人形机器人‖国产替代有望提速.pdf

有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。机器人专题 行业研究|深度报告 精密减速器精密减速器是是旋转传动旋转传动的的重要纽带重要纽带，外资外资市占率较高市占率较高。减速器是在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用的元件，主要应用于机械传动系统中，广泛应用于冶金、航空、食品、机器等领域。1）谐波减速器：技术壁垒高，日本巨头企业哈默纳科一家独大，21 年全球市占率高达 82%，中国市占率高达 36%。2）RV 减速器：结构紧凑、传动比大，日本厂商纳博特斯克独占鳌头，20 年全球市占率高达 61%，21 年中国市占率高达 53%。3）精密行星减速器：结构复杂，制造安装难度较大。德日厂商处于领先地位，2022 年日本新宝和德国纽卡特以及德国威腾斯坦全球市占率合计 35%，日本新宝在中国的市占率达到 20%。制造业制造业转型转型升级升级推动推动需求增长需求增长，国产替代有望加速，国产替代有望加速。减速器下游包含移动机器人、新能源设备、高端机床、工程机械、电子设备、智能交通等高端制造业领域。随着我国制造业的全面升级，国内下游客户需求走强，部分企业的减速器产品已达到国际水准，国内减速器企业逐渐打破国外企业的垄断并在市场上占据一席之地，精密减速器产品国产化已成为产业发展的必然趋势。1）谐波减速器：根据观研报告网预测，2025 年全球谐波减速器市场规模将达 129.1 亿元。2）RV 减速器：根据 QY Research预测，2027年全球 RV减速器市场规模约达 15亿美元。3）精密行星减速器：根据 QY Research 预测，2029 年全球行星减速器市场规模达 22.31 亿美元。人形机器人人形机器人带来新带来新机遇，机遇，或或新增新增百亿市场空间百亿市场空间。特斯拉人形机器人进展迅速，在两年不到的时间内实现了快速迭代，完成了开发平台建造、Optimus 产品亮相以及电机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。特斯拉发布的最新的人形机器人预计共 52 个自由度，身体 28 个运动关节的方案可分为旋转和线性 2 大类执行器，每类包括 3 种旋转执行器和 3 种线性执行器。考虑到特斯拉人形机器人未来逐步放量，我们对不同情景进行测算，当特斯拉人形机器人产量达到 50 万、100 万、200 万台时，全球减速器市场空间可能分别新增 60 亿元、112 亿元、210亿元。除此之外，哈默纳克设计了一款灵巧手备选方案，人形机器人手部有可能增加 30 个微型谐波减速器。精密减速器是旋转传动的重要纽带，壁垒高国产化率低，传统市场看在我国制造业转型升级大背景下，国产替代有望加速；同时我们认为以特斯拉 Optimus 为代表的人形机器人如果进展顺利并逐步放量，将新增百亿级别的精密减速器市场空间。建议关注产业链相关公司：绿的谐波(688017，未评级)、夏厦精密(001306，未评级)、中大力德(002896，未评级)、秦川机床(000837，未评级)、丰立智能(301368，未评级)、昊志机电(300503，未评级)、国茂股份(603915，未评级)等；汽车组：双环传动(002472，未评级)、豪能股份(603809，未评级)、精锻科技(300258，买入)等；轻工组：汉宇集团(300403，未评级)等。风险提示风险提示 下游需求不及预期；人形机器人进展不及预期；国产替代进程不及预期；行业竞争加剧；假设条件变化影响测算结果。投资建议与投资标的 核心观点 国家/地区 中国 行业 机械设备行业 报告发布日期 2023 年 12 月 20 日 王天一 021-63325888*6126 执业证书编号：S0860510120021 杨震 021-63325888*6090 执业证书编号：S0860520060002 香港证监会牌照：BSW113 丁昊 执业证书编号：S0860522080002 刘嘉倩 复苏可见，海外可期，新兴可为：机械行业 2024 年度投资策略 2023-11-22 人形机器人：国内蓝图开启，国产厂商有望突围 2023-11-03 工业景气度回升，机器人持续快速发展：机械行业周报 2023-10-28 丝杠：核心传动部件，人形机器人开启成长空间：人形机器人系列报告 2023-10-25 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 人形机器人系列报告 看好（维持）机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。2 目录 1.精密减速器：旋转传动的重要纽带.5 1.1 谐波减速器：哈默纳科一家独大.7 1.2 RV 减速器：纳博特斯克独占鳌头.9 1.3 精密行星减速器：德日厂商处于领先地位.11 2.国产替代有望提速，人形机器人带来百亿增量.13 2.1 传统市场：国产替代需求日益强烈.13 2.2 人形机器人：机器人的重要关节，有望带来百亿增量市场.19 3.相关标的介绍.24 3.1 绿的谐波：国内谐波减速器龙头，与三花智控达成战略合作.24 3.2 双环传动：精密齿轮传动龙头，子公司环动科技拟分拆上市.25 3.3 科峰智能（未上市）：精密行星减速器国产龙头，剑指高端国产替代.26 3.4 中大力德：精密减速器头部企业，一体化战略推进产品升级.26 3.5 豪能股份：国内同步器龙头，子公司重庆豪能布局精密行星减速器.27 3.6 精锻科技：国内差速器齿轮龙头，积极布局精密行星减速器.28 3.7 汉宇集团：家电排水泵龙头，积极布局谐波减速器.29 3.8 秦川机床：高端数控机床国产替代领军企业，机器人关节减速器成新亮点.29 3.9 丰立智能：主打小模数齿轮，积极挖掘减速器业务机会.30 3.10 昊志机电：国产电主轴龙头，积极布局谐波和 RV 减速器.31 3.11 夏厦精密：小模数齿轮单项冠军，行星减速器业内领先.32 3.12 国茂股份：通用减速机龙头，子公司国茂精密切入精密减速器赛道.32 投资建议.33 风险提示.33 hXbWrUlWmUuZtU8O9R7NtRnNnPtQfQrQmOeRoMnM9PqQxPvPqRyRwMqRpR 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。3 图表目录 图 1：减速器功能示意图.5 图 2：减速器产业链.6 图 3：谐波减速器结构示意图.7 图 4：2021 年全球谐波减速器市场格局.8 图 5：2021 年中国谐波减速器市场格局.8 图 6：RV 减速器结构示意图.9 图 7：2020 年全球 RV 减速机市场竞争格局.10 图 8：2021 年中国 RV 减速机市场竞争格局.10 图 9：纳博特斯克 RV 减速机产能及规划（单位：万台/年）.11 图 10：精密行星减速器结构示意图.11 图 11：2022 年全球精密行星减速器市场格局.13 图 12：2022 年中国精密行星减速器市场格局.13 图 13：我国工业机器人用精密减速器国产化率从 2014 年的 11.4%上升到 2021 年的 40.6%.13 图 14：2018-2022 中国减速器市场规模趋势图（单位：亿元）.14 图 15：2018-2022 中国减速器产量趋势图（单位：万台）.14 图 16：2017-2026E 全球及中国移动机器人市场规模（亿元）.14 图 17：2020-2025E 中国和全球锂电设备市场规模（单位：亿元）.15 图 18：2019-2023E 中国和全球新增光伏装机量（单位：GW）.15 图 19：2017-2021 中国及全球机床产值（单位：亿欧元）.16 图 20：2017-2021 我国城市轨道交通及地下综合管廊建设情况（单位：公里）.16 图 21：2023-2026E 年中国减速机行业市场规模预测（单位：亿元）.17 图 22：2020-2025E 年全球谐波减速器市场规模（单位：亿元）.17 图 23：2016-2025E 年中国谐波减速器市场规模（单位：亿元）.17 图 24：2016-2027E 全球 RV 减速器市场规模（单位：百万美元）.18 图 25：2016-2025E 年中国 RV 减速器市场规模（单位：亿元）.18 图 26：2018-2029E 全球及中国行星减速器销售金额（单位：百万美元）.18 图 27：特斯拉人形机器人发展历程图.19 图 28：2026-2030 年全球及中国人形机器人行业市场规模预测(单位：亿美元).19 图 29：2023 年人形机器人核心零部件价值量分布图预测.20 图 30：2030 年人形机器人核心零部件价值量分布图预测.20 图 31：特斯拉人形机器人共 52 个自由度.21 图 32：特斯拉人形机器人采用的旋转和线性执行器示意图.21 图 33：特斯拉人形机器人采用的灵巧手示意图.23 图 34：哈默纳克的人形机器人手部谐波减速器方案示意图.23 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。4 图 35：绿的谐波 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.24 图 36：绿的谐波 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.24 图 37：双环传动 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.25 图 38：双环传动 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.25 图 39：科峰智能 2020-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.26 图 40：科峰智能 2020-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.26 图 41：中大力德 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.27 图 42：中大力德 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.27 图 43：豪能股份 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.28 图 44：豪能股份 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.28 图 45：精锻科技 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.28 图 46：精锻科技 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.28 图 47：汉宇集团 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.29 图 48：汉宇集团 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.29 图 49：秦川机床 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.30 图 50：秦川机床 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.30 图 51：丰立智能 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.30 图 52：丰立智能 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.30 图 53：昊志机电 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.31 图 54：昊志机电 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.31 图 55：夏厦精密 2018-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.32 图 56：夏厦精密 2018-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.32 图 57：国茂股份 2019-2022 年主营业务分产品收入（亿元）.33 图 58：国茂股份 2019-2022 年主营业务分产品毛利率（%）.33 表 1：精密减速器分类.5 表 2：国内外谐波减速器主要供应商.8 表 3：国内外主要 RV 减速器厂商简介.10 表 4：国内外精密行星减速器主要企业介绍.12 表 5：中国人形机器人行业核心零部件国产替代空间对比和部分代表企业.20 表 6：人形机器人减速器的关键要素和具体要求.22 表 7：特斯拉人形机器人不同产量下的减速器新增市场空间的测算.22 表 8：特斯拉人形机器人灵巧手的参数.23 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。5 1.精密精密减速器减速器：旋转传动的旋转传动的重要重要纽带纽带 机械设备一般由动力、传动与执行三大系统构成，多数机械设备的传动方式为齿轮传动，齿轮传动具有精密、高效、安全、可靠、性价比优越等特点。由于多数机械设备不适宜用原动机直接驱动，因此需要通过减速器来降低转速、增加扭矩需要通过减速器来降低转速、增加扭矩。图 1：减速器功能示意图 数据来源：科峰智能招股说明书、东方证券研究所 减速器又称减速机，在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用，主要由传减速器又称减速机，在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用，主要由传动零件（齿轮或蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件组成，主要应用在机械传动领域动零件（齿轮或蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件组成，主要应用在机械传动领域。通常减速器把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并传递更大的扭矩，以实现原动机和执行机构之间的传动。按照控制精度划分，减速器可按照控制精度划分，减速器可分为一般传动减速器和精密减速器。分为一般传动减速器和精密减速器。一般传动减速器控制精度低，可满足机械设备基本的动力传动需求。精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长，更加可靠稳定，应用于机器人、数控机床等高端领域。精密减速器种类较多，包括谐波减速器、精密减速器种类较多，包括谐波减速器、RV 减速器、精密行星减速器等。减速器、精密行星减速器等。表 1：精密减速器分类 类别名称 谐波减速器 RV 减速器 精密行星减速器 示意图 优点 运动精度高，传动比大、质量小、体积小、传动惯量较小，能在密闭空间传递运动 有体积小、质量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳 高刚性、高精度、高传动效率、高扭矩/体积比、终身免维护 缺点 材料易疲劳损坏，损耗功率大，不具备自锁功能 零部件数量多、制造和装配难度大，不利于大规模生产 单级精密行星减速器减速比较小 应用领域 主要应用于机器人小臂、腕部或手部 一般应用于多关节机器人中机座、大臂、肩部等重负载的位置。主要应用场合为步进电机和伺服电机，用以降低转速，提升扭矩 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。6 终端领域 3C、半导体、食品、注塑、模具、医疗等行业中通常使用由谐波减速器组成的 30kg 负载以下的机器人。汽车、运输、港口码头等行业中通常使用配有 RV 减速器的重负载机器人 适用与工程机械、自动化设备、机械手、机床设备、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、和航空航天等工业部门 价格区间 1,000-5,000 元/台 5,000-8,000 元/台-传动效率 75%85%92%97%98%减速比 30160 30192.4 310 传动精度()60 60 8000 6000 20000 噪音(db)60 70 65 温升()40 45 30 数据来源：绿的谐波招股说明书、工业机器人、泰利减速机、东莞晶道机器人科技有限公司、黄兴等工业机器人精密减速器综述、林江海等工业机器人用精密减速器研究现状、汉伯特精密传动有限公司、东方证券研究所 减速器上游企业主要包括设备生产企业、零部件生产企业及原材料企业减速器上游企业主要包括设备生产企业、零部件生产企业及原材料企业。精密减速器主要由齿轮、齿轴、轴承、输入输出轴、箱体、箱盖等构件组成，这些构件主要由钢材、铝材等金属加工而成。我国钢材、铝材等金属产量高且品种丰富，能够满足减速器的质量需求。上游金属原材料是减速器生产的必要条件，而加工与检测设备的先进性是保证减速器质量稳定性的重要前提，也是衡量减速器生产商竞争力的重要因素之一，中国减速器生产商通常从日本、德国等国家进口精密加工与检测设备，可有效提高加工精度及生产效率。由于精密减速器产业链上游原材料获取难度较低，因此减速器生产商对原材料供应商的议价能力较强，但对于高精密加工及生产设备的需求仍主要减速器生产商对原材料供应商的议价能力较强，但对于高精密加工及生产设备的需求仍主要依赖于国外厂商依赖于国外厂商。减速机中游参与者主要为通用减速机、专用减速机生产企业和机器人减速机生产企业。减速机下游应用领域较广，涉及冶金、航空、食品、机器人等。图 2：减速器产业链 数据来源：前瞻产业研究院，东方证券研究所 精密减速器整体行业进入壁垒较高精密减速器整体行业进入壁垒较高，主要体现在技术壁垒、资金壁垒、品牌壁垒、销售渠道壁垒，主要体现在技术壁垒、资金壁垒、品牌壁垒、销售渠道壁垒四大方面。四大方面。1.技术壁垒：技术壁垒：精密减速器行业属于多学科领域交叉的行业，其发展涉及到金属材料、热处理、机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。7 小模数齿轮硬齿面加工、集成及检测等诸多技术。精密减速器的技术特点要求生产厂商拥有长期的技术积累，掌握核心技术，具备较强的产品设计和研究开发能力，新进入者的技术壁垒主要体现在两个方面：一是设计能力壁垒，包括模块化、结构、强度、精度等方面的设计能力；二是工艺技术能力壁垒，新进入者的专职工艺技术人员经验不足、人员欠缺。2.资金壁垒：资金壁垒：精密减速器行业是典型的资金密集型行业，行业新进入者在发展初期就需要较大规模的固定资产投入，而随着精密减速器在新兴和传统领域的应用不断拓展，下游客户对于精密减速器产品的质量、精度、稳定性、可靠性要求越来越高，减速器厂商要保持核心竞争力，必须引进更加先进的高端加工设备和检测设备，对企业的资金实力要求较高，目前行业内领先企业多采用进口精密齿加工及机加工设备，凭借规模化生产能力具备明显的成本优势；同时，由于高端精密减速器领域技术含量高，技术的不断进步和产品的更新换代也需要企业持续的研发投入。3.品牌壁垒：品牌壁垒：精密减速器广泛运用于国民经济的各行各业中，产品质量出现问题可能导致主机设备无法正常运转，造成较大损失，因此客户对产品可靠性、耐用性十 分重视，品牌知名度高的企业更能得到市场和客户的认可，在高端精密减速器领域，行业内领先企业凭借多年的技术积累，其产品在工艺设计、质量性能等 方面都具有明显的先发优势，市场份额稳定，品牌影响力较强。新进入者受限于技术研发实力和资金实力的劣势，难以在短时间内建立较高的品牌知名度，这对于拟进入精密减速器行业的企业形成了较高品牌壁垒。4.销售渠道壁垒：销售渠道壁垒：完善的销售网络、有效的销售渠道和稳定优质的客户群体是减速器生产企业重要的竞争要素之一。精密减速器行业的下游应用领域多样化，销售区域分布广，因此许多厂商倾向于选择直销与经销相结合的销售模式，经过多年不断的市场开拓，行业内优势企业已建立了覆盖全国的营销网络体系，并与下游各个行业的知名客户形成了长期稳定的合作关系。对于新进入企业来讲，一方面，优质的客户群体难以在短时间形成，另一方面，经销渠道的开发和管控需要一定的前期成本，新企业对渠道的管控能力也较弱。1.1 谐波减速器：哈默纳科一家独大 谐波减速机由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮三个基本构件组成，是一种靠波发生器装配上柔性谐波减速机由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮三个基本构件组成，是一种靠波发生器装配上柔性轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。其在能源电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用，特别是在高动态性能的伺服系统中，采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。图 3：谐波减速器结构示意图 数据来源：科峰智能招股说明书、东方证券研究所 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。8 谐波减速器技术壁垒高，对材料、加工技术、理论和结构设计等均提出较高的要求。谐波减速器技术壁垒高，对材料、加工技术、理论和结构设计等均提出较高的要求。谐波减速器属于超精密装置，体积小并且减速比高，对制造进度提出了极高的要求。谐波齿轮传动中的柔轮是薄壁零件，且工作时要承受较大的交变载荷，因而对柔轮材料、加工精度和热处理要求均较高，制造难度较大。谐波减速器的理论和参数设计较为复杂，其啮合齿部位涉及齿轮强度、齿数、齿顶圆、齿根圆、变形计算、干涉计算等多个参数，参数设计的好坏直接决定了装置的运行情况和寿命长短，其生产制造不仅需具备较高的理论和参数设计能力，还需要在长期的生产和研发中对各个参数机型持续地优化和改进。目前，全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐波、中技克美等。哈默纳科技术和专利领先，产品寿命高、故障率低、品类丰富，覆盖全球市场。根据新思界产业研究根据新思界产业研究中心发布的调研报告，中心发布的调研报告，2021年全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐年全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐波等。其中哈默纳科全球市场占有率约波等。其中哈默纳科全球市场占有率约 82%，绿的谐波占比约，绿的谐波占比约 7%，其他厂商占比约，其他厂商占比约 11%。但是近年来国内谐波减速器行业受益于政策和主要下游行业的驱动，也迎来了快速发展时期，国内从事谐波减速器的研发和生产的厂商有所增加，技术水平有所提高，产品系列逐渐丰富，并已成功突破了国际品牌在国内市场的垄断。目前，国内谐波减速器厂商有国内谐波减速器厂商有30多家，排在头部的有绿多家，排在头部的有绿的谐波、来福谐波、双环传动、大族传动等的谐波、来福谐波、双环传动、大族传动等，其市占率也在逐年提升。图 4：2021 年全球谐波减速器市场格局 图 5：2021 年中国谐波减速器市场格局 数据来源：科峰智能招股说明书、东方证券研究所 数据来源：科峰智能招股说明书、东方证券研究所 高端减速器制造需要先进设备和长周期布局高端减速器制造需要先进设备和长周期布局。哈默纳科从 2015 年开始规划扩产，经过 6 年完成，故当前这类龙头企业暂无继续扩产计划，其全球占比高，可见高端减速器供给端整体仍较为紧张。随着下游需求增长，我国头部谐波减速器企业开始大力扩产。绿的谐波 2022 年产能为 33 万台/年，通过两次募投项目进行扩产，预计到预计到 20272027 年达产后，绿的谐波将拥有两代产品总产能年达产后，绿的谐波将拥有两代产品总产能 159159万台万台/年。年。表 2：国内外谐波减速器主要供应商 公司名称公司名称 注册地注册地 主要产品种类主要产品种类 应用领域应用领域 哈默纳科 日本 谐波减速机、行星减速器、执 行元件、伺服驱动器等 以多关节机器人为代表的工 业机器人领域、医疗设备、光学测量仪、通信设备、印 刷设备等领城以及深海机器 人、宇宙航天开发等领城 日本新宝 日本 马达/电机、风扇、鼓风机、电机控制器、减速机、搬运装 置、光学设备、传感器、电子 设备、设备装置、生产设备等 车载、家电、住宅设备、通 信设备、机器人、物流、医 疗及健康护理、公共设施（交通、能源、ICT）、商 业、娱乐、工业等领域 哈默纳科,82%绿的谐波,7%其他,11%哈默纳科绿的谐波其他哈默纳科,35.50%绿的谐波,24.70%日本新宝,7.40%来福谐波,7.70%德福机器人,4.20%大族传动,4.50%其他,16.00%哈默纳科绿的谐波日本新宝来福谐波德福机器人大族传动其他 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。9 中技克美 北京 主营业务包括谐波传动产品、谐波传动机电产品的制造和研发 公司产品已广泛应用于航天、航空、信息、能源、电子、仪表、石化、印刷、包装、机器人、机械、医疗等领域 绿的谐波 江苏省苏州市 谐波减速器及金属部件、机电一体化产品 及液压产品 应用于工业机器人、服务机器 人、数控机床、医疗器械、半导 体生产设备、新能源装备等高端 制造领域。来福谐波 浙江省绍兴市 谐波减速器 产品运用在工业机器人、服务机 器人、医疗器械、高精密自动化 设备等领域 科峰智能 湖北省黄冈市 公司主营产品是精密行星减速器、工程机械用行星减速器、谐波减速器、精密零部件及其他。移动机器人、新能源设备、高端机床、智能交通等行业的精密传动装置以及机器人中负载较小的小臂、腕部和手部等关节、航空航天、精密加工设备和医疗设备领域 国茂股份 江苏省常州市 公司专注于谐波产品的工艺改善，其通用减速机业务部生产的主要产品包括：模块化减速机、摆线针轮减速机及硬齿面减速机、橡塑行业配套减速机等大功率减速机 减速机广泛应用于环保、建筑、电力、化工、食品、物流、塑料、橡胶、矿山、冶金、石油、水泥、船舶、水利、港口、纺织、印染、饲料、制药等行业 昊志机电 广州市黄埔区 公司的主要产品包括主轴、转台、直线电机、数控系统、谐波减速器、伺服电机、驱动器、传感器、氢能源汽车燃 料电池压缩机、曝气鼓风机、直驱类高速风机等高端装备核心功能部件 公司产品的下游应用领域为数控机床、机器人、运动控 制领域、新能源汽车领域 数据来源：科峰智能招股说明书、昊志机电 2022 年年报、东方证券研究所 1.2 RV 减速器：纳博特斯克独占鳌头 RV 减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，具有结构紧凑，传减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，具有结构紧凑，传动比大的特点。动比大的特点。RV 减速机在一定条件下能具有自锁的功能，是最常用的减速机之一。减速机在一定条件下能具有自锁的功能，是最常用的减速机之一。图 6：RV 减速器结构示意图 数据来源：慧阳科技微信公众号、东方证券研究所 国产 RV 减速器设计制造和批量生产虽然取得了重大突破，但是仍有一些短板需要尽快弥补。1.国产制造设备落后造成国产制造设备落后造成 RV 减速器生产成本较高。减速器生产成本较高。核心零件针齿壳和摆线轮的加工设备从欧洲进口，单台均在 1500 万元以上，日本设备相对便宜，但对我国减速器企业禁售。国产机床精度与国外差距不大，但是对 RV 减速器零件加工工艺缺乏经验。2.RV 减速器核心零部件轴承仍受制于国外。减速器核心零部件轴承仍受制于国外。国产轴承在 RV 减速器装机时间短，精度和寿命不及进口产品。鉴于欧洲轴承价格昂贵，日产 RV 减速器轴承对我国禁售，RV 减速器轴承国产化迫在眉睫。3.热处理技术不过关热处理技术不过关，这样造成了零件变形较大的后果，需提高热处理工艺和国产热处理设备制造水平，替代高价进口设备。机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。10 表 3：国内外主要 RV 减速器厂商简介 公司名称公司名称 注册地注册地 概述概述 纳博特斯克 日本 主营业务为精密减速器制造，产品在 RV 减速器领域全球市场占有率超过 80%，公司的精密 减速器客户主要包括工业机器人和机床，其中工业机器人客 户覆盖全球四大家族机器人企业以及各知名机器人厂商 住友 日本 1982 年进入工业机器人减速 机领域，为焊接，搬运，喷涂，装配等机器人应用领域提供 全面减速机产品方案。南通振康 江苏省海门市 主营业务包为精密机械 产品研发、生产，于 2015 年实现镇康 RV 减速机的首批生产，是国内较早涉足机器人用 RV 减速器的厂商 中大力德 浙江省宁波市 主营业务为机 械传动与控制应用领域关键零部件的研发、生产、销售和服 务，产品包括精密减速器、传动行星减速器、各类小型及微 型减速电机等。双环传动 浙江省 玉环市 公司凭借在高精度齿轮领域的技术积累和竞争优势，在 RV 减速器齿形设计、材料、机加工工艺等方面持续迭代。秦川机床 陕西省宝鸡市 目前秦川机床的机器人关节减速器已有 5 大系列、23 种规格、130 种速比，是国内规格最全，系列最多的工业机器人关节减速器生产制造商之一 智同科技 北京 在精密传动领域具备自主创新能力、精密加工能力的高科技企业。减速机产品广泛应用于各类工业机器人、精密机床、工程装备等行业 数据来源：绿的谐波招股说明书、中融研究微信公众号、工业机器人微信公众号、东方证券研究所 根据 QYResearch，2020 年全球 RV 减速机市场前十厂商份额占比超过 83%。Nabtesco，Sumitomo Drive和 SPINEA占据了全球市场的前三份额。其中 Nabtesco占据全球市场 61.41%的市场份额，Sumitomo Drive 和 SPINEA 分别占据了 17.49%和 4.12%。日系企业在 RV 减速机领域处在领先地位。图 7：2020 年全球 RV 减速机市场竞争格局 数据来源：QYResearch、东方证券研究所 根据华经情报网数据，2021 年中国 RV 减速机市场集中度较为集中，其中纳博特斯克占比第一，占据了中国RV减速机53%的市场份额，占比第二的为双环，占据了RV减速机14%的市场份额，住友占比 5%，飞马占比 4%，中大力德占比 4%，南通振康占比 3%，智同占比 3%，泰川占比2%，其他占比 12%。其中双环是国内本土的龙头企业。图 8：2021 年中国 RV 减速机市场竞争格局 纳博特斯克,61.41%住友重工,17.49%SPINEA,4.12%其他,16.98%纳博特斯克住友重工SPINEA其他 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。11 数据来源：华经情报网、东方证券研究所 作为全球最大的作为全球最大的 RV 减速机厂商，纳博特斯克目前全球有两家减速机厂商，纳博特斯克目前全球有两家 RV 减速机工厂，日本津工厂和中减速机工厂，日本津工厂和中国常州工厂，两家工厂目前年产能已经达到国常州工厂，两家工厂目前年产能已经达到 106 万台。万台。为了应对市场需求的不断扩大，纳博特斯克于 2022 年 9 月开工建设全球第三大工厂日本浜松工厂，该工厂设计年产能 120 万台，相当于现有两家工厂的产能之和，并计划于 2023 年 9 月竣工，2024 年开始陆续投产。图 9：纳博特斯克 RV 减速机产能及规划（单位：万台/年）数据来源：觅数据 MDATA、纳博特斯克 2022 年财报、东方证券研究所 与此同时，与此同时，本土玩家在市场中表现出了不同的竞争力，从产能投资上来看，本土减速机企业扩产本土玩家在市场中表现出了不同的竞争力，从产能投资上来看，本土减速机企业扩产积极积极：环动科技在 2022 年提交的“RV 减速机研制及年产 20 万台减速机智能生产线技改项目”在 2023 年一季度已开始实施；南通振康计划总投资约 10 亿元，预计项目建成后年产 10 万台精密 RV减速机，新增产值 5亿元；秦川机床的 RV 减速器已突破关键零件的瓶颈工序及核心工艺装备，产能 6-9 万台；2022 年北京智同科技 RV 减速机出货量超过 1.1 万台，20192022 年复合增速达 177%。1.3 精密行星减速器：德日厂商处于领先地位 精密行星减速器是由行星轮、太阳轮和内齿圈三部分组成的一种传动结构。精密行星减速器是由行星轮、太阳轮和内齿圈三部分组成的一种传动结构。精密行星减速机具有结构简单、传动效率高、精度高、承载力大等特点，适用于各种直流伺服马达、交流伺服马达、步进马达的减速转动，在数控机床、工业机器人、食品机械、包装机械、印刷机械等自动化设备领域广泛应用。图 10：精密行星减速器结构示意图 纳博特斯克,53%双环,14%住友,5%飞马,4%中大力德,4%南通振康,3%泰川,2%智同,3%其他,12%纳博特斯克双环住友飞马中大力德南通振康泰川智同其他4092120161616161719252579828485898989890501001502002502021/4Q2022/1Q2022/2Q2022/3Q2022/4Q2024(计划)2026(计划)2030(计划)日本浜松工厂日本津工厂中国常州工厂 机械设备行业深度报告 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。12 数据来源：科峰智能招股说明书、东方证券研究所 精密行星减速器整体行业进入壁垒较高，产品结构复杂，制造安装难度较大。精密行星减速器整体行业进入壁垒较高，产品结构复杂，制造安装难度较大。精密行星减速机制造是以渗碳钢（20CrMnTi）为主要材料，产品具有结构紧凑，回程空隙小、精度较高、驱动功率高，耗能低，减速规划广、输出扭矩大、运用寿命长等特点，但是作为高精密产品，产品安装难度较大，研发周期长，对企业的资金、人才、技术等要求高，在生产时对企业的工艺、品控等要求高，综合来看行业进入壁垒高。在全球范围内，德国、日本等国家的精密行星减速器产品在材料、设计水平、质量控制、精度、可靠性和使用寿命等方面处于行业领先地位。精密行星减速器精密行星减速器国产厂家以科峰智能、纽氏达特、中大力德为主要代表，国外精密行星减速器主要厂家为日本新国产厂家以科峰智能、纽氏达特、中大力德为主要代表，国外精密行星减速器主要厂家为日本新宝、纽卡特、威腾斯坦等宝、纽卡特、威腾斯坦等。表 4：国内外精密行星减速器主要企业介绍 公司名称公司名称 注册地注册地 主要产品种类主要产品种类 应用领域应用领域 纽卡特 德国 精密行星减速机和特种减速机 自动化、机器人、包装 设备、机床、食品行 业、药品技术和药剂行业、印刷等行业 威腾斯坦 德国 伺服齿轮箱、伺服电机、伺服 变频器、传感器、软件、伺服 机电一体驱动装置、伺服驱动 系统、线性系统、医疗植入装 置以及纳米定位的伺服电机 机床、物流、运输和加 工技术、医疗技术、航 空航天等 日本新宝 日本 马达/电机、风扇、鼓风机、电机控制器、减速机、搬运装 置、光学设备、传感器、电子 设备、设备装置、生产设备等 车载、家电、住宅设 备、通信设备、机器 人、物流、医疗及健康 护理、公共设施（交 通、能 源、ICT）、商 业、娱乐、工业等领域 斯德博 德国 减速器、电机、减速电机以及 伺服调节器和相关软件等 自动化与机器人、塑料 机、包装机、机床等行业 中大力德 浙江省宁波市 精密减速器、传动行星减 速器、各类小型及微型减 速电机 应用于工业机器人、智 能物流、新能源、工业 自动化、工作母机等领 域以及食品、包装、纺 织、电子、医疗等专用 机械设备 纽氏达特 山东省淄博市 行星减速器、智能协作机 器人、谐