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1、 请阅读最后一页免责声明及信息披露 http:/ 1 齿轮行业专题:小齿轮转动大世界,新能车与机器人驱动行业蝶变 Table_Industry 汽车 Table_ReportDate2023 年 08 月 22 日 请阅读最后一页免责声明及信息披露 2 证券研究报告 行业研究 行业深度研究 汽车汽车 投资评级投资评级 看好看好 上次评级上次评级 看好看好 陆嘉敏 汽车行业首席分析师 执业编号:S01 联系电话: 邮 箱: 曹子杰 汽车行业研究助理 联系电话: 邮 箱: 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO
2、.,LTD 北 京 市 西 城 区 闹 市 口 大 街9号 院1号 楼 邮编:100031 齿轮行业专题:齿轮行业专题:小齿轮转动大世界,新能车小齿轮转动大世界,新能车与机器人驱动行业蝶变与机器人驱动行业蝶变 2023 年 09 月 21 日 本期内容提要本期内容提要:齿轮是应用齿轮是应用最最广泛的传动部件,广泛的传动部件,汽车为齿轮应用第一大领域汽车为齿轮应用第一大领域。齿轮是能互相啮合的有齿机械零件,通过连续啮合传递运动和动力,按照用途可以细分为车辆齿轮、工业齿轮及齿轮专用装备,其中汽车是齿轮第一大应用领域,占齿轮产品市场的比重在 60%以上。车辆齿轮主要用于汽车传动系统,燃油车动力传递路
3、线为发动机离合器变速器传动轴主减速器和差速器半轴驱动轮,混动车型动力传动与燃油车类似,而纯电动车传动路线较为简单,无需离合器和变速箱;汽车齿轮零部件主要包括变速箱(含同步器)、主减速器和差速器等。新能源新能源汽汽车与机器人车与机器人产业如火如荼,产业如火如荼,驱动驱动齿轮齿轮行业行业三大变革三大变革。齿轮是重资产行业,资本开支与折旧占收入的比重高,由于产能建设周期一般为两年,因此齿轮行业资本开支周期与盈利周期的时间间隔为两年,齿轮行业上市公司持续保持较大规模资本开支,后续或迎来较好的盈利周期。当前时点,齿轮齿轮产业产业正经历三大正经历三大变革变革:(1 1)价:)价:新能源汽车、机器人对齿轮精
4、度及强度要求更高,带动齿轮单价提升;(2 2)量:)量:机器人等增量赛道带来齿轮新增需求;(3 3)份额:)份额:汽车电动化趋势下,齿轮第三方供应商产品总成化与外包化。由此,齿轮产业齿轮产业三大三大变革变革带带来来投资投资的的三三大大变化变化:(1 1)市场市场规模规模变大变大:齿轮市场规模稳步提升,高精齿轮需求快速增长;(2 2)技术技术壁垒变高:壁垒变高:高精度齿轮技术与生产壁垒更高,同时由于总成化和外包化,市场份额向头部企业集中;(3 3)估值中枢提升:估值中枢提升:新能源汽车与机器人赋予齿轮行业全新增量,齿轮产业投入产出比提升,有助于提升行业估值中枢。从齿轮细分从齿轮细分应用应用赛道来
5、看:赛道来看:1 1)变速箱)变速箱:虽然 DCT(双离合自动变速箱)、DHT(专用混合动力变速箱)渗透率逐步提升,但由于电动车替代燃油车趋势,且纯电车一般不使用变速箱,预计变速箱需求长期将呈下滑趋势;同步器同步器短期受益于搭载量较多的 DCT、DHT 渗透率提高,总需求先升后降。2 2)差速器)差速器:新能源车对精度要求更高推动单价提升,双电机、四驱车型需要搭载更多差速器。3 3)主减速器)主减速器:电动化、多档化推动单价提高,多电机车型带动销量增加。4 4)机器人减速器)机器人减速器:持续受益于机器人行业高速发展。从投资价值梳理齿轮从投资价值梳理齿轮细分应用细分应用赛道,我们认赛道,我们认
6、为机器人减速器主减速器差速器同步器变速箱。为机器人减速器主减速器差速器同步器变速箱。投资建议:投资建议:齿轮行业具备重资产属性,历史估值偏低,随着新能源车和机器人带动行业高端化,估值中枢或将抬升。我们看好积极布局新能源车和机器人的齿轮行业上市公司,建议关注【双环传动双环传动】、【精锻科精锻科技技】、【】、【豪能股份豪能股份】、【蓝黛科技蓝黛科技】等。风险因素:风险因素:汽车销量不及预期、机器人销量不及预期、产品研发不及预期、行业竞争加剧、原材料价格波动。请阅读最后一页免责声明及信息披露 3 目 录 一、齿轮:汽车传动系统的核心部件.5 1.1 齿轮是机械设备中重要的传动部件.5 1.2 汽车齿
7、轮主要用于传动系统.6 二、新能源汽车与机器人产业如火如荼,驱动齿轮行业三大变革.10 2.1 齿轮是重资产行业,资本开支周期与盈利周期的间隔约为 2 年.10 2.1.1 齿轮是投入产出比低的重资产行业.10 2.1.2 资本开支周期与盈利周期的间隔约为 2 年.11 2.2 齿轮行业三大趋势:精度提升、机器人带来增量需求、第三方总成.12 2.2.1 价:新能源车、机器人齿轮精度更高,单价提升.13 2.2.2 量:机器人增量赛道带来新需求.13 2.2.3 份额:齿轮产品第三方供应商外包与总成.14 2.3 齿轮行业三大变化:规模增加、壁垒提高、估值中枢抬升.14 2.3.1 市场规模变
8、大,高精密齿轮市场提升较快.14 2.3.2 技术壁垒变高,市场份额向头部集中.15 2.3.3 重资产属性减弱,估值中枢或将抬升.16 三、齿轮细分应用赛道梳理.17 3.1 变速箱:DCT、DHT 渗透率提升,总需求下降.17 3.2 差速器:电动化、四驱与双电机车型带动市场规模提高.19 3.3 主减速器:受益于电动化、多电机、多档化趋势,市场规模提升明显.21 3.4 机器人减速器:增量市场,需求广阔.22 四、重点公司介绍.24 4.1 双环传动:国内领先的专业齿轮产品制造商和服务商.24 4.2 精锻科技:业内领先的精锻齿轮供应商.25 4.3 豪能股份:国内领先的同步器龙头,积极
9、开拓新能源车产品.26 4.4 蓝黛科技:专业动力传动部件供应商.26 五、风险提示.27 表 目 录 表 1:双环传动 IPO 项目乘用车变速器高精度齿轮(轴类)主要生产设备.10 表 2:不同加工方法的齿轮精度等级.15 表 3:齿轮行业募资投入产出比(万元).17 表 4:各类变速器情况对比.17 表 5:国内各类型汽车变速器的自主品牌生产企业分布情况.19 表 6:2021-2028 年中国乘用车同步器市场规模测算.19 表 7:三种类型减速器特点.23 表 8:2022-2027 年全球机器人减速器市场规模预测.24 图 目 录 图 1:齿轮链式传动.5 图 2:齿轮传动.5 图 3
10、:齿轮的分类.5 图 4:齿轮的应用范围.6 图 5:传动系统组成部件.7 图 6:汽车动力传递路线.7 图 7:变速箱示意图.7 图 8:同步器示意图.8 图 9:差速器示意图.8 图 10:主减速器示意图.9 图 11:电动车传动系统布置方式.10 图 12:汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年固定资产周转率.11 图 13:汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年资本开支/收入.11 图 14:汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年折旧/收入.12 图 15:双环传动 16-22 年收入及利润情况(亿元).12 图 16:精锻科技 16-22 年收入及利润情况(亿元).12 图 17:不同齿轮
11、精度级别及其应用.13 图 18:机器人减速器示意图.14 请阅读最后一页免责声明及信息披露 4 图 19:电动车时代齿轮制造环节外包.14 图 20:齿轮行业市场规模.15 图 21:齿轮行业上市公司汽车零部件收入.16 图 22:汽车齿轮行业规模及四家上市公司市占率.16 图 23:13-23 年汽车零部件行业及齿轮上市公司 PB 估值.16 图 24:2017-2028 年中国乘用车变速箱产量及预测(万辆).18 图 25:不同四驱系统原理示意图.20 图 26:双电机车型布置.20 图 27:22-27 年差速器市场规模(亿元).21 图 28:双电机车型布置.21 图 29:轮边电机
12、车型布置.21 图 30:单级变速器与两挡变速器爬坡度对比.22 图 31:单级变速器与两挡变速器百公里加速度对比.22 图 32:22-27 年主减速器市场规模(亿元).22 图 33:机器人减速器示意图.23 图 34:中国工业机器人成本构成.24 图 35:双环 2017-2022 年收入(亿元)及增速(%).25 图 36:双环 2017-2022 年归母净利润(亿元)及增速(%).25 图 37:精锻 2017-2022 年收入(亿元)及增速(%).25 图 38:精锻 2017-2022 年归母净利润(亿元)及增速(%).25 图 39:豪能 2017-2022 年收入(亿元)及增
13、速(%).26 图 40:豪能 2017-2022 年归母净利润(亿元)及增速(%).26 图 41:蓝黛 2017-2022 年收入(亿元)及增速(%).27 图 42:蓝黛 2017-2022 年归母净利润(亿元).27 请阅读最后一页免责声明及信息披露 5 一、齿轮:汽车传动系统的核心部件 1.1 齿轮是机械设备中重要的传动部件 齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件,通过连续啮合传递运动和动力。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件,通过连续啮合传递运动和动力。齿轮传动是应用最广泛的机械传动方式之一,可实现改变转速和转矩、改变运动方向和改变运动形式等功能,具有传动效率高、传动比准确、功率范围大等优
14、点。当两个齿轮分离时,可以用链条、履带、皮带来带动两边的齿轮,此时转动方向相同;当两个齿轮互相啮合时,其转动的方向相反。齿轮传动的用途很广,是汽车、机床、航空、轮船、农业机械、建筑机械等各种机械设备中的重要零部件,日常生活中也要使用各种齿轮传动装置。图图 1 1:齿轮链式传动齿轮链式传动 图图 2 2:齿轮传动齿轮传动 资料来源:钢易通,信达证券研发中心 资料来源:钢易通,信达证券研发中心 齿轮齿轮根据轴性可分为平行轴、相交轴及交错轴三种类型。根据轴性可分为平行轴、相交轴及交错轴三种类型。平行轴齿轮平行轴齿轮有正齿轮、斜齿轮、内齿轮、齿条及斜齿条等;相交轴齿轮相交轴齿轮有直齿锥齿轮、弧齿锥齿轮
15、、零度齿锥齿轮等;交错轴交错轴齿轮齿轮有交错轴斜齿齿轮、蜗杆蜗轮、准双曲面齿轮等。平行轴及相交轴平行轴及相交轴齿轮副的啮合以滚动为主,相对滑动非常微小,所以效率高;交错轴斜齿轮及蜗杆蜗轮交错轴斜齿轮及蜗杆蜗轮等交错轴齿轮副通过相对滑动产生旋转以达到动力传动,因此摩擦影响非常大,与其他齿轮相比传动效率较低。图图 3 3:齿轮的分类齿轮的分类 资料来源:金属加工,信达证券研发中心(注:传动效率不包括轴承及搅拌润滑等的损失)请阅读最后一页免责声明及信息披露 6 按照产品用途,齿轮可以细分为车辆齿轮、工业齿轮及齿轮专用装备。车辆齿轮占齿轮产品市场的比重车辆齿轮占齿轮产品市场的比重在在 60%60%以上
16、以上,是国内市场齿轮产品的第一大应用领域,主要包括车辆变速总成和车辆驱动桥传动总成。作为车辆主要的基础传动零件,车辆齿轮的质量直接影响车辆的噪声、平稳性及使用寿命。车辆齿轮具备传动效率高、结构紧凑、传动比稳定、可靠性高、工作寿命长等性能特征及优势。相对于工业齿轮,车辆齿轮的尺寸、模数变化范围较小,生产批量大,易于组织专业化、规模化生产。工业齿轮工业齿轮包括工业通用齿轮和工业专用齿轮,工业齿轮产品品种繁多,使用工况较为复杂。工业通用变速箱已经逐渐系列化并批量生产;工业专用齿轮装置随主机要求,需特殊设计配套,仅有小部分为系列化标准产品,绝大多数为单件小批量、多品种生产。齿轮专用装备齿轮专用装备主要
17、为齿轮专用机床、刀具等齿轮制造配套设备,应用于齿轮传动装置的制造和总成配置。图图 4 4:齿轮的齿轮的应用范围应用范围 资料来源:双环传动公告,信达证券研发中心 1.2 汽车齿轮主要用于传动系统 车辆齿轮主要用于汽车传动系统,燃油车动力传递路线为发动机离合器变速器传动轴主减速器和差速器半轴驱动轮,其中齿轮齿轮零部件主要包括零部件主要包括变速箱(含同步器)、主减变速箱(含同步器)、主减速器和差速器速器和差速器等等。请阅读最后一页免责声明及信息披露 7 图图 5 5:传动系统组成部件传动系统组成部件 图图 6 6:汽车动力传递路线汽车动力传递路线 资料来源:汽车工艺师,信达证券研发中心 资料来源:
18、汽车工艺师,信达证券研发中心 变速箱是改变动力源转速和扭矩的机构,变速箱是改变动力源转速和扭矩的机构,分为有级式(有若干个定值传动比,通常由 3-5 个前进档、1 个空档、1 个倒档、1 个驻车档组成)和无极式(传动比可连续变动)。变速箱是燃油车必备组件变速箱是燃油车必备组件,有助于发动机实现启动、怠速、倒车等功能,并提高燃油效率。电动车电动机转速范围宽,在低速时能够输出大扭矩,高速时能够输出恒功率,与车辆需求吻合,电机自身就自带变速器的属性。电动车搭载变速箱后可以提高低速起步和高速行驶的电机效率、提高高速时的动力性能、降低对电机的要求,但是变速箱占用较多空间且价格昂贵,整体性价比不高,因此当
19、前主流纯电动车不搭载变速箱主流纯电动车不搭载变速箱。图图 7 7:变速箱示意图变速箱示意图 资料来源:ZOL 汽车电子,信达证券研发中心 同步器是变速箱的重要组成部分,有提高汽车换挡效率的作用。同步器是变速箱的重要组成部分,有提高汽车换挡效率的作用。同步器分为常压式、惯性式、自行增力式等种类,目前广泛采用的惯性式同步器由结合齿、齿环、齿毂、齿套等组成。在换挡时,汽车变速器输入轴和输出轴各自以不同的速度旋转,同步器是变速箱的组成部分,通过齿环与齿轮的摩擦作用快速实现变速器输入轴与输出轴的同步,从而实现挡位的平顺切换、降低对变速器齿轮的磨损消耗、提高动力的输出效率。请阅读最后一页免责声明及信息披露
20、 8 图图 8 8:同步器示意图同步器示意图 资料来源:豪能股份公告,信达证券研发中心 差速器是差速器是能够使左右驱动轮实现不同转速转动的机构能够使左右驱动轮实现不同转速转动的机构。差速器的主要作用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴,并在必要时允许左、右半轴以不同转速旋转,使左、右驱动车轮相对地面纯滚动而不是滑动。在汽车转弯时,内外侧车轮的转弯半径不同,外侧车轮的转弯半径大于内侧车轮,这就要求在转弯时外侧车轮的转速要高于内侧车轮,差速器可以改变两侧车轮的转速,从而满足汽车转弯时两侧车轮转速不同的要求。图图 9 9:差速器示意图差速器示意图 资料来源:精锻科技公告,信达证券研发中心 主减速器
21、安装在驱动桥内,主要作用是将传动装置的扭矩增大,同时降低转速并改变扭矩的主减速器安装在驱动桥内,主要作用是将传动装置的扭矩增大,同时降低转速并改变扭矩的传递方向。传递方向。燃油车变速箱本身就具有一定的改变传动比功能,对主减速器的要求较低;由于电动车电机转速较高且没有变速箱,因此对主减速器的要求较高。请阅读最后一页免责声明及信息披露 9 图图 1010:主减速器示意图主减速器示意图 资料来源:AMEE 底盘制造工程展览会,信达证券研发中心 燃油车发动机体积大、结构复杂,布置方式有限;而电动机结构简单、体积小、转速范围宽、效率高,动力布置方式更多样。不同的动力布置方式会影响传动系统中齿轮零部件的运
22、用。不同的动力布置方式会影响传动系统中齿轮零部件的运用。纯电动汽车根据驱动电机与驱动车轴之间的连接关系可分为纯电动汽车根据驱动电机与驱动车轴之间的连接关系可分为四四种。种。替代内燃机布置替代内燃机布置只是将内燃机换成电动机,仍然保留了离合器、变速器和驱动桥部分。这种布置可以提高纯电动汽车的起动转矩,增加低速时纯电动汽车的后备功率。电机齿轮机构集成布置电机齿轮机构集成布置取消了离合器和变速器,但保留减速差速机构,由一台电机驱动两车轮旋转,可以是前驱,也可以是后驱。优点是可以继续沿用当前内燃机汽车中的动力传动装置,只需要一组电机和逆变器;缺点是对电机的要求较高,不仅要求电机具有较高的起动转矩,而且
23、要求具有较大的后备功率,以保证纯电动汽车的起动、爬坡、加速超车等动力性。轮边电机布置轮边电机布置将电机装在汽车轮边外部单独驱动车轮,并通过轮边减速器放大电机扭矩,是一种从集中式驱动过渡至轮毂电机驱动的形式。轮边电机的四个车轮都由单独的车轮驱动,每个车轮可以自由调整转速和旋转方向,通过左右侧车轮正反转就能实现原地掉头的操作,更加便捷。轮毂电机布置轮毂电机布置将电机直接装到驱动轴上,直接由电机实现变速和差速转换。优点是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内,车辆机械部分大大简化;缺点是这种传动方式同样对电机有较高的要求,要有大的起动转矩和后备功率、控制系统有较高的控制精度、具备良好的可靠性。轮毂电机
24、布置广泛应用于电动两轮车,由于电动汽车本身的车重、载重、最大车速等较高,对轮端扭矩的需求在几千牛米以上,采用电机直驱成本很高。最理想的驱动方式为电机直接驱动车轮最理想的驱动方式为电机直接驱动车轮(轮毂电机)(轮毂电机),考虑到技术的局限性,当前齿轮机构,考虑到技术的局限性,当前齿轮机构集成布置为主流布置方式,以比亚迪集成布置为主流布置方式,以比亚迪仰望仰望为代表的高端车型已开始量产轮边电机布置方式。为代表的高端车型已开始量产轮边电机布置方式。请阅读最后一页免责声明及信息披露 10 图图 1111:电动车传动系统布置方式电动车传动系统布置方式 资料来源:信达证券研发中心 二、新能源汽车与机器人产
25、业如火如荼,驱动齿轮行业三大变革 2.1 齿轮是重资产行业,资本开支周期与盈利周期的间隔约为 2 年 2.1.1 齿轮是投入产出比低的重资产行业 齿轮是齿轮是重资产行业,机械设备占用较多资金。重资产行业,机械设备占用较多资金。生产齿轮需要较多机械设备,如粗车床、精车床、磨齿机等,其中高端设备需从海外进口,价格昂贵。燃油车时代,齿轮散件价格低、资金投入大,主机厂(动力总成厂、车桥厂)为了节省资金、提高资产收益率,往往交给第三方齿轮厂外协生产齿轮散件。表表 1 1:双环传动双环传动 I IPOPO 项目乘用车变速器高精度齿轮(轴类)主要生产设备项目乘用车变速器高精度齿轮(轴类)主要生产设备 设备名
26、称设备名称 来源来源 单价(万元)单价(万元)数量(台数量(台/套)套)总价(万元)总价(万元)粗车床 国产 10 9 90 精车床 进口 75 10 750 磨齿机 进口 850 3 2550 半精车床 国产 10 10 100 滚齿机 国产 60 9 540 倒棱机 国产 22 5 110 剃齿机 国产 40 5 200 搓丝机 国产 150 1 150 深钻孔 国产 60 4 240 加工中心 国产 40 4 160 多用炉 进口 200 2 400 校直机 国产 60 4 240 外圆磨 国产 60 6 360 清洗机 国产 50 1 50 合计合计 7373 59405940 资料来
27、源:双环传动公告,信达证券研发中心 重资产行业,重资产行业,固定资产周转率固定资产周转率较低。较低。13-22 年汽车零部件行业的固定资产周转率(收入/固定资产净值)在 3.5-4.5 区间,剔除 2020 年蓝黛科技触控显示业务并表后的扰动,17 年后 请阅读最后一页免责声明及信息披露 11 齿轮行业四家上市公司的固定资产周转率保持在 0.5-1.5 区间,反映其资产利用效率较低。图图 1212:汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年固定资产周转率汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年固定资产周转率 资料来源:Wind,信达证券研发中心 2.1.2 资本开支周期与盈利周期的间隔约为 2 年 齿轮
28、齿轮行业资本开支行业资本开支和和折旧折旧占收入比重高。占收入比重高。汽车零部件行业资本开支占收入的比重维持在 7%-8%,由于齿轮行业投入产出比较低,维持收入增长需要投入更多的资金,资本开支占收入的比重在 10-50%,受产能投放节奏的影响有所波动;较多固定资产导致折旧占收入的比重(6%-16%)亦高于汽车零部件行业(3%-5%)。图图 1313:汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年资本开支汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年资本开支/收入收入 资料来源:Wind,信达证券研发中心 0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0200162017201
29、820022汽车零部件(中信)双环传动豪能股份精锻科技蓝黛科技0%10%20%30%40%50%60%2000022汽车零部件(中信)双环传动豪能股份精锻科技蓝黛科技 请阅读最后一页免责声明及信息披露 12 图图 1414:汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年折旧汽车零部件行业与齿轮上市公司过去十年折旧/收入收入 资料来源:Wind,信达证券研发中心 重资产行业资本开支周期后往往迎来较好盈利周期。重资产行业资本开支周期后往往迎来较好盈利周期。齿轮行业建设周期一般为 2 年,随后进入产能释放期;由于折旧、产能
30、利用率等因素影响利润释放,利润增长晚于收入增长。2017 年双环传动进入资本开支周期,2 年后进入盈利周期,20 年收入同比+13%,21 年净利润同比+537%;2018 年精锻科技进入资本开支周期,2 年后进入盈利周期,21 年收入同比+18%,22 年净利润同比+44%;豪能股份、蓝黛科技双主业对报表有扰动,单从汽车业务来看也具有相似的规律。齿轮行业齿轮行业上市公司上市公司增长确定性强,增长确定性强,业绩具备可预见性业绩具备可预见性。考虑到产能建设周期和历史规律,我们认为齿轮行业资本开支周期与盈利周期的间隔为 2 年左右,且净利润弹性更大。齿轮行业上市公司持续保持较大规模资本开支,后续或
31、迎来较好的盈利周期。图图 1515:双环传动双环传动 1616-2222 年收入及利润情况年收入及利润情况(亿元)(亿元)图图 1616:精锻科技精锻科技 1616-2222 年收入及利润情况年收入及利润情况(亿元)(亿元)资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 2.2 齿轮行业三大趋势:精度提升、机器人带来增量需求、第三方总成 0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%2000022汽车零部件(中信)双环传动豪能股份精锻科技蓝黛科技-100%0%100%200%300%400%500
32、%600%-7590200022收入归母净利润收入yoy净利润yoy-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%-16-12-8-4048002020212022收入归母净利润收入yoy净利润yoy 请阅读最后一页免责声明及信息披露 13 2.2.1 价:新能源车、机器人齿轮精度更高,单价提升 电动车齿轮:对噪音和精度要求更高。电动车齿轮:对噪音和精度要求更高。1)新能源汽车没有燃油车发动机的噪音,需要更高精度齿轮以满足对噪声、振动与声振粗糙度(NVH)的要求;2
33、)电动车电机转速更高,对齿轮精度要求更高;3)提高传动效率,标准精度齿轮传动传递效率在 98-99,高精度齿轮在99-99.8%。机器人齿轮:机器人齿轮:要求要求轻量化、传动速比大、精度髙。轻量化、传动速比大、精度髙。1 1)轻量化。)轻量化。电机功率有限,只有机器人自重越轻才能做更多的有效功,这就要求齿轮单件重量轻,数量要少,通常只有 2 级传动或者 3 级传动。人形机器人关节多,零部件多,功率小,对齿轮轻量化的要求更高。2 2)传动)传动速比大。速比大。由于电机的转速高,机器人的关节运动速度较低,所以电机和机器人关节输出之间要做一个很大的减速传动。加上轻量化的限制要求齿轮单级传动的传动比很
34、大,且小齿轮齿数很少以减小整个齿轮系的体积。3 3)精度高。)精度高。机器人执行机构在末端,减速器的极小的精度误差在末端就会被放大几十倍,所以机器人对每个关节减速器的精度要求都非常高。传统燃油车齿轮精度要求为传统燃油车齿轮精度要求为 6 6-8 8 级,新能源车齿轮一般为级,新能源车齿轮一般为 4 4-5 5 级,级,机器人齿轮的精度等级机器人齿轮的精度等级范围范围在在 3 3-6 6 级级,精度提高推动了齿轮单价提高精度提高推动了齿轮单价提高。图图 1717:不同齿轮精度级别及其应用不同齿轮精度级别及其应用 资料来源:双环传动公告,信达证券研发中心 2.2.2 量:机器人增量赛道带来新需求
35、机器人带动新需求,汽车齿轮厂商有望受益机器人带动新需求,汽车齿轮厂商有望受益。1)工业机器人和人形机器人均需要使用齿轮减速器,潜在市场空间广阔;2)汽车齿轮工艺水平较高,人形机器人使用的行星减速器也应用于汽车中,技术上具有一定共性;3)特斯拉是人形机器人头部企业,与汽车供应链保持良好的合作关系。我们认为汽车齿轮厂商有望充分受益于机器人的发展。请阅读最后一页免责声明及信息披露 14 图图 1818:机器人减速器示意图机器人减速器示意图 资料来源:搜狐,科脑机器人,信达证券研发中心 2.2.3 份额:齿轮产品第三方供应商外包与总成 车企更加注重电动化智能化研发车企更加注重电动化智能化研发+齿轮制造
36、难度提升,部分机械制造环节外包。齿轮制造难度提升,部分机械制造环节外包。1)汽车的核心竞争力由“三大件”向智能化转移,主机厂将资源投入效益更高的智能化方向;2)齿轮行业精度提升,主机厂无力制造;3)电驱动取代发动机,电驱动企业往往不具备齿轮的生产能力,在多合一电驱动系统中需要外采减速器或减速器齿轮。图图 1919:电动车时代齿轮制造环节外包电动车时代齿轮制造环节外包 资料来源:易车,运输人网,太平洋汽车,腾讯汽车,懂车,网易汽车,精进电动官网,宁波茂炫实业有限公司,信达证券研发中心 2.3 齿轮行业三大变化:规模增加、壁垒提高、估值中枢抬升 2.3.1 市场规模变大,高精密齿轮市场提升较快 燃
37、油车齿轮规模下降,高精度齿轮规模显著提高燃油车齿轮规模下降,高精度齿轮规模显著提高。假设燃油车产品供应齿轮散件,新能源车产品供应总成产品,混动车型供应变速箱齿轮散件、差速器和主减速器总成。我们预计 22-请阅读最后一页免责声明及信息披露 15 27 年齿轮散件的市场规模有望从 375 亿元降低至 247 亿元;高精密齿轮总成规模从 188 亿元增加至 506 亿元,年复合增速为 21.9%。图图 2020:我国我国变速箱、差速器、主减速器变速箱、差速器、主减速器市场规模及全球市场规模及全球机器人机器人减速器减速器市场规模市场规模(亿元)(亿元)资料来源:Wind,智研咨询,精锻科技公告,华经产
38、业研究院,信达证券研发中心测算 2.3.2 技术壁垒变高,市场份额向头部集中 齿轮加工方法有滚齿、铣齿、插齿、梳齿、刨齿、剃齿、珩齿、磨齿、挤齿等,其中精度最高的加工方式为磨齿,一般用于新能源汽车齿轮、机器人齿轮等高精度齿轮。海外磨齿机厂商主要有莱斯豪尔(瑞士)、格里森(美)、利勃海尔(德)、卡帕(德)等,进口磨齿机价格在 1000 万元左右,高效磨齿机价格昂贵,且海外供应商产能有限;国内供应商在加工精度、加工效率、加工稳定性等方面与海外厂商存在一定差距。制造高精密齿轮的壁垒在于:1)资本充足,采购足够数量昂贵的生产设备;2)具备较大生产规模,与生产设备厂商建立良好联系,并提前预定设备产能;3
39、)具备齿轮行业人才,通过较长时间去优化生产工艺,提高产能利用率与产品良率。我们认为高精密齿轮的发展将推动齿轮行业向头部集中,并且已经具备高精度齿轮生产能我们认为高精密齿轮的发展将推动齿轮行业向头部集中,并且已经具备高精度齿轮生产能力的厂商在机器人齿轮领域将具备较大的先发优势。力的厂商在机器人齿轮领域将具备较大的先发优势。表表 2 2:不同加工方法的齿轮精度等级不同加工方法的齿轮精度等级 齿轮加工方法齿轮加工方法 工作精度(工作精度(ISO1328ISO1328)最高精度(最高精度(ISO1328)ISO1328)表面质量表面质量 RaRa(m m)滚齿 7-5 4 3.2-1.6 插齿 8-6
40、 5 6.3-3.2 剃齿 7-6 5 3.2-1.6 珩齿 7-6 6 0.8-0.2 磨齿 6-4 3 级以上 0.8-0.2 资料来源:王立鼎等精密、超精密圆柱渐开线齿轮的加工方法,信达证券研发中心 0050060070080020222023E2024E2025E2026E2027E变速箱齿轮差速器齿轮主减速器齿轮差速器总成主减速器总成机器人减速器 请阅读最后一页免责声明及信息披露 16 2020 年起国内新能源汽车渗透率大幅提升,带动齿轮产品升级,齿轮行业上市公司收入开始实现较快增长,市占率亦随之提升。我们认为我们认为随着电动车渗透率不断提高,汽车齿轮随着电动车
41、渗透率不断提高,汽车齿轮行业行业有望向头部企业集中。有望向头部企业集中。图图 2121:齿轮行业上市公司汽车零部件收入齿轮行业上市公司汽车零部件收入(亿元)(亿元)图图 2222:汽车齿轮行业规模及四家上市公司市占率汽车齿轮行业规模及四家上市公司市占率(亿元)(亿元)资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:乐居财经、中国机械通用零部件协会,前瞻产业研究院,信达证券研发中心 2.3.3 重资产属性减弱,估值中枢或将抬升 由于齿轮行业重资产特性由于齿轮行业重资产特性(投入产出比低投入产出比低),其,其 PBPB 长期低于汽车零部件指数。长期低于汽车零部件指数。提高估值的提高估值的方法有(方
42、法有(1 1)提高现有资产投入产出比,()提高现有资产投入产出比,(2 2)新建投入产出比高的资产。)新建投入产出比高的资产。21 年起双环如何实现估值提升?提前布局投入产出比高的高精密齿轮,随着下游新能源车主减速器、机器人 RV 减速器景气度向好,逐步把原有燃油车齿轮产能转化为高精度齿轮产能,因此在保持较小规模资本开支的情况下,实现了业绩的高速增长,估值也得到显著提升。图图 2323:1313-2323 年汽车零部件行业及齿轮上市公司年汽车零部件行业及齿轮上市公司 PBPB 估值估值 资料来源:Wind,信达证券研发中心(截止至 2023 年 8 月 31 日)0070
43、8090200212022双环传动精锻科技豪能股份蓝黛科技0%1%2%3%4%5%05001,0001,5002,0002,500200212022汽车齿轮行业规模上市公司市占率03-08-302014-08-292015-08-312016-08-312017-08-312018-08-312019-08-302020-08-312021-08-312022-08-312023-08-31汽车零部件(中信)双环传动精锻科技豪能股份蓝黛科技 请阅读最后一页免责声明及信息披露 17 从齿轮上市公司募资说明书来看,传统燃油车齿轮散件
44、投入产出比较低,在 0.5-0.8 区间;而高精密齿轮的投入产出比较高,以差速器为例,其投入产出比在 1-1.5,原因为(1)铝合金壳体投入产出比较高;(2)新能源汽车高精度齿轮单价提高。我们认为新能源汽车、机器人齿轮产品的投入产出比较高,随着齿轮行业上市公司积极布局我们认为新能源汽车、机器人齿轮产品的投入产出比较高,随着齿轮行业上市公司积极布局高精度高精度齿轮产品齿轮产品,重资产属性有望减弱,估值中枢或迎来抬升。,重资产属性有望减弱,估值中枢或迎来抬升。表表 3 3:齿轮行业募资投入产出比(万元)齿轮行业募资投入产出比(万元)项目项目 产品产品 投入资金投入资金 预期收入预期收入 预期利润预
45、期利润 投入产出比投入产出比 投资收益率投资收益率 豪能股份 2023年可转债 电机轴 机械设备 39948 其他支出 15088 29000 5848 0.53 10.6%豪能股份豪能股份 2 2022022年可转债年可转债 差速器总成差速器总成 机械设备机械设备 9470994709 其他支出其他支出 1108911089 1 0 0.98.98 内部收益率(所得内部收益率(所得税前)税前)25.46%25.46%豪能股份 IPO 离合器零部件 机械设备 27854 其他支出 4146 17776 4130 0.56 12.9%豪能股份 IPO 同步器中间环 机械设
46、备 6211 其他支出 1489 8000 1060 1.04 13.3%精锻科技精锻科技 2 2023023年可转债年可转债 差速器、电机轴差速器、电机轴 机械设备机械设备 7254072540 其他支出其他支出 14601460 8 815681568 95319531 1 1.10.10 12.9%12.9%精锻科技精锻科技 2 2020020年可转债年可转债 差速器总成差速器总成 机械设备机械设备 1506015060 其他支出其他支出 2320023200 5 551895189 5 5369369 1 1.44.44 1 14.1%4.1%精锻科技 IPO 齿轮散件 机械设备 38
47、535 其他支出 21105 47431 7649 0.80 12.8%双环传动 2017年可转债 变速箱齿轮 机械设备 41101 其他支出 12253 内部收益率(税前)为 15.17%双环传动 2017年可转债 DCT 变速箱齿轮 机械设备 28677 其他支出 10567 内部收益率(税前)为 16.29%双环传动 IPO 浙江齿轮散件 机械设备 22241 其他支出 9942 23696 4853 0.74 15.1%双环传动 IPO 江苏齿轮散件 机械设备 10310 其他支出 10698 15588 3216 0.74 15.3%蓝黛科技 IPO 变速箱齿轮 机械设备 28717
48、 其他支出 7542 内部收益率(税前)为 15.33%蓝黛科技 IPO 变速箱行星轮、传动齿轮等 机械设备 14950 其他支出 5208 内部收益率(税前)为 19.59%资料来源:豪能股份、精锻科技、双环传动、蓝黛科技公司公告,信达证券研发中心 三、齿轮细分应用赛道梳理 3.1 变速箱:DCT、DHT 渗透率提升,总需求下降 DCTDCT 具备传动效率、降低损耗、燃油经济性等优势具备传动效率、降低损耗、燃油经济性等优势,正逐步成为主流,正逐步成为主流。变速箱可分为手动变速器(MT)和自动变速器(AMT、AT、CVT、DCT)。在自动变速器中,DCT 变速器具备两套手动变速器的传动结构,能
49、够做到挡位的替换接力,换挡与 AT 变速器一样平顺,但不需要像 AT 变速器一样靠液力传输动力,也不需要像 MT 变速器一样断开离合器换挡,从而能够提高传动效率,降低输出动能的损耗,提升燃油经济性;与 CVT 变速器相比,DCT 变速器具备更广的扭矩适用范围,可以搭载于多类车型。DCTDCT 单套所需同步器个数更多,随着单套所需同步器个数更多,随着 DCTDCT 逐渐取逐渐取代部分代部分 ATAT 和和 CVTCVT,同步器的需求量有望增加。,同步器的需求量有望增加。表表 4 4:各类变速器情况对比各类变速器情况对比 分类 结构组成 优点 缺点 适配车型 同步器个数 手动变速器(MT)齿轮传动
50、机构、换挡执行机构、同步器、壳体 结构简单、性能可靠、效率高、制造和维护成本低廉 操作繁琐、换挡顿挫明显 低成本乘用车、商用车、中低端车型、跑车 3-4 请阅读最后一页免责声明及信息披露 18 机械式自动变速器(AMT)单离合器、齿轮传动机构、换挡执行机构、电机或液压系统、电子控制系统、同步器、壳体 结构简单低成本、结构基于 MT、油耗低、扭矩适应面广 换挡动力中断、换挡舒适性最差、控制系统要求高 低成本乘用车、商用车、微型、小型、重型车 3-4 液力自动变速器(AT)液力变矩器、行星齿轮机构、换挡元件、液压控制系统、电子控制系统、壳体 技术成熟、市场占有率高、换挡品质高、扭矩适应面广 结构复
51、杂、价格较高、6 挡以下油耗高、有部分专利保护 各类车型、美系车居多 无 无极式自动变速器(CVT)液力变矩器、齿轮传动机构、钢带或牵引链条、液压控制系统、电子控制系统、壳体 真正无级变速、低负荷区效率高、换挡品质最好 结构较复杂、关键零部件受控、扭矩受限 中小排量乘用车、日系车居多 无 双离合自动变速器(DCT)双离合器(干/湿)、齿轮传动机构、换挡元件、液压控制系统、电子控制系统、同步器、壳体 较同挡位 AT 效率更高、变速部分基于MT、换挡品质较好 结构复杂、价格较高、关键零部件受控、控制系统要求高 中小排量乘用车、德系车居多 3-5 资料来源:中金企信国际咨询,信达证券研发中心 汽车电
52、动化下汽车电动化下 DCTDCT、D DHTHT(专用混合动力变速箱)(专用混合动力变速箱)有望逐渐成为市场主流有望逐渐成为市场主流。随着我国汽车销量的逐年攀升,消费者对于汽车的性能、操作性、舒适度、节能环保性能以及燃油经济性的要求日益提高,自动变速器的需求不断升级。根据盖世汽车研究院统计数据,2017-2021 年MT&AMT 产量由 853 万套下降至 214 万套,逐渐被 AT、CVT、DCT 取代;考虑到新能源汽车渗透率逐渐提高,更适应混动车型的 DCT、DHT 有望成为市场主流,盖世汽车研究院预计 2022-2028 年 DCT 产量由 581 万套增加至 616 万套,DHT 产量
53、由 138 万套增加至 474 万套,年复合增速为 24%。图图 2424:20 8 年中国年中国乘用车乘用车变速箱变速箱产量及预测(万辆)产量及预测(万辆)资料来源:迅达工业公告,中国乘用车变速箱产业报告,盖世汽车研究院,信达证券研发中心 外资品牌主导,外资品牌主导,国内厂商份额逐步提高国内厂商份额逐步提高。在 2003 年以前,自动变速器生产技术多为外资企业所垄断,国内企业仅能实现手动变速器的自主研发、生产;2003 年奇瑞精机成立,开始自主研发自动变速器的探索;2008 年,国家发改委牵头联合九家中国品牌车企共同成立中发联投资公司,对国产自动变速器的发展起到了
54、重要的催化作用;2013 年青山工业自主开展DCT 自动变速器的研发;此后,国内企业开始陆续自主研发、生产自动变速器,中国自动变速器品牌从无到有,进入快速成长期;2016 年我国汽车自主品牌自动变速器已超过 120 万台的搭载量,到 2020 年自主品牌变速器年产能合计已达 650 万台以上,市场占有率达到约05001,0001,5002,0002,5003,0002002020212022E2023E2024E2025E2026E2027E2028EMT&AMTATCVTDCTDHT不使用变速箱 请阅读最后一页免责声明及信息披露 19 37.5%,涌现了青山工业、上汽变
55、速器、万里扬、蜂巢易创、盛瑞传动等一批具备一定市场规模与品牌影响力的自主变速器品牌企业。表表 5 5:国内各类型汽车变速器的自主品牌生产企业分布情况国内各类型汽车变速器的自主品牌生产企业分布情况 变速器类型变速器类型 生产企业生产企业 MT/AMT 青山工业、上汽变速器、法士特、盛瑞传动、东安动力、万里扬、蓝黛传动、安徽星瑞 DCT 变速器 青山工业、上汽变速器、蜂巢易创、宁波上中下、比亚迪 AT 变速器 盛瑞传动、东安动力、蓝黛传动、双林股份 CVT 变速器 万里扬、湖南容大、上汽变速器 资料来源:迅达工业公告,中国乘用车变速箱产业报告,盖世汽车研究院,信达证券研发中心 同步器受益于同步器受
56、益于 DCTDCT、DHTDHT 渗透率提升,市场规模稳中有升渗透率提升,市场规模稳中有升。市场规模的计算基于以下假设:(1)随着消费升级和汽车电动化,MT&AMT、AT、CVT 渗透率降低,DCT、DHT 逐渐成为主流,我们预计 2028 年 MT&AMT、DCT、DHT 的产量分别为 96、616、474 万个;(2)MT&AMT、DCT、DHT 的平均同步器搭载量为 3、4、2 个;(3)2021 年同步器的单价为 220 元,考虑到年降、产品升级等因素,此后单价维持不变。我们预计我们预计 2 202022 2 年年乘用车乘用车同步器市场规模为同步器市场规模为 6 69 9 亿元,亿元,
57、2 2028028 年增加至年增加至 8 81 1 亿元,年复合增速为亿元,年复合增速为 2 2.9 9%。表表 6 6:2 2 年中国乘用车同步器市场规模测算年中国乘用车同步器市场规模测算 2021A 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E MT&AMT 产量(万)214 177 156 130 113 105 99 96 平均安装同步器个数 3 3 3 3 3 3 3 3 DCT 产量(万)571 581 563 593 588 612 623 616 平均安装同步器个数 4 4 4 4 4 4 4 4 DHT 产量
58、(万)81 131 179 268 356 414 451 474 平均安装同步器个数 2 2 2 2 2 2 2 2 应用于变速器的同步器产量(万个)3088 3117 3078 3300 3404 3591 3689 3702 同步器平均价值量(元)220 220 220 220 220 220 220 220 同步器市场规模(亿元)68 69 68 73 75 79 81 81 同比 0.9%-1.2%7.2%3.2%5.5%2.7%0.3%资料来源:迅达工业公告,中国乘用车变速箱产业报告,盖世汽车研究院,信达证券研发中心 3.2 差速器:电动化、四驱与双电机车型带动市场规模提高 搭载搭
59、载 2 2-3 3 个个差速器的四驱系统车型渗透率逐步提高。差速器的四驱系统车型渗透率逐步提高。两驱系统是指汽车前轮或后轮作为驱动轮,另外两轮作为从动轮跟随行驶;四驱系统是指汽车的四个车轮都能得到驱动力。四驱系统分为全时四驱、分时四驱和适时四驱,全时四驱全时四驱通过一个柔性连接的中央差速器,再通过前轴和后轴的独立差速器,把驱动力分配到四个轮胎,任何时间车辆都是四个轮子独立推动;分分时四驱时四驱/适时四驱适时四驱没有中央差速器,可自由切换两轮驱动或四轮驱动,前后轴各搭载一个差速器。四驱系统在不同的路面及天气状况下,能为车辆提供更好的加速性能及可控性,且更适应新能源汽车的多电机方案,越来越受到消费
60、者的青睐,model 3/Y、比亚迪唐/汉、理想 L9 等中高端 SUV 及部分轿车车型均搭载四驱系统。请阅读最后一页免责声明及信息披露 20 图图 2525:不同四不同四驱系统原理示意图驱系统原理示意图 资料来源:天津惠驰吉利大寺店,信达证券研发中心 双电机车型需要搭载双电机车型需要搭载 2 2 个差速器,随着渗透率提高有望推动差速器销量增长。个差速器,随着渗透率提高有望推动差速器销量增长。单电机配合减速器可以提高驱动效率,在新能源汽车渗透初期性价比较高,但在电驱动系统高功率密度和高效率的趋势下,单电机无法兼顾低速和高速工况要求,同时大功率电机设计制造难度大,总重量也大,因此双电机、三电机等
61、方案在提高电机负荷率和优化调节性能方面的优势开始凸显。2022 2022 年双电机配套车型占比约为年双电机配套车型占比约为 14%14%,Model Y/3Model Y/3、比亚迪汉、比亚迪汉/唐等中高端车型均有唐等中高端车型均有双电机版本。双电机版本。图图 2626:双电机车型布置双电机车型布置 资料来源:杨复钰等电动汽车双电机耦合驱动系统发展与趋势,信达证券研发中心 差速器总成主要包括半轴齿轮、行星齿轮、壳体、行星齿轮轴、调整垫片等零部件,燃油车单车价值量约为 200 元;由于新能源汽车电机转速更快,对差速器精度及强度提出更高要求,新能源汽车半轴齿轮/行星齿轮价值 100 元左右,壳体
62、150 元,总成产品总价值达 260 元,高于传统燃油车。我们预计我们预计 20222022 年新能源车差速器市场规模为年新能源车差速器市场规模为 2020 亿元,亿元,20272027 年增加年增加至至 4949 亿元,年复合增速为亿元,年复合增速为 19%19%。请阅读最后一页免责声明及信息披露 21 图图 2727:2222-2727 年差速器市场规模(亿元)年差速器市场规模(亿元)资料来源:精锻科技公司公告,华经产业研究院,观研报告网,信达证券研发中心测算 3.3 主减速器:受益于电动化、多电机、多档化趋势,市场规模提升明显 电动车动力结构的发展趋势为单电机双电动车动力结构的发展趋势为
63、单电机双/三电机三电机轮边电机轮边电机轮毂电机。轮毂电机。双电机车型需要搭载 2 个主减速器,轮边电机则需要搭载 4 个主减速器,2022 年双电机配套车型占比约为14%,Model Y/3、比亚迪汉/唐等中高端车型均有双电机版本;比亚迪仰望 U8 是国内首个搭载轮边电机的量产车型,标志着技术逐渐走向成熟。随着多电机车型渗透率逐渐提高,有望随着多电机车型渗透率逐渐提高,有望推动推动主主减速器销量增长。减速器销量增长。图图 2828:双电机车型布置双电机车型布置 图图 2929:轮边电机车型布置轮边电机车型布置 资料来源:杨复钰等电动汽车双电机耦合驱动系统发展与趋势,信达证券研发中心 资料来源:
64、信达证券研发中心 多多档减速器档减速器有望成为有望成为未来发展方向。未来发展方向。与主流的单挡减速器相比,两档减速器在性能、成本和舒适性方面均具有一定优势。(1 1)性能)性能:两档减速器可以提升电机工作效率、降低对电机的性能要求,还可以使电动车具有更高的最高车速和加速性能;(2 2)成本)成本:采用两档减速器虽然会使减速器成本增加,但可以降低电机成本和电池成本,从而降低电动车全生命周期成本,此外还可以通过降低电耗来提升电动车的续航能力;(3 3)舒适性)舒适性:两挡减速器通过在高车速时降低电机的工作转速,进而改善整车的 NVH。短期内两档减速器有望进一步提升短期内两档减速器有望进一步提升01
65、02030405060708020222023E2024E2025E2026E2027E燃油车差速器新能源车差速器 请阅读最后一页免责声明及信息披露 22 市占率,中长期来看,部分高端电动车减速器尤其是插电混动可能会向三挡或者四挡方向发市占率,中长期来看,部分高端电动车减速器尤其是插电混动可能会向三挡或者四挡方向发展。展。图图 3030:单级变速器与两挡变速器爬坡度对比单级变速器与两挡变速器爬坡度对比 图图 3131:单级变速器与两挡变速器百公里加速度对比单级变速器与两挡变速器百公里加速度对比 资料来源:员汝娜 采用单级减速器和两挡变速器的纯电动汽车性能对比研究,信达证券研发中心 资料来源:员
66、汝娜 采用单级减速器和两挡变速器的纯电动汽车性能对比研究,信达证券研发中心 新能源车对齿轮的精度及强度要求更高,并且主减速器是纯电动车唯一改变传动比的部件,因此新能源车主减速器的单价在 800-1500 元,远高于传统燃油车。新能源车减速器市场空新能源车减速器市场空间较大,我们预计间较大,我们预计 2222 年年为为 6363 亿元,亿元,2727 年有望提升至年有望提升至 152152 亿元,复合增速亿元,复合增速达达 19%19%。图图 3232:2222-2727 年年主减速器主减速器市场规模(亿元)市场规模(亿元)资料来源:智研咨询,中马传动公告,观研报告网,信达证券研发中心测算 3.
67、4 机器人减速器:增量市场,需求广阔 减速器是机器人的核心零部件,主要作用为放大扭矩、运动控制、反作用力平衡等。减速器是机器人的核心零部件,主要作用为放大扭矩、运动控制、反作用力平衡等。1 1)放)放大扭矩大扭矩:机器人的电机通常提供高速低扭矩的输出,但机器人在执行任务时需要较大的扭矩来克服摩擦、惯性和外部负载,减速器将电机的扭矩放大。2 2)运动控制)运动控制:减速器能够使机器人更精确地控制运动,实现复杂的轨迹和位置要求。3 3)反作用力平衡)反作用力平衡:减速器可以平衡0204060800023E2024E2025E2026E2027E燃油车主减
68、速器新能源车主减速器 请阅读最后一页免责声明及信息披露 23 由于惯性和负载形成的反作用力。图图 3333:机器人减速器示意图机器人减速器示意图 资料来源:搜狐,技成培训网,信达证券研发中心 减速器是连接动力源和执行机构的中间机构,具有匹配转速和传递转矩的作用。减速器是连接动力源和执行机构的中间机构,具有匹配转速和传递转矩的作用。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。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 RV 减速器、谐波减速器、摆线针
69、轮行星减速器、精密行星减速器等。RVRV 减速器负载大,主要用于工业机器减速器负载大,主要用于工业机器人人;行星减速器;行星减速器负载和精密度适中,价格较低负载和精密度适中,价格较低,主要用于人形机器人;谐波减速器体积小、,主要用于人形机器人;谐波减速器体积小、传动比高、精密度高,同时用于工业机器人和人形机器人。传动比高、精密度高,同时用于工业机器人和人形机器人。表表 7 7:三三种类型减速器特点种类型减速器特点 项目项目 RVRV 减速器减速器 谐波减速器谐波减速器 行星减速器行星减速器 组成结构 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 由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生
70、径向变形的波发生器 三个行星轮围绕一个太阳轮旋转的减速器 产品性能 大体积、高负载能力和高刚度 体积小、传动比高、精密度高 结构紧凑,用于低转速大扭矩传动设备 应用场景 多关节机器人机座、大臂、肩部等重负载位置 机器人小臂、腕部、手部 机器人手部、机器狗 终端领域 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 3C、半导体、食品、医疗等行业中通常使用由谐波机器人组成的 30KG 负载以下的机器人 应用于机械设备、石油天然气、矿山冶金、轨道交通等产业 资料来源:绿的谐波招股书,深圳维动自动化设备,行星减速机川铭精工,信达证券研发中心 减速器是机器人价值量最高的零部件之一,
71、占工业机器人成本的减速器是机器人价值量最高的零部件之一,占工业机器人成本的 35%35%,在人形机器人上也有,在人形机器人上也有广泛应用。广泛应用。请阅读最后一页免责声明及信息披露 24 图图 3434:中国工业机器人成本构成中国工业机器人成本构成 资料来源:深圳市电子商会,中商产业研究院,信达证券研发中心 我们预计全球机器人减速器市场规模由我们预计全球机器人减速器市场规模由 2222 年的年的 105105 亿元增加至亿元增加至 2727 年的年的 3 30404 亿元,年复合亿元,年复合增速为增速为 2 23 3.7.7%,受益于人形机器人的发力,谐波与行星减速器规模增速较快。,受益于人形
72、机器人的发力,谐波与行星减速器规模增速较快。表表 8 8:2 202022 2-20202 27 7 年年全球机器人减速器全球机器人减速器市场规模预测市场规模预测 20222022E E 2023E2023E 2024E2024E 2 2025E025E 2 2026E026E 2022027 7E E 机器人销量(万台)工业机器人 57 71 86 101 116 130 人型机器人 0.005 0.05 2.5 6 15 工业机器人减速器用量(个)RV 减速器 4.5 4.6 4.7 4.8 4.8 5.0 谐波减速器 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 人形机器人减速器用量(
73、个)谐波减速器 14 14 14 14 14 14 行星减速器 12 12 12 12 12 12 减速器销量(万套)RV 减速器 257 328 402 484 557 650 谐波减速器 234 299 368 479 606 808 行星减速器 0 1 30 72 180 单套减速器齿轮价格(元)RV 减速器 3000 3000 3000 3000 3000 3000 谐波减速器 1200 1200 1200 1200 1200 1200 行星减速器 700 700 700 700 700 700 减速器市场规模(亿元)RV 减速器 77 98 121 145 167 195 谐波减速器
74、 28 36 44 57 73 97 行星减速器 0 0 2 5 13 合计合计 105 105 134 134 165 165 205 205 245 245 304 304 资料来源:中商产业研究院,绿的谐波公告,宁波慈星官网,科创板日报,机器人大讲堂,信达证券研发中心 四、重点公司介绍 4.1 双环传动:国内领先的专业齿轮产品制造商和服务商 35%25%15%10%15%减速器伺服系统本体控制器其他 请阅读最后一页免责声明及信息披露 25 专注研发和制造齿轮及其组件四十余年。专注研发和制造齿轮及其组件四十余年。双环传动创建于 2005 年,产品涵盖传统汽车、新能源汽车、轨道交通、非道路机
75、械、工业机器人等多个领域,业务遍布全球,成为包括采埃孚、康明斯、卡特彼勒以及上汽、一汽等国内外知名企业的供应商,世界 500 强客户销售占比 60%以上。主持国家 863 计划,获得国家科技进步二等奖;掌握齿轮核心工艺,精度达到世界一流水平。工业机器人关节(RV 减速器)完成创新研发并向产业化转型,成为国产机器人市场领军品牌,新能源汽车齿轮覆盖中国一半市场。图图 3535:双环双环 2012017 7-20222022 年年收入收入(亿元)(亿元)及增速及增速(%)图图 3636:双环双环 2012017 7-20222022 年年归母净利润归母净利润(亿元)(亿元)及增速及增速(%)资料来源
76、:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 4.2 精锻科技:业内领先的精锻齿轮供应商 业内领先的精锻齿轮供应商。业内领先的精锻齿轮供应商。精锻科技成立于 1992 年,2011 年在深交所创业板上市,是一家具有自主创新能力、拥有自主知识产权、掌握先进的齿轮模具设计开发与制造核心技术、采用冷温热精密锻造成形技术、专业化制造汽车齿轮的高新技术企业。公司主营业务为汽车差速器锥齿轮、新能源汽车用电机轴和差速器总成、汽车变速器结合齿齿轮、汽车变速器轴类件、EDL(电子差速锁齿轮)等,是行业领先的精锻齿轮供应商,其中轿车精锻齿轮、结合齿齿轮、EDL 齿轮等产销量位居行业前列。图图
77、 3737:精锻精锻 2012017 7-20222022 年年收入收入(亿元)(亿元)及增速及增速(%)图图 3838:精锻精锻 2012017 7-20222022 年年归母净利润归母净利润(亿元)(亿元)及增速及增速(%)资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 0%10%20%30%40%50%60%70%80%0070802002020212022营业收入同比-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%-2-7200212022归母净利
78、润同比-20%0%20%40%60%80%100%-20246802002020212022营业收入同比-40%-20%0%20%40%60%-2-0212022归母净利润同比 请阅读最后一页免责声明及信息披露 26 4.3 豪能股份:国内领先的同步器龙头,积极开拓新能源车产品 在汽车零部件行业深耕数十年,集产品设计、研发、制造和销售于一体。在汽车零部件行业深耕数十年,集产品设计、研发、制造和销售于一体。豪能股份是一家主营汽车零部件的国家高新技术企业,专业从事汽车传动系统零部件的研发、生产和销售。公司成立于
79、 2006 年,并于 2017 年在上海证券交易所上市。公司旗下有泸州长江机械有限公司、重庆豪能兴富同步器有限公司、泸州豪能传动技术有限公司、重庆青竹机械制造有限公司等子公司,分布于成都、泸州和重庆。公司员工总数约 2200 人,建有省级技术中心、工程技术研究中心和国家认可实验室。经过多年发展,已建成一支具有丰富经验的技术研发团队,在原材料铜合金制造、模具设计制造、精密锻造、高精度切削加工、热处理、喷钼处理、摩擦材料粘附技术等全工艺过程都拥有自己的核心技术,在国内同行业中处于领先水平。图图 3939:豪能豪能 2012017 7-20222022 年年收入收入(亿元)(亿元)及增速及增速(%)
80、图图 4040:豪能豪能 2012017 7-20222022 年年归母净利润归母净利润(亿元)(亿元)及增速及增速(%)资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 4.4 蓝黛科技:专业动力传动部件供应商 动力传动业务和触摸屏及触控显示模组业务双主业协同发展动力传动业务和触摸屏及触控显示模组业务双主业协同发展。蓝黛科技前身为重庆市蓝黛实业有限公司,成立于 1996 年 5 月,2015 年在深上市。2019 年,公司完成收购台冠科技89.7%股权,台冠科技成为公司控股子公司,从原有的动力传动业务转变成动力传动业务和触摸屏及触控显示模组业务双主业协同发展模式。在
81、动力传动业务方面,公司拥有较强的核心竞争力,传动事业部服务的客户包括丰田汽车、大众、法雷奥西门子、日电产、博格华纳、比亚迪、上汽集团、一汽、法士特伊顿、吉利、广汽、蔚来等国内外知名动力传动部件供应商。在触摸屏显示方面,台冠科技一直将全球领域厂商作为重点开拓客户,现已成为广达电脑、仁宝工业、京东方、华勤通讯、GIS 等行业内知名企业的供应商,产品应用于国际知名品牌电子产品,如亚马逊、联想平板、宏基笔记本等。-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%-2024687200212022营业收入同比-30%-20%-10%0%10%20%3
82、0%40%50%-3-2-200212022归母净利润同比 请阅读最后一页免责声明及信息披露 27 图图 4141:蓝黛蓝黛 2012017 7-20222022 年年收入收入(亿元)(亿元)及增速及增速(%)图图 4242:蓝黛蓝黛 2012017 7-20222022 年年归母净利润归母净利润(亿元)(亿元)资料来源:Wind,信达证券研发中心 资料来源:Wind,信达证券研发中心 五、风险提示 1)汽车销量不及预期:汽车为齿轮的重要下游应用领域,若汽车销量不及预期可能会对齿轮行业产生不利影响。2)机器人销量不及预期:机器人为齿轮的重要下游应用领
83、域,若机器人销量不及预期可能会对齿轮行业产生不利影响。3)产品研发不及预期:若齿轮下游应用领域的机器人、汽车产品研发不及预期,可能会对行业产生不利影响。4)行业竞争加剧:若齿轮产品竞争加剧,可能会对行业产生不利影响。5)原材料价格波动:原材料价格波动可能会对行业产生不利影响。-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%-20-50602002020212022营业收入同比-2-0212022归母净利润 请阅读最后一页免责声明及信息披露 28 研究团队简介研究团队简介 陆嘉敏,信达证券汽车行业
84、首席分析师,上海交通大学机械工程学士&车辆工程硕士,曾就职于天风证券,2018 年金牛奖第1 名、2020 年新财富第 2 名、2020 新浪金麒麟第 4 名团队核心成员。4 年汽车行业研究经验,擅长自上而下挖掘投资机会。汽车产业链全覆盖,重点挖掘特斯拉产业链、智能汽车、自主品牌等领域机会。王欢,信达证券汽车行业研究员,吉林大学汽车服务工程学士、上海外国语大学金融硕士。曾就职于丰田汽车技术中心和华金证券,一年车企工作经验+两年汽车行业研究经验。主要覆盖整车、特斯拉产业链、电动智能化等相关领域。曹子杰,信达证券汽车行业研究助理,北京理工大学经济学硕士、工学学士,主要覆盖长安汽车、线控底盘、一体压
85、铸、两轮车、座椅等。丁泓婧,墨尔本大学金融硕士,主要覆盖智能座舱、电动化、整车等领域。请阅读最后一页免责声明及信息披露 29 分析师声明分析师声明 负责本报告全部或部分内容的每一位分析师在此申明,本人具有证券投资咨询执业资格,并在中国证券业协会注册登记为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告;本报告所表述的所有观点准确反映了分析师本人的研究观点;本人薪酬的任何组成部分不曾与,不与,也将不会与本报告中的具体分析意见或观点直接或间接相关。免责声明免责声明 信达证券股份有限公司(以下简称“信达证券”)具有中国证监会批复的证券投资咨询业务资格。本报告由信达证券制作并发布。本报告是针对与信
86、达证券签署服务协议的签约客户的专属研究产品,为该类客户进行投资决策时提供辅助和参考,双方对权利与义务均有严格约定。本报告仅提供给上述特定客户,并不面向公众发布。信达证券不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。客户应当认识到有关本报告的电话、短信、邮件提示仅为研究观点的简要沟通,对本报告的参考使用须以本报告的完整版本为准。本报告是基于信达证券认为可靠的已公开信息编制,但信达证券不保证所载信息的准确性和完整性。本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告最初出具日的观点和判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会出现不同程度的波动,涉及证券或投资标的的历史表现不应作为日后表现的
87、保证。在不同时期,或因使用不同假设和标准,采用不同观点和分析方法,致使信达证券发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告,对此信达证券可不发出特别通知。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议,也没有考虑到客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况,若有必要应寻求专家意见。本报告所载的资料、工具、意见及推测仅供参考,并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人做出邀请。在法律允许的情况下,信达证券或其关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能会为这些公司正在提供或争取提供投资银行业
88、务服务。本报告版权仅为信达证券所有。未经信达证券书面同意,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发布、转发或引用本报告的任何部分。若信达证券以外的机构向其客户发放本报告,则由该机构独自为此发送行为负责,信达证券对此等行为不承担任何责任。本报告同时不构成信达证券向发送本报告的机构之客户提供的投资建议。如未经信达证券授权,私自转载或者转发本报告,所引起的一切后果及法律责任由私自转载或转发者承担。信达证券将保留随时追究其法律责任的权利。评级说明评级说明 风险提示风险提示 证券市场是一个风险无时不在的市场。投资者在进行证券交易时存在赢利的可能,也存在亏损的风险。建议投资者应当充分深入地了解证券市场蕴
89、含的各项风险并谨慎行事。本报告中所述证券不一定能在所有的国家和地区向所有类型的投资者销售,投资者应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求,必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专业顾问的意见。在任何情况下,信达证券不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任,投资者需自行承担风险。投资建议的比较标准投资建议的比较标准 股票投资评级股票投资评级 行业投资评级行业投资评级 本报告采用的基准指数:沪深 300指数(以下简称基准);时间段:报告发布之日起 6 个月内。买入:买入:股价相对强于基准 20以上;看好:看好:行业指数超越基准;增持:增持:股价相对强于基准 520;中性:中性:行业指数与基准基本持平;持有:持有:股价相对基准波动在5%之间;看淡:看淡:行业指数弱于基准。卖出:卖出:股价相对弱于基准 5以下。