工业自动化的重要环节—3D视觉行业诞生即出海

在过去的数十年中，机器视觉2D成像技术逐渐得到发展和普及，各类电子设备都可以通过2D相机所捕捉的平面图像识别、判断并追踪周边环境。随着技术的进一步发展，2D成像技术逐渐无法满足三维世界的现实需求，3D视觉技术的出现则有效弥补了这一痛点。

3D视觉技术不仅具备提供2D图像的功能，还能够满足自动化设备对于图像中物体形貌、深度和位置等3D信息的需求，从而实现更加复杂的生产功能。此外，在3C电子、商用机器人、VR/AR、汽车、锂电等领域，3D视觉技术也有广泛的应用。

3D视觉技术的全球发展概况

3D视觉技术的发展，对工业自动化具有重要意义。2022年，全球工业自动化市场规模约4575亿元，其中中国一国就达2820亿元，均保持较快的增长态势。全球范围内，随着发达国家人口老龄化加剧，人工成本不断增加，自动化设备替换人力生产的进程也加快推进。此外，疫情后工厂加速向智能化生产模式转型，自动化设备成为工业生产中必不可少的元素。

2022年，全球3D视觉市场达58.1亿美元，其中，中国的相关市场规模达18.4亿元人民币，同比增长59.90%。据YoleDevolopement预测，到2025年全球3D视觉市场规模将达到150亿美元，年均复合增长率约为20%。

在3D视觉领域，欧美日占据产业上游，日本基恩士、美国康耐视、瑞士巴斯勒、意大利得利捷等企业在3D视觉传感器、3D激光相机等产品上都有丰富的技术积累和广泛的销售渠道。2022年基恩士占全球市场份额约为55%，在中国的市场份额约为38%；康耐视占全球份额约为9%，在中国的份额约7%。

目前，中国3D视觉厂商以中小规模企业为主，相比全球行业龙头尚有较大的追赶空间。但依靠研发突破和成本优势，这些厂商正在逐步进入全球市场，凌云光、奥普特、华睿科技、商汤科技、梅卡曼德、灵西机器人、图漾科技、迁移科技等是其中的佼佼者。

机器视觉系统约80%的成本来源于上游核心零部件和软件系统，凭借本土化的服务能力和强大的非标定制能力，中国厂商在光源和工业相机环节实现了较高的国产化率，在与美日企业的竞争中获得了一定优势。例如，目前本土领军企业凌云光在消费电子领域的市场份额已经达到22.4%，位列国内第三，仅次于康耐视和基恩士。但和全球顶尖的机器视觉厂商相比，在需要长期数据资源沉淀的软件系统方面，中国厂商依然需要奋力追赶。

值得一提的是，当前中国3D视觉企业高度重视AI算法的研发投入。根据中国机器视觉产业联盟2021年的调研数据，“AI驱动解决方案”方向的研发占比为全行业最高，达到21.8%。以凌云光自研的Visionware为例，其识别算法性能在50ms/5M像素中能够达到99%的识别率，虽与康耐视仍存在一定差距，但算法识别率已基本持平。

未来，随着中国企业在AI算法上重点发力，3D视觉行业在新能源汽车、锂电池和光伏等新兴产业将会迎来更大的增长，有望进一步缩小与海外机器视觉巨头的技术和应用差距，甚至实现弯道超车。

国产化取得一定成绩，核心组件仍待突破

中国3D视觉行业从2012年起步，2017年迎来爆发式增长。苹果公司在2017年推出Face ID结构光镜头后，国内手机厂商纷纷跟进、加入“镜头”竞争中。下游手机厂商对3D视觉组件的需求大增，倒逼上游企业加大研发投入，促进了国内3D视觉行业的初期发展。目前，国产3D视觉企业已超过400家，覆盖产业链的上中下游。

3D视觉的核心价值集中于产业链的上游，包括上游零部件与软件，这部分占据80%的价值量，技术壁垒也最高。根据高工机器人产业研究所的数据，目前机器视觉各核心部件的国产化率均已超过70%。其中，工业相机、光源组件国产化率更是高达90%。奥普特、康视达、沃德普、海康机器人、华睿科技、大恒图像等厂商均在该领域有布局。

但在核心技术的持有上，中国厂商和国际头部品牌仍有差异，工业镜头、软件等高端、核心组件设备依然大多来自国外巨头。中国厂商的优势主要是在AI视觉算法层面，不少公司已经在相关应用领域实现对欧美日企业的弯道超车。

2021年，市场对3D视觉给出较高预期，大量资本涌入这一行业，众多企业的融资规模与团队规模大幅膨胀。然而，资本的冲击也迅速揭开这个行业的天生不足——3D视觉渗透率仍较低，过多资本使这个较小的市场过早进入内卷。众多初创3D视觉企业面临巨大的营收压力。

2022年，资本逐步回归理性，趋向流入头部的3D视觉厂商。目前，中国的3D视觉行业仍处于早期阶段，竞争加剧导致企业盈利空间缩小、市场集中程度低、融资难等问题。

出海寻求生存空间，欧美日韩成为主要目的地

2017年，出海在3D视觉行业开始被提升到前所未有的高度，不少企业面对竞争激烈、盈利空间大幅缩水的国内市场，将发展的目光放到海外，商汤科技、梅卡曼德、如本科技等企业纷纷开启出海布局。

2020年疫情开始后，发达国家的“用工荒”问题加剧。机器人是3D视觉的重要应用领域，而欧美日韩等国由于老龄化加剧、劳动力短缺、用工成本高企等因素，对于工业机器人和商业机器人具有较高的需求，这成为中国3D视觉行业出海的一大契机。

2021年，如本科技开启出海布局，与日本公司RBB开展合作，赋能日本机器人产业。2022年，华睿科技拿下了北美、韩国、中东等国家和地区的订单，海外市场增长迅猛。

中国3D视觉企业的出海优势主要在于较低的供应链成本、更具竞争力的价格和AI视觉算法的技术水平。得益于中国庞大的市场规模和巨量的应用场景，企业在国内积累了深厚的行业经验。同时，中国厂商的定制化能力也助其在海外斩获不小的份额。

以的卢深视为例，针对每个行业对3D视觉传感器的不同需求，的卢深视会基于行业特点，从具体应用入手，给出更定制化的解决方案。在研发方面，的卢深视的技术路径是先找场景，再基于场景进行分析、调优，从而满足不同用户的不同需求。

在出海企业中，梅卡曼德和图漾科技是行业中的佼佼者。2021年，梅卡曼德开始进军海外市场，在慕尼黑、东京、首尔等地均设立了分公司。2022年，其海外营收已经达到了总营收的20%。在国内积累了丰富的可批量复制的应用场景后，梅卡曼德在海外市场得以快速拓展，批量化落地。

图漾科技自2015年创立以来就高度关注国际市场。在技术上，图漾科技定位为核心零部件企业，掌握核心专利技术，建立了产品的竞争优势。叠加价格优势，其在出海时面临的困难就会少上许多。渠道方面，图漾科技坚持本土化战略。不仅依靠普通意义上的销售和市场开拓，还为硬件产品所必需的配套服务做好本地化支持。2020年到2021年，其海外收入占比一直在15%以上，2022年甚至超过了20%。

“动作变形”，营收压力带来市场畸形

随着3D视觉行业下游应用场景的不断开拓，入局者不断增加，行业开始越来越卷。“卷”体现在价格上，众多厂商欲通过“价格”换“规模”，且大有“自上而下”的趋势。

在资本和市场的压力下，3D视觉行业出现了“动作变形”的局面。不同于2D视觉成熟清晰的行业分工，处在初期阶段的3D视觉面临定位和边界混乱的局面，出现了下游集成商反过来做上游3D硬件的情况。以星猿哲为例，在其物流拣选解决方案拓展到工业上下料场景中时，发现市场上现有的相机无法满足需求，于是开始开发上游针对深筐上下料场景的AL和LS系列相机。

而一些3D视觉公司也开始瞄准下游业务，做起了集成项目。例如梅卡曼德，作为3D视觉产品公司，在不少工业机器人项目中直接服务于终端客户。这种竞争边界的不清晰，也带来了产业链的混乱和资源利用率下降。

此外，部分产品公司甚至打破商业规则，用低于成本的价格承包集成项目以赢单。上下游企业互相侵占领地，使得行业越来越“无利可图”。目前，3D视觉企业普遍亏损，据媒体报道行业领头羊梅卡曼德人均产出仅有10万出头，与高额的人工成本和运营成本相比显然不合常理。

出海，或许是在现阶段的市场结构性矛盾下另辟蹊径的思路。梅卡曼德在2021年大举出海，得益于产品在海外的高定价，逐渐拉开与竞争对手的差距。2022年，海外出货量占到了梅卡曼德总出货量的20%，为其带来4000多万的营收。

未来的一两年，3D视觉行业或将引来一轮洗牌。受宏观环境和资本周期影响，拿不到融资和出货量不及预期的公司两头吃紧，可能会在市场的洪流中逐渐消失。而熬过来的公司将会积累下更核心的技术、更强的行业解决方案和大规模商用落地能力，在长期的竞争中逐步靠近国际巨头。

技术和应用双轮驱动，AI和新制造成3D视觉破局关键词

中国3D视觉行业尚在起步阶段，虽然在部分零部件与软件方面与美欧日企业依有一定差距，但依靠快速增长的产业需求和AI技术优势的反哺，中国3D视觉行业有望实现弯道超车。

AI和产业升级带动中国3D视觉行业技术发展

根据2021年的数据，中国制造业增加值占全球的30%，高于美日德韩等发达国家市场的综合，但机器视觉市场仅占全球的24.6%，3D视觉占比则更低。随着中国的产业升级和制造业高端化，中国的机器视觉行业将会迎来更大的下游需求，这也能为相关企业提供更多的应用场景和数据，带动厂商迭代技术和提升服务能力。

此外，中国在AI算力和算法上的发展也有助于3D视觉行业快速迭代。根据IDC与浪潮发布的《2020-2021中国人工智能计算力发展评估报告》，中国人工智能市场将占到未来全球市场的三分之一左右，中国人工智能服务器已经成为全球人工智能产业的中坚力量。

AI赋能3D视觉的趋势也被资本所看好。2021年4月，梅卡曼德获得了美团领投的数亿元C轮融资，本次融资的重点也是实现“3D视觉+AI+机器人”的解决方案。梅卡曼德的AI算法能够提升企业在柔性制造环境下的处理能力，提高产品自动化标定的精度，从而快速准确定位物体。这一技术可以提升货运行业中海量SKU的抓取和各种纸箱麻袋的混合拆垛码垛等。

新能源行业为3D视觉划定新的起跑线。

新能源汽车是中国近年来出口创汇的旗舰品类，是外贸“新三样”之一。2022年，中国新能源汽车销量达600多万辆，是欧洲和美国电动车总销量的两倍，占全球新能源汽车销量的50%以上。起点研究院预计，到2030年全球新能源汽车销量将达到5456万辆，复合年均增长率可达13.9%；中国新能源汽车销量将达到2652万辆，复合年均增长率可达，新能源汽车的普及可以说是下一个时代的主题之一。

新能源汽车是3D视觉深耕多年的市场。3D视觉应用的自动化设备在汽车主机厂、零部件厂得到大量应用，而在上下料、检测和装备等复杂生产环节，3D视觉也有广泛的运用。多家3D视觉厂商针对这些行业空白提出了解决方案。

以视比特为例，作为工业智能赛道的领跑者，其与汽车主机厂深度合作，提出了基于AI+3D视觉技术的尺寸测量、外观检测、视觉引导装配三大系列九大解决方案，帮助汽车客户在生产过程中降本增效。

锂电池和光伏作为新能源另外两大领域，也对3D视觉有较高的需求。锂电池工艺复杂，3D视觉可落地的场景丰富。锂电池的电芯前段工序、电芯后工序、模组和PACK段检测都需要运用3D视觉技术来完成精微的生产制造。

在光伏电池片的生产过程中，3D视觉能够应用在光伏硅片分选机上，在生产碎片的处理、电池片隐裂、表面污染、电极不良等方面能够有效发挥作用，提升光伏电池的光电转化效率和使用寿命。2018-2021年，中国光伏产量 CAGR达35%，2021年同比增速达42%，带动机器视觉的光伏行业应用规模由2019年2.6亿元提升至2021年的6.5亿元，CAGR高达58%。

中国3D视觉行业从0-1不过短短十几年，得益于价格和技术优势，部分企业已然走上国际化发展之路。在发展的洪流下行业仍存在一些不可忽视的问题，企业打价格战、侵占上下游生存空间的做法也值得当局者与旁观者深思。虽然在技术水平上与美欧日同行仍有差距，但在AI算法快速发展的助力下，在制造智能化的趋势下，3D视觉行业未来可期。

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