《机械设备行业人形机器人深度二:TESLA BOT硬件拆解-220704(30页).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械设备行业人形机器人深度二:TESLA BOT硬件拆解-220704(30页).pdf(30页珍藏版)》请在三个皮匠报告上搜索。
1、 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报告 | 行业深度 2022 年 07 月 04 日 机械设备机械设备 人形机器人深度二:人形机器人深度二:TESLA BOT 硬件拆解硬件拆解 新纪元开启,新纪元开启,特斯拉人形机器人特斯拉人形机器人有望有望引领引领万亿级蓝海市场万亿级蓝海市场。 人形机器人更被誉为机器人皇冠上的明珠。在所有机器人的研发中,人形机器人的挑战难度是业界公认最高的。近日,特斯拉首席执行官马斯克在推特上称,特斯拉可能在几个月内推出能够运转的人形机器人原型, 他为此将这家电动汽车制造商的第二个人工智能日推迟到 9 月 30 日。Tesla Bot 可能是 2
2、022 年最重要的产品开发项目,第一版有望在 2023 年投入生产,其将用来填补劳动力缺口。从公布的参数看,Optimus 身高 1.72m,重量 57kg,负载 20kg(手臂附加 5kg),行走速度 2m/s,其运用了特斯拉最先进的 AI 技术,并基于视觉神经网络神经系统预测能力的自动驾驶技术驱动,其大脑是算力极强的DOJO D1 超级计算芯片,Optimus 机器人的推出,代表着特斯拉在人工智能上迈出了一大步,具备极强的标杆带头作用,将为机器人产业链带来重大发展机遇。 考虑到特斯拉汽车在中国售价最低为 30 万元左右, 预计 Optimus机器人的单体价格大体将位于 17-30 万元之间
3、。根据国际劳工组织数据,2021 年全球劳动人口总数约 34.5 亿人, 假设其中约 11.6%的劳动者被机器人取代, 按价格 25 万元计算, 全球人形机器人市场空间可达 100 万亿级别。 核心零部件成本占核心零部件成本占比超比超 70%,机器代人浪潮下相关产业链有望持续受益。,机器代人浪潮下相关产业链有望持续受益。机器人产业链的上游主要为零部件供应商, 核心零部件为伺服系统、 减速器、控制系统等;产业链的中游为机器人本体提供商与集成供应商,主要负责机器人本体的生产, 并根据不同的应有场景和用途进行有针对性地系统集成和软件二次开发。 下游包括工业应用与服务应用, 工业应用主要为汽车、 电子
4、、金属加工等产业,服务应用范围较广,主要从事维护保养、修理、运输、清洁、 保安、 救援、监护等工作。其中上游核心零部机器人产业链的核心环节,以工业机器人为例, 按成本拆分, 减速器/伺服系统/控制系统/本体制造分别占机器人成本的 35%/25%/10%/15%,其中核心零部件成本合计约 70%,从目前特斯拉公布的应用范围来看,人形机器人为服务机器人的技术升级,涉及到自动驾驶、视觉导航、传感器技术等多种技术融合,机械产业链方面主要涉及到伺服电机、减速机、控制系统、驱动器与机器视觉等方面,我们认为, 特斯拉人形机器人推出有望加速机器代人浪潮来袭, 上游核心零部件、机器视觉等相关产业链有望直接受益。
5、 重点公司推荐重点公司推荐:我们认为,特斯拉人形机器人推出具备极强标杆意义,从产业链角度出发,我们建议重点关注:1)三花智控:特斯拉热管理系统稳定供应商,后续有望深度合作;2)中科三环:全球高性能钕铁硼顶级供应商之一,稀土永磁电机渗透率提升下公司有望持续受益;3)双环传动:国内RV 减速机头部玩家;4)绿的谐波:国内谐波减速就领跑者,持续受益于国产替代;5)江苏雷利:中高端微特电机领军企业,外延并购切入高景气赛道;6)鸣志电器:混合式步进电机龙头,打造系统级运动控制解决方案供应商。 风险提示风险提示:特斯拉人形机器人延迟发布风险;销量不达预期、经济下行超预期 增持增持(维持维持) 行业行业走势
6、走势 作者作者 分析师分析师 刘高畅刘高畅 执业证书编号:S0680518090001 邮箱: 研究助理研究助理 张一鸣张一鸣 执业证书编号:S0680122020010 邮箱: 研究助理研究助理 欧阳蕤欧阳蕤 执业证书编号:S0680121120007 邮箱: 相关研究相关研究 1、 机械设备:特斯拉人形机器人即将推出,相关产业链有望持续受益2022-06-21 2、 机械设备: 锂电设备仍存在板块性机会, 重视估值、业绩的匹配性2022-01-16 3、 机械设备:锂电设备景气无忧,聚焦估值合理性公司2022-01-09 -32%-16%0%16%32%-112022
7、-032022-07机械设备沪深300 2022 年 07 月 04 日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 内容目录内容目录 一、破晓时分,特斯拉人型机器人引领万亿级市场 . 4 1.1 Tesla Bot 有望引领行业风潮,AI 新纪元或将开启 . 4 1.2 人形机器人是终极目标,万亿蓝海市场驱动国内外厂商推陈出新 . 6 二、核心零部件是机器人的关键,相关产业链有望持续受益. 10 2.1 机器人产业链拆解:核心零部件占整机成本 70% . 10 2.2 机器人用减速机需求巨大,行业成长动力充足 . 11 2.3 伺服系统:机器人的动力系统,工业领域市场规模近 3
8、00 亿元 . 16 2.4 控制系统:机器人的“大脑” . 19 三、重点公司推荐. 20 3.1 三花智控:热管理龙头,特斯拉稳定供应商 . 20 3.2 中科三环:打造全球高端钕铁硼顶级供应商 . 21 3.3 双环传动:汽车齿轮龙头,国内 RV 减速机舵手 . 23 3.4 绿的谐波:国内谐波减速机龙头 . 24 3.5 江苏雷利:中高端微特电机领军企业,外延并购切入高景气赛道 . 26 3.6 鸣志电器:混合式步进电机龙头,打造系统级运动控制解决方案供应商 . 27 风险提示 . 28 图表目录图表目录 图表 1:Tesla Bot 参数展示 . 4 图表 2:Tesla Bot 硬
9、件配置 . 5 图表 3:Tesla D1 超级芯片参数展示 . 6 图表 4:人形机器人传感器展示及分布 . 7 图表 5:世界上第一台人形机器人“Televox” . 8 图表 6: 早稻田大学的 WABOT 机器人 . 8 图表 7:国内第一台人形机器人“先行者”. 8 图表 8:波士顿动力机器狗 SpotMini . 9 图表 9:波士顿动力人形机器人 Atlas . 9 图表 10:优必选(下)和北京钢铁侠科技(上)人形机器人产品展示 . 9 图表 11:Optimus 单体回本时间预测 . 10 图表 12:人形机器人全球市场空间预测 . 10 图表 13:机器人产业链全景图 .
10、11 图表 14:工业机器人核心零部件成本占比约 70% . 11 图表 15:服务机器人除关键硬件外,算法、软件等价值量也较高 . 11 图表 16:工业机器人减速机用量(万台) . 12 图表 17:工业机器人减速机市场格局 . 12 图表 18:谐波减速器与 RV 减速器对比 . 12 图表 19:谐波减速器构成 . 13 图表 20:谐波减速机应用占比 . 13 图表 21:中国谐波减速机市场规模及预测(亿元) . 13 图表 22:协作机器人国产化率较高,Top5 中除优傲外均为内资品牌 . 14 图表 23:人体关节数量与人形机器人对应减速器类型 . 14 jXjWpWaU8ZdY
11、oXuWrU7NdNbRpNpPmOtRlOpPqPiNqQsP7NnNuNMYrMtRxNmNtP 2022 年 07 月 04 日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 24:中国谐波减速机市场份额(2020 年) . 15 图表 25:RV 减速器构成 . 15 图表 26:中国 RV 减速机市场规模 . 16 图表 27:2021 年 RV 国内市场竞争格局 . 16 图表 28:伺服系统组成 . 16 图表 29:伺服电机产业链 . 17 图表 30:步进电机结构图 . 17 图表 31:伺服电机结构图 . 17 图表 32:步进电机和伺服电机的性能差异 .
12、 17 图表 33:中国伺服系统市场规模 . 18 图表 34:2020 年中国伺服系统主要供应商市场份额 . 18 图表 35:运动控制系统构成 . 19 图表 36:工业机器人控制器市场规模 . 19 图表 37:中国工业机器人控制供应商市场份额 . 20 图表 38:公司营收及利润稳步增长(亿元) . 20 图表 39:公司汽车业务占比持续提升 . 20 图表 40:公司盈利能力小幅波动 . 21 图表 41:高研发投入保持竞争优势 . 21 图表 42:Model Y 热泵系统 . 21 图表 43:烧结钕铁硼综合性能优异 . 22 图表 44:中科三环注重上游资源以及稀土磁材加工产能
13、布局,行业积淀深厚 . 23 图表 45:中科三环成立以来 30 余年,持续自主创新、内生增长,逐步成长为全球高端钕铁硼磁材龙头供应商 . 23 图表 46:公司市场布局覆盖范围广阔 . 24 图表 47:公司业绩逐步释放(亿元) . 24 图表 48:减速机业务持续放量(亿元) . 24 图表 49:中国谐波减速机市场份额(2020 年) . 25 图表 50:公司营收保持稳定增长(亿元) . 25 图表 51:2021 年公司收入中机器人领域贡献较大 . 25 图表 52:毛利率始终保持较高水平 . 26 图表 53:费用率持续保持稳定 . 26 图表 54:江苏雷利营业收入(亿元) .
14、26 图表 55:江苏雷利归母净利润及增速(亿元) . 26 图表 56:江苏雷利业务结构 . 27 图表 57:江苏雷利综合毛利率及各产品毛利率 . 27 图表 58:鸣志电器营业收入(亿元) . 27 图表 59:鸣志电器归母净利润(亿元) . 27 图表 60:鸣志电器业务结构 . 28 图表 61:鸣志电器综合毛利率及分产品毛利率 . 28 图表 62:公司海外业务占比在 40%-45%之间 . 28 2022 年 07 月 04 日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 一、一、破晓时分,特斯拉人型机器人引领万亿破晓时分,特斯拉人型机器人引领万亿级级市场市场 1.
15、1 Tesla Bot 有望引领行业风潮有望引领行业风潮,AI 新纪元或将开启新纪元或将开启 特斯拉特斯拉 Bot 原型机预计原型机预计 9 月月 30 日发布日发布。马斯克在特斯拉年度的 AI 开放日上,首次公开展示了双足类人机器人 Optimus(擎天柱)的想法,并预计会在 2022 年完成,第一版可在 2023 年投入生产,近日,其又在推特上表示预计在 9 月 30 日的特斯拉第二个人工智能日(AI Day)发布产品。根据此前公布的参数,特斯拉的 Optimus 擎天柱身高 5英尺、体重 125 磅,行走速度为每小时 5 公里,最多可提 45 磅的物品,这款机器人运用了特斯拉最先进的 A
16、I 技术, 基于特斯拉在自动驾驶领域的技术积累进行开发, 被称为是 2022 年最重要的产品开发项目,甚至可能比汽车业务更重要。实际上,根据艾隆马斯克的说法,拥有智能驾驶功能的汽车正像是一种“有轮子的半智能机器人” 。 图表 1:Tesla Bot 参数展示 资料来源:特斯拉,国盛证券研究所 特斯拉人形机器人主要配置:特斯拉人形机器人主要配置: 身高 5 尺 8 寸(约 1.73 米) ,头部带有显示屏,用以展示信息 采用 Autopilot 的摄像头作为视觉感知传感器,共八个摄像头 采用 FSDComputer 作为计算核心 脖子、胳膊、手、腿、躯干累计搭载了 40 个机电传动器 搭载多相机
17、神经网络、基于神经网络的规化、自动标记、算法训练等 以轻量材料打造,最高时速达 5 英里/小时 2022 年 07 月 04 日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 2:Tesla Bot 硬件配置 资料来源:特斯拉,国盛证券研究所 基基于特斯拉自动驾驶技术,于特斯拉自动驾驶技术,自研芯片和提供算力的自研芯片和提供算力的 FSD 硬件是核心硬件是核心。根据马斯克的说法, 想要解决自动驾驶问题, 需要先解决真实世界的人工智能, 因此从产品的角度来看,在人形机器人上,其运用了特斯拉最先进的 AI 技术也不足为奇。Tesla Bot 基于视觉神经网络神经系统预测能力的自动
18、驾驶技术, 并配备了算力极强的 DOJO D1 超级计算芯片,加上其有望配备大众所期待的 FSD Chip 2.0 硬件驱动,实际上,Tesla Bot 的发布更多展现出特斯拉已经成为了一家由“自研芯片+自研算法”驱动的人工智能公司。 2022 年 07 月 04 日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 3:Tesla D1 超级芯片参数展示 资料来源:特斯拉,国盛证券研究所 1.2 人形人形机器人是终极目标,万亿蓝海市场机器人是终极目标,万亿蓝海市场驱动国内外厂商推陈出新驱动国内外厂商推陈出新 机器人常被各国视作衡量国家创新水平、产业能力的标志,人形机器人更被誉为
19、机器人机器人常被各国视作衡量国家创新水平、产业能力的标志,人形机器人更被誉为机器人皇冠上的明珠。皇冠上的明珠。在所有机器人的研发中,人形机器人的挑战难度是业界公认最高的。人形机器人是机器人内置为形体类似人类,设计的目的是为了与人工工具和环境交互,通常,类人机器人具有躯干,头部,两条手臂和两条腿,部分类人机器人可能仅对身体的一部分建模。机器人的基础三大要素包括规划、控制和感测,对于人形机器人而言,这三种要素所对应的装置要求非常高,如对于感测(传感器)来说,人类通过耳石和半圆形的耳道保持平衡和方向,并通过本体感受(例如触摸,肌肉伸展,肢体位置)来定向,但人形机器人需使用加速度计来测量加速度,倾斜传
20、感器测量倾斜度,放置在机器人手脚上的力传感器,用于测量与环境的接触力,位置传感器指示实际位置,触觉传感器还提供有关在机器人和其他物体之间传递的力和扭矩的信息,视觉传感器人类的眼睛最相似,大多数人形机器人将 CCD 相机用作视觉传感器,声音传感器则是使机器人能够听到语音和环境声音,麦克风通常用于此任务。 2022 年 07 月 04 日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 4:人形机器人传感器展示及分布 资料来源:百度百科,国盛证券研究所 15 世纪末至今,人形机器人研究从未停止。世纪末至今,人形机器人研究从未停止。人形机器人的发展历史可以追溯到 15 世纪末的达芬奇
21、时代,那是由达芬奇绘制的一份古老“类人机器人设计草图”一个靠风能和水力驱动的“机器武士” ,由此启发了人类对于研制“人形机器人”的幻想。直到 1927 年,美国西屋公司制造了世界上第一台人形机器人“Televox” ,虽不能走动,但可以抬起接收器以接听电话,并根据接收到的信号通过操作开关来控制简单的过程,此外其还能回答一些问题。Televox 只是一个起点, 随后西屋公司在 1937 年又继续在此基础上制造出“摩托人 Elektro” ,其被认为是真正的第一个类人机器人。Elektro 身高 210厘米,体重超过 120 公斤,能够执行 26 种不同的日常活动,包括醒来,交谈,计数和吸烟。 1
22、961 年, 第一台数字化和可编程的机器人 Unimate 被安装在通用电机装配线上。其成为当今仍在装配线中使用的许多工业机器人的基础。1972 年早稻田大学研制出WABOT-1 机器人,它是世界上第一台全尺寸人形机器人。能够用日语交流,导航房间并抓握和运输物体,后来的 WABOT-2 能够读取乐谱并弹奏电子键盘。我国的第一台人形机器人问世于 2000 年,国防科技大学成功研制了我国第一台仿人型机器人“先行者” ,有一定的语言功能,可以动态步行。 2022 年 07 月 04 日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 5:世界上第一台人形机器人“Televox” 资料
23、来源:优必选科技,国盛证券研究所 图表 6: 早稻田大学的 WABOT 机器人 图表 7:国内第一台人形机器人“先行者” 资料来源:贤集网,国盛证券研究所 资料来源:优必选科技,国盛证券研究所 波士顿动力波士顿动力行业领先行业领先,国内外,国内外众多公司齐头并进。众多公司齐头并进。2000 年本田推出能够跳跃、使用楼梯的人形机器人 ASIMO 后,人形机器人的发展方向逐步成熟,此后 2006 年 Aldebaran Robotics 发布的 Nao 和 2014 年软银推出的 Pepper 在商用社交领域取得成功, 包括学术研究、护理、教育、商业招待等。从技术及产品的成熟来看,波士顿动力是行业
24、内的领导者,2005 年,波士顿动力为美国军队研究设计了四足机器人 BigDog,此后,其又研发出适用于物流场景的 HANDLE,2018 年发布机器狗 SpotMini,能够进行海上油田巡逻和检测,此外其还能进行如船舶故障检查,对碳氢化合物泄漏问题的响应,在紧急情况下协助人类员工撤离,提供海上装置的远程视角等工作,2019 年其展示的最新版本的人形机器人 Atlas 已经具备相当成熟度,能够在有限的空间内完成较为复杂的工作。国内 2022 年 07 月 04 日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 在人形机器人的研发 21 世纪以来已有长足进步,如优必选、钢铁侠科技等公
25、司均推出各自的仿人机器人产品, 2021 年优必选发布了中国首款可商业化的大型双足仿人型服务机器人 Walker X, 身高 130cm, 体重 63kg, 拥有 41 个高性能伺服驱动关节, 面部 160环绕 4.6K 高清双柔性曲面屏,四维灯语体系,具备模块化设计,便捷可拆卸电池,应用场景包括科技展馆、影视综艺、商演活动、政企展厅等。此外,同年 3 月,北京钢铁侠科技中标国家机器人宇航员项目北京控制工程研究所空间仿人智能操控系统,将双足大仿人机器人的应用场景拓展到航天领域,开创了空间机器人这一新品类,其核心产品 ARTROBOT 系列仿人机器人自由度达到 36 个,可以完成行走、舞蹈、倒水
26、等多种任务,已经拥有了高度仿人化的特征,应用场景包括科研教学、智能服务、体育竞技、养老、救援、娱乐陪伴和航空航天等领域。 图表 8:波士顿动力机器狗 SpotMini 图表 9:波士顿动力人形机器人 Atlas 资料来源:波士顿动力,国盛证券研究所 资料来源:波士顿动力,国盛证券研究所 图表 10:优必选(下)和北京钢铁侠科技(上)人形机器人产品展示 资料来源:中国机器人网,优必选科技,国盛证券研究所 特斯拉特斯拉 Optimus 价格有望步入量产级价格有望步入量产级,人形机器人打开全球万亿级蓝海市场人形机器人打开全球万亿级蓝海市场。根据马 2022 年 07 月 04 日 P.10 请仔细阅
27、读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 斯克在 2022 年 4 月的 TED 演讲中透露,Optimus 单价将“不会高得恐怖,或许会比一辆车的价格更低” ,与马斯克对话的主持人 Chris Anderson 以 2.5 万美金左右(约 16.75万人民币)价格为例进行讨论,给出了一个可供参考的价格区间。考虑到特斯拉汽车在中国的售价最低为30万元左右, Optimus机器人的单体价格大体将位于17-30万元之间。这一价格区间相对波士顿机器人显著更低,Optimus 有望进入家务、快递、工业生产等各类消费级与商用级场景。而根据麦肯锡报告预测,到 2030 年全球约 4 亿人的岗位将被自动化机
28、器人替代 (根据国际劳工组织数据, 2021 年全球劳动人口总数约 34.5 亿人,4 亿即代表着预测其中约 11.6%的劳动者被机器人取代) ,按 Optimus 单体价格 25 万元计算, 全球人形机器人市场空间可达 100 万亿级别。 从成本端看, 根据国统局数据, 2021年中国平均年人均工资水平为 10.68 万元,按 Optimus 价格区间 17-30 万元来计算,购买单个 Optimus 机器人回本时间在 1.6-2.8 年,即 2-3 年内便可收回成本,且机器人无需休息,可以长时间进行高强度劳动,用机器人代替人力具备可预见的经济效应。 图表 11:Optimus 单体回本时间
29、预测 Optimus 单体回本时间预测单体回本时间预测 2021 年中国人均工资(万元) 10.68 Optimus 价格区间上限(万元) 30 Optimus 价格区间下限(万元) 17 回本时间上限(年) 2.8 回本时间下限(年) 1.6 资料来源:TED,国家统计局,国盛证券研究所 图表 12:人形机器人全球市场空间预测 人形机器人全球市场空间预测人形机器人全球市场空间预测 被替代的人工数量(亿人) 4 特斯拉机器人单体价格(万元) 25 波士顿动力 SpotMini 价格(万元) 50 人形机器人全球市场空间(万亿元)人形机器人全球市场空间(万亿元) 100 资料来源:麦肯锡,国盛证
30、券研究所 二、核心零部件是机器人的关键,相关产业链有望持续受益二、核心零部件是机器人的关键,相关产业链有望持续受益 2.1 机器人产业链拆解:核心零部件占整机成本机器人产业链拆解:核心零部件占整机成本 70% 机器人核心零部件为伺服电机、减速机、控制系统、驱动器等机器人核心零部件为伺服电机、减速机、控制系统、驱动器等。机器人产业链的上游主要为零部件供应商,核心零部件为伺服系统、减速器、控制系统等;产业链的中游为机器人本体提供商与集成供应商,主要负责机器人本体的生产,并根据不同的应有场景和用途进行有针对性地系统集成和软件二次开发。下游包括工业应用与服务应用,工业应用主要为汽车、电子、金属加工等产
31、业,服务应用范围较广,主要从事维护保养、修理、运输、清洁、保安、救援、监护等工作。从目前特斯拉公布的应用范围来看,人形机器人为服务机器人的技术升级, 涉及到自动驾驶、 视觉导航、 传感器技术等多种技术融合,机械产业链方面主要涉及到机器人的核心零部件(伺服电机、减速机、控制系统、驱动器等)与机器视觉等方面 2022 年 07 月 04 日 P.11 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 13:机器人产业链全景图 资料来源:中商产业研究院,国盛证券研究所绘制 核心零部件占整机成本的核心零部件占整机成本的 70%,机器代人趋势下核心零部件有望直接受益机器代人趋势下核心零部件有望直接
32、受益。从工业机器人的成本拆分来看,伺服系统/控制器/减速器/本体制造分别占机器人整机成本的25%/10%/35%/15%,其中核心零部件成本合计约占整机成本的 70%。而对服务机器人来说,除上游核心零部件外,算法(导航定位算法、识别类算法等) 、智能交互等核心技术模块也将是主要成本,本体制造的价值量占比较低。特斯拉人形机器人将搭载公司的人工智能设备,包括自动驾驶相机(提供机器人视觉) 、自动驾驶计算机(充当大脑和心脏) ,以及其他人工智能算法和工具。我们认为,特斯拉人形机器人 Optimus 的推出具备极强的标杆带头作用,上游核心零部件、机器视觉等环节有望直接受益。 图表 14:工业机器人核心
33、零部件成本占比约 70% 图表 15:服务机器人除关键硬件外,算法、软件等价值量也较高 资料来源:中商产业研究院,国盛证券研究所 资料来源:前瞻产业研究院,国盛证券研究所 2.2 机器人用减速机需求巨大,行业成长动力充足机器人用减速机需求巨大,行业成长动力充足 减速机是工业机器人构成中最为核心的部件,成长潜力巨大。减速机是工业机器人构成中最为核心的部件,成长潜力巨大。精密减速器是连接伺服电机和执行机构的中间装置,通过齿轮啮合将伺服电机的动力传递到执行机构上,起到匹配转速和传递转矩的作用。根据 GGII 数据显示,2021 年中国工业机器人减速器总需求35%25%15%10%15%减速器伺服系统
34、本体控制器其他 2022 年 07 月 04 日 P.12 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 量为 93.11 万台,同比增长 78.06%。其中增量需求 82.41 万台,同比增长 95.05%;存量替换量为 10.70 万台, 同比增长 6.57%。 目前应用于机器人领域的减速器主要有两种:RV 减速器和谐波减速器,RV 减速器传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高,并具有更高的刚性和扭矩承载能力, 一般放置在机器人机座、 大臂、 肩部等重负载的位置,代表性厂商为日本纳博特斯克、 国内双环传动; 谐波减速机具有单极传动比大、 体积小、质量小、运动精度高并能在密闭空间和介质
35、辐射的工况下正常工作的优点,使其在机器人小臂、 腕部、 手部等部位具有较大优势, 代表性厂商为日本哈默纳科、 国内绿的谐波。根据高工机器人的统计,RV 和谐波减速器的使用量约为 65%:35%。 图表 16:工业机器人减速机用量(万台) 图表 17:工业机器人减速机市场格局 资料来源:GGII,国盛证券研究所 资料来源:GGII,国盛证券研究所 图表 18:谐波减速器与 RV 减速器对比 谐波减速器 RV 减速器 产品性能 体积下、传动比高、高精度 体积大、高负载、高刚度 应用场景 机器人小臂、腕部、手部等轻负载 多关节机器人基座、大臂、肩部等高负载 价格区间(元) 1000-5000 500
36、0-8000 资料来源:绿的谐波招股书,国盛证券研究所 2.2.1 谐波减速器:国产化趋势加速,柔性化趋势下协作机器人带来更大市场潜力谐波减速器:国产化趋势加速,柔性化趋势下协作机器人带来更大市场潜力 谐波减速器由波发生器、柔轮和刚轮三大零部件组成。谐波减速器由波发生器、柔轮和刚轮三大零部件组成。它通过柔轮变形产生的周期性波动来实现刚轮轮齿与柔轮轮齿之间的少齿差内啮合,从而完成运动与动力的传递。具体来说,当波发生器装入柔轮内圆时,迫使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状,使其长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内,成为完全啮合状态;而其短轴处两轮轮齿完全不接触,处于脱开状态,当波发生器连续转动时,迫使柔轮不断
37、产生变形并产生了错齿运动,从而实现波发生器与柔轮的运动传递。 11.610.19.010.010.710.232.037.335.242.582.492.502040608000212022E存量需求增量需求60%15%10%5%10%纳博特斯克哈默纳克住友SPINEA其他 2022 年 07 月 04 日 P.13 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 19:谐波减速器构成 资料来源:绿的谐波招股书,国盛证券研究所 多关节和协作机器人占据主要应用市场,预计多关节和协作机器人占据主要应用市场,预计 2025 年年国内国内规模超规模超
38、 30 亿元。亿元。谐波减速机主要适用于轻负载的小臂、腕部等机器人手臂上,此种机器人多应用在 3C、消费等下游领域,因此需求量较大,此外,考虑到前期市场主要以工业机器人为主导,未来几年数控机床等也将加快谐波减速的用量,以此作为精密减速的功效,长期看谐波减速市场规模有望持续增长,预计 2025 年市场过有望超过 30 亿。 图表 20:谐波减速机应用占比 图表 21:中国谐波减速机市场规模及预测(亿元) 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:GGII,国盛证券研究所 协作机器人优点协作机器人优点显著显著,更加适用于中小企业,更加适用于中小企业,渗透率提升背景下谐波减速机有望充分受,渗透率
39、提升背景下谐波减速机有望充分受益益。据埃夫特招股书,以工业机器人四大家族为代表的欧、日系工业机器人,目前仍然主要以汽车工业机器人为主,除 3C 行业外的通用工业,自动化率普遍不高。原因在于汽车和电子制造行业标准化程度较高,属于单件大批量制造,都属于大型制造企业,具有良好的设备运维团队。而除此之外的其他通用工业,通常是量大面广的中小企业,它们的产品一般以小批量,定制化,短周期为特征,没有太多的资金对生产线进行大规模改造,并且对产线的投资回报率更为敏感,传统的工业机器人在中小企业中的渗透率很低,协作机器人的优势有望解决这些痛点。 47.4%42.4%6.2%4.1%多关节机器人协作机器人SCARA
40、机器人AGV及巡检机器人12.611.312.414.916.818.527.501.11.31.82.55.70552002020212022E2025E其他领域工业机器人用 2022 年 07 月 04 日 P.14 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 22:协作机器人国产化率较高,Top5 中除优傲外均为内资品牌 资料来源:MIR,国盛证券研究所 人形机器人关节增多,谐波减速器用量将数量级增长。人形机器人关节增多,谐波减速器用量将数量级增长。从目前工业机器人市场来看,一台六轴机器人总共使用 6 个减速器,其中底座、肩部一般使
41、用 RV 减速器,其余部分一般使用谐波减速器(约 4 个) 。人形机器人关节数量远超普通工业机器人,人体共有 78个已命名关节,其中适用谐波减速器的肘关节、腕关节、指关节、趾关节共有 60 个,因此人形机器人若要实现接近人体的活动自由度,则减速器用量将数量级增长。 图表 23:人体关节数量与人形机器人对应减速器类型 关节 数量 适用减速器类型 肩关节 2 RV 减速器 肘关节 2 谐波减速器 腕关节 2 谐波减速器 髋关节 2 RV/谐波减速器 膝关节 2 RV 减速器 踝关节 2 RV 减速器 指关节 142 谐波减速器 趾关节 142 谐波减速器 其他已命名关节 10 RV/谐波减速器 资
42、料来源:大众养生网,国盛证券研究所 国产替代趋势逐步显现,技术性能逐步收敛。国产替代趋势逐步显现,技术性能逐步收敛。谐波减速机技术较 RV 偏低,因此从技术上看对国产厂商而言更加易于突破,目前国产谐波减速机厂商已经开始进行国产替代,从技术上看,减速比、输出转速、传动精度已经和国外差距收敛明显,仅在传导效率还需提升,2020 年绿的谐波国内市占率超过 20%。 33%30%10%5%5%17%遨博优傲节卡达明大族电机其他 2022 年 07 月 04 日 P.15 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 24:中国谐波减速机市场份额(2020 年) 资料来源:头豹研究院,国盛证券
43、研究所 2.2.2 RV 减速器:国内市场规模超减速器:国内市场规模超 60 亿亿 RV 减速器是工业机器人中应用范围最广泛的精密减速器。减速器是工业机器人中应用范围最广泛的精密减速器。RV 减速器安装于多关节机器人的机座、大臂、肩部等位置,广泛用于拆码垛、工业、物流等重负载(20-500KG)场景。单台工业机器人所需精密减速器中,RV 减速器占比约为 60%-80%。RV 减速器结构复杂,兼具行星减速器和摆线针轮减速器优势,是在传统摆线针轮、行星齿轮传动装置基础上发展起来的传动机构,由一个行星齿轮减速器的前级和一个摆线针轮减速器的后级组成,分为两级减速。 图表 25:RV 减速器构成 资料来
44、源:双环传动官网,国盛证券研究所 预计预计 2025 年国内市场规模超年国内市场规模超 60 亿,日系主导下国内品牌逐步崛起。亿,日系主导下国内品牌逐步崛起。工业机器人中,多关节机器人负载较大, 驱动精确性要求高, 通常在对应关节处需要配套 1 个伺服电机+1 个的减速器实现驱动,单个机器人 RV 减速器需求量为 4-5 个。考虑 RV 减速器使用期间作为传动、承重部件,磨损不可避免,其使用寿命通常在 4-5 年左右,伴随工业机器人市场增长,存量替换需求同步提升,RV 减速机市场规模有望持续增长,根据MIR 数据,2021 年国内 RV 减速机市场规模 42.95 亿元,预计 2025 年中国
45、 RV 减速器市场规模达 65.53 亿元。从市场份额看,由于 RV 减速器构型复杂,长期以来全球市场格局高度集中,纳博特斯克占据全球 70%以上市场份额。近年来,伴随国产 RV 减速器的发展,纳博特斯克在中国的市场份额已低于全球水平,并呈降低趋势,根据高工机器人数据,2021 年双环传动为国内市场份额仅次于纳博特斯克的 RV 减速器供应商。 48%22%8%7%15%哈默纳克绿的谐波新宝来福其他 2022 年 07 月 04 日 P.16 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 26:中国 RV 减速机市场规模 图表 27:2021 年 RV 国内市场竞争格局 资料来源:MI
46、R,国盛证券研究所 资料来源:GGII,国盛证券研究所 2.3 伺服系统:机器人的动力系统,工业领域市场规模近伺服系统:机器人的动力系统,工业领域市场规模近 300 亿元亿元 伺服系统是能精确控制执行机构的自动控制系统,主要由伺服驱动器、伺服电机和编码伺服系统是能精确控制执行机构的自动控制系统,主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成。器组成。使伺服系统是使物体的位置、方位、状态等输出量,随着输入量的任意变化而变化的自动控制系统,是工业自动化的关键零部件,是实现精准定位、精准运动的必要途径。伺服系统主要由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成,编码器通常嵌入于伺服电机。 伺服系统由伺服驱动器发出信号给
47、伺服电机驱动其转动,同时编码器将伺服电机的运动参数反馈给伺服驱动器,伺服驱动器再对信号进行汇总、分析、修正。整个工作过程通过闭环方式精确控制执行机构的位置、速度、转矩等输出变量。 图表 28:伺服系统组成 资料来源:禾川科技招股书,国盛证券研究所 稀土磁材为重要原材料,下游应用稀土磁材为重要原材料,下游应用覆盖覆盖广泛广泛。伺服电机产业链涉及稀土磁材、电子原器件、伺服系统制造、机器人等。上游来看,伺服电机行业的上游主要是稀土磁材和电子零部件等其他材料,稀土磁材是伺服电机制造过程中必需的重要原材料。中游来看,除伺服电机制造以外,伺服系统还包括伺服驱动器制造以及数控系统研发等环节。下游来看, 伺服
48、电机可以广泛应用于医疗器械、 机器人制造、 汽车制造和工业装备制造等领域,具备广阔的应用前景。 0%5%10%15%20%25%0070202020212022E2023E2024E2025E市场规模yoy53%14%5%4%4%3%3%2%12%纳博特斯克双环住友飞马中大力德南通振康智同秦川其他 2022 年 07 月 04 日 P.17 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 29:伺服电机产业链 资料来源:前瞻产业研究院,国盛证券研究所 伺服电机在控制精度、过载能力、速度响应等方面均优于步进电机伺服电机在控制精度、过载能力、速度响应等方面均优于步进电
49、机,更适用于通用自动,更适用于通用自动化和机器人领域化和机器人领域。在数字控制的发展趋势下,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲和方向信号) ,但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。伺服电机原有的控制系统上增加了一个闭环,通过实时的闭环信号反馈来调整,实现更精密的控制。综合来讲,伺服电机在许多性能方面都优于步进电机,更适用于工业自动化、机器人等领域,但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。 图表 30:步进电机结构图 图表 31:伺服电机结构图 资料来源:鸣志电器官网,国盛证券研究所 资料来源:鸣志电器官网,国盛证
50、券研究所 图表 32:步进电机和伺服电机的性能差异 项目 步进电机 伺服电机 控制精度 0.361.8 0.036 低频特性 低速时易出现低频振动现象 运转平稳,低速时不会出现振动现象 矩频特性 输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降 恒力矩输出 过载能力 不具有过载能力 具有较强的过载能力 运行性能 开环控制,启动频率过高或负载过大易出现失步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象 闭环控制,一般不会出现失步或过冲的现象 速度响应性能(静止到工作转速) 200400ms 10ms 资料来源:鸣志电器官网,国盛证券研究所 2022 年 07 月 04 日 P.18 请仔细阅读本
51、报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 伺服系统市场规模近伺服系统市场规模近 300 亿元,亿元, 由由工业自动化驱动保持高速增长。工业自动化驱动保持高速增长。 根据中商产业研究院统计,2017-2021 年中国伺服系统由 97 亿元上升至 224 亿元,CAGR 为 23.3%,增速较快。从长期来看,中国人口红利消退,人力成本逐渐上升,传统工业尤其是制造业对自动化产线设备的需求将始终保持增长态势。 图表 33:中国伺服系统市场规模 资料来源:中商产业研究院,国盛证券研究所 国内市场由外资主导,国产品牌约占国内市场由外资主导,国产品牌约占 30%份额。份额。我国伺服系统主要分为日韩品牌、欧美品牌
52、和国产品牌三大阵营,由于壁垒较高,伺服系统市场一直为外资品牌主导。近年来,国内厂商通过引进、消化吸收国际先进技术,不断加强伺服系统相关的技术研发和生产能力,国产伺服系统的产品质量和技术水平不断提升,并逐渐在国内市场中取得一定的份额, 但与国际知名企业相比, 其在整体性能、 可靠性上仍存在一定差距。 根据 MIR 睿工业的数据,2020 年我国伺服市场中,日韩品牌占据约 51%的市场份额,国产品牌占据约 30%份额, 欧美品牌占据约 19%份额; 其中, 安川、 三菱和松下分别以 11.3%、10.5%、9.9%的市场份额位列前三,汇川技术以 9.8%的份额占据国内龙头地位。 图表 34:202
53、0 年中国伺服系统主要供应商市场份额 资料来源:禾川科技招股书,国盛证券研究所 9742860%5%10%15%20%25%30%05003003502002020212022E伺服系统市场规模(亿元)yoy日本安川, 11.3%日本三菱, 10.5%日本松下, 9.9%汇川技术, 9.8%台湾台达, 9.4%德国西门子, 6.4%禾川科技, 3.0%埃斯顿, 2.5%日本欧姆龙, 2.4%奥地利贝莱德, 2.3%法国施耐德, 1.9%日本富士, 1.8%其他, 28.2%日本安川日本三菱日本松下汇川技术台湾台达德国西门子禾川科
54、技埃斯顿日本欧姆龙奥地利贝莱德法国施耐德日本富士其他 2022 年 07 月 04 日 P.19 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 2.4 控制系统:机器人的“大脑”控制系统:机器人的“大脑” 控制系统相当于机器人的大脑,负责向机器发布和传递指令动作,控制机器人在工作中的运动位置、姿态和轨迹。典型的运动控制系统主要包括控制器、伺服系统和传感器三个部分,运动控制器向伺服系统发送指令,进而带动工作机械(负载)实现特定运动。同时,电机和机械系统的多种传感器经过信号处理将实时信息反馈给控制器,控制器进行实时调整,保证整个系统的稳定运转。 图表 35:运动控制系统构成 资料来源:国高科技
55、招股书,国盛证券研究所 工业机器人控制器市场规模近工业机器人控制器市场规模近 20 亿元。亿元。受益于过去中国工业机器人行业的快速发展,工业机器人产业链日益成熟,中国在机器人控制器软硬件方面的开发实力不断增强,市场快速增长。根据中商产业研究院数据,中国工业机器人用控制器市场规模由 2017 年的 10.5 亿元上升至 2021 年的 14.7 亿元,CAGR 为 8.8%。预计到 2022 年,中国工业机器人用控制器市场规模有望达到 16.2 亿元。 图表 36:工业机器人控制器市场规模 资料来源:中商产业研究院,国盛证券研究所 外资占主导,工业机器人控制器国产率不足外资占主导,工业机器人控制
56、器国产率不足 20%。美日韩厂商凭借着在机器人核心技术领域的深厚积淀,占据了工业机器人控制器的大部分份额,全球控制器龙头发那科在国内的市场份额为 18%。国内企业控制器尚未形成市场竞争力,工业机器人控制器国产率不足 20%。 10.511.812.112.714.716.20%2%4%6%8%10%12%14%16%18%02468002020212022E工业机器人控制器市场规模(亿元)yoy 2022 年 07 月 04 日 P.20 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 37:中国工业机器人控制供应商市场份额 资料来源:中国产
57、业信息网,国盛证券研究所 三、重点公司推荐三、重点公司推荐 3.1 三花智控:三花智控:热管理龙头,特斯拉稳定供应商热管理龙头,特斯拉稳定供应商 制冷龙头转型制冷龙头转型为为热管理热管理龙头,业务板块明确龙头,业务板块明确。公司业务分为两大板块,一是制冷板块,二是汽车零部件板块。从应用场景看,制冷业务和微通道业务的最主要应用场景均是家用空调和商用空调,亚威科业务的主要应用领域为洗碗机,汽零业务的主要应用场景为新能源汽车。公司聚焦于主营业务,并持续向外拓展,提前布局新能源汽车业务,在新能源汽车客户开发认证和订单获取方面一直保持领先,公司是第一家把电子膨胀阀应用到新能源汽车上的公司,目前已实现车用
58、热管理核心部件全覆盖,主要产品有电子膨胀阀、电子水泵、热力膨胀阀等。2021 年公司实现营收 160.21 亿元,同比增长 32.3%,实现归母净利润 16.84 亿元,同比增长 15.2%,其中汽车业务单元占比持续提升,营收48.02 亿元,较 20 年实现翻倍增长。 图表 38:公司营收及利润稳步增长(亿元) 图表 39:公司汽车业务占比持续提升 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 盈利能力处于行业较高水平, 高研发投入保证公司竞争优势盈利能力处于行业较高水平, 高研发投入保证公司竞争优势。 公司毛利率整体保持平稳,但在 2021 年及 2022 年 Q
59、1,由于受到原材料价格上涨、海运价格上升以及汇率等多方日本发那科, 18%德国库卡, 14%瑞士ABB, 13%日本安川, 12%启帆, 3%埃夫特, 2%新松, 2%埃斯顿, 1%广州数控, 1%其他, 34%日本发那科德国库卡瑞士ABB日本安川启帆埃夫特新松埃斯顿广州数控其他0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%020406080020202022Q1收入净利润0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200202021微通道换热器部件制冷业务单元汽车业务单元空调冰箱元器件及部
60、件 2022 年 07 月 04 日 P.21 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 面因素,盈利能力出现一定程度下滑,但整体看,公司规模效应显著,控费能力优异,毛利率和净利率在行业中依然处于较高水平。从研发投入看,公司研发费用率长期保持在 4%以上,收入高速增长同时公司研发投入持续且稳定,为公司实现较强的竞争力打下基础,2021 年公司研发费率 4.69%,较去年小幅上升 0.41%。 图表 40:公司盈利能力小幅波动 图表 41:高研发投入保持竞争优势 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 特斯拉稳定供应商,合作有望持续深入。特斯拉稳定供应商,
61、合作有望持续深入。公司是特斯拉稳定的汽车热管理系统供应商,产品包括电子膨胀阀、八通阀、CO2 热泵等,深度合作下,特斯拉上使用的公司的八通阀产品能够连接热管理各回路, 统筹各系统间热量转移, 降低车身重量并提高续航里程,顺应电动车热管理集成化发展趋势,而公司凭借其研发积累形成的超前独创技术也拉开了公司与其他竞争对手的差距。我们预计,公司作为特斯拉稳定的汽车热管理供应商,合作基础良好, 随着未来合作的进一步深入, 公司有望进入到其他特斯拉产品供应链中,打开公司成长空间。 图表 42:Model Y 热泵系统 资料来源:汽车之家,国盛证券研究所 3.2 中科三环中科三环:打造全球高端钕铁硼顶级供应
62、商打造全球高端钕铁硼顶级供应商 钕铁硼永磁被称为第三代稀土永磁,钕铁硼永磁被称为第三代稀土永磁, 综合性能优异综合性能优异。 永磁材料又称恒磁材料或硬磁材料,指的是磁化后去掉外磁场,能长期保留磁性,能经受一定强度的外加磁场干扰的一种功能材料。永磁材料能够实现电信号转换、电能/机械能传递等重要功能,广泛应用于风力发电、 新能源汽车及汽车零部件、 节能变频空调、 节能电梯和机器人及智能制造等领域。稀土永磁材已经历三代发展,第一代以 SmCo5(钐钴)合金为代表、第二代以 Sm2Co170%5%10%15%20%25%30%35%2002020212022Q1毛利率净利率0%1
63、%2%3%4%5%6%7%200212022Q1研发费用率销售费率管理费率 2022 年 07 月 04 日 P.22 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 合金为代表, 钐钴永磁磁性能和热稳定性优异, 但因价格过于昂贵而限制了大规模应用,后逐渐被兴起的第三代钕铁硼(Nd-Fe-B)永磁所取代。烧结钕铁硼合金是由主相Nd2Fe14B 和晶界相构成的,其饱和磁极化强度(Js)为 1.6T,理论最大磁能积的理论值64MGOe(509kJm3) 。对比主流磁性材料,烧结钕铁硼剩磁、矫顽力、最大磁能积均远大于其他普通材料, 通俗理解为磁性更强, 从而电机节能效果更佳。
64、 虽然居里温度 (与最高使用温度正相关)低于部分产品,但部分高牌号产品能够满足新能源车、变频压缩机 200的恶劣工作场合。 稀土永磁电机对于全球碳减排可做出强大贡献。稀土永磁电机对于全球碳减排可做出强大贡献。根据弗若斯特沙利文,全球 50%以上的电力消耗来自电动机,而与传统电机相比,稀土永磁材料可节省高达 15%至 20%的能源。此外,稀土永磁材料的应用使变频家电、新能源汽车及汽车零部件以及 3C 智能电子产品实现更轻量小型化,符合消费者的偏好。 图表 43:烧结钕铁硼综合性能优异 资料来源:找磁材,国盛证券研究所 中科三环是中国稀土磁材行业的开创者、引领者,凭借三十几年的自主研发与积累,公司
65、已逐步成长为全球稀土磁材行业的世界顶级供应商: (1)目前公司烧结钕铁硼产能约20000 吨/年 (毛坯量) , 在全球钕铁硼磁材、 尤其高端产品供应链中占据重要地位。 (3)公司是中国率先供应 VCM(计算机硬盘音圈电机) 、EPS(电动助力转向)和微型电机用高端钕铁硼永磁材料的企业,公司现已成为全球高性能钕铁硼顶级供应商之一。 产能规划:产能规划: 2022 年底或 2023 年初增加 1 万吨烧结钕铁硼产能, 总产能达 30000 吨/年。其中, 天津工厂用自有资金和银行借款扩产5000吨, 宁波工厂用募集资金扩产3000吨,赣州和南方稀土合建工厂今年放量 2000 吨。 经过经过 30
66、 余年的发展,公司现已形成以中游钕铁硼磁材加工为核心,涵盖上游稀土原材余年的发展,公司现已形成以中游钕铁硼磁材加工为核心,涵盖上游稀土原材料、 下游全球化销售网络的完整产业链布局。料、 下游全球化销售网络的完整产业链布局。 公司核心资产为高端钕铁硼生产制造基地,按照权益占比主要有以下三类: (1)控股四家烧结钕铁硼生产企业,宁波科宁达(控股100%) 、天津三环乐喜(与台全金属合资,控股 66%) 、北京瓦克华(与德国 VAC 公司合资,控股 51%) 、肇庆三环京粤(控股 64.8%) ; (2)控股一家粘结钕铁硼生产企业上海三环(控股 70%) ; (3)参股一家烧结钕铁硼永磁体生产企业日
67、立金属三环磁材(南通)有限公司(与日立金属合资,公司参股 49%) 。 类别类别剩磁Br剩磁Br(T)(T)矫顽力Hc矫顽力Hc(kAm(kAm-1-1)最大磁能积BHmax最大磁能积BHmax(kJm(kJm-3-3)居里温度Tc居里温度Tc()()烧结钕铁硼烧结钕铁硼1.1-1.41.1-1.-2--5102:17型钐钴1.0-1.-2408001:5型钐钴0.9-1.-179720AlNiCo5系0.7-1.3240-609-56890AlNiCo8系0.8-1.0
68、5110-16040-60860钡锶铁氧体0.3-0.44250-35025-36540粘结钐钴1.0-1.-204810粘结钕铁硼0.6-1.-160310FeCrCo1.2970.464.2500-600 2022 年 07 月 04 日 P.23 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 44:中科三环注重上游资源以及稀土磁材加工产能布局,行业积淀深厚 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 积极进行上游资源端布局,保障稀土原料的稳定供给:积极进行上游资源端布局,保障稀土原料的稳定供给: (1)2001 年公司参股南方稀土高技术股
69、份有限公司和科力稀土新材料有限公司两家稀土原材料企业。 (2) 2010 年公司与五矿有色签署战略合作协议,在最优惠市场价格条件下,五矿有色优先向公司提供镨钕、镝铁等稀土金属。 (3)2015 年公司全资子公司宁波科宁达工业有限公司与虞东稀土集团在宁波市合作设立“宁波虔宁特种合金有限责任公司” 。 (4)2019 年 4 月,公司与中国南方稀土集团有限公司签订 合作意向书 , 公司拟以增资扩股的方式持有南方稀土5%的股权及双方拟在赣州共同投资设立产能 5000 吨/年高性能烧结钕铁硼生产企业,通过与南方稀土通过与南方稀土集团合作进一步增强了公司的稀土原材料、尤其重稀土原材料获取能力。集团合作进
70、一步增强了公司的稀土原材料、尤其重稀土原材料获取能力。 图表 45:中科三环成立以来 30 余年,持续自主创新、内生增长,逐步成长为全球高端钕铁硼磁材龙头供应商 资料来源:公司公告,国盛证券研究所 3.3 双环传动:双环传动:汽车齿轮龙头,国内汽车齿轮龙头,国内 RV 减速机减速机舵手舵手 公司是公司是国内国内齿轮传动部件齿轮传动部件龙头厂商龙头厂商,切入切入 RV 减速机市场享受成长红利。减速机市场享受成长红利。公司产品应用于乘用车、商用车、工程机械等领域,核心产品乘用车齿轮逐步从低附加值变速箱齿轮向高精度新能源汽车电驱系统齿轮转型,2021 年齿轮收入占比高达 80.4%,主要客户覆盖采埃
71、孚、爱信、麦格纳、博格华纳、康明斯、广西玉柴等一级供应商及大众、通用、宁波宁波科宁达(科宁达(100%),汽车微电),汽车微电机,消费电子等机,消费电子等北京北京瓦克华(瓦克华(51%),节能电机),节能电机、节能家电等、节能家电等三环乐三环乐喜(喜(66%),新能源驱动),新能源驱动电机,汽车微电机等电机,汽车微电机等日立金属三环磁材(日立金属三环磁材(49%)京秀磁京秀磁材(材(99%)烧结钕铁硼永磁材料烧结钕铁硼永磁材料上海三上海三环(环(70%),下),下游为消费电子游为消费电子HDD等等金宁三金宁三环,环,31%粘结钕铁硼永磁材料粘结钕铁硼永磁材料软磁铁氧体磁性材料软磁铁氧体磁性材料
72、南方稀土高技术,南方稀土高技术,8%赣州科力,赣州科力,27%上游稀土原料上游稀土原料南京大陆鸽,南京大陆鸽,86%下游电动自行车下游电动自行车南方稀土集团,拟南方稀土集团,拟5%1993-1995建立北京三环国际贸易公司与日本住友签订钕与日本住友签订钕铁硼专利协议铁硼专利协议成为美国麦格昆磁(MQI)公司股东1985-1986建立建立中科院中科院三环三环新新材料研究开发材料研究开发公司公司建立建立中科院三环中科院三环宁宁波磁厂波磁厂1990建立天津三天津三环乐喜环乐喜新材新材料料有限公司1999设立北京中科三环股份公司2003烧结钕铁硼进入硬盘音圈电机应用,标志高端应用新突破2015与日立金
73、属就成立合资公司签署协议上海爱普生更名为上海三环磁性材料1988宁波磁厂更名宁宁波波科宁达科宁达建立广东肇庆京粤磁厂荣获“国家科技“国家科技进步一等奖”进步一等奖”2000深圳证券交易所挂牌上市2008荣获国家科学技术进步二等奖2016签署特斯拉签署特斯拉零部件采购通零部件采购通用条款用条款1983中国科学院物理所和电子所合作成功开发成功开发钕铁硼稀土永钕铁硼稀土永磁体磁体2001参股赣州科力稀土新材料参股江西南方稀土高技术有限公司2002与日本精工爱普生株式会社合作,参股上海爱普生2013公司与日立金属株式会社签订专利许可协议2014荣获国家科学技术进步二等奖参股天津奥纳科技有限公司2017
74、日立金属三环磁材(南通)有限公司正式开工初创期:宁波初创期:宁波+天津两大生产基地布局形成天津两大生产基地布局形成快速成长期:快速成长期:IPO、布局上游原材料、新品投放、布局上游原材料、新品投放新一轮成长周期:新能源汽车需求逐步开启新一轮成长周期:新能源汽车需求逐步开启2019.04拟入股拟入股南方稀南方稀土集团(预计土集团(预计持股持股5%),),在在赣州合作扩赣州合作扩建建5000吨烧吨烧结钕铁硼产能。结钕铁硼产能。 2022 年 07 月 04 日 P.24 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 福特、上汽、广汽、全球领先电动车制造企业、比亚迪等主流整车厂。公司从 2013
75、 年开始研发 RV 减速器,历时 3-4 年成功打破外资垄断,掌握摆线轮磨齿及总成装配等多项核心减速机技术,产品批量供货国产头部机器人企业,已经成为市场份额最高的国产 RV 减速器供应商。 图表 46:公司市场布局覆盖范围广阔 资料来源:公司官网,国盛证券研究所 营收及利润逐步释放,营收及利润逐步释放, RV 减速机业务保持稳步增长。减速机业务保持稳步增长。 2021 年公司实现收入 53.91 亿元,同比增长 47.31%,归母净利润 3.26 亿元,同比增长 536.98%,收入开始逐步释放,盈利能力明显恢复,其中 RV 减速机业务 2021 年全年收入 1.84 亿元,保持持续增长,减速
76、机毛利率也恢复明显,达到 26.95%。 图表 47:公司业绩逐步释放(亿元) 图表 48:减速机业务持续放量(亿元) 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 3.4 绿的谐波:国内谐波减速机龙头绿的谐波:国内谐波减速机龙头 公司是国内谐波减速机龙头企业,国产替代加速下市占率有望持续提升公司是国内谐波减速机龙头企业,国产替代加速下市占率有望持续提升。谐波减速机技-100%0%100%200%300%400%500%600%00200212022Q1收入净利润收入yoy利润yoy0%5%10%15%20%25%30%35
77、%40%00.20.40.60.811.21.41.61.8220021减速机业务收入毛利率 2022 年 07 月 04 日 P.25 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 术较 RV 偏低,因此从技术上看对国产厂商而言更加易于突破,目前国产谐波减速机厂商已经开始进行国产替代。公司前身为恒加金属,2003 年公司开始谐波传动技术的研发,2010 年公司制造出第一台符合工业机器人使用标准的谐波减速器,2013 年公司打破外资垄断,成为国内第一家量产谐波减速器的厂商,2016 年底,成功向国际主流机器人厂商优傲机器人批量供货;2018 年为适应谐波减速器未来市场
78、需求,公司推出融合谐波减速器、电机、传感器的机电一体化模组产品。目前公司谐波减速机产品在行业内具备较强优势,国内市占率超过 20%,仅次于哈默纳克,国产替代加速背景下公司市占率有望持续提升。 图表 49:中国谐波减速机市场份额(2020 年) 资料来源:MIR,国盛证券研究所 公司业绩保持持续增长,盈利能力表现突出。公司业绩保持持续增长,盈利能力表现突出。公司 2021 年收入 4.43 亿,同比增长104.77%,实现归母净利润 1.89 亿元,同比增长 130.56%,从细分领域看,公司收入增长持续受益于机器人行业的旺盛需求,2021 年机器人方向收入占比达到 81%,此外从盈利能力看,公
79、司毛利率基本维持在 50%左右,2021 年达到 52.52%,净利率持续攀升,2021 年达到 42.87%,极高的净利率水平也有力支持了公司研发方面的持续投入,公司研发投入持续保持较高水平,也进而有力的支持公司产品竞争力的不断提升。 图表 50:公司营收保持稳定增长(亿元) 图表 51:2021 年公司收入中机器人领域贡献较大 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 -40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%00.511.522.533.544.55200212022Q1收入净利润机器人机械装备数控机床医疗器械
80、 2022 年 07 月 04 日 P.26 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 图表 52:毛利率始终保持较高水平 图表 53:费用率持续保持稳定 资料来源:Wind,国盛证券研究所 资料来源:Wind,国盛证券研究所 3.5 江苏雷利:中高端微特电机领军企业,外延并购切入高景气赛道江苏雷利:中高端微特电机领军企业,外延并购切入高景气赛道 公司是全球家用微特电机领军企业,通过外延并购切入医疗器械、新能源汽车零部件、工控等高景气赛道,打开新的成长空间。通过横向拓展应用领域,公司 2021 年实现收入 29.2 亿元,同比增长 20.5%,收入增速边际改善。未来公司有望由工控、新能
81、源、医疗等高景气应用领域带动,实现多极增长。 横向拓展成效显著,横向拓展成效显著,2021 年营收同比增长年营收同比增长 20.5%。公司经过多年经营,已成为全球知名的微特电机供应商。 公司借鉴海外龙头经验, 通过并购等方式切入医疗器械、 新能源、工控等高端应用场景。2021 年公司“多应用领域”战略成效显著,实现了工控市场的重大突破,同时新能源、医疗器械领域也取得快速增长,实现营业收入 29.2 亿元,同比增长 20.5%,收入增速边际改善。 图表 54:江苏雷利营业收入(亿元) 图表 55:江苏雷利归母净利润及增速(亿元) 资料来源:wind,国盛证券研究所 资料来源:wind,国盛证券研
82、究所 家用电机为基本盘,工控、医疗、新能源家用电机为基本盘,工控、医疗、新能源等高毛利产品等高毛利产品快速放量快速放量。公司基本盘为家用电机及组件,包括空调、冰箱、洗衣机等电机和组件,2021 年家用电机及组件(空调+冰箱+洗衣机)收入为 16.4 亿元,占总收入比重 64.0%。工控产品主要为丝杆电机、无刷电机及组件,主要应用于工业设备的阀门电机等,2021 年实现收入 2.95 亿元,同比增长 60%。汽车零部件主要为汽车水泵、汽车电机及冲压件,医疗及运动健康电机及组件0%10%20%30%40%50%60%200212022Q1毛利率净利率0%2%4%6%8%10%
83、12%14%200212022Q1研发费用率销售费率管理费率0%5%10%15%20%25%30%0552002020212022Q1营业收入yoy-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%00.511.522.532002020212022Q1归母净利润yoy 2022 年 07 月 04 日 P.27 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 主要为丝杆电机、跑步机电机及组件。从毛利率来看,工控、医疗等产品相较于传统家电产品毛利率更高,有利于公司产品结构优化。 图表 56:江
84、苏雷利业务结构 图表 57:江苏雷利综合毛利率及各产品毛利率 资料来源:wind,国盛证券研究所 资料来源:wind,国盛证券研究所 3.6 鸣志电器:混合式步进电机龙头,打造系统级运动控制解决方案供应商鸣志电器:混合式步进电机龙头,打造系统级运动控制解决方案供应商 公司是全球领先的电机及驱动系统制造商,在步入电机、伺服系统、无刷电机、空心杯电机及驱动系统等方面实现了深入布局。其中混合式步进电机产品在全球市场一直享有较高的市场地位,占据全球 10%以上市场份额,打破了日本企业对混合式步进电机的垄断。目前公司已形成了以控制电机、驱动控制系统为核心,贸易代理及工业互联网等业务协同发展的业务架构。
85、业绩稳定增长,业绩稳定增长,2021 年增长提速年增长提速。公司深耕运动控制领域二十余年,业绩增长稳健,2017-2020 年营业收入 CAGR 为 10.8%,归母净利润 CAGR 为 6.6%。2021 年公司布局的工厂自动化、医疗器械、生化分析、移动服务机器人等新兴、高附加值领域业务成效显著,通用自动化、驱动控制系统类业务也取得快速成长,实现营业收入 27.1 亿元,同比增长 22.7%;实现净母净利润 2.8 亿元,同比增长 39.3%。2022 年以来受疫情影响,业绩增速有所下滑。 图表 58:鸣志电器营业收入(亿元) 图表 59:鸣志电器归母净利润(亿元) 资料来源:wind,国盛
86、证券研究所 资料来源:wind,国盛证券研究所 控制电机及其驱动系统为公司核心业务,占比控制电机及其驱动系统为公司核心业务,占比 77.3%。公司专注于运动控制领域核心0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200202021其他汽车零部件医疗及运动健康电机及组件工控电机及组件家电电机及组件0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%200202021家用电机及组件工控电机及组件医疗及运动健康电机及组件汽车零部件综合毛利率0%5%10%15%20%25%05002020
87、212022Q1营业收入yoy-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%00.511.522.532002020212022Q1归母净利润yoy 2022 年 07 月 04 日 P.28 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 技术及系统级解决方案的研发和经营,经过二十逾年的发展,形成了以控制电机,通用自动化驱动控制系统及 LED 智能照明控制驱动系统为核心,贸易代理及工业互联网等业务协同发展的业务架构。核心业务控制电机及其驱动系统优势明显,2021 年该业务占比提升至 77.3%。 此外, 控制电机及其驱动系统业务具有较高的毛利率,
88、2021年为 39.5%, 该业务占比逐年提升带动公司整体毛利率上行。 图表 60:鸣志电器业务结构 图表 61:鸣志电器综合毛利率及分产品毛利率 资料来源:wind,国盛证券研究所 资料来源:wind,国盛证券研究所 布局全球市场, 海外业务占比布局全球市场, 海外业务占比 40%-45%。 公司的混合式步进电机、 步进电机驱动器、集成式智能步进伺服控制技术在全球居于前列水平,在国际市场上享有良好的声誉。同时,公司海外子公司美国 Lin、美国 AMP 和瑞士 T Motion 凭借各自在高端高精度控制电机和电机驱动控制系统领域的尖端技术,在欧洲、北美地区市场,尤其在医疗仪器和实验室设备、高端
89、智能安防监控系统、超细微加工、半导体设备、移动服务机器人等应用领域占有重要的市场份额。得益于公司海外市场布局及产品的全球竞争优势,公司海外业务占比保持在 40%-45%之间,2021 年公司国内/海外业务收入分别为 15.6/11.5亿元,占比分别为 57.5%/42.5%。 图表 62:公司海外业务占比在 40%-45%之间 资料来源:Wind,国盛证券研究所 风险提示风险提示 特斯拉人形机器人延迟发布风险特斯拉人形机器人延迟发布风险:特斯拉人形机器人预计 9 月 30 日发布,若产品尚未64.6%69.7%73.1%74.2%77.3%0%10%20%30%40%50%60%70%80%9
90、0%100%200202021其他设备状态管理系统产品LED控制与驱动产品贸易代理业务控制电机及其驱动系统0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%200202021控制电机及其驱动系统贸易代理业务LED控制与驱动产品综合毛利率59.5%57.0%55.5%54.9%57.5%40.5%43.0%44.5%45.1%42.5%30%35%40%45%50%55%60%65%200202021国内海外 2022 年 07 月 04 日 P.29 请仔细阅读本报告末页声明请仔细阅读本报告末页声明 达到公司预定效果
91、、产品测试出现技术故障等因素导致公司推迟产品发布,则对产业链相关公司会造成一定不利影响。 销量不达预期销量不达预期风险风险:假若特斯拉人形机器人如期发布,并在 2023 年如期量产,但如果因为价格、消费者认可度等多重因素影响,产品销量不及预期,人形机器人对人力替代的效果不及预期,机器代人渗透率依旧缓慢,则对产业链发展造成不利影响。 经济下行超预期经济下行超预期风险风险:若宏观经济景气度下行,固定资产投资额放缓,影响企业再投资意愿,从而影响消费者消费意愿和产业链生产意愿,对整个行业将会造成不利影响,人形机器人渗透率也会放缓。 2022 年 07 月 04 日 P.30 请仔细阅读本报告末页声明请
92、仔细阅读本报告末页声明 免责声明免责声明 国盛证券有限责任公司(以下简称“本公司”)具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告仅供本公司的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。在任何情况下,本公司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。 本报告的信息均来源于本公司认为可信的公开资料,但本公司及其研究人员对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告中的资料、意见及预测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,可能会随时调整。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司不保证本报告所含信息及资料保持在最新状态,对本报告所含信息可在不
93、发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。 本公司力求报告内容客观、公正,但本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用,不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。投资者应当充分考虑自身特定状况,并完整理解和使用本报告内容,不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。 投资者应注意,在法律许可的情况下,本公司及其本公司的关联机构可能会持有本报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,也可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品
94、等各种金融服务。 本报告版权归“国盛证券有限责任公司”所有。未经事先本公司书面授权,任何机构或个人不得对本报告进行任何形式的发布、复制。任何机构或个人如引用、刊发本报告,需注明出处为“国盛证券研究所”,且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。 分析师声明分析师声明 本报告署名分析师在此声明:我们具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格或相当的专业胜任能力,本报告所表述的任何观点均精准地反映了我们对标的证券和发行人的个人看法,结论不受任何第三方的授意或影响。我们所得报酬的任何部分无论是在过去、现在及将来均不会与本报告中的具体投资建议或观点有直接或间接联系。 投资评级说明投资评级说明 投资建议
95、的评级标准投资建议的评级标准 评级评级 说明说明 评级标准为报告发布日后的 6 个月内公司股价(或行业指数)相对同期基准指数的相对市场表现。其中 A 股市场以沪深 300 指数为基准;新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为基准,美股市场以标普 500 指数或纳斯达克综合指数为基准。 股票评级 买入 相对同期基准指数涨幅在 15%以上 增持 相对同期基准指数涨幅在 5%15%之间 持有 相对同期基准指数涨幅在-5%+5%之间 减持 相对同期基准指数跌幅在 5%以上 行业评级 增持 相对同期基准指数涨幅在 10%以上 中性
96、相对同期基准指数涨幅在-10%+10%之间 减持 相对同期基准指数跌幅在 10%以上 国盛证券研究所国盛证券研究所 北京北京 上海上海 地址:北京市西城区平安里西大街 26 号楼 3 层 邮编:100032 传真: 邮箱: 地址:上海市浦明路 868 号保利 One56 1 号楼 10 层 邮编:200120 电话: 邮箱: 南昌南昌 深圳深圳 地址: 南昌市红谷滩新区凤凰中大道 1115 号北京银行大厦 邮编:330038 传真: 邮箱: 地址:深圳市福田区福华三路 100 号鼎和大厦 24 楼 邮编:518033 邮箱: