摘要：近年來，隨著城市地鐵、高速公路等交通建設(shè)的不斷發(fā)展，越來越多的隧道被建造出來。而對于這些隧道的安全問題，巡檢是必不可少的一環(huán)。然而，由于隧道內(nèi)環(huán)境復(fù)雜、危險系數(shù)高等原因，傳統(tǒng)的人力巡檢方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求。通過使用隧道巡檢機器人，彌補了人力不足的缺陷，成為現(xiàn)代化建設(shè)中的利器，隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，機器人巡檢將會成為未來趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2016年我國隧道巡檢機器人行業(yè)市場規(guī)模10208.7萬元，到2022年隧道巡檢機器人行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到了27439.5萬元，年復(fù)合增長率達(dá)到了17.91%。

一、定義及分類

隧道巡檢機器人是一種通過機械臂和攝像頭等設(shè)備對隧道進(jìn)行巡視、數(shù)據(jù)采集、安全監(jiān)測、遠(yuǎn)程監(jiān)控和自主導(dǎo)航的機器人。它可以識別和記錄隧道內(nèi)的情況，檢測和記錄隧道內(nèi)的故障情況，監(jiān)測隧道內(nèi)的安全情況，實現(xiàn)對隧道的實時監(jiān)控和調(diào)度，提供人機交互界面，提高隧道的安全性和效率。目前主流的隧道巡檢機器人可分為軌道式和無軌道式，具體情況如下：

二、行業(yè)政策

1、主管部門和監(jiān)管體制

隧道巡檢機器人行業(yè)主管部門主要是指工業(yè)和信息化部，其主要職責(zé)包括擬訂實施行業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策和標(biāo)準(zhǔn)；監(jiān)測工業(yè)行業(yè)日常運行；推動重大技術(shù)裝備發(fā)展和自主創(chuàng)新；管理通信業(yè)；指導(dǎo)推進(jìn)信息化建設(shè)；協(xié)調(diào)維護(hù)國家信息安全等。在隧道巡檢機器人行業(yè)，工業(yè)和信息化部負(fù)責(zé)制定相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

行業(yè)協(xié)會是指中國機械工業(yè)聯(lián)合會，其主要負(fù)責(zé)研究行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，向政府部門提出有關(guān)經(jīng)濟政策和立法方面的意見和建議；參與制訂行業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)法規(guī)，并監(jiān)督執(zhí)行；組織貫徹行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)行業(yè)質(zhì)量管理和質(zhì)量認(rèn)證工作；協(xié)調(diào)產(chǎn)、學(xué)、研活動，組織重大科技項目的開發(fā)、攻關(guān)和新技術(shù)、新工藝、新材料的推廣應(yīng)用等。

2、行業(yè)相關(guān)政策

近年來，隧道巡檢機器人逐漸得到國家政府的重視，出臺了一系列政策來推動隧道巡檢機器人發(fā)展。如2023年1月，工業(yè)和信息化部等十七部門發(fā)布《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》，其中提到要提升機器人對高原高寒、惡劣天氣、特殊地質(zhì)等特殊自然條件下基礎(chǔ)設(shè)施建養(yǎng)以及長大穿山隧道、超大跨徑橋梁、深水航道等大型復(fù)雜基礎(chǔ)設(shè)施建養(yǎng)的適應(yīng)性。2024年1月，應(yīng)急管理部、工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于加快應(yīng)急機器人發(fā)展的指導(dǎo)意見》，其中提到針對國家安全生產(chǎn)應(yīng)急救援隊伍，強化無人機、礦山排水機器人、礦山（隧道）搶險與救生機器人、大流量遠(yuǎn)程滅火系統(tǒng)等裝備配備，增配地震和地質(zhì)災(zāi)害救援、抗洪搶險等自然災(zāi)害救援機器人。

三、發(fā)展歷程

從發(fā)展歷程來看，20世紀(jì)90年代我國隧道巡檢機器人行業(yè)開始起步，這一時期，機器人技術(shù)開始從制造業(yè)逐步擴展到非制造領(lǐng)域，特種機器人也應(yīng)運而生。隧道巡檢機器人作為特種機器人的一種，在這一時期開始得到關(guān)注和研發(fā)。進(jìn)入21世紀(jì)，隧道巡檢機器人行業(yè)得到了進(jìn)一步發(fā)展。2012年沈陽自動化研究院研制出軌道式巡檢機器人，這標(biāo)志著國內(nèi)首款電力隧道巡檢機器人誕生。2020年至今，隨著人工智能、機器學(xué)習(xí)等技術(shù)的快速發(fā)展，隧道巡檢機器人正在向更加智能化、自主化的方向發(fā)展。這些機器人能夠通過學(xué)習(xí)和優(yōu)化，不斷提升自身的巡檢能力和效率，實現(xiàn)更加精準(zhǔn)、高效的隧道巡檢工作。

四、行業(yè)壁壘

1、技術(shù)壁壘

隧道巡檢機器人的研發(fā)涉及數(shù)學(xué)、力學(xué)、機構(gòu)學(xué)、材料科學(xué)、自動控制、計算機、人工智能、光電、通信、傳感、仿生學(xué)等多學(xué)科知識，同時，從技術(shù)角度來看，屬于多學(xué)科綜合的技術(shù)密集型行業(yè)，受制于多個新興行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)；此外，機器人測試與安裝調(diào)試環(huán)節(jié)，不但須掌握多學(xué)科融合的技術(shù)和知識，還須積累豐富的機器人產(chǎn)品現(xiàn)場實踐經(jīng)驗。較高的技術(shù)門檻，對缺乏技術(shù)沉淀和經(jīng)驗積累的新企業(yè)形成一定的技術(shù)壁壘。

2、資金壁壘

隧道巡檢機器人的研發(fā)、生產(chǎn)和市場推廣都需要大量的資金投入，對于資金實力較弱的企業(yè)來說，難以承擔(dān)這些費用，從而限制了它們進(jìn)入該行業(yè)的能力。如在研發(fā)方面，企業(yè)需要投入大量的人力、物力和財力，特別是在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)階段，企業(yè)往往需要承擔(dān)較高的研發(fā)成本，包括研發(fā)人員的工資、實驗設(shè)備的購置、測試場地的建設(shè)等。可見，隧道巡檢機器人行業(yè)的資金壁壘較高。

3、市場壁壘

市場壁壘也是隧道巡檢機器人行業(yè)一個重要壁壘。目前市場上已經(jīng)存在的知名隧道巡檢機器人品牌和企業(yè)，通過多年的積累，已經(jīng)建立了穩(wěn)固的市場地位和客戶基礎(chǔ)。這些企業(yè)擁有強大的技術(shù)實力、產(chǎn)品質(zhì)量和市場推廣策略，使得新進(jìn)入者難以輕易打破其市場格局。對于新進(jìn)入者來說，需要投入大量的資金和資源進(jìn)行市場推廣和品牌建設(shè)，才能在激烈的市場競爭中脫穎而出。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

從隧道巡檢機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游主要包括原材料和零部件供應(yīng)商，這些供應(yīng)商提供芯片、伺服系統(tǒng)、控制器、減速器等關(guān)鍵零部件，這些零部件是隧道巡檢機器人的核心組成部分，直接影響到機器人的性能和質(zhì)量。中游是隧道巡檢機器人制造商，主要負(fù)責(zé)將上游的零部件組裝成完整的機器人，并對其進(jìn)行測試和優(yōu)化。下游則是應(yīng)用領(lǐng)域，包括電力、礦山、軌道交通等領(lǐng)域。隨著這些領(lǐng)域?qū)ρ矙z效率和安全性的要求不斷提高，隧道巡檢機器人的市場需求也在持續(xù)增長。

隧道巡檢機器人行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

芯片

中芯國際集成電路制造有限公司

紫光國芯微電子股份有限公司

中科寒武紀(jì)科技股份有限公司

北京四維圖新科技股份有限公司

伺服系統(tǒng)

浙江禾川科技股份有限公司

江西特種電機股份有限公司

上海鳴志電器股份有限公司

福建睿能科技股份有限公司

深圳市雷賽智能控制股份有限公司

控制器

深圳拓邦股份有限公司

深圳市匯川技術(shù)股份有限公司

深圳和而泰智能控制股份有限公司

深圳市英威騰電氣股份有限公司

減速器

寧波中大力德智能傳動股份有限公司

蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司

浙江雙環(huán)傳動機械股份有限公司

巨輪智能裝備股份有限公司

上游

深圳市賽為智能股份有限公司

億嘉和科技股份有限公司

杭州申昊科技股份有限公司

深圳朗馳欣創(chuàng)科技有限公司

中游

電力

礦山

軌道交通

下游

2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析

（1）深圳市賽為智能股份有限公司

深圳市賽為智能股份有限公司是國內(nèi)領(lǐng)先的人工智能產(chǎn)品及解決方案提供商，主要業(yè)務(wù)板塊包括人工智能、智慧城市、文化教育三個。其中人工智能板塊中，公司圍繞人工智能核心發(fā)展戰(zhàn)略，深耕人工智能核心技術(shù)，以市場為導(dǎo)向不斷拓展人工智能產(chǎn)品，目前已形成包括無人機、機器人、圖像及視頻識別產(chǎn)品、軌道交通車載產(chǎn)品為主的產(chǎn)品線。在機器人方面，公司已研制開發(fā)出多款工業(yè)巡檢機器人，可以面向不同的工業(yè)應(yīng)用場景，替代人工完成巡檢任務(wù)，并實現(xiàn)機器代人、無人值守，幫助業(yè)主降低人工成本，提高運維效率，保障安全生產(chǎn)，促進(jìn)節(jié)能環(huán)保。2023年公司持續(xù)對主營業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，將主營業(yè)務(wù)進(jìn)一步聚焦到人工智能領(lǐng)域，并積極拓展軌道交通業(yè)務(wù)。從經(jīng)營業(yè)績來看，2023年前三季度公司營業(yè)收入達(dá)到3.26億元，同比上漲35.71%；歸母凈利潤為0.17億元，同比上漲157.42%。

（2）億嘉和科技股份有限公司

億嘉和科技股份有限公司作為機器人智能應(yīng)用服務(wù)商，主要從事特種機器人產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及智能化服務(wù)，充分融合移動、感知、操作、人工智能、數(shù)據(jù)分析等機器人相關(guān)技術(shù)，面向電力、商業(yè)清潔、新能源充電、軌道交通等行業(yè)領(lǐng)域，提供多樣化的智能產(chǎn)品、智能服務(wù)和系統(tǒng)解決方案。公司產(chǎn)品主要分為操作類機器人、巡檢類機器人、商用清潔機器人、智能化系統(tǒng)及解決方案、消防類機器人。其中，巡檢類機器人又分為室內(nèi)巡檢機器人和室外巡檢機器人。2023年公司積極探索操作、巡檢、消防等機器人產(chǎn)品在鋼鐵、煤炭等新行業(yè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，拓展產(chǎn)品功能及應(yīng)用場景，進(jìn)一步提升產(chǎn)品性能和公司競爭力，推動公司多元化發(fā)展戰(zhàn)略。據(jù)統(tǒng)計，2023年前三季度公司營業(yè)收入同比下降35.16%，達(dá)3.83億元；歸母凈利潤同比下降562.49%，虧損0.87億元。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

近年來，隨著城市地鐵、高速公路等交通建設(shè)的不斷發(fā)展，越來越多的隧道被建造出來。而對于這些隧道的安全問題，巡檢是必不可少的一環(huán)。然而，由于隧道內(nèi)環(huán)境復(fù)雜、危險系數(shù)高等原因，傳統(tǒng)的人力巡檢方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需求。通過使用隧道巡檢機器人，彌補了人力不足的缺陷，成為現(xiàn)代化建設(shè)中的利器，隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，機器人巡檢將會成為未來趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2016年我國隧道巡檢機器人行業(yè)市場規(guī)模10208.7萬元，到2022年隧道巡檢機器人行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到了27439.5萬元，年復(fù)合增長率達(dá)到了17.91%。

七、發(fā)展因素

1、機遇

（1）國家政策的大力支持

近年來國家相關(guān)部門不斷加大對機器人產(chǎn)業(yè)的扶持力度，《“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出要推動機器人產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。這一綱要的發(fā)布為隧道巡檢機器人等機器人細(xì)分產(chǎn)品的發(fā)展提供了明確的政策導(dǎo)向。工業(yè)和信息化部等部門聯(lián)合印發(fā)的《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中，重點推進(jìn)了包括特種機器人在內(nèi)的各類機器人的研制及應(yīng)用。隧道巡檢機器人作為特種機器人的一種，得到了政策的明確支持，有助于其技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用推廣。

（2）技術(shù)進(jìn)步推動行業(yè)高速發(fā)展

伴隨著傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及人工智能技術(shù)等學(xué)科知識和技術(shù)的積累和應(yīng)用，隧道巡檢機器人與各種新技術(shù)的結(jié)合愈加緊密，產(chǎn)生出多種新的功能與應(yīng)用。與此同時，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶來相關(guān)產(chǎn)品市場價格不斷降低，使應(yīng)用隧道巡檢機器人的企業(yè)各種成本不斷下降，更進(jìn)一步加快產(chǎn)品的市場普及率，以及隧道巡檢機器人升級換代節(jié)奏。受益于不斷延伸和擴展的新技術(shù)應(yīng)用，隧道巡檢機器人行業(yè)將長期處于高速發(fā)展階段，科技進(jìn)步將促進(jìn)隧道巡檢機器人的應(yīng)用進(jìn)一步深化。

（3）數(shù)字經(jīng)濟轉(zhuǎn)型，行業(yè)滲透率領(lǐng)域進(jìn)一步拓展

國內(nèi)“十四五”規(guī)劃綱要明確提出，“要加快數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)數(shù)字中國”，數(shù)字化轉(zhuǎn)型逐漸成為企業(yè)關(guān)注的熱點，在此背景下，大批行業(yè)開始探索“機器換人”的“智能巡檢”之路。不僅傳統(tǒng)的公路隧道、地鐵隧道等場景開始廣泛應(yīng)用隧道巡檢機器人，而且煤炭礦場、橋梁、高速公路、水下環(huán)境以及能源輸送管道等領(lǐng)域也開始嘗試引入隧道巡檢機器人進(jìn)行巡檢工作。隨著數(shù)字經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的持續(xù)推進(jìn)，隧道巡檢機器人行業(yè)將迎來更加廣闊的發(fā)展空間和機遇。

2、挑戰(zhàn)

（1）技術(shù)水平難以滿足需求

目前，隧道巡檢機器人主要應(yīng)用于電力、礦山、軌道交通等場景。在這些場景下，機器人需要具備較高的定位精度、障礙物識別、環(huán)境適應(yīng)性、故障檢測等能力，以滿足客戶的巡檢需求和提高工作效率。然而，目前市場上的隧道巡檢機器人技術(shù)水平參差不齊，有些機器人的性能還難以滿足實際需求，這導(dǎo)致了用戶使用體驗不佳，無法實現(xiàn)預(yù)期效果。

（2）制造成本較高

隧道巡檢機器人通常集成了多種先進(jìn)的技術(shù)，包括自主導(dǎo)航、圖像識別、氣體檢測、聲音采集等，這些功能的實現(xiàn)需要高性能的處理器、多種傳感器、高清攝像頭以及強大的算法支持，而這些硬件和軟件的成本本身就很高，加上后期的維護(hù)與更新等費用，使得隧道巡檢機器人成本較高，可能導(dǎo)致潛在客戶難以承受。同時，市場上同質(zhì)化的隧道巡檢機器人種類日益繁多，也使得市場競爭激烈化，加大了隧道巡檢機器人制造企業(yè)的成本控制壓力。

（3）安全問題嚴(yán)重

隧道內(nèi)相對封閉的特殊環(huán)境、整體交通環(huán)境的復(fù)雜性以及內(nèi)部空間的狹窄性，給隧道巡檢機器人帶來了不小的挑戰(zhàn)。這些環(huán)境因素不僅增加了巡檢的難度，還使得機器人在執(zhí)行任務(wù)時面臨著更高的安全風(fēng)險。一旦機器人遇到問題，可能會引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，對人員和設(shè)備造成不可估量的傷害。因此，機器人的安全性問題一直是市場關(guān)注的焦點和亟待解決的痛點。

八、競爭格局

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場景的不斷拓展，越來越多的企業(yè)開始涉足隧道巡檢機器人領(lǐng)域，行業(yè)競爭愈發(fā)激烈。目前，我國隧道巡檢機器人相關(guān)企業(yè)主要包括深圳市賽為智能股份有限公司、億嘉和科技股份有限公司、杭州申昊科技股份有限公司、深圳朗馳欣創(chuàng)科技有限公司等。

九、發(fā)展趨勢

隧道巡檢機器人憑借自動化、智能化和高效化的優(yōu)勢，在隧道管理和維護(hù)中扮演越來越重要的角色。未來，隧道巡檢機器人將更加注重安全性和可靠性設(shè)計，提高機器人在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定運行能力。同時不斷提高智能化和自主化水平，實現(xiàn)對隧道內(nèi)異常情況的預(yù)測和預(yù)警。此外，隧道巡檢機器人行業(yè)的發(fā)展將更加注重行業(yè)協(xié)作和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。通過制定統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，促進(jìn)不同廠商之間的產(chǎn)品互通和協(xié)作，推動整個行業(yè)的健康發(fā)展。