一個未被完全發掘的巨大市場。
隱匿在具身智能和人形機器人的熱度之下,有一個細分領域正在經歷爆發前夜的“寧靜”。
據第三方調研報告,高空機器人目前在中國國內船舶行業的應用滲透率已經達到20%。通常,這個數字意味著行業進入大規模應用的拐點。
一向敏捷的資本也已經開始押注這一細分賽道。在大洋彼岸,一家名為Gecko Robotics的公司今年6月完成了1.25億美元規模的D輪融資,投後估值飆升至12.5億美元。而在相近的時間點,中國該領域的領頭羊企業史河機器人集中完成了B+輪至B+++++輪合計數億元融資。
高空機器人從應用場景定義解決的是高空場域的自動化需求,這涵蓋了船舶、化工、能源、建築等核心基礎設施行業,落地場景廣闊。而從技術實現層面而言,相比地面移動機器人,高空這一要素對機器人提出了更複雜的技術要求,以具備可靠的附著和移動能力、大負載力和智能化特點。
而經過多年的行業發展積澱以及整個機器人產業鏈的逐步完備,高空機器人在磁吸附材料、關節電機等核心環節都實現了技術突破。廣闊的需求場景,疊加已然成熟的技術條件,正在讓這個“隱秘”的細分領域走向聚光點。
在史河機器人創立的2015年,國內針對高空應用的機器人細分領域還尚未形成完整的產業認知,“高空機器人”這一提法,甚至都還沒出現。
根據國際機器人聯盟(IFR)的分類,移動機器人被按照作業環境劃分陸、海、空、天四類,即地面移動機器人、水下機器人、立面移動機器人、無人機。從當時的市場情況來看,地面場景包括物流配送、商業服務、家用清潔等都已經被各大品牌佔領;水下主要是 ROV(纜控水下機器人)和 AUV(自主水下航行器),這部分被深之藍等廠商所主導;無人機則有大疆等企業冉冉升起。
唯獨“立面”這一垂直作業場景還處在空白狀態——全球範圍內都尚未誕生一家大規模量產立面移動機器人的企業。公司創始人CEO許華暘在清華大學攻讀博士期間研究的就是機器人領域,他意識到,這塊產業地圖的空白或許就意味著新的機會。“立面場景也是移動機器人的一個重要應用方向,它應該有自己的移動平台、自己的產品品類,並同樣有條件成長出百億美金規模的公司。”基於這樣的市場判斷,史河機器人成立,由此開啟“高空機器人”領域的創業生涯。
如果說史河機器人是從市場的利基空間判斷高空機器人創業的可行性,那麼從“機器人換人”的本質而言,高空機器人具備發展的必要性和必然性。
機器換人的本質,從來不是為了“炫技”,而是切實實現降本增效提質。國際機器人聯合會(IFR)今年初發佈的機器人行業五大趨勢就提到,應優先將危險(Dangerous)、困難(Difficult)、骯髒(Dirty)、枯燥(Dull)等“4D”工種交由機器完成。而高空作業無疑屬於典型的“4D”工種。
國家標準GB/T3608-2008《高處作業分級》規定,高空作業是指在墜落高度基準面2米及以上、存在墜落風險的作業。據此,在船舶、化工、能源等工業領域以及在外牆、橋隧、機場等大型基建領域中,都存在廣泛的高空作業場景。
過去,這些高空作業主要依賴人工作業完成,不僅效率低下,成本較高,更伴隨著極高的安全風險。第三方統計顯示,僅在建築行業,高處墜落事故就長期佔據施工安全事故的54%以上。
而目前,船舶行業這一垂直場景,正因為高空機器人應用滲透率的不斷提高,迎來結構性的變局。
一方面,環保政策推動傳統高污染工藝退出,高壓水除鏽成為主流,但其危險性與人效瓶頸凸顯。機器人具備強附著與高負載能力,作業效率達人工6-8倍,且能在碼頭階段提前完成水線以上作業,單船塢期可縮短20%–30%,顯著提升船廠的船塢周轉率。另一方面,船舶行業正面臨一線工人老齡化、招工難問題,平均年齡已超52歲,年輕勞動力幾乎不再進入這一行業,高空機器人的應用正好可以填補這個結構性缺口。
由此,在這個兆級的傳統產業中,高空機器人正成為技術變數撬動產業效率與安全的關鍵支點。
目前,高空機器人在船舶行業的滲透率仍在持續提升,綜合比例已經到達了20%的拐點,即將迎來爆發。
儘管高空機器人的應用滲透率正在逐年提升,但相比較其他機器人類型而言,這還是一個發展中的新興市場。
市場培育期之所以漫長的原因中,既有場景複雜、工況多變等客觀挑戰,也有高空機器人自身技術發展仍在演進,以及市場認知仍有不足等帶來的影響。從行業使用者的角度,面對這個早年間還頂著“爬壁機器人”這個極具技術專業性稱號的機器人細分,他們在很長一段時間內大多還是保持著觀望態度,謹慎評估著作業穩定性、經濟帳以及可能涉及的安全責任。
但在核心技術痛點的逐一突破之下,這種遲滯的局面正在被打破。
相比地面移動機器人,高空機器人在底層物理結構上就天然具備更高的技術門檻。其運行不僅依賴吸附在立面上的反向力,還需動態平衡吸力、負載與摩擦力之間的力平衡與力矩平衡關係。吸力過大會導致運動遲滯,吸力不足則存在打滑或墜落風險。而高空機器人在鋼鐵立面上的磁吸附能力,曾一度受限於底層材料。
但現在,磁吸模組所使用的釹鐵硼磁吸材料,已經曆數度升級,在同樣體積下磁力不斷提升。吸附力與負載能力上限的持續刷新,讓機器人面對超高壓水射流除鏽、自適應力控打磨等強反衝力工況時得以保持穩定運行及安全作業。
另一個核心支撐點在於關節電機技術。受益於近年移動機器人與足式機器人領域的快速發展,關節電機在扭矩密度、輕量化控制和響應靈敏度等方面都得到了顯著最佳化。這對於機器人整機而言,意味著整體重量的大幅下降,以及負載自重比的提升。以史河機器人為例,公司部分產品已經能實現3:1的負載自重比。據第三方調研報告,目前該行業的平均水平為2:1。
此外,AI感知與導航系統的進展也讓機器人在立面複雜環境中具備了自主感知、避障、路徑規劃與定位能力。通過融合視覺識別與雷射測距技術,部分機型已能在複雜工況下實現釐米級定位,甚至具備一定程度的“立面巡航”能力。這使得過去只能依賴人工遙控的作業逐步向半自主、全自主演進,進一步降低了使用門檻與營運成本。
更重要的是,核心技術的完善以及機器人產業鏈的整體成熟,讓更多企業採用高空機器人的“經濟帳”開始“算得過來”。高空機器人在船舶行業得以迅速滲透的邏輯和條件,接下來有望在化工行業率先得到成規模的複製。
化工儲罐與壓力容器數量龐大,維護周期性強,且作業環境封閉、空間狹小、人工作業危險性極高,行業整體呈現出與船舶行業相似的“高危+高頻+高付費能力”特徵,且政策監管、環保要求、老齡化趨勢同樣顯著。史河機器人在業務結構上已經體現出了這樣的趨勢。
史河機器人表示,按照應用場景劃分,儘管船舶行業貢獻的收入絕對值仍然最大,但佔比正呈現出逐年下降的趨勢,許華暘說,“因為我們的機器人在化工、能源等其他新行業的業務每年在不斷上漲。”
他認為,從更長遠的時間維度看,能源行業的高空機器人替代潛力也將逐步釋放。在火電和風電等能源場景中,高空機器人正通過替代人工腳手架、提升作業效率,逐步介入關鍵檢修流程。尤其在海上風電等高風險環境下,高空機器人對曲面結構的貼合能力和路徑控制精度,明顯優於人工。考慮到能源設施壽命長、檢修頻繁,高空機器人的運用對能源行業而言具備明確的長期戰略價值。
可以看到,以技術為核心、政策為催化以及ROI可驗證的合力作用下,高空機器人正在顯現出跨越式發展的勢能。
事實上,機器人所代表的自動化產品早已不是一個新概念,尤其是在工業體系中,機器換人的浪潮已經開啟了好幾輪,諸如流水線上的機械臂、工廠裡的搬運機器人,都是這些浪潮中不同時期的代表。而新一輪機器人熱度的興起,核心點不再聚焦於單純的“自動”,而是開始強調機器人的自主學習、理解以及決策能力。
這也正是Gecko Robotics能在資本層面受到青睞的本質邏輯。成立於2016年的Gecko專注於為石化、電力、軍工等高危基礎設施提供高空檢測機器人解決方案。Founders Fund、Y Combinator等全球知名風險投資機構連番押注的,可以說並非它的機器人硬體能力,而是它的機器人實際充當的資料採集與建模的入口。
公開資料顯示,Gecko自主開發了一套資產智能管理平台Cantilever,客戶可以在此查看由機器人採集的所有檢測資料的集中可視化結果。除此之外,平台還可以利用資料進行智能化分析,為客戶提供預測性維護建議,比如預測管道爆炸風險、最佳化裝置運行參數等。這種資料平台能力讓Gecko的能力邊界從單純硬體提供商升級躍遷為“資料+決策支援”解決方案商,形成了真正意義上的競爭壁壘。
目前,Gecko這種商業模式已經跑通並持續穩步推進——今年2月,公司與NAES合作的1億美元電廠檢測項目,進一步推進至2.5億美元。可以說,Gecko估值的倍數級增長背後,實際上是數位資產和AI能力帶來的無限想像空間。
國內方面,最早入局的史河機器人則成為對標Gecko的國內明星項目。史河機器人明確表示,公司接下來的戰略正從“產品公司”向“解決方案提供商”升級。他將公司的下一階段定位為“三個擴張”:擴品類、擴區域、擴應用。
首先是在品類擴展上,從早期聚焦的船舶除鏽場景,史河機器人的應用已拓展至化工儲罐、火電鍋爐、風電塔筒等多個高空作業場景。其次是區域擴展,據史河機器人介紹,公司採用了更靈活的代理商模式切入廣闊的海外市場。
目前,在東南亞、中東等地的船廠,公司產品已實現“樣機演示後直接留廠”的商業落地轉化,某種意義上說明,其產品力已具備國際競爭基礎。
最後是應用拓展,這凸顯了其能力邊界的突破。目前,史河機器人的業務正從維修,同步向建造以及檢測這兩端進行延伸。尤其是檢測端的延伸,可以說是史河機器人從硬體研發商到解決方案提供商升級的核心。“檢測工藝本質上可以說是各種基礎設施的數位化,有了數位化才能做智能化。而這也是目前國內基礎設施維護上還可以做最佳化的大方向。”
從現階段來看,無論是底層技術能力、商業模型演化,還是全球市場拓展路徑,高空機器人都已具備爆發條件。
與當前人形機器人“概念先行、想像支撐”的熱炒邏輯不同,高空機器人所對應的,是已明確存在的用工結構性缺口、算得清的投資回報率以及標準化落地的服務模型。它是否會成為與具身智能一樣的資本風口還有待觀望,但可以確定的是,這個行業正在穩步改變那些危險傳統卻又不可或缺的基礎工種結構。