵基站出售的可選套餐。我們認(rèn)為多功能基站的配套在提高產(chǎn)品便捷性的同時，有望給予高端掃地機(jī)器人一定的溢價空間。圖 12：2018 年以來 iRobot、云鯨、科沃斯、石頭科技等公司掃地機(jī)產(chǎn)品相繼推出了多功能基站產(chǎn)品型號iRobot i7+云鯨小白鯨科沃斯T8 MAX科沃斯N9+石頭T7S Plus上市時間2018年2019年2020年2021年2021年產(chǎn)品售價799美元4299元3998元3699元4399元基站功能自動集塵基站自清洗基站自動集塵基站自清洗基站自動集塵基站資料來源：亞馬遜，淘寶，東方證券研究所長遠(yuǎn)維度看，掃地機(jī)器人仍處于生命周期的初期，未來有望不斷突破功能邊界。掃地機(jī)

33、器人目前仍然處于生命周期的初期，產(chǎn)品形態(tài)尚未確定，隨著 5G 技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，疊加與底層技術(shù)的加速融合，智能家居市場有望迎來爆發(fā)，而智能掃地機(jī)器人作為可以移動的家居設(shè)備，適合作為智能家居的入口，有望在集成更智能的產(chǎn)品功能后，深度融入家庭物聯(lián)網(wǎng)，成為連接用戶和其他家用智能終端的紐帶；長遠(yuǎn)維度來看，掃地機(jī)器人有望成為管家機(jī)器人的雛形，成為海量數(shù)據(jù)的采集端口。2.2 中國掃地機(jī)器人市場增長空間廣闊，價格中樞有望持續(xù)上移中國掃地機(jī)器人市場高景氣延續(xù)，目前呈現(xiàn)出一超多強(qiáng)的市場格局2019 年中國掃地機(jī)器人市場規(guī)模增速放緩，2020 年市場回暖，實(shí)現(xiàn)高增長。2013 年以來，伴隨規(guī)劃類掃地機(jī)器人的鋪開

34、以及產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展與完善，中國掃地機(jī)器人市場規(guī)模穩(wěn)步增長，根據(jù)中怡康的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018 年中國掃地機(jī)器人市場規(guī)模達(dá) 87 億元，2013-2018 年年均復(fù)合增速達(dá)61%。 2019 年由于低端隨機(jī)類產(chǎn)品逐步退出市場，掃地機(jī)器人總銷量有所下滑，導(dǎo)致市場規(guī)模同比下降9%至 79 億元。2020 年科沃斯、石頭科技等公司提升了產(chǎn)品的避障、清潔能力，云鯨也推出了頗具創(chuàng)新性的拖布自動清洗功能，技術(shù)驅(qū)動下市場整體開始回暖，根據(jù)中怡康的統(tǒng)計數(shù)據(jù)， 2020 年掃地機(jī)器人零售額同比提升 19%。2021 年市場仍然維持著較高的景氣度，根據(jù)奧維云網(wǎng)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2021 年 1-5 月中國線上掃地機(jī)器人累計銷

35、售額同比增速達(dá) 26%。圖 13：2013 年以來中國掃地機(jī)器人規(guī)模穩(wěn)步增長，2019 年出現(xiàn)小幅下滑，主要系銷量下滑所致圖 14：2020 年以來掃地機(jī)器人市場逐步回暖，2021 年至今高景氣延續(xù)100806040200機(jī)器人吸塵器銷售額（億元）銷售額yoy2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020150%100%50%0%-50%資料來源：中怡康，東方證券研究所資料來源：奧維云網(wǎng)，東方證券研究所中國掃地機(jī)器人行業(yè)整體呈現(xiàn)線上渠道一超多強(qiáng)、線下渠道一家獨(dú)大的市場格局。線上渠道是掃地機(jī)器人最主要的銷售渠道，占總銷售額的 90%，2020 年線上渠道呈現(xiàn)一超多

36、強(qiáng)的局面，根據(jù)奧維云網(wǎng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，科沃斯、小米、石頭科技、云鯨市占率分別為 41%、16%、11%、11%，CR4達(dá) 78%。線下渠道則呈現(xiàn)出一家獨(dú)大的局面，由于科沃斯線下布局早、渠道更加完善，因此其線下占有率遠(yuǎn)高于其他企業(yè)，2020 年其線下市占率高達(dá) 80%。圖 15：線上渠道方面，市場呈現(xiàn)出一超多強(qiáng)的局面，CR4 為78%（2020 年銷售額口徑）圖 16：線下渠道方面，科沃斯一家獨(dú)大，市占率高達(dá) 80%，（2020 年銷售額口徑）其他, 9%由利, 2%海爾, 3%iRobot, 3%美的, 5%科沃斯,41%小米, 1%石頭, 1%iRobot, 2%美的, 5%惠而浦, 6%其他,

37、 6%云鯨, 11%石頭, 11%小米, 16%科沃斯, 80%資料來源：奧維云網(wǎng)，東方證券研究所資料來源：奧維云網(wǎng)，東方證券研究所產(chǎn)品技術(shù)的更新、迭代有望驅(qū)動行業(yè)整體實(shí)現(xiàn)量、價齊升中國清潔電器滲透率水平較低，技術(shù)升級有望驅(qū)動滲透率快速提升。清潔電器包括吸塵器、掃地機(jī)器人、電動拖把、洗地機(jī)等一系列用于地面清潔的家用電器，根據(jù) Euromonitor 公布的數(shù)據(jù)，銷量口徑來看，2020 年全球掃地機(jī)器人在清潔電器中所占的比重達(dá) 10%，較 2015 年提升 4pct，已成為清潔電器的一大重要品類。中國 2020 年清潔電器滲透率為 12.4%，較 2010 年提升 3.7pct，整體處于緩慢增長

38、階段。橫向?qū)Ρ仁澜缙渌麌遗c地區(qū)，歐、美、日、韓等國清潔電器滲透率基本已在 80%以上，遠(yuǎn)高于中國的清潔電器滲透率。對標(biāo) 1990 年代的韓國，我們發(fā)現(xiàn)以技術(shù)革新為基礎(chǔ)的突破性產(chǎn)品的出現(xiàn)能引領(lǐng)滲透率快速提升，韓國清潔電器滲透率由 1989 年的 19%爆發(fā)式地增長到了 2000 年的 69%。因此我們認(rèn)為掃地機(jī)器人關(guān)鍵性能的技術(shù)不斷迭代形成的量變最終會帶來質(zhì)變，技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)革命性突破的產(chǎn)品有望驅(qū)動滲透率快速提升。圖 17：中國大陸清潔電器滲透率遠(yuǎn)低于世界其他國家與地區(qū)100%80%60%40%20%0%資料來源：Euromonitor，東方證券研究所目前中國掃地機(jī)器人滲透率僅為 4.5%，假設(shè)

39、 2030 年中國掃地機(jī)器人滲透率將分別提升至 15%、 30%，則 2020-2030 年銷量年均復(fù)合增速將分別達(dá) 13%、21%。我們假設(shè)掃地機(jī)器人的更換周期為四年，據(jù)測算 2020 年中國市場掃地機(jī)器人滲透率約 4.5%，遠(yuǎn)低于美國（15%）、日本（9%）的滲透率水平。事實(shí)上，近年美國掃地機(jī)器人滲透率一直保持穩(wěn)定的增長，iRobot 公告披露 2020年該數(shù)值已達(dá) 15%，較 2014 年提升 9pct，且未來該趨勢仍將持續(xù)，iRobot 預(yù)計美國市場潛在滲透率水平可達(dá) 30%。對標(biāo)美國，隨著掃地機(jī)器人技術(shù)的更新迭代，新產(chǎn)品的實(shí)用性不斷提升，供給端的創(chuàng)新帶動需求增長，未來中國掃地機(jī)器人行

40、業(yè)有望迎來滲透率的快速提升。這里我們假設(shè)中國掃地機(jī)器人滲透率將于 2030 年達(dá)到美國當(dāng)前水平，即 15%，測算 2030 年中國掃地機(jī)器人銷量將達(dá) 2128 萬臺，2020-2030 年年均復(fù)合增速達(dá) 13%；樂觀情況下，若中國掃地機(jī)器人滲透率加速提升，于 2030 年達(dá)到 30%，則 2030 年掃地機(jī)器人銷量將達(dá) 4324 萬臺，2020-2030 年年均復(fù)合增速將達(dá) 21%。圖 18：美國掃地機(jī)器人滲透率逐年增長，2020 年達(dá) 15%，相較 2014 年提升約 9pct圖 19：中國掃地機(jī)器人滲透率水平當(dāng)前不足 5%，低于美國（15%）、日本（9%）20%15%10%5%美國掃地機(jī)器

41、人滲透率80%60%40%20%0%2014 2015 2016 2017 2018 2019 20200%美國日本中國資料來源：iRobot 公告，東方證券研究所資料來源：iRobot 公告，MyVoiceCom，東方證券研究所表 4：假設(shè) 2030 年中國掃地機(jī)器人滲透率將分別提升至 15%、30%，則 2020-2030 年銷量年均復(fù)合增速將分別達(dá) 13%、21%201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E總?cè)丝冢▋|人）13.8313.9013.9514.0014.3914.4414.4814

42、.5214.5514.5814.6014.6214.6314.6414.64YOY0.6%0.5%0.4%0.3%2.8%0.3%0.3%0.3%0.2%0.2%0.1%0.1%0.1%0.1%0.0%平均家庭每戶人口（人）3.113.033.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.003.00家庭戶數(shù)（萬戶）44,46045,87746,51346,66847,97748,14148,28248,40448,50848,59748,67048,72748,76848,79648,811YOY0.3%3.2%1.4%0.3%2.8%0.3%0.3

43、%0.3%0.2%0.2%0.1%0.1%0.1%0.1%0.0%中性預(yù)期掃地機(jī)器人滲透率1.5%2.2%3.2%3.9%4.5%5.5%6.6%7.6%8.7%9.7%10.8%11.8%12.9%13.9%15.0%保有量（萬臺）6761,0251,4971,8222,1492,6623,1783,6964,2144,7335,2525,7716,2896,8067,322銷量（萬臺）3074065775326349201,0931,0491,1521,4391,6121,5681,6701,9562,128YOY48.3%32.2%42.1%-7.8%19.1%45.2%18.8%-4.

44、0%9.8%24.9%12.0%-2.7%6.5%17.1%8.8%樂觀預(yù)期掃地機(jī)器人滲透率1.5%2.2%3.2%3.9%4.5%7.0%9.6%12.1%14.7%17.2%19.8%22.3%24.9%27.4%30.0%保有量（萬臺）6761,0251,4971,8222,1493,3854,6275,8747,1248,3789,63210,88712,14113,39414,643銷量（萬臺）3074065775326341,6421,8191,7791,8842,8953,0743,0343,1384,1484,324YOY48.3%32.2%42.1%-7.8%19.1%159

45、.1%10.8%-2.2%5.9%53.6%6.2%-1.3%3.4%32.2%4.2%注：根據(jù)中怡康統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，2020 年掃地機(jī)器人銷售額增長 19.1%，假定 2020 年掃地機(jī)器人銷量增速與銷售額增速相等；假設(shè)掃地機(jī)器人替換周期為四年；此處 2016年保有量按 2013-2016 年銷量之和來計算資料來源：中怡康，Wind，東方證券研究所掃地機(jī)器人產(chǎn)品為王，核心性能的技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)品高端化，價格中樞有望持續(xù)提升。掃地機(jī)器人在過去幾年完成了幾次重要的技術(shù)升級，由最初的隨機(jī)碰撞升級至由SLAM 算法支撐的局部規(guī)劃、全局規(guī)劃，2020 年前后科沃斯、石頭科技等公司開始將 AI 識別、3D 結(jié)

46、構(gòu)光等技術(shù)應(yīng)用于掃地機(jī)器人，提升智能避障能力等核心性能，漸進(jìn)式地提高了產(chǎn)品實(shí)用性。與行業(yè)發(fā)展最早期的產(chǎn)品迭代不同，現(xiàn)階段的產(chǎn)品迭代并非是錦上添花，各家公司大多會在新品中嘗試應(yīng)用前沿技術(shù)來提升產(chǎn)品的避障、清潔等關(guān)鍵性能，切實(shí)解決消費(fèi)者需求痛點(diǎn)。隨著搭載新興技術(shù)的產(chǎn)品持續(xù)推出，市場價格帶整體上移，2019 年中國高端旗艦掃地機(jī)器人零售價普遍在 2500-3000 元，2020 年開始出現(xiàn)3000 元以上的產(chǎn)品，3000 元以上產(chǎn)品的線上銷售額市占率合計達(dá) 19%，同比提高 14pct；而價格偏低的隨機(jī)碰撞類產(chǎn)品市占率明顯下降，2020 年 1499 元以下的產(chǎn)品線上市占率合計為 27%，同比下降

47、13pct。根據(jù)奧維云網(wǎng)公布的數(shù)據(jù)，2020 年銷售額 Top10 的暢銷機(jī)型中，有 7 臺產(chǎn)品售價超過 2000 元，市場主流產(chǎn)品價格已高于 2000 元，價格中樞整體上移。未來掃地機(jī)器人行業(yè)的價格仍有上升空間，伴隨配套基站的推出、搭載各類最新技術(shù)的高端機(jī)器人不斷拉開與中端產(chǎn)品的性能差距以及掃地機(jī)器人功能邊界的不斷外延，高端產(chǎn)品有望享有更高的溢價，預(yù)計未來 1-2 年內(nèi)，主流高端產(chǎn)品售價或?qū)⑼黄?3500 元，帶動行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)實(shí)現(xiàn)量、價雙升的局面。圖 20：分價格端看，低端掃地機(jī)器人逐步退出市場，中高端產(chǎn)品市占率明顯提升（線上銷售額口徑）圖 21：2020 年銷售額 Top10 的暢銷機(jī)型

48、中，有 7 款產(chǎn)品售價超過 2000 元4000元以上3500-3999元3000-3499元2500-2999元2000-2499元1500-1999元1000-1499元800-999元799元以下0%5%2019年占比10%15%20%25%2020年占比均價（元）4,5004,0003,5003,0002,5002,0001,5001,00050000%2%4%6%8%10%12%銷售額市占率資料來源：奧維云網(wǎng)，東方證券研究所資料來源：奧維云網(wǎng)，東方證券研究所2.3 全球掃地機(jī)器人市場增長可期，科沃斯、石頭科技全球競爭力嶄露頭角海外掃地機(jī)器人市場滲透率仍有提升空間，據(jù)估算北美市場規(guī)模未

49、來十年 CAGR 可達(dá) 12%。目前全球掃地機(jī)器人滲透率仍然較低，美國作為掃地機(jī)器人滲透率最高的國家之一，其 2020 年滲透率也僅為 15%，日本 2019 年掃地機(jī)器人滲透率為 9%，滲透率提升空間廣闊。此外掃地機(jī)器人在清潔電器大類中的占比也在不斷提升，2020 年全球、西歐、美國、日本掃地機(jī)器人銷量占總清潔電器銷量的比重分別為 10%、8%、8%、9%，較 2015 年分別提升 4pct、4pct、3pct、4pct，且 2020年掃地機(jī)器人增速均高于清潔電器整體增速，預(yù)計掃地機(jī)器人在清潔電器中的比重會繼續(xù)上行。以北美地區(qū)為例，假定 2030 年北美地區(qū)掃地機(jī)器人的滲透率能夠達(dá)到 30%

50、，掃地機(jī)器人單價按 400美元/臺假設(shè)，預(yù)計 2030 年北美掃地機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá) 31 億美元，未來十年（2020-2030 年）北美市場掃地機(jī)器人銷售金額 CAGR 將達(dá) 12%。圖 22：海外掃地機(jī)器人銷量增速普遍高于清潔電器銷量增速資料來源：Euromonitor，東方證券研究所表 5：若北美掃地機(jī)器人滲透率將于 2030 年達(dá) 30%，據(jù)此估算 2020-2030 年北美市場掃地機(jī)器人銷售金額 CAGR 將達(dá) 12%20202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E總保有量（萬臺）1,9002,0902,2802,4702,

51、6602,8503,0403,2303,4203,6103,800滲透率15%17%18%20%21%23%24%26%27%29%30%總家庭數(shù)（萬戶）12,66712,66712,66712,66712,66712,66712,66712,66712,66712,66712,667銷售量（萬臺）241347392381431537582571621727772單價（美元/臺）400400400400400400400400400400400銷售金額（億美元）9.6313.8915.6915.2417.2321.4923.2922.8424.8329.0930.89YOY26%44%13%-3%13%25%8%-2%9%17%6%注：假定掃地機(jī)器人四年更換一次，美國掃地機(jī)器人單價為 400 美元/臺資料來源：iRobot 公告，東方證券研究所國內(nèi)龍頭企業(yè)海外營收規(guī)?？焖贁U(kuò)張，海外市場占有率穩(wěn)步提升。以科沃斯、