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减速机行业深度:工业自动化核心赛道复苏将至、国产化加速、增量市场可期-230216(44页).pdf

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减速机行业深度:工业自动化核心赛道复苏将至、国产化加速、增量市场可期-230216(44页).pdf

1、 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 行行业业 研研 究究 行行业业深深度度研研究究报报告告 证券研究报告证券研究报告 机械机械 推荐推荐 (维持维持 )重点公司重点公司 来源:兴业证券经济与金融研究院 相关报告相关报告 分析师:分析师:石康 S01 分析师:分析师:郭亚男 S04 投资要点投资要点 长坡厚雪长坡厚雪千亿千亿赛道,短期需求赛道,短期需求有望有望反弹。反弹。减速机是工业自动化核心零部件,在原动机和工作机之间起着匹配转速和增大扭矩的作用。2021 年我国减速机市场整体规模为 1258 亿元,其中通

2、用减速机市场约 500 亿元,专用减速机市场约 700 亿元。到 2026 年,我国减速机市场规模有望将达 1605 亿元,2021-2026 年年复合增速约 5%。长期看,长期看,我国减速机企业受益于人口老龄化带来的自动化需求、国产替代趋势以及新应用场景带来的增量市场。短期短期看看,2023 年宏观经济有望复苏,行业需求有望反弹。通用减速机:行业整合叠加国产替代,内资龙头份额提升。通用减速机:行业整合叠加国产替代,内资龙头份额提升。通用减速机用途多、宏观经济周期相关度高、行业格局分散,以 SEW、Flender 为代表的外资占据着国内高端市场,国茂股份、通力科技等内资龙头占据中端市场。近年来

3、,随着终端用户对产品性能要求的提高,低端市场份额由 2011 年的 80%萎缩至 2019 年的 25%,中高端市场份额则扩大至 75%。内资龙头技术不断升级,逐渐开始国产替代步伐。在行业加速整合与国产替代趋势下,在行业加速整合与国产替代趋势下,三家三家内内资龙头份额由资龙头份额由 19 年的年的 7.1%提升至提升至 21 年年的的 10%左右左右。精密减速机:国产替代加速推进,应用场景逐步拓宽。精密减速机:国产替代加速推进,应用场景逐步拓宽。精密减速机下游主要应用是工业机器人,其中谐波减速机体积小、传动比高,主要应用于机器人小臂、腕部或手部,RV 减速机体积大、负载能力高,主要应用于基座、

4、大臂、肩部。经测算,2021 年我国工业机器人用精密减速机市场规模约 45 亿元,2025 年有望达到近百亿,2021-2025 年间行业年均增速高达 20%以上。此前日本企业纳博特斯克、哈默纳科分别垄断 RV 减速机、谐波减速机市场。近年来绿的谐波技术、市场双突破,在国内自主品牌机器人用谐波减速机领域中基本实现对哈默纳科的替代。RV 减速机的技术与前期投资要求更高,目前纳博特斯克仍占主导,但双环传动、秦川机床等企业的 RV 板块已经在21 年实现盈亏平衡,RV 减速机国产替代有望加速推进。另一方面,数控机床、人形机器人、协作机器人等新应用场景不断涌现,带动行业持续扩容。减速齿轮减速齿轮&微型

5、传动:新兴市场增量。微型传动:新兴市场增量。(1)减速齿轮:减速齿轮:汽车电动化趋势带来减速齿轮精度需求提升,同时双电机布局、两级减速器带来更多减速齿轮需求,我们测算 2021 年中国电动乘用车减速齿轮市场规模达 18.6 亿,2025年有望达到 71.5 亿元,2021-2025 年 CAGR 达 40%左右。(2)微型传动:微型传动:汽车电子、VR/AR 带来微型传动系统市场增量需求,经测算 2023-2025 年全球 VR/AR 领域微型传动系统累计市场空间将达到 78 亿。投资建议:投资建议:减速机是工业自动化核心零部件,市场容量达千亿元量级。自动化需求、新应用场景带来行业持续扩容,国

6、内龙头企业近年来技术不断突破,国产替代、行业整合速度加快,也在不断向新应用场景、机电一体化等方向布局。短期看在防疫政策优化、地产政策放松、基建持续发力、消费场景复苏等因素推动下,宏观经济有望复苏,核心零部件相较终端装备的消费属性更强,赛道属性更优。建议关注建议关注国茂股份、绿的谐波、双环传动国茂股份、绿的谐波、双环传动(汽车组覆(汽车组覆盖)盖)、兆威机电、兆威机电、中大力德中大力德、通力科技、通力科技、宁波东力、宁波东力等等。风险提示风险提示:制造业复苏不及预期,新技术发展不及预期,产能扩张不及预期制造业复苏不及预期,新技术发展不及预期,产能扩张不及预期 title 减速机行业深度:减速机行

7、业深度:工业自动化核心赛道,复苏将至、国产工业自动化核心赛道,复苏将至、国产化加速、增量市场可期化加速、增量市场可期 2023 年年 2 月月 16 日日 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -2-行业深度研究报告行业深度研究报告 目目 录录 1、减速机:工业自动化核心零部件,长坡厚雪千亿赛道.-5-1.1、减速机简介:机械传动基础件,分为通、专用两类.-5-1.2、减速机行业:国内千亿以上规模,下游应用广泛,市场竞争激烈.-7-2、通用减速机:行业整合叠加国产替代,内资龙头份额提升.-9-2.1、通用减速机:用途多、格局散,经济周期相关度高.-9-2

8、.2、行业趋势:关注自动化、集中化、机电一体、国产替代四大趋势.-11-2.3、他山之石:国际通用减速机巨头发展路径各异.-15-2.4、国茂股份:国内通用减速机龙头,中端市场为基,向高端进军.-18-3、精密减速机:国产替代加速推进,应用场景逐步拓宽.-19-3.1、精密减速机:分为谐波、RV 两种,主要应用于工业机器人.-19-3.2、行业趋势:关注机器替人、国产化、人形机器人及非机器人应用.-22-3.3、他山之石:从日系双巨头看精密减速机发展路径.-28-3.4、绿的谐波:谐波减速器龙头,产能瓶颈即将解除,多元发展未来可期-31-4、减速齿轮&微型传动:新兴市场增量带动减速机行业繁荣.

9、-34-4.1、新能源乘用车传动齿轮:高成长性的减速齿轮新兴应用场景.-34-4.2、微型传动系统:以注塑齿轮为基的运动控制、调节、传递系统.-37-4.3、双环传动:RV 与减速齿轮并举的精密机加工龙头.-39-4.4、兆威机电:国内微型传动领域领军企业.-41-5、投资建议及风险提示.-43-图目录图目录 图 1、减速机在原动机和工作机之间起到传递动力和匹配扭矩、转速的功能.-5-图 2、减速机主要分为通用减速机和专用减速机两大类.-6-图 3、减速机行业上下游情况.-7-图 4、2019 年中国减速机产品下游行业分布(按数量)(%).-7-图 5、2020-2026 年全球减速机行业规模

10、(亿美元).-8-图 6、我国减速机行业规模(亿元)及增速(%,右轴).-8-图 7、国内减速机市场竞争格局.-9-图 8、2021 年通用减速器市场规模占比(%).-9-图 9、通用减速机市场规模(亿元)及增速(%,右轴).-9-图 10、通用减速机下游应用场景繁多.-10-图 11、减速机产量与工业增加值和制造业固定资产投资具有较强相关性.-10-图 12、2019 年全球通用减速机行业市占率情况(%).-10-图 13、我国工业自动化部件市场规模(亿元)增速(%,右轴)较快.-12-图 14、自动化立体库是减速机在工业自动化领域中的重要应用场景.-12-图 15、我国通用减速机龙头企业市

11、占率提升(%)趋势明显.-13-图 16、集成了变频器的 SEW 减速电机.-14-图 17、中大力德的部分机电一体化产品.-15-图 18、SEW 产品系列覆盖面广泛.-15-图 19、弗兰德业务主要围绕减速机及联轴器展开.-15-图 20、SEW 在产品端采取了多样化的发展路径.-16-图 21、SEW MOVI-C 全自动化解决方案.-16-图 22、威能极的海上风电专用齿轮箱系列产品.-17-图 23、弗兰德的部分船用齿轮箱产品.-17-图 24、Santasalo 是国际上主要的减速机厂家之一.-17-nXhUoYvXkUcVaVdYoXfW7NaO8OsQqQmOnOiNrRmOk

12、PmNoRaQmMxONZoOoPMYmRtO 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -3-行业深度研究报告行业深度研究报告 图 25、捷诺产品近年收入占比增幅明显(万元).-19-图 26、国茂股份部分齿轮箱产品线.-19-图 27、国茂股份利润水平稳定在较高水平(%).-19-图 28、国茂股份期间费用率整体处于良性区间(%).-19-图 29、谐波减速器结构图.-20-图 30、谐波减速器工作原理示意图.-20-图 31、RV 减速机结构示意图.-20-图 32、哈默纳科减速机产品 2021 年各下游收入占比.-21-图 33、2020 年世界机器

13、人减速器市场份额.-22-图 34、2021 年全球谐波减速机市场格局.-22-图 35、精密减速机常见应用场景.-22-图 36、谐波减速机国内市场格局逐渐松动.-25-图 37、哈默纳科产能均分布于日本国内.-25-图 38、纳博特斯克扩产节奏较为缓慢.-25-图 39、工业机器人自主品牌国内市占率预测.-26-图 40、RV 减速机有多种非机器人应用场景.-27-图 41、绿的谐波的四、五轴数控转台产品.-27-图 42、Optimus 机器人自由度关节分布.-28-图 43、2021 年哈默纳科谐波减速器收入拆分(%).-28-图 44、2021 年纳博特斯克业务收入拆分(%).-28

14、-图 45、哈默纳科整体运动控制概念.-29-图 46、哈默纳克全球子公司及办事机构分布.-30-图 47、纳博特斯克全球 RV 减速机产能(万台).-30-图 48、纳博特斯克是由两家公司合并而来.-31-图 49、绿的谐波营收、归母净利润(亿元)及增速(%,右轴).-32-图 50、绿的谐波利润水平稳定在较高水平(%).-32-图 51、绿的谐波谐波减速机年产量(万台).-33-图 52、2021 年绿的谐波营业收入按下游应用分类(%).-33-图 53、“三合一”电驱系统示意图.-34-图 54、电动汽车单级减速器示意图.-34-图 55、两挡减速器与单挡减速齿轮运行转速区别.-35-图

15、 56、汽车电子领域中微型传动系统的使用场景十分多样.-38-图 57、单个 VR 眼镜一般配备两个对焦调节齿轮箱.-39-图 58、新一代 VR 头显体验感进一步优化.-39-图 59、双环传动历史沿革.-40-图 60、双环传动营收(亿元)及增速(%,右轴).-40-图 61、双环传动归母净利润(亿元)及增速(%,右轴).-40-图 62、双环传动基于机加工精密齿轮技术优势的同心圆战略.-41-图 63、兆威机电营收(亿元)及增速(%,右轴).-42-图 64、兆威机电归母净利润(亿元)及增速(%,右轴).-42-图 65、兆威机电产品涉及下游诸多应用场景.-42-图 66、兆威机电研发投

16、入(万元)及费用率(%,右轴)处于较高水平.-43-表目录表目录 表 1、三种不同传动原理对应的减速机类型.-6-表 2、国内减速机市场竞争格局.-11-表 3、国产通用减速机产品和 SEW 对标产品技术参数对比.-13-表 4、国茂股份主要减速机产品分类.-18-表 5、RV 减速器和谐波减速器对比.-21-请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -4-行业深度研究报告行业深度研究报告 表 6、中国工业机器人减速机市场规模测算.-23-表 7、世界工业机器人减速机市场规模测算.-24-表 8、海外各减速机企业对比.-29-表 9、绿的谐波主营业务分类.-

17、31-表 10、绿的谐波与哈默纳科同级产品性能参数对比.-32-表 11、各应用场景齿轮精度需求.-35-表 12、齿轮制造技术不属于电驱系统核心技术.-36-表 13、中国新能源乘用车传动齿轮市场规模测算.-36-表 14、微型和传统传动系统对比.-37-表 15、AR/VR 头显对应微型传动系统市场空间(亿元)敏感性分析.-39-表 16、重点公司估值表.-43-请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -5-行业深度研究报告行业深度研究报告 报告正文报告正文 1、减速机:、减速机:工业自动化核心零部件,长坡厚雪千亿赛道工业自动化核心零部件,长坡厚雪千亿

18、赛道 1.1、减速机简介:机械传动基础件,分为通、专用两类、减速机简介:机械传动基础件,分为通、专用两类 减速机又名减速器,是机械设备中起到传动功能的基础部件。减速机又名减速器,是机械设备中起到传动功能的基础部件。机械设备一般由动力、传动与执行三大系统构成。通常执行系统是决定机械设备功能及使用方式的关键,所以每种机械设备对应的执行系统形式多样。而传动系统起到在动力源和执行系统之间传递和调节动力的功能,相比执行系统而言,传动部件具有更强的通用性,因此减速机下游的应用场景极其广泛,涵盖绝大部分的机械设备领域。减速机通常在原动机和工作机之间起着匹配转速和增大扭矩的作用。减速机通常在原动机和工作机之间

19、起着匹配转速和增大扭矩的作用。基本的减速机通常由多个齿轮组成,利用齿轮的啮合改变原动机的转速、扭矩及承载能力,使其符合执行系统的要求。同时,部分减速机也可以用于实现精密运动控制。由于大多机械设备的工作机负载大、转速低,或者对精密度有一定要求,多数不宜用原动机直接驱动,因此,减速机通常在原动机和工作机之间起着匹配转速和增大扭矩的作用。减速机通常具有高、精、广三特性,高,即高单位体积承载能力、高可靠性、高耐用度;精,即零部件精度高,从而降低运行噪音和振动,对切削、磨削加工工艺技术要求高;广,即产品广泛适用于众多行业。图图 1、减速机在原动机和工作机之间起到传递动力和匹配扭矩、转速的功能、减速机在原

20、动机和工作机之间起到传递动力和匹配扭矩、转速的功能 资料来源:通力科技招股书,兴业证券经济与金融研究院整理 减速机减速机依照依照传动原理传动原理可分可分齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机与行星齿轮减速机。齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机与行星齿轮减速机。齿轮减速机箱体内结构相对紧凑,设计难度较低,是应用最为广泛的减速机形制;蜗轮蜗杆减速机采用两轴交错结构,在减速比较高的情况下具有反向自锁功能;而行星齿轮减速机在刚性、精度、扭矩等性能方面都具有优势,但整体结构却较为复杂。这三大类减速机的技术侧重点与零部件加工要求存在差异,因此不同品类技术侧重点与零部件加工要求存在差异,因此不同品类减速机之间存在技术迁移的壁垒

21、。减速机之间存在技术迁移的壁垒。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -6-行业深度研究报告行业深度研究报告 表表 1、三种不同传动原理对应的减速机类型三种不同传动原理对应的减速机类型 减速机类型减速机类型 齿轮减速机齿轮减速机 蜗轮蜗杆减速机蜗轮蜗杆减速机 行星齿轮减速机行星齿轮减速机 结构结构图示图示 减速原理减速原理 由各级齿轮组成,用小齿轮带动大齿轮达到一定的减速比,采用多级类似的减速结构实现减速目的。输入轴与输出轴交错,蜗轮与蜗杆相当于齿轮与齿条,输入轴上的蜗杆带动涡轮运动,通过蜗轮实现减速目的。太阳轮为输入齿轮,带动固定的行星轮运转,动力从连

22、接行星轮的内齿轮环和出力轴输出,实现减速。特点特点 传动效率高,传递功率范围较广,箱体内结构紧凑,占用体积小、质量轻,承载力大 传动比大,传动效率较低,具有反向自锁功能;适用于两轴交错、小功率、间隙工作场合 高刚性、高精度、高传动效率、高扭矩、高体积比;适用于多种应用场景。资料来源:solidworks 非标机械设计公众号,博汇动力公众号,国茂股份招股说明书,兆威机电官网,兴业证券经济与金融研究院整理 减速机按不同的下游应用场景主要分为通用和专用减速机两大类。减速机按不同的下游应用场景主要分为通用和专用减速机两大类。通用减速机以模块化、系列化产品为主,通常一类型号的产品可以兼容下游多种应用场景

23、。而专用减速机则更多针对某一特定应用领域,其中有工程机械齿轮箱、重载齿轮箱等较为传统的产品线,也包含了精密减速机、微型传动系统、新能源车用减速齿轮等新兴品类。图图 2、减速机主要分、减速机主要分为通用减速机和专用减速机两大类为通用减速机和专用减速机两大类 资料来源:国茂股份招股说明书,传仕精机官网,兴业证券经济与金融研究院整理 减速机齿轮减速机蜗轮蜗杆减速机行星齿轮减速机按传动原理分通用减速机RV减速机谐波减速机按应用场景分新能源电动汽车减速齿轮微型传动系统专用减速机精密减速机工程机械齿轮箱重载齿轮箱 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -7-行业深度

24、研究报告行业深度研究报告 1.2、减速机、减速机行业行业:国内国内千亿以上千亿以上规模,规模,下游应用广泛,市场竞争激烈下游应用广泛,市场竞争激烈 减速机生产主要原材料减速机生产主要原材料为铁、铜等金属材料为铁、铜等金属材料,核心零部件核心零部件包括电机、铸件、锻件、包括电机、铸件、锻件、轴承等轴承等。主要生产设备为金属切削机床,因此行业上游主要为电气机械和器材制造业、金属冶炼和压延加工业与通用设备制造业。我国相关行业发展成熟,减速机原材料产品市场供应较为充足,但铁、铜等原材料的市场价格波动对减速机行业的采购成本存在一定影响。图图 3、减速机行业上下游情况、减速机行业上下游情况 资料来源:通力

25、科技招股书,前瞻产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 减速机下游应用广泛。减速机下游应用广泛。减速机的下游应用行业主要包括起重运输、水泥建材、重型矿山、冶金、电力、机器人等领域,此外还有化工、环保、能源、制药、粮油、物流、纺织、航空航天、海洋装备国民经济及国防工业的各个领域。2019 年,起重运输行业使用减速机产品的数量占比约为 25.0%,水泥建材行业使用减速机产品的数量占比约为 14.9%,重型矿山行业占比约为 9.8%。图图 4、2019 年中国减速机产品下游行业分布(按数量)(年中国减速机产品下游行业分布(按数量)(%)资料来源:前瞻产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 钢、铜

26、等金属材料钢、铜等金属材料原材料、设备供应原材料、设备供应减速机设计、制造减速机设计、制造下游应用市场下游应用市场原材料原材料铸、锻件铸、锻件轴承轴承电机电机核心零部件核心零部件生产设备生产设备金属切削机床金属切削机床上游上游中游中游下游下游外购原材料、半成品、毛外购原材料、半成品、毛坯或标准件坯或标准件机加工;粗加工机加工;粗加工热处热处理理精加工精加工装配装配试车检验试车检验出厂检出厂检验验发货发货建筑建筑冶金冶金采矿采矿电力电力机器人机器人新能源车新能源车电子电子25.0%14.9%9.8%9.5%4.9%10.9%25.1%起重运输水泥建材重型矿山冶金电力机器人其他 请务必阅读正文之后

27、的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -8-行业深度研究报告行业深度研究报告 全球减速机市场全球减速机市场规模达规模达上千亿美元上千亿美元。据 ReportLinker,2020 年全球减速机市场规模约为 1331 亿美元。随着全球范围内劳动力成本的提高,各国工业自动化渗透率不断提升,制造业机械设备密度不断加大,对传动基础部件减速机的需求水涨船高,因此 ReportLinker 预计 2026 年全球减速机市场规模可达 1766 亿美元,对应2020-2026 年的年复合增速为 4.9%。图图 5、2020-2026 年全球年全球减速机行业规模(亿减速机行业规模(亿美美元

28、)元)资料来源:ReportLinker,兴业证券经济与金融研究院整理 国内国内减速机行业减速机行业市场市场规模规模上千亿上千亿元元,2021-2026 年复合增速有望达到年复合增速有望达到 5%。得益于我国经济总量增长与国家相关政策营造的有利环境,我国减速机行业近年来整体呈现出持续健康发展态势。据前瞻产业研究院,2021 年我国减速机市场整体规模为 1258 亿元,到 2026 年,我国减速机行业市场规模将达 1605 亿元,2021-2026年的年复合增速有望达到 5%。图图 6、我国我国减速机行业规模(亿元)减速机行业规模(亿元)及增速(及增速(%,右轴,右轴)资料来源:前瞻产业研究院,

29、通力科技招股说明书,观研天下,兴业证券经济与金融研究院整理 竞争格局方面,竞争格局方面,外资占领高端市场,外资占领高端市场,内资占据中低端市场内资占据中低端市场。据通力科技招股说明书,国内减速机市场主要分为高、中、低端三大层次,分别占据 25%、50%、25%左右的市场份额。在目前的国内减速机市场中,德国 SEW 和弗兰德等国外高端080002020202120222023E2024E2025E2026E52916050%2%4%6%8%10%0300600900

30、0200202021 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -9-行业深度研究报告行业深度研究报告 品牌市占率约 20%,占据绝大多数高端市场份额。国茂股份等大型国产中端减速机品牌的市场份额达到 20%左右,在中端减速机市场中地位稳固。市场中数量较多的小型国产减速机品牌市占率约 60%,是中、低端减速机市场中的主力军。图图 7、国内减速机市场竞争格局、国内减速机市场竞争格局 资料来源:通力科技招股书,兴业证券经济与金融研究院整理 2、通用通用减速机减速机:行业整合叠加国产替

31、代,行业整合叠加国产替代,内资龙头份额提升内资龙头份额提升 2.1、通用减速机:用途多、格局散,、通用减速机:用途多、格局散,经济经济周期相关度高周期相关度高 我国我国通用减速机市场规模通用减速机市场规模近近 500 亿亿,整体增速稳健。,整体增速稳健。据前瞻产业研究院,2021 年中国减速机市场整体规模达 1258 亿元,其中通用减速机约 496.8 亿元,占比达39.5%。到 2026 年中国减速机行业整体规模将达 1605 亿元。按照 2021 年通用减速机的市场规模占比进行估计,预计 2026年通用减速机市场规模将达633.8亿元,2021-2026 年间,每年同比增速维持在 5%左右

32、。图图 8、2021 年通用减速器市场规模占比(年通用减速器市场规模占比(%)图图 9、通用减速机市场规模(亿元)及增速(、通用减速机市场规模(亿元)及增速(%,右轴右轴)资料来源:中研普华,通力科技招股书,前瞻产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:中研普华,通力科技招股书,前瞻产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 通用减速机的下游应用场景繁多通用减速机的下游应用场景繁多,行业景气度与行业景气度与宏观经济宏观经济周期和固定资产投资额周期和固定资产投资额39.5%60.5%通用减速机其他减速机496.8521.7547.7575.0603.8633.84%5%6%0100200

33、30040050060070020212022E2023E2024E2025E2026E通用减速机市场规模市场规模增速(右轴)请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -10-行业深度研究报告行业深度研究报告 密切相关密切相关。通用减速机被广泛应用于化工、电力、建筑、物流等等诸多下游行业里的各类机械设备中。因此,通用减速机市场呈现出一定周期属性,与宏观经济周期和固定资产投资额密切相关。图图 10、通用减速机下游应用场景繁多、通用减速机下游应用场景繁多 图图 11、减速机产量与工业增加值和制造业固定资产减速机产量与工业增加值和制造业固定资产投资具有较强相关性投

34、资具有较强相关性 资料来源:国茂股份招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:国家统计局,中国通用机械协会,华经情报网,iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 市场市场参与者众多,集中度低。参与者众多,集中度低。从全球来看,2019 年,通用减速机龙头企业 SEW和弗兰德的全球市占率仅分别为6.3%、4.1%,全球通用减速机市场CR5仅为16.1%。通用减速机市场的分散格局产生原因有二,一是通用减速机应用领域广,技术需求各有差异,一家企业难以研发和生产覆盖全行业的减速机产品,销售层面也难以覆盖下游所有行业;二是减速机已发明一百余年,通用减速机技术趋于成熟,且低端减速机产品整体技术门

35、槛不高,这给了后发企业和小企业充足的发展时间和空间。图图 12、2019 年年全球全球通用减速机行业市占率情况(通用减速机行业市占率情况(%)资料来源:华经情报网,兴业证券经济与金融研究院 从国内来看,进口品牌仍然占据着高端通用减速机市场的主导地位,但随着国内下游制造业的发展,市场基本盘不断扩大,以国茂股份为代表的中端内资品牌也逐渐成为了通用减速机市场中举足轻重的组成部分,开始向高端市场渗透。化工电力食品环保矿山水利建筑制药物流冶金塑料纺织0%4%8%12%16%-20%0%20%40%60%2004200620082001620182020减速机产量同比增幅制造业固定资

36、产投资增幅工业增加值同比增幅(右轴)6.3%4.1%2.3%1.9%1.5%1.2%1.0%81.8%SEW弗兰德福克邦飞利伦茨布雷维尼住友其他 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -11-行业深度研究报告行业深度研究报告 表表 2、国内减速机市场竞争格局国内减速机市场竞争格局 市场分类市场分类 特点特点 应用领域应用领域 企业分布企业分布 高端市场 1、可靠性和精密度高,可进行高速传动;2、该类配套减速机属于重大装备的核心部件,对整套设备的运转起到关键作用 主要应用于航空航天、海工装备、轨道交通、高端冶金等高精尖行业,同时可应用于传统行业 以 SEW

37、、FLENDER 为代表的外资企业具有领先地位,以国茂股份、宁波东力、通力科技等为代表的国内领先的减速机企业逐渐渗入 中端市场 1、对减速机的可靠性、精密度要求相对高端市场较低,输入转速一般为中低速运行,以传递动力为主;2、该类配套减速机属于设备的常规部件 主要应用于化工、起重、输送、能源、环保、建材等传统行业 综合考虑性价比等因素,国产品牌在中端市场具备竞争优势。以国茂股份、宁波东力、通力科技等为代表的国内领先的减速机企业在中端市场占据一定的市场份额,而中端市场其余大部分市场份额仍主要由国内众多中小、小微企业占据 低端市场 1、对减速机的可靠性、精密度没有特定要求,以传递动力为主;2、减速机

38、配套设备附加值低,属于一般设备;3、减速机配套设备市场竞争力较弱,客户对减速机价格比较敏感,以低价竞争为主 主要应用于部分低端的输送、搅拌、建材、矿山设备制造中 国内众多中小、小微企业 资料来源:通力科技招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 2.2、行业趋势:、行业趋势:关注自动化、集中化、机电一体、国产替代四大趋势关注自动化、集中化、机电一体、国产替代四大趋势 (1)受益于人口老龄化、工业自动化)受益于人口老龄化、工业自动化趋势趋势,行业规模持续扩容行业规模持续扩容 人口人口老龄化、老龄化、工业自动化趋势为减速机行业带来工业自动化趋势为减速机行业带来长期发展空间长期发展空间。2021 年

39、 5 月,国家统计局发布第七次全国人口普查数据,60 岁及以上人口为 2.64 亿人,占全部人口的 18.70%,比重较 2010 年上升 5.44 个百分点。三胎开放等政策的出台,表明经济飞速发展下,国内劳动力人口结构正面临转型,或将逐步迈入老龄化社会。企业为了降低人力成本、提升生产效率,正在不断扩大生产过程中机器设备的覆盖面,推动工业自动化。据工控网,2021 年我国工业自动化部件市场规模达到 2530亿元,增幅约 23%,为过去十年最高。其中,工业自动化部件市场涵盖了各类驱动器、继电器、接触器、仪表、阀门等用于实现工业自动化的基础部件。工业自动化趋势下,减速机的需求将得到大幅提升。工业自

40、动化趋势下,减速机的需求将得到大幅提升。作为工业动力传动不可或缺的重要基础部件之一,减速机在需要传动的机械中运用广泛。以自动化立体仓库为例,自动化立体库的主体由巷道式堆垛起重机、输送机系统、自动分拣系统等组成,堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中,完成存、取货工作。输送机系统是立体库的主要外围设备,负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。这些机械的工作过程均需要减速机。因此,工业自动化趋势为减速机行业带来了新的发展动力。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -12-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 13、我国、我国工业工业自动自动化化部件部件市场规

41、模(亿元)增速(市场规模(亿元)增速(%,右轴,右轴)较快)较快 资料来源:工控网,华经产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 注:据工控网,工业自动化部件包括 PLC、DCS、IPC、HMI 及相关软件、变频器、软启动器、通用运动控制器、传感器、调节阀、接触器、工业电源、工业交换机等。图图 14、自动化立体库是减速机在工业自动化领域中的重要应用场景、自动化立体库是减速机在工业自动化领域中的重要应用场景 资料来源:物流设备网,兴业证券经济与金融研究院整理 (2)行业整合速度加快行业整合速度加快,龙头企业市占率提升,龙头企业市占率提升 国产龙头企业市场份额提升趋势明显。国产龙头企业市场份额提升

42、趋势明显。由于行业内中小企业难以满足持续增长的资本开支需求、不断提升的技术及质量要求,下游客户尤其是大客户愈发倾向于购买质量与服务有保障的大企业所生产的产品。行业资源进一步向龙头企业集中,行业整合加速。以 2021 年通用减速机在整体减速机市场中约 39.5%的占比估计,2019-2021 年,国茂股份、宁波东力、通力科技三大通用减速机龙头企业在国内通用减速机行业中市占率从 7.1%提升至 10.1%,这标志着大型国内厂商正在对国内通用减速机市场进行整合,集中度上升趋势明显。667253022.99%-10%-5%0%5%10%

43、15%20%25%05000250030002000021自动化部件市场规模增速(右轴)请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -13-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 15、我国通用减速机龙头企业市占率提升、我国通用减速机龙头企业市占率提升(%)趋势明显)趋势明显 数据来源:通力科技招股说明书,观研天下,iFinD,中研普华,兴业证券经济与金融研究院整理、测算 (3)产品技术进步推动产品技术进步推动高端高端通用减速机通用减速机国产替代趋势国产替代趋势 国内龙头品

44、牌产品性能已接近或达到国际知名品牌对标型号水平。国内龙头品牌产品性能已接近或达到国际知名品牌对标型号水平。近年来,行业龙头企业重视研发投入、自主创新,持续推进新产品开发和升级换代,明显缩小了与国外企业同类产品在结构设计、质量控制、可靠性等方面的差距,国产替代持续深入。表表 3、国产国产通用通用减速机减速机产品产品和和 SEW 对标对标产品技术参数对比产品技术参数对比 公司名称公司名称 可比产品型号可比产品型号 结构设计结构设计 传递功率传递功率 最大输出扭矩最大输出扭矩(N/M)服务系数服务系数 输出转速输出转速 SEW R87AD3-32.66-M1 输入、输出为 3级同轴传动形式 3KW

45、1550 2.20 43 国茂股份 GR87-Y3-4P-34.55-M1 1550 2.10 41 宁波东力 DLR05-40DM100L-4-M1 1550 2.30 40 通力科技 TR88-Y3-4P-36.73-M1 1550 2.22 39 SEW S97pAD6-44.89-M1 输入、输出为 2级直交轴传动形式 7.5kW 3710 1.65 32 国茂股份 GSAF97-E7.5-4P-44.89-M1 4000 1.60 32 宁波东力 DLSAF07-32DM132M-4-E-M1 3300 1.60 32 通力科技 TSAF98-E7.5-4P-46.64-M1 400

46、0 1.95 31 SEW FA47AD2-21.82-M1 输入、输出为 2级平行轴传动形式 1.1kW 400 2.50 64 国茂股份 GFF47-V1.1-4P-21.82-M1 400 2.40 64 宁波东力 DLFF02-54DMP90S-4-M1 420 2.30 54 通力科技 TFF48-V1.1-4P-21.82-M1 400 2.42 64 SEW K107AD5-82.61-M1 输入、输出为 3级直交轴传动形式 5.5kW 8000 2.70 17 国茂股份 GKA107-Y5.5-4P-82.61-M1 8000 2.60 17 宁波东力 DLKA08-18DM1

47、32S-4-M1 8000 2.80 18 通力科技 TKA108-Y5.5-4P-81.46-M1 8000 2.72 18 资料来源:通力科技问询函回复,兴业证券经济与金融研究院整理 4.2%4.6%5.9%2.2%2.6%3.2%0.7%0.7%0.9%0%2%4%6%8%10%12%201920202021国茂股份宁波东力通力科技 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -14-行业深度研究报告行业深度研究报告 (4)模块化、模块化、机电一体化机电一体化趋势明显趋势明显,行业巨头纷纷布局电机、控制器领域,行业巨头纷纷布局电机、控制器领域 机电一体化

48、战略是模块化设计的重要延伸。机电一体化战略是模块化设计的重要延伸。在减速机的基础上,机电一体化浪潮将模块化设计的思路延伸到了减速机产业链上下游。机电一体化能够帮助企业将自产的减速机、电机、控制器等匹配的组件整合为一个产品,减少接口数量,最小化连接成本。通过提供包括机电一体化驱动器、变频器、控制软件技术等一系列产品,传统的减速机企业可实现向自动化解决方案商的转型,通过向下游客户提供解决方案来成套销售产品,推动企业各产品线的发展,同时提高利润水平与体量。广泛的选择种类和配件带来了高度灵活性,使每个客户都能根据自己所需要的场景快速定制个性化解决方案,增强客户粘性。图图 16、集成了变频器的、集成了变

49、频器的 SEW 减速电机减速电机 资料来源:SEW 官网,兴业证券经济与金融研究院整理 国茂股份、中大力德等国内代表企业纷纷布局机电一体化业务。国茂股份、中大力德等国内代表企业纷纷布局机电一体化业务。2019 年,国茂股份向智马科技增资 2500 万元,持有其 20%股权。智马科技在伺服电机领域拥有成熟的技术,具备驱动器、伺服电机、变频器和永磁同步电机等成熟产品线。2020年,国茂股份联合智马科技及知名变频器制造商推出了“智能水处理检测系统”,初步形成传动系统整体解决方案。而另一减速机龙头企业中大力德则凭借其自身的电机厂商背景,长期销售减速电机与智能执行单元等产品。2021 年,中大力德的销售

50、收入中,有约 71.62%来自其机电一体化产品。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -15-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 17、中大力德的部分机电一体化产品、中大力德的部分机电一体化产品 资料来源:中大力德官网,兴业证券经济与金融研究院整理 2.3、他山之石:国际通用减速机巨头发展路径各异、他山之石:国际通用减速机巨头发展路径各异 通用减速机行业的两大巨头通用减速机行业的两大巨头 SEW 和弗兰德的产品侧重点各有千秋。和弗兰德的产品侧重点各有千秋。SEW 的通用减速机产品系列模块化程度高,覆盖了动力、传动、控制三大主要板块,代表产品有通用减速

51、机、伺服电机、减速电机、工业齿轮箱、分散式驱动、变频器及控制技术等多个系列,相互兼容配套、组合方式多样,可形成整套的自动化解决方案,下游应用场景广泛。弗兰德的产品线则相对较为单一,主要围绕各类传动部件进行业务拓展,产品线由减速机及与减速机密切相关的联轴器构成。但弗兰德的产品更加专注于高负载和扭矩需求的工业减速机领域,产品额定输出转矩和减速比范围更广,可满足更大扭矩和负载的要求,下游主要涉及各类轻、重工业、采矿、港口以及风能等领域。图图 18、SEW 产品系列覆盖面广泛产品系列覆盖面广泛 图图 19、弗兰德业务主要围绕减速机及联轴器展开、弗兰德业务主要围绕减速机及联轴器展开 资料来源:SEW 官

52、网,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:Flender 官网,兴业证券经济与金融研究院整理 SEW 的产品线采用了多样化的发展策略。的产品线采用了多样化的发展策略。SEW 的通用减速机产品覆盖了斜齿轮、平行轴斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆、直角等不同形制的减速机,此外,SEW 也拥有电机、变频器、伺服驱动、控制系统等一系列产品及技术,可与其减速机产品 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -16-行业深度研究报告行业深度研究报告 相互组合。产品的多样化使得 SEW 具备销售和服务层面的优势,能够更好地满足客户对不同形制减速机的需求,以及对定制自动化整体解决

53、方案的需求,在扩大收入基本盘的同时,也使得 SEW 具备了向产业链下游拓展的能力。图图 20、SEW 在产品端采取在产品端采取了多样化的发展路径了多样化的发展路径 资料来源:SEW 官网,兴业证券经济与金融研究院整理 借助多元化产品线,借助多元化产品线,SEW 向解决方案商方向转型。向解决方案商方向转型。在模块化分散式驱动产品的基础上,SEW 通过加入自动化工程软件及控制技术,推出了工业 4.0 下的 MOVI-C自动化解决方案。该解决方案结合了工程软件、控制、变频器和安全、驱动四个模块的产品和技术,充分利用了 SEW 模块化、多样化的产品线,目前已应用于汽车、饮料、运输和物流及机场行李搬运等

54、行业,用于实现输送传动、搬运分拣、混合搅拌、包装、储藏等功能。作为解决方案提供商,SEW 相比其他减速机厂商更加贴近下游应用领域,采用其全套解决方案的客户相比单纯的减速机客户粘性更高,同时也有利于 SEW 自动化相关的各个产品线的铺开。同时,提供整体解决方案服务可帮助 SEW 占据更多利润环节,提升营收和利润水平。SEW 也能通过在解决方案使用过程中积累的经验来反向推动各产品线的研发和完善。图图 21、SEW MOVI-C 全自动化解决方案全自动化解决方案 资料来源:SEW 官网,兴业证券经济与金融研究院整理 减速机分散式驱动电机工业减速机减速电机控制技术安全技术非接触式能量传输系统操作与启动

55、伺服驱动工业通信变频器 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -17-行业深度研究报告行业深度研究报告 弗兰德通过研发高功率、高输出扭矩、高负载的工业齿轮箱产品占据了专用减速弗兰德通过研发高功率、高输出扭矩、高负载的工业齿轮箱产品占据了专用减速机领域的领先地位。机领域的领先地位。弗兰德代表性的产品多为船舶、港口、磨机、搅拌机、工程机械等场景中使用的中大型齿轮箱。其下属品牌威能极推出的传动功率达 10MW,输出扭矩高达 560 万牛米的海上风电专用齿轮箱,彰显了其在大型减速机领域的深厚技术底蕴。通过专精化的产品发展路径,弗兰德不断深耕大型减速机领域,推动了

56、公司在该领域的工艺和技术研发与积累,从而在该细分领域中博得了更优秀的产品力和更高的行业地位。图图 22、威能极的海上风电专用齿轮箱系列产品、威能极的海上风电专用齿轮箱系列产品 资料来源:威能极官网,兴业证券经济与金融研究院整理 并购是并购是全球全球减速机巨头减速机巨头扩张其扩张其商业商业版图版图的主要手段。的主要手段。一般来说,参股和并购主要有四个常见目的:通过收购某地区的竞争对手,打入该地区市场。比如 SEW 公司 1994 年通过收购其在北欧的竞争对手,芬兰 Santasalo 减速器公司,成功进驻北欧市场;通过收购某行业的公司,切入该行业,开启新的产品和业务线。弗兰德 1998 年收购了

57、船用减速机及轴承产品制造厂,开启了船舶专用减速机业务,当前海运与船舶建造已成为弗兰德专用减速机最主要的下游行业之一;通过收购整合供应链,提升企业的盈利能力和空间;通过收、并购进行业务重组,结合双方优势,形成协同作用。图图 23、弗兰德的部分船用齿轮箱产品、弗兰德的部分船用齿轮箱产品 图图 24、Santasalo 是国际上主要的减速机厂家之一是国际上主要的减速机厂家之一 资料来源:Flender 官网,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:瑞轴科技,Santasalo 官网,兴业证券经济与金融研究院整理 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -18-行

58、业深度研究报告行业深度研究报告 2.4、国茂股份国茂股份:国内国内通用减速机龙头,通用减速机龙头,中端市场为基,中端市场为基,向向高端高端进军进军 国茂股份前身是 1993 年成立的武进县湖塘镇国泰减速机厂,2006 年更名为国茂减速机集团有限公司,在完成针对减速机市场的业务重组后变更为国茂股份。产产品主要定位为中端通用减速机,是国产通用减速机的龙头企业。品主要定位为中端通用减速机,是国产通用减速机的龙头企业。国茂股份通用减速机产品分为齿轮减速机和摆线针轮减速机两大类,2021 年共计生产 10 万种以上产品型号。国茂股份 2021 年营收 29.4 亿元,归母净利润 4.6 亿元,2017-

59、2021 年营收复合增速 18.8%,归母净利润复合增速 36.3%,由于宏观经济下行导致需求下滑,2022年前三季度营收20.3亿元,同比下降10.0%,归母净利润2.9亿元,同比下降15.5%。表表 4、国茂股份主要减速机产品分类、国茂股份主要减速机产品分类 产品类别产品类别 产品特点产品特点 应用领域应用领域 齿轮减速机齿轮减速机 模块化减速机模块化减速机 1、零部件设计高度模块化。2、传递功率覆盖 0.12-200kW。3、包含电机快速接口,便于安装电机。4、传动比划分细,安装形式限制小,应用范围广。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、水利、饲料、纺织

60、、印染等领域 大功率减速机大功率减速机 1、传递功率大,最高可达 5100kW,承载能力高。2、结构中不包含电机的快速接口,电机可根据需求灵活配置。3、寿命长,易于拆装,传动效率高,运转平稳。广泛应用于冶金、矿山、化工、环保、水泥、建筑、电力、石油、船舶、水利、塑料、橡胶等领域 摆线针轮减速机摆线针轮减速机 1、采用少齿差行星式传动原理及摆线针齿啮合,齿形为摆线形。2、结构紧凑体积小,单级传动比大。3、运转平稳噪声低,拆装方便,易维修。广泛应用于环保、建筑、电力、化工、食品、纺织、印染、饲料、环保、冶金、矿山、石油等领域 资料来源:国茂股份招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 通过收购打入

61、高端通过收购打入高端、精密减速机市场。精密减速机市场。2020 年国茂全资子公司捷诺传动收购常州莱克斯诺,以“GNORD”品牌进军高端通用减速机市场,在 2021 年已经实现约1.65 亿元的年销售额。捷诺高端减速机扩产项目有望在 23 年中旬完成厂房建设,产能全部释放后将形成约 9 万台/年高端减速机产能,对应产值约 10 亿元。国茂也通过收购对机器人谐波减速器进行布局,目前月产能 2500 台左右,覆盖遨博、埃夫特等客户,将依托常州当地的协作机器人产业链进行业务拓展。积极拓展工程机械减速机、重载齿轮箱、工业齿轮箱等产品线,扩大收入基本盘。积极拓展工程机械减速机、重载齿轮箱、工业齿轮箱等产品

62、线,扩大收入基本盘。国茂股份也采用了与弗兰德类似的扩张战略,以塔机业务为基石,开发出多种工程机械专业齿轮箱产品,通过高负载的起重专用齿轮箱和重载齿轮箱切入传统专用减速机市场。2020 年,国茂股份的 GLW 系列回转减速机批量出货,进入徐工的大中型塔机供应链中,后续又开发了中联重科等客户。在下游建筑行业景气度较低的环境下,工程机械业务部又开发出了太阳能跟踪支架减速机产品,意图降低工程减速机业务的周期性业绩波动,并进一步扩大收入基本盘。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -19-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 25、捷诺产品近年收入占比增幅明显(

63、万元)捷诺产品近年收入占比增幅明显(万元)图图 26、国茂股份部分齿轮箱产品线国茂股份部分齿轮箱产品线 资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:国茂股份产品折页,国茂股份官网,兴业证券经济与金融研究院整理 通过建立经销商网络和整合供应链提升整体利润水平通过建立经销商网络和整合供应链提升整体利润水平:经销端,经销端,国茂股份的经销商分为 A、B、一般经销商三类,A 类经销商基本实现全国覆盖,每年签订框架协议,严禁销售其他品牌产品。截至 2022H1,国茂股份共有 82 家 A 类经销商,经销商的销售区域覆盖中国绝大多数省份,贴近市场,能够更好地发掘客户需求,并对客户的售后服

64、务要求做出及时的响应。制造端,制造端,国茂股份采用了集中制造+分散组装模式,实现前端制造环节核心零部件的集中制造,后端组装环节根据产品的不同属性,最大程度地实现柔性化装配生产。从而较大程度地满足不同客户的需求。价格能力价格能力端端,国茂股份于 2020 年收购了铸铁件供应商泛凯斯特 51%的股权,整合供应链,打通上游铸件原材料生产环节,进一步拓宽了盈利空间。图图 27、国茂股份国茂股份利润水平稳定在较高水平(利润水平稳定在较高水平(%)图图 28、国茂股份国茂股份期间费用率整体处于良性区间(期间费用率整体处于良性区间(%)资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:iFinD

65、,兴业证券经济与金融研究院整理 3、精密精密减速机:减速机:国产替代加速推进,应用场景逐步拓宽国产替代加速推进,应用场景逐步拓宽 3.1、精密减速机精密减速机:分为分为谐波、谐波、RV 两种,两种,主要应用于工业机器人主要应用于工业机器人 创新性的柔性传动技术是谐波减速器的技术特点。创新性的柔性传动技术是谐波减速器的技术特点。谐波减速器由波发生器、刚轮、柔轮组成,其工作原理通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。当中间的波发生器连续转动时,柔轮不断形变并进行反向错齿运动,从而实现波发生0.002,362.9816,539.650%20%40%60%80%100%201920202021齿

66、轮减速机摆线针轮减速机GNORD减速机配件及其他其他业务0%10%20%30%40%销售毛利率销售净利率0%5%10%15%销售费用率管理费用率财务费用率整体期间费用率 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -20-行业深度研究报告行业深度研究报告 器与柔轮的运动传递。谐波减速器的核心技术主要包括谐波传动技术及生产加工技术两方面。谐波传动技术包括谐波传动理论、啮合数学建模、齿轮齿形设计工等,与传统减速器制造技术差别较大。生产加工技术主要包括材料分析处理、精加工和装配及综合性能测试等。谐波减速器柔轮的疲劳断裂是引起谐波减速器失效的主要原因之一,柔轮的质量直

67、接决定了谐波减速器的使用寿命,因此柔轮的材料和表面处理工艺也是十分重要的。图图 29、谐波减速器结构图、谐波减速器结构图 图图 30、谐波减速器工作原理示意图、谐波减速器工作原理示意图 资料来源:绿的谐波招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:绿的谐波招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 RV 减速机负载大,刚性强,整体结构较为复杂。减速机负载大,刚性强,整体结构较为复杂。RV 减速机采用了基于刚性啮合传动的二级减速方案,结合了行星齿轮减速器和摆线针轮减速器的两端。与采用柔性传动的谐波减速机相比,RV 减速机具备减速比大、扭矩刚性强、负载强度高、稳定性高、使用寿命长等优点。RV

68、 减速机对传动精度、传动效率、刚度、回差等性能指标的要求非常高,导致 RV 减速机的材料选取、精密加工、齿面热处理、磨齿等生产环节均具有较高技术壁垒。其包含 30 多个零件,构型复杂,装配精度要求为微米级,因此,如何通过设计减小啮合间隙,实现各项工艺的密切配合,降低产品的磨损,提升寿命,同时实现高精度、大规模的生产装配是 RV 减速机行业的核心壁垒。图图 31、RV 减速机结构示意图减速机结构示意图 资料来源:百度百科,兴业证券经济与金融研究院整理 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -21-行业深度研究报告行业深度研究报告 工业机器人是精密减速机下游

69、最主要的应用场景。工业机器人是精密减速机下游最主要的应用场景。机器人每个关节运动均需靠伺服电机驱动,而伺服电机输出转速大、输出扭矩小的特点与机器人关节结构实际的输出转速小、转动扭矩大的需求正好相反,因此现有伺服电机的输出难以满足终端机械本体的运动需求,所以就需要减速器这一传动零部件进行减速增距。除了工业机器人,半导体设备、机床、汽车生产设备、显示平板生产设备均为精密减速器主要的下游应用场景。以国际精密减速机巨头哈默纳科的下游收入占比情况估计,约有 50%60%左右的精密减速器被用在工业机器人领域中。图图 32、哈默纳科减速机产品、哈默纳科减速机产品 2021 年年各各下游下游收入占比收入占比

70、资料来源:哈默纳科官网,兴业证券经济与金融研究院整理 由于两种精密减速机的性能特点不同,谐波减速器和由于两种精密减速机的性能特点不同,谐波减速器和 RV 减速器也分别适用于不减速器也分别适用于不同的应用场景中。同的应用场景中。谐波减速器具有体积小、传动比高、精密度高的特点,由于啮合部位滑动小,减少了摩擦和附带的动力损失,因此谐波减速器还具有效率高、寿命长等特性。此外,由于零部件较少,谐波减速器的结构也较为简单,易于维修,因此谐波减速机通常会被用在工业机器人的小臂、腕部或手部等空间较小且传动精度要求较高的位置上。而体积更大,结构较为复杂但因而具有扭矩刚性强、负载强度高、稳定性高等优点的 RV 减

71、速器则可以兼顾负载能力和传动精度,更加符合基座、大臂等重负载机器人关节的性能要求。表表 5、RV 减速器和谐波减速器对比减速器和谐波减速器对比 项目项目 RV 减速机减速机 谐波减速机谐波减速机 技术特点技术特点 通过多级减速实现传动,由行星齿轮减速器的前级和摆线针轮减速器的后级组成,零部件较多。通过柔轮的弹性变形传递运动,主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成。与 RV 及其他精密减速器相比,谐波减速器使用的材料、体积及重量大幅度下降。产品性能产品性能 大体积、高负载能力、高刚度 小体积、高传动比、高精密度 应用场景应用场景 一般应用于多关节机器人的基座、大臂、肩部等重负载的位置。主要

72、应用于机器人的小臂、腕部或手部。终端领域终端领域 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、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。价格区间价格区间 5000-8000 元/台 1000-5000 元/台 资料来源:绿的谐波招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 竞争格局方面,纳博特斯克与哈默纳科两大日系巨头占据了竞争格局方面,纳博特斯克与哈默纳科两大日系巨头占据了全球精密减速机全球精密减速机市场市场56.6%16.6%3.0%4.2%19.6%工业机器人半导体设备平板显示器设备汽车生产设备其他 请务必阅读

73、正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -22-行业深度研究报告行业深度研究报告 的领先地位。的领先地位。全球精密减速器行业龙头纳博特斯克和哈默纳科凭借历史、资本和技术的优势,在 2020 年的全球机器人减速器市场中共占据了 75%左右的份额。其中,哈默纳科是全球谐波减速机龙头,2021年占据全球谐波减速机82%市场份额。纳博特斯克是全球 RV 减速机龙头,在全球市场约占据 60%市场份额,在中国市场中,纳博特斯克也占据了半数以上的市场份额。图图 33、2020 年世界机器人减速器市场份额年世界机器人减速器市场份额 图图 34、2021 年全球谐波减速机市场格局年全

74、球谐波减速机市场格局 资料来源:前瞻产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:华经产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 3.2、行业趋势:、行业趋势:关注关注机器替人机器替人、国产国产化化、人形机器人人形机器人及及非机器人非机器人应用应用(1)机器替人)机器替人需求提升带动精密减速机市场扩容需求提升带动精密减速机市场扩容,2021-2025 年年增速增速高高于于 20%各类工业机器人所需减速器种类、数量各有差异。各类工业机器人所需减速器种类、数量各有差异。每种不同类型工业机器人由于自由度关节的数量和负载不同,所需的减速器种类和数量也各不相同。负载较重的多关节机器人中的基座和大臂等

75、关节就会使用 RV 减速机,而负载较小的同时又对减速机体积有较高要求的协作、SCARA 和 DELTA 机器人则更多会选用体积较小的谐波减速机。图图 35、精密减速机常见应用场景、精密减速机常见应用场景 资料来源:绿的谐波招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 60%15%10%5%10%纳博特斯克哈默纳科住友SPINEA其他哈默纳科82%绿的谐波7%其他品牌11%请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -23-行业深度研究报告行业深度研究报告 以下我们对工业机器人以下我们对工业机器人用用精密减速机市场规模进行测算:精密减速机市场规模进行测算:单价假设:

76、单价假设:根据绿的谐波招股说明书披露,谐波减速机单台价格区间为 1000-5000 元,RV 减速机单台价格区间为 5000-8000 元。综合考虑市场实际情况与审慎性原则,我们测算时选取 2000 元为谐波减速机平均单价,6000 元为 RV 减速机平均单价。国内国内工业机器人用精密减速机工业机器人用精密减速机需求数量需求数量假设:假设:(1)2021 年我国工业机器人销量为 25.6 万台,依照 2020 年占比数据假设其中多关节/SCARA/Delta/协作机器人占比分别为 63%/30%/4%/3%。(2)假设每台多关节/SCARA/delta/协作机器人配备谐波减速器 3/2.5/3

77、/6.5 台,多关节机器人配备 RV 减速机 3 台。(3)根据“十四五”机器人产业发展规划要求,2025 年前中国机器人产业营收年增速需超过 20%,综合过去几年机器人行业的良好发展情况,预计国内机器人行业整体可以实现 20%增速。协作机器人板块随着人机交互需求提升和资本的涌入,市场规模加速膨胀,假设 CAGR 为 50%。根据以上假设测算可得:根据以上假设测算可得:2022-2025 年国内工业机器人用谐波减速机市场规模分年国内工业机器人用谐波减速机市场规模分别为别为 18.5/22.7/27.9/34.6 亿元,亿元,2021-2025 年年 CAGR 达达 22.9%。工业机器人用。工

78、业机器人用 RV减速机市场规模分别为减速机市场规模分别为 34.8/41.8/50.2/60.2 亿元,亿元,2021-2025 年年 CAGR 为为 20.0%。表表 6、中国工业机器人减速机市场规模测算、中国工业机器人减速机市场规模测算 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2021-2025 CAGR 多关节机器人多关节机器人 销量/万台 16.1 19.4 23.2 27.9 33.4 20.0%谐波减速器用量/台 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 RV 减速器用量/台 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 谐波减速器需求量/万台 48.4 58.1 69.

79、7 83.6 100.3 20.0%RV 减速器需求量/万台 48.4 58.1 69.7 83.6 100.3 20.0%SCARA 机器人机器人 销量/万台 7.7 9.2 11.1 13.3 15.9 20.0%谐波减速器用量/台 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 谐波减速器需求量/万台 19.2 23.0 27.6 33.2 39.8 20.0%Delta 机器人机器人 销量/万台 1.0 1.2 1.5 1.8 2.1 20.0%谐波减速器用量/台 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 谐波减速器需求量/万台 3.1 3.7 4.4 5.3 6.3 20.0%协作机器人协作机

80、器人 销量/万台 0.8 1.2 1.8 2.7 4.1 50.0%谐波减速器用量/台 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 谐波减速器需求量/万台 5.2 7.8 11.7 17.6 26.3 50.0%总计总计 谐波减速器需求量谐波减速器需求量/万台万台 75.8 92.6 113.4 139.6 172.8 22.9%RV 减速器需求量减速器需求量/万台万台 48.4 58.1 69.7 83.6 100.3 20.0%谐波减速器市场规模谐波减速器市场规模/亿元亿元 15.2 18.5 22.7 27.9 34.6 22.9%RV 减速器市场规模减速器市场规模/亿元亿元 29.0 34

81、.8 41.8 50.2 60.2 20.0%资料来源:IFR,绿的谐波招股说明书,前瞻产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理、测算 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -24-行业深度研究报告行业深度研究报告 全球全球工业机器人用精密减速机市场规模工业机器人用精密减速机市场规模测算测算假设:假设:根据 IFR 和中国传动网数据,2021 年世界工业机器人装机量达 51.7 万台,其中协作机器人销量为 4.65 万台,占比约 9%。依照中国各类机器人占比假设多关节/SCARA/Delta 机器人占比分别约为 61%/27%/3%,单台机器人的减速器配

82、置与国内市场相同。假设 2022-2025 年世界工业机器人市场规模复合增速为 15%,协作机器人 2022-2025 年增速则取 2017-2021 年间的复合增速 37%。根据以上假设测算可得:根据以上假设测算可得:2022-2025 年全球工业机器人用谐波减速机市场规模分年全球工业机器人用谐波减速机市场规模分别为别为 39.1/46.8/56.4/68.2 亿元,亿元,2021-2025 年年 CAGR 达达 20.0%。工业机器人用。工业机器人用 RV减速机市场规模分别为减速机市场规模分别为 65.3/75.1/86.3/99.3 亿元,亿元,2021-2025 年年 CAGR 为为

83、15.0%。表表 7、世界工业机器人减速机市场规模测算世界工业机器人减速机市场规模测算 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 2021-2025 CAGR 多关节机器人多关节机器人 销量/万台 31.5 36.3 41.7 48.0 55.2 15.0%谐波减速器用量/台 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 RV 减速器用量/台 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 谐波减速器需求量/万台 94.6 108.8 125.1 143.9 165.5 15.0%RV 减速器需求量/万台 94.6 108.8 125.1 143.9 165.5 15.0%SCARA 机器人

84、机器人 销量/万台 14.0 16.1 18.5 21.2 24.4 15.0%谐波减速器用量/台 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 谐波减速器需求量/万台 34.9 40.1 46.2 53.1 61.0 15.0%Delta 机器人机器人 销量/万台 1.6 1.8 2.1 2.4 2.7 15.0%谐波减速器用量/台 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 谐波减速器需求量/万台 4.7 5.4 6.2 7.1 8.1 15.0%协作机器人协作机器人 销量/万台 4.7 6.4 8.7 12.0 16.4 37.0%谐波减速器用量/台 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 谐波减

85、速器需求量/万台 30.2 41.4 56.7 77.7 106.5 37.0%总计总计 谐波减速器需求量谐波减速器需求量/万台万台 164.4 195.7 234.2 281.8 341.1 20.0%RV 减速器需求量减速器需求量/万台万台 94.6 108.8 125.1 143.9 165.5 15.0%谐波减速器市场规模谐波减速器市场规模/亿元亿元 32.9 39.1 46.8 56.4 68.2 20.0%RV 减速器市场规模减速器市场规模/亿元亿元 56.8 65.3 75.1 86.3 99.3 15.0%资料来源:IFR,绿的谐波招股说明书,前瞻产业研究院,中国传动网,兴业证

86、券经济与金融研究院整理、测算 (2)内资内资厂商厂商加速国产替代,加速国产替代,与自主品牌机器人厂商共同成长与自主品牌机器人厂商共同成长 价格及本土优势推动中国精密减速器市场格局松动。价格及本土优势推动中国精密减速器市场格局松动。近年来,随着以绿的谐波为代表的国产谐波减速器企业的发展壮大和国内机器人行业的迅速崛起,日系龙头企业在中国的市场份额呈降低趋势。这是因为日系机器人本体厂商与哈默纳科等日企有长期协议,采购价格更低,国产自主品牌机器人厂商采购价则是日系机器人厂商的 2-3 倍。自主品牌机器人主打性价比,采用日产谐波减速器成本过高,请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信

87、息披露和重要声明 -25-行业深度研究报告行业深度研究报告 利润空间压缩严重。而国产谐波减速器目前已基本达到与哈默纳科相近的技术水准,价格则比进口产品更低。此外,国产谐波减速器厂商还具有快速响应及服务优势,交货期短,可实现场指导装配并及时维修,减少停工时间。图图 36、谐波减速机、谐波减速机国内市场格局逐渐松动国内市场格局逐渐松动 资料来源:华经产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理 日系厂商扩产较慢,多数产能集中在本土。日系厂商扩产较慢,多数产能集中在本土。纳博特斯克目前仅有日本津工厂和中国常州工厂两大生产基地,2020 年产能有约 120 万台/年,产能利用率较高。哈默纳科则只有日本本土

88、的有明、穗高两大工厂,2018 年产能接近 180 万台/年,难以满足中国工业机器人市场对精密减速机的旺盛需求。面对外资龙头产能不足的机遇,精密减速器企业实现国产替代的步伐将进一步加速。图图 37、哈默纳科产能均分布于日本国内哈默纳科产能均分布于日本国内 图图 38、纳博特斯克扩产节奏较为缓慢纳博特斯克扩产节奏较为缓慢 资料来源:哈默纳科官网,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:纳博特斯克官网,兴业证券经济与金融研究院整理 谐波减速机国产替代进程较快,谐波减速机国产替代进程较快,RV 减速机厂商厚积薄发。减速机厂商厚积薄发。谐波减速机方面,谐波减速机方面,2020-2021 年,我国谐波减

89、速机市场最大的两个外资品牌哈默纳科和日本新宝在中国市场的占有率由 46%降低至 42.9%,而国产谐波减速机厂商 CR4 的占有率之和由 35.9%快速提升至 41.1%。其中,绿的谐波作为国内谐波减速器龙头,已占据自主品牌约 80%的市场份额。RV 减速器方面,减速器方面,以双环传动、秦川机床等为代表的企业立足自主创新,依靠在变速箱、机床等领域积累的高精度齿轮领域的丰富研发生产经验,率先破局 RV 减速器,形成小批量出货。目前,国产 RV 减速机37.0%35.5%9.0%7.4%21.0%24.7%6.1%7.7%4.7%4.2%4.1%4.5%18.1%16.0%0%20%40%60%8

90、0%100%20202021哈默纳科日本新宝绿的谐波来福谐波福德机器人大族传动其他国产品牌市占率上升日本品牌市占率下降 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -26-行业深度研究报告行业深度研究报告 产品已成功应用于埃夫特、新松、广州数控等国内主流机器人产品中,实现了稳定批量供应。RV 减速器目前国产化率约为 20%-30%,未来国产替代空间较大。国产国产精密精密减速器与自主品牌机器人厂商共同成长。减速器与自主品牌机器人厂商共同成长。国际精密减速机行业呈现与下游机器人厂商深度绑定的发展趋势。两大巨头与国际四大机器人厂商的合作历史悠久,在全球机器人减速器市

91、场中占据先发优势。2021 年全球工业机器人市场规模为 339 亿美元,中国已成为全球工业机器人最主要、增长最快的市场,占全球销量的近 43%。国产工业机器人品牌也正处在市场份额不断提升的过程之中,2021年国产工业机器人品牌国内市占率达 32.8%,高于 2020 年 30%左右的水平,同比增长 9.33%。若保持增速不变,预计 2025 年,国产品牌机器人市占率将达到 46.87%。目前已有绿的谐波、双环传动、来福谐波、中大力德等多家精密减速器厂商实现量产,但受制于绑定效应和国际局势,国产精密减速机产品难以切入国际机器人龙头的供应链中,因此国内谐波减速机企业的发展空间和国产机器人品牌的成长

92、密不可分。图图 39、工业机器人自主品牌国内市占率预测工业机器人自主品牌国内市占率预测 资料来源:中国机器人产业发展报告,睿工业,兴业证券经济与金融研究院整理 (3)开拓非机器人领域应用,精密减速机行业基本盘仍在扩大)开拓非机器人领域应用,精密减速机行业基本盘仍在扩大 非机器人应用场景打开精密减速机市场空间。非机器人应用场景打开精密减速机市场空间。根据纳博特斯克官网,RV 减速器也可应用于机床的刀具和工件的旋转定位,最常见的应用包括磨头、切割头、转台等。谐波减速器在机床转台也同样存在使用场景。在以加工中心、铣床等为代表的小型数控机床领域,谐波减速器可部分取代蜗轮蜗杆和直驱电机,用于机床转台,每

93、台机床配备 3-4 个谐波减速器。25%30%35%40%45%50%202020212022E2023E2024E2025E 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -27-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 40、RV 减速机有多种非机器人应用场景减速机有多种非机器人应用场景 资料来源:纳博特斯克官网,兴业证券经济与金融研究院整理 国产厂商发力布局非机器人应用领域。国产厂商发力布局非机器人应用领域。国产精密减速机龙头企业绿的谐波推出了使用三次谐波技术的 Y 系列精密减速机,刚度提升幅度大,传动精密度高,绿的谐波以其为基础推出了四轴、五轴数控转台。目

94、前由于产能限制的缘故尚未大规模推向市场,但已在绿的谐波自有生产线中进行了自用。目前该产品在性能和成本上相较传统的直驱电机工作站有较为明显的优势。图图 41、绿的谐波的四、五轴数控转台产品、绿的谐波的四、五轴数控转台产品 资料来源:绿的谐波官网,兴业证券经济与金融研究院整理 (4)人形机器人打开精密减速机行业想象空间)人形机器人打开精密减速机行业想象空间 特斯拉特斯拉 Optimus 人形机器人将为精密减速机市场带来可观增量。人形机器人将为精密减速机市场带来可观增量。2022 年 9 月 30日的“AI Day”上,特斯拉公布了 Optimus 人形机器人原型机。该原型机采用了部分与汽车相同的构

95、件,使得大规模生产成为可能。会上 Optimus 展示了行走、搬运、浇花等简单功能,未来将被用于制造业和日常生活中简单重复性劳动的替代领域。考虑到特斯拉强大的产业化能力与市场影响力,Optimus 人形机器人的 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -28-行业深度研究报告行业深度研究报告 推出有望拉开人形机器人产业化序幕。Optimus 躯干装配 28 个自由度关节,其中腿部、双臂各 12 个,颈部、躯干各 2 个,此外双手还各有 6 个自由度关节。该机器人现公布的 2 万美元以下定价低于行业普遍预期水平,带来的较高的成本要求,有利于国产零部件制造商切

96、入 Optimus 人形机器人产品的供应链中。图图 42、Optimus 机器人自由度关节分布机器人自由度关节分布 资料来源:特斯拉官网,兴业证券经济与金融研究院整理 3.3、他山之石:、他山之石:从日系双巨头看精密从日系双巨头看精密减速机发展路径减速机发展路径 精密减速机厂商注重下游市场多样化发展。精密减速机厂商注重下游市场多样化发展。作为世界主流谐波减速机制造商,哈默纳科与国内谐波减速机企业不同,下游营收中工业机器人相关收入占比相对较低,约 60%。此外哈默纳科的谐波减速机还涉及半导体设备、机床、平板显示器设备、电机、光学设备等下游领域。RV 减速器巨头纳博特斯克也并不局限于 RV减速机业

97、务,据 2021 年年报披露,纳博特斯克目前主要涉足 8 大细分领域,其中RV 减速机业务占据全球约 60%的市场份额,在铁路车辆车门操作系统、飞控驱动系统、商用车辆楔形闸室、建筑用自动门等领域的本土市占率也均超过 50%,因此在收入端 RV 减速机业务仅占纳博特斯克整体收入的 26.5%。图图 43、2021 年哈默纳科谐波减速器收入拆分(年哈默纳科谐波减速器收入拆分(%)图图 44、2021 年纳博特斯克业务收入拆分(年纳博特斯克业务收入拆分(%)数据来源:哈默纳科官网,兴业证券经济与金融研究院整理 数据来源:纳博特斯克年报,兴业证券经济与金融研究院整理 56.6%16.6%3.0%4.2

98、%19.6%工业机器人半导体设备平板显示器设备汽车生产设备其他26.52%20.74%25.70%8.83%4.52%4.14%3.87%5.68%RV减速机流体设备自动门业务铁路车辆车门操作系统飞控驱动系统商用车闸室船舶用流体阀门包装设备 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -29-行业深度研究报告行业深度研究报告 通用减速机厂商规模大,精密传动玩家“小而美”。通用减速机厂商规模大,精密传动玩家“小而美”。精密减速机领域的头部企业与海外通用减速机龙头规模差距较大,这主要是由于通用减速机和精密减速机下游应用场景广泛度的差异所致。通用减速机龙头 SEW

99、2019 年收入达 250 亿元人民币以上,而谐波减速机龙头企业哈默纳科2021年收入则仅为38亿元人民币左右。表表 8、海外各减速机企业对比、海外各减速机企业对比 公司公司 细分产品类别细分产品类别 主要产品主要产品 下游市场下游市场 收入规模收入规模(元(元人民币人民币)员工数员工数(人)人)SEW 通用减速机 机电一体化 伺服驱动 标准减速机、标准减速电机、变频器、分散式驱动、驱动系统、伺服减速机、伺服减速电机等 自动化、机场物流、食品饮料、材料处理包装、林业、水处理 2019 年 250 亿+20000 人左右 弗兰德弗兰德 通用减速机、工业专用减速机 圆柱、行星通用减速机、大型工业专

100、用减速机、联轴器、高速齿轮箱等 风能、起重、船舶、能源电力、化工制药、橡胶塑料、水泥矿山、造纸、水处理、食品饮料 2019 年 160 亿+9000 人左右 纳博特斯克纳博特斯克 RV 减速机、其他非减速机类产品 精密减速机、齿轮箱、执行器、驱动单元等 机器人、汽车、机床、食品、半导体、医疗、运输、检测 2021 年 150 亿左右 8000 人左右 哈默纳科哈默纳科 谐波减速机 机电一体化产品 谐波减速机、行星减速机、旋转执行元件、伺服电动机等 工业机器人、半导体、平板显示器、电机、机床、光学设备、测量实验机、印刷、货物搬运 2021 年 38 亿左右 1100 人左右 资料来源:各公司官网

101、、年报,兴业证券经济与金融研究院整理 随着下游中小型机器人的发展以及自动化领域中分散式驱动需求的释放,将减速随着下游中小型机器人的发展以及自动化领域中分散式驱动需求的释放,将减速器、电机、控制器等部件模块化并集成的机电一体化驱动产品逐渐主导了减速机器、电机、控制器等部件模块化并集成的机电一体化驱动产品逐渐主导了减速机企业新品类的发展趋势。企业新品类的发展趋势。哈默纳科率先提出“整体运动控制”概念,提供集成了减速器、电机和传感器的高附加值模块化驱动产品,现已形成了谐波减速机和机电一体化两大业务板块。这一趋势也引起了国内绿的谐波等精密减速机企业的效仿。相比单纯的减速机业务,机电一体化业务占据了电机

102、、变频器等更多利润环节,可以更好地提升企业的整体体量以及盈利能力。图图 45、哈默纳科整体运动控制概念、哈默纳科整体运动控制概念 资料来源:哈默纳科官网,兴业证券经济与金融研究院整理 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -30-行业深度研究报告行业深度研究报告 构建覆盖面广构建覆盖面广、管理水平高的全球化服务管理水平高的全球化服务和生产和生产网络是各大减速机厂商的常用发网络是各大减速机厂商的常用发展战略。展战略。哈默纳科在全球共有 11 家子公司,通过在当地建立分公司及办事处来保证公司的服务质量。向客户提供全方位的售前、中、后服务,可以有效地提高客户粘

103、性。对经销商进行培训能改善经销商的服务质量,提高客户口碑和获客能力。经销商的管理水平也会影响到公司的经营周期,继而影响收入质量。纳博特斯克积极拓展产能,贴近下游需求,除日本本土外,纳博特斯克还在中国常州建有工厂,有助于技术服务的本土化落地及增强客户粘性。据纳博特斯克披露,预计 2022年全球总体产能增至 106 万台。图图 46、哈默纳克全球子公司及办事机构分布哈默纳克全球子公司及办事机构分布 图图 47、纳博特斯克全球纳博特斯克全球 RV 减速机产能(万台)减速机产能(万台)资料来源:哈默纳科官网,兴业证券经济与金融研究院 资料来源:纳博特斯克官网,兴业证券经济与金融研究院 纳博特斯克是减速

104、机行业中采用收购、并购战略的典型案例。纳博特斯克是减速机行业中采用收购、并购战略的典型案例。纳博克公司成立于1925 年,主要制售铁路车辆用空气制动装置和液压装置;帝人航空工业早在 1985年就开始进行 RV 减速机技术的研究开发。日本帝人航空和纳博克于 2003 年合并为纳博特斯克。合并之初,双方对之前掌握的液、气体控制技术及切削加工、装配工艺技术进行了结合与升级迭代,帝人也凭借着纳博克在液压设备领域积累的经验和技术对其 RV 减速机产品进行了升级和完善。在成立之后,纳博特斯克进行了大规模的业务中止和重组,为其后产业发展和海外扩张奠定下基础。在一段时间的磨合之后,纳博特斯克将利润水平高、发展

105、前景广、技术壁垒高的 RV 减速机、车辆设备及自动门业务定位为公司未来的核心发展方向,同时终止了 IT 和摩托车配件等与核心技术竞争力关系较小,且盈利能力较差的诸多业务。2004 年来,纳博特斯克更是先后对 9 家公司进行了收并购,通过收购成熟的业务线,公司实现了在铁路车辆设备、商用车辆闸室、自动门及液压设备等行业的快速发展。5864687979660406080022E日本工厂中国工厂日本新增产能中国新增产能 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -31-行业深度研究报告行业

106、深度研究报告 图图 48、纳博特斯克是由两家公司合并而来、纳博特斯克是由两家公司合并而来 资料来源:纳博特斯克官网,兴业证券经济与金融研究院整理 3.4、绿的谐波、绿的谐波:谐波减速器龙头,:谐波减速器龙头,产能瓶颈即将产能瓶颈即将解除解除,多元发展未来,多元发展未来可期可期 绿的谐波是国内领先的谐波减速器制造商绿的谐波是国内领先的谐波减速器制造商。绿的谐波主营产品为谐波减速器及精密金属部件和机电一体化产品,其中机电一体化产品的占比约 5%。经过多年持续研发投入,绿的谐波实现了精密谐波减速器的规模化生产及销售,打破了国际品牌在机器人用谐波减速器领域的垄断,并实现批量出口。表表 9、绿的谐波主营

107、业务分类、绿的谐波主营业务分类 产品产品 图例图例 技术特点及用途技术特点及用途 谐波减速器谐波减速器 纯加工零部件,保证电机在合适的速度下运转,并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度,具有高精度、高承载力等优点。机电一体化执行器机电一体化执行器 将伺服系统、谐波减速器、传感器集成模块,为客户提供更为标准化的解决方案。精密金属部件精密金属部件 非标机加工件,主要为各类不锈钢、铝、铁、铜制结构件,应用于工业机器人、航空航天、电气、能源等下游领域,精密零部件产品具有较强的定制化及专用性。资料来源:绿的谐波公告,兴业证券经济与金融研究院整理 2021 年,绿的谐波营收 4.43 亿元,归母净利

108、润 1.89 亿元,2017-2021 年营收复合增速 26.0%,归母净利润复合增速 40.5%。2022 年前三季度营收 3.44 亿元,同比增长 7.8%,归母净利润 1.28 亿元,同比下降 9.8%。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -32-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 49、绿的谐波绿的谐波营收、营收、归母归母净利润(亿元)及增速(净利润(亿元)及增速(%,右轴右轴)图图 50、绿的谐波绿的谐波利润水平稳定在较高水平(利润水平稳定在较高水平(%)资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:iFinD,兴业证券经

109、济与金融研究院整理 产品技术力较强,切入海外高端客户供应链。产品技术力较强,切入海外高端客户供应链。凭借着齿形、结构设计方面的革新,以及轴承领域的关键技术,绿的谐波的减速器品质与国际龙头哈默纳科的水准已相差无几,仅在额定转矩、外径、厚度等方面略逊于哈默纳科。绿的谐波自主研发的“P 齿形”结构与国外主流齿形技术路线实现了差异化,大幅提升了谐波减速器的输出功率和承载扭矩。目前绿的谐波的减速器已覆盖大多主流应用场景,具备完整的产品线,并成功配套国际协作机器人龙头企业优傲机器人,工业机器人“四大家族”之一的ABB以及美国巨头GE也是绿的谐波精密零部件领域客户。表表 10、绿的谐波与哈默纳科同级产品性能

110、参数对比、绿的谐波与哈默纳科同级产品性能参数对比 指标指标 哈默纳科哈默纳科 CSF-20-100-2UH 绿的谐波绿的谐波 LCS-20-100-C-I 钢轮外径(mm)70 94 减速比 100 100 减速器长(mm)33.5 41 波发生器孔外径(mm)9 10 输出扭矩(Nm)/输入转速(rpm)40/2000 38/2000 启停最大允许扭矩(Nm)82 78 瞬时最大扭矩(Nm)147 140 资料来源:谐波减速器的齿廓设计及动态特性分析,兴业证券经济与金融研究院整理 产能瓶颈即将移除,机电一体化业务即将发力。产能瓶颈即将移除,机电一体化业务即将发力。绿的谐波年产 50 万台精密

111、谐波减速器募投项目持续推进,2021 年谐波减速机产能已达 30 万台,募投项目达产后年产能可达 60 万台。根据绿的谐波 2022 年 10 月 29 日发布的定增预案公告,公司拟定增募资 20.27 亿元,募集资金拟用于建设新一代精密传动装置智能制造项目,该项目达产后公司将新增新一代谐波减速器 100 万台、机电一体化执行器 20万套的年产能,该项目已获得股东大会通过。上述扩产完成后,将有效扩大绿的谐波精密传动装置的生产能力,丰富产品结构,有助于绿的谐波进一步提升市场份额,使得绿的谐波有更多余力配合机电一体化产品以及子公司产品线的发展。-100%0%100%200%024620172018

112、201920202021营收归母净利润营收增速(右轴)归母净利润增速(右轴)20%30%40%50%60%200202021销售毛利率销售净利率 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -33-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 51、绿的谐波、绿的谐波谐波减速机年谐波减速机年产产量量(万台)(万台)资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 拓宽产品应用领域,扩大收入基本盘。拓宽产品应用领域,扩大收入基本盘。相较哈默纳科,绿的谐波的产品使用场景相对单一,机器人带来的收入占比达 80%左右。面对这一现状,绿的谐波针对下游的

113、不同需求研发出多种带有技术针对性的谐波减速器产品系列,意图进一步拓宽下游市场。目前绿的谐波的医疗设备用谐波减速机已切入国际医疗设备巨头瓦里安的供应链中,其基于Y系列减速机的四、五轴数控转台产品也正待投放市场。子公司麻雀智能、均微动力等也分别涉足了工业自动化解决方案和电液伺服系统等全新产品领域。图图 52、2021 年年绿的谐波绿的谐波营业收入按下游应用分类(营业收入按下游应用分类(%)资料来源:绿的谐波招股说明书,绿的谐波年报,兴业证券经济与金融研究院整理 9.58.811.226.7050021 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文

114、之后的信息披露和重要声明 -34-行业深度研究报告行业深度研究报告 4、减速齿轮减速齿轮&微型传动微型传动:新兴市场新兴市场增量带动增量带动减速机减速机行业繁荣行业繁荣 4.1、新能源乘用车传动齿轮:高成长性的减速齿轮新兴应用场景、新能源乘用车传动齿轮:高成长性的减速齿轮新兴应用场景 单级减速齿轮是目前新能源车的常用传动解决方案。单级减速齿轮是目前新能源车的常用传动解决方案。电动汽车与传统汽车在传动系统上的差异很大,燃油车通常需要五挡及以上的多挡位变速箱进行转速和车速匹配的传动系统,但目前新能源电动汽车多采用单级减速齿轮作为传动的核心部件。这是因为电机本身具有与传统内燃机不同的工作特性,电机在

115、低转速时能够输出大扭矩,高速时能够输出恒功率,因此电机的特性基本与车辆需求吻合,不需要变速箱去进行过多的转速匹配。基于这个特点,单级减速齿轮逐渐成为了新能源车最常见的传动解决方案。此外,由于驱动电机相比传统发动机更加小巧,且新能源车底盘需搭载电池,空间相对有限,因此,集成了电机、减速器、控制器等部件的一体化电驱系统已成为市场主流,动力系统的模块化、小型化成为了必然。目前电驱系统厂家大多推出了由驱动电机、减速器集成的“二合一”系统,并且也研发出多款电机、减速器、控制器集成的“三合一”系统产品,正在逐步推向市场。图图 53、“三合一”电驱系统示意图、“三合一”电驱系统示意图 图图 54、电动汽车单

116、级减速器示意图、电动汽车单级减速器示意图 资料来源:搜狐新闻,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:网易新闻,兴业证券经济与金融研究院整理 两挡减速器具有性能优势。两挡减速器具有性能优势。与燃油车一样,新能源车也有不同的传动方案选择。相比普通新能源车,装配两档变速箱的新能源车具有更低的电耗、更长的续航里程和更小的电池需求。此外,两挡减速器还有三个亮点:安全性提升,在紧急避险时降档加速更加迅捷;动力性提升,在较低的转速就可以达到更高的速度,同时加速能力也会进一步提高;舒适性提升,只需更小的转速就可维持高速行驶,行驶噪音更小。但由于其成本端的劣势,两挡减速器目前仅被装配在部分高端性能车型中。请务

117、必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -35-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 55、两挡减速器与单挡减速齿轮运行转速区别、两挡减速器与单挡减速齿轮运行转速区别 资料来源:搜狐新闻,兴业证券经济与金融研究院整理 新能源乘用车减速齿轮单车价值量提升新能源乘用车减速齿轮单车价值量提升主要有以下主要有以下三个重要驱动因素三个重要驱动因素:(1)电动汽车减速齿轮精度要求上升:)电动汽车减速齿轮精度要求上升:纯电车对齿轮的设计要求较传统燃油车更高,对转速、承载、啮合精度及噪声等性能要求大幅提升,从而提高了行业的技术门槛。故新能源车齿轮单价远高于传统汽车,齿轮精度

118、要求提升至 45 级。(2)主流由单电机向双电机配置升级:主流由单电机向双电机配置升级:新能源车电驱系统模块化趋势不可逆,减速器数量与驱动电机数量基本绑定。一套“三合一”电驱系统中采用的传统单级齿轮减速器需要 4 个减速齿轮,那么双电机车型减速齿轮需求量就是单电机车型的两倍,为 8 个。(3)两级减速器技术发展并普及:)两级减速器技术发展并普及:电动汽车变速器多挡化是未来的必然趋势,目前很多高端运动车型都已装配了两挡变速箱。现已量产的保时捷 Taycan 搭载了保时捷自研的两档变速器,其采用的行星齿轮组+直齿轮组模式较为复杂,其对应的单车价值量对于中低端新能源车参考价值不高,但可以肯定的是两档

119、变速器的齿轮需求将远高于单档减速器的齿轮需求量。表表 11、各应用场景齿轮精度需求、各应用场景齿轮精度需求 应用范围应用范围 精度等级精度等级 应用范围应用范围 精度等级精度等级 测量齿轮 4-5 航空发动机 4-5 中高端乘用车 4-6 金属切削机床 4-8 通用减速器 6-7 轧钢机 7-10 内燃机车 6-7 矿用绞车 8-10 商用车 7-8 农用拖拉机 9-10 资料来源:双环传动公司公告,兴业证券经济与金融研究院整理 新能源车用减速齿轮外包趋势明显。新能源车用减速齿轮外包趋势明显。燃油车时代传动系统主要由以变速箱为代表的机械结构构成,齿轮机加工曾是传动系统的关键技术,整车厂和传统系

120、统厂商通常选择购入低精度齿胚后自主精加工的方式来掌握核心技术,构筑技术壁垒。而新能源车驱动系统的核心技术更多体现在智能控制及系统集成等层面,这就导致新兴的电驱动系统厂商,如汇川技术、华为、日本电产等,和新能源车整车厂更多地由电控领域玩家发展而来,软件技术水平较强,而对齿轮机加工这类制造 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -36-行业深度研究报告行业深度研究报告 业技术缺乏相应积累,而齿轮机加工技术也与电驱核心技术差异过大,新能源厂商重新发展齿轮机加工技术的成本过高。因此随着新能源厂商更多将资源和能力投注于电动化、智能化等关键领域,齿轮外包趋势不可避免

121、。表表 12、齿轮制造技术不属于电驱系统核心技术齿轮制造技术不属于电驱系统核心技术 核心技术核心技术 产品要求产品要求 主要着力点主要着力点 模块化设计模块化设计 可根据整车需求灵活选配部件以及变动外形 系统设计系统设计 紧凑型设计紧凑型设计 体积小,安装位置灵活,节省整车布置空间 小型化、集成化小型化、集成化 轻量化设计轻量化设计 高功率密度,提升整车续航里程 整体轻量化整体轻量化 平台化设计平台化设计 通过改变定子叠高和减速箱速比,实现不同扭矩输出,满足不同动力性能的车型需求 电机及变速箱设计电机及变速箱设计 低成本设计低成本设计 降低整车成本 成本控制成本控制 资料来源:汇川技术公司官网

122、,兴业证券经济与金融研究院整理 经过测算经过测算,2022-2025 年国内新能源乘用车用减速齿轮市场规模分别为年国内新能源乘用车用减速齿轮市场规模分别为26.2/36.6/51.2/71.5 亿元,亿元,2021-2025 年市场年复合增速为年市场年复合增速为 40.1%。(1)单价方面:单价方面:根据双环传动 2021 年年度报告,2021 年新能源车齿轮产品实现销量 503.14 万件,销售收入 5.86 亿元,可得每件齿轮单价约为 116.4 元。市场上最常用的单档两级齿轮减速器每个需要 4 件齿轮,双电机布局汽车对应齿轮数即为 8 件。两档变速器目前尚未广泛用于量产电动汽车中,其对应

123、的齿轮件数至少是同类单档减速器的两倍。可得普通电动汽车单车齿轮价值量约为 466 元;搭载双电机或两档减速器的车型单车齿轮价值量约为 931 元;既搭载双电机又搭载两档减速器的车型单车齿轮价值量约为 1862 元。另外,据立鼎产业研究网,混动车型减速机齿轮既要满足变速器要求,又要兼顾电机驱动需求,当前国内普遍采用的是单级到三级变速器+电机结构,单车价值在千元以上,因此保守假设混动车型减速齿轮价值量约为 1000 元/台。(2)增速方面:增速方面:根据乘联会发布的2021 年 12 月份全国乘用车市场深度分析报告,2021 年全国新能源电动车销量约为 298.9 万台(244.4 万辆纯电,54

124、.5 万辆混动),混动占比约 18.23%。根据中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟乐观估计,到 2025 年我国新能源车年销量可达约 1000 万台,CAGR 达 35.24%。新能源乘用汽车配套驱动电机装机量 341.5 万台,由于混动车型基本为单电机架构,可推知共有约 42.6 万辆双电机车型,渗透率约 14.25%。考虑到双电机的发展趋势,假设 2025 年双电机占比可达 30%。由于两档减速器刚刚推出,占比较小,假设 2025 年两档减速器占比可达 10%,其中 5%为两档减速器+双电机。表表 13、中国新能源乘用车传动齿轮市场规模测算、中国新能源乘用车传动齿轮市场规模测算 20

125、21 2022E 2023E 2024E 2025E 整车销量整车销量 新能源车总销量(万台)298.9 404.2 546.7 739.4 1000.0 纯电动车销量(万台)244.4 330.5 447.0 604.6 817.7 混动车销量(万台)54.5 73.7 99.7 134.8 182.3 单电机车型单电机车型 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -37-行业深度研究报告行业深度研究报告 车型占比 85.75%82.0%78.0%74.0%70.0%单电机车型总销售量(万台)209.6 271.0 348.7 447.4 572.4 对

126、应齿轮市场价值(亿元)9.8 12.6 16.2 20.8 26.7 双电机车型双电机车型 车型占比 13.25%14.0%16.0%18.0%20.0%单电机车型总销售量(万台)32.4 46.3 71.5 108.8 163.5 对应齿轮市场价值(亿元)3.0 4.3 6.7 10.1 15.2 两档减速机车型两档减速机车型 车型占比 0.5%2.0%3.0%4.0%5.0%单电机车型总销售量(万台)1.2 6.6 13.4 24.2 40.9 对应齿轮市场价值(亿元)0.1 0.6 1.2 2.3 3.8 双电机双电机+两档减速机车型两档减速机车型 车型占比 0.5%2.0%3.0%4.

127、0%5.0%单电机车型总销售量(万台)1.2 6.6 13.4 24.2 40.9 对应齿轮市场价值(亿元)0.2 1.2 2.5 4.5 7.6 混动车型混动车型 混动车销量(万台)54.5 73.7 99.7 134.8 182.3 对应齿轮市场价值(亿元)5.5 7.4 10.0 13.5 18.2 齿轮市场规模总计齿轮市场规模总计(亿元亿元)18.6 26.2 36.6 51.2 71.5 资料来源:双环传动年报,百人会氢能中心公众号,中研网,立鼎产业研究院,兴业证券经济与金融研究院整理、测算 4.2、微型传动系统:以注塑齿轮为基的运动控制、调节、传递系统、微型传动系统:以注塑齿轮为基

128、的运动控制、调节、传递系统 微型传动系统相较于传统传动系统具有“以塑代钢”特色。微型传动系统相较于传统传动系统具有“以塑代钢”特色。两者传动原理相同,但传统传动系统主要起到传递动力作用,以合金钢为主要材料,齿轮生产工艺多采用金属机加工的方式。而微型传动系统则主要起到控制调节、传递运动的作用,主要使用工程塑料和金属粉末等材料,以模具成型工艺为主要生产方式。此外,微型传动系统的设计开发、规模化生产装配与成本控制、微型齿轮模具设计与精密加工、科学精密检测和试验等能力都是微型传动行业中的核心壁垒,与传统减速机行业差别较大。表表 14、微型和传统传动系统对比微型和传统传动系统对比 分类分类 传统传动系统

129、传统传动系统 微型传动系统微型传动系统 规格规格 中大型 小型、微型 材料材料 齿轮钢为主 工程塑料、金属粉末等 工艺工艺 金属机械加工(滚齿、铣齿、插齿、磨齿等)模具成型为主 实现功能实现功能 传递动力 控制调节、传递动力 下游应用下游应用 汽车变速箱、工程机械、船舶、电力设备等 通信设备、智能手机、汽车电子、智能家居、VR 设备等 资料来源:兆威机电招股说明书,兴业证券经济与金融研究院整理 汽车电子是微型传动系统当前最为主要的应用场景。汽车电子是微型传动系统当前最为主要的应用场景。微型传动系统的下游应用领域覆盖了汽车电子、机器人、VR/AR 头显、医疗个护等多个不同领域。其中汽车电子领域是

130、微型传动系统目前的主要应用场景,微型传动系统被应用在汽车的自动门锁、电子驻车制动系统(EPB)、电子助力转向系统(EPS)、电动尾门、发动机冷却系统、涡轮增压控制系统等方面。该领域是微型传动系统的基本盘,在新能源车景气度大幅提升的带动下具有较高的增速。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -38-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 56、汽车电子领域中微型传动系统的使用场景十分多样、汽车电子领域中微型传动系统的使用场景十分多样 资料来源:兆威机电公司官网,兴业证券经济与金融研究院整理 IPD 瞳距调节齿轮箱是微型传动系统在瞳距调节齿轮箱是微型传动系统

131、在 VR 头显领域中的具体应用。头显领域中的具体应用。目前主流的VR 头显产品长期使用后用户容易有视觉疲劳、眩晕等问题。机械式可变焦显示技术利用图像处理技术定位瞳孔中心坐标,同时使用算法推算注视点,并通过电机和 IPD 瞳距调节齿轮模组推动头显内的分光镜,进行变焦以实现镜片和注视点的实时变化,明显减轻眩晕现象。机械式可变焦显示技术与相机变焦技术同源,成熟度高,同时成本较低,具备量产条件。Pico4 中已搭载瞳距调节齿轮箱,市场反馈良好,预计未来 Apple、Meta 等主流品牌也将逐步搭载该解决方案。微型传动系统在微型传动系统在 VR 领域的应用有望成为其市场规模增长的催化元素。领域的应用有望

132、成为其市场规模增长的催化元素。VR 头显是消费电子领域微型传动系统下游应用的重要增量来源,随着 IPD 瞳距调节齿轮箱的普及,新一代 VR 头显性能大幅优化,下游需求迅速扩张,也将催动相应微型传动系统需求快速上升。预计 23 年苹果 MR 眼镜将上市,Pico 也已推出新一代Pico4 产品。根据工信部等部委联合印发的 虚拟现实与行业应用融合发展行动计划,到 2026 年,我国虚拟现实终端需达到年销 2500 万台的目标,该政策的推出将极大地促进我国 VR 行业的发展。请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -39-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图

133、57、单个、单个 VR 眼镜一般配备两个对焦调节齿轮箱眼镜一般配备两个对焦调节齿轮箱 图图 58、新一代、新一代 VR 头显体验感进一步优化头显体验感进一步优化 资料来源:兆威机电官网,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:Pico 官网,兴业证券经济与金融研究院整理 AR/VR 头显中微型传动系统市场空间敏感性分析头显中微型传动系统市场空间敏感性分析:由于全球 VR 设备市场仍处于起步期,未来增长速度不确定性较高,因此我们选择对 2023-2025 年全球市场中 VR 头显的累计出货量和 IPD 瞳距调节齿轮箱的产品渗透率进行敏感性分析,以确定不同情况下对应的微型传动齿轮市场空间。单价方面

134、:单价方面:IPD 对焦调节齿轮箱单价约 70 元一个,目前主流解决方案中,Pico4头显配备一个对焦调节齿轮箱,苹果头显预计配备两个对焦调节齿轮箱,故假设单机价值量平均为 100 元/台。趋势方面:趋势方面:IDC 公布数据显示 2021 年全球 AR/VR 头显出货量约 1100 万台,同比增长 92.1%,预计 2022 年将达到 1573 万台,同比增长 43.6%。Statistics 预计 2025年全球 AR/VR 头显出货量将达近 6000 万台。中性预计,假设 2025 年瞳距调节齿轮箱渗透率约 60%,2023-2025 年全球 AR/VR头显累计出货量达 1.3 亿台的情

135、况下,2023-2025 年 VR/AR 领域微型传动系统累计的市场空间将达到 78 亿元人民币左右。表表 15、AR/VR 头显对应微型传动系统市场空间头显对应微型传动系统市场空间(亿元)(亿元)敏感性分析敏感性分析 瞳距瞳距调节调节齿轮齿轮箱渗箱渗透率透率(%)2023-2025 年头显累计出货量(万台)年头显累计出货量(万台)5000 7000 9000 11000 13000 15000 17000 19000 21000 20%10 14 18 22 26 30 34 38 42 40%20 28 36 44 52 60 68 76 84 60%30 42 54 66 78 90 1

136、02 114 126 80%40 56 72 88 104 120 136 152 168 100%50 70 90 110 130 150 170 190 210 资料来源:IDC,搜狐网,兴业证券经济与金融研究院测算 4.3、双双环传动环传动:RV 与与减速齿轮减速齿轮并举并举的精密机加工龙头的精密机加工龙头 双环传动主营业务为机加工精密齿轮双环传动主营业务为机加工精密齿轮,是全球最大的齿轮散件专业制造企业之一。是全球最大的齿轮散件专业制造企业之一。双环传动的齿轮产品主要应用于乘、商用车、工程机械,以及摩托车和电动工具等,该业务约占总收入的 80%左右,其他业务为主业相关的钢贸业务以及 R

137、V 机 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -40-行业深度研究报告行业深度研究报告 器人减速器业务。双环传动在机加工齿轮行业深耕双环传动在机加工齿轮行业深耕 30 余年,迄今已形成涵盖传统汽车、电动汽车、余年,迄今已形成涵盖传统汽车、电动汽车、高铁轨道交通、及工业机器人等多个领域门类齐全的产品结构,高铁轨道交通、及工业机器人等多个领域门类齐全的产品结构,技术储备深厚,技术储备深厚,是国内机加工齿轮领域的领军企业。是国内机加工齿轮领域的领军企业。双环传动通过 AT 自动变速箱配套齿轮业务积累了稳定的行星齿轮加工、供应能力,辅以其在高精度齿轮领域的丰富研

138、发生产经验和核心工艺技术,双环传动自主研制开发出了工业机器人精密 RV 减速器产品,并在国内率先实现量产。目前,双环的 RV 减速机产品在运行精度、噪音、寿命等性能方面与国际龙头纳博相比已基本没有差异,具备国产化替代的能力。双环传动的 RV 减速机产品在客户处反馈较好,市场粘性较强,目前 RV 减速器业务已成为依托齿轮主线,驱动企业未来持续成长的“第二极”。图图 59、双环传动历史沿革、双环传动历史沿革 资料来源:双环传动官网,百度百科,双环传动公告,玉环新闻网,观研天下,兴业证券经济与金融研究院整理 新能源车行业繁荣带动新能源车行业繁荣带动双环传动双环传动业绩高速业绩高速增长。增长。双环传动

139、2021年营收53.91亿元,归母净利润 3.26 亿元,2017-2021 年营收复合增速 19.55%,归母净利润复合增速7.69%。2022 年前三季度营收 48.25 亿元,同比增长 18.7%,归母净利润 4.09 亿元,同比增长 80.8%。图图 60、双环传动双环传动营收(亿元)及增速(营收(亿元)及增速(%,右轴,右轴)图图 61、双环传动双环传动归母净利润(亿元)及增速(归母净利润(亿元)及增速(%,右轴右轴)资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 新能源车用新能源车用减速减速齿轮齿轮方面,方面,近几年来双环传动

140、提前布局了新能源车用减速齿轮和0%10%20%30%40%50%60%00200202021营收营收增速-100%0%100%200%300%400%500%600%08201920202021归母净利润归母净利润增速 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -41-行业深度研究报告行业深度研究报告 RV 减速机等行业,导致前期净利润水平下降明显。21 年来新能源车行业的繁荣则使得双环传动针对减速齿轮外包趋势所作的战略布局得到发挥,双环传动 2021年归母净利润同比增速达到了 537%。新能

141、源车单车齿轮数少于传统汽车,但精度要求高导致单车齿轮价值量与传统汽车持平。2022 年上半年,双环传动乘用车用齿轮销售额达 16.13 亿元,总收入占比达 52%,公司公告 2022 年新能源车齿轮意向订单 16.4 亿元,预计全年新能源车齿轮收入有望与传统乘用车齿轮持平。RV 减速机方面,减速机方面,双环传动的 RV 减速器产品有 SHPR-E、C、H 等三大系列、40余个型号,新研制的大负载、高功重比的减速器系列已成功切入了埃夫特、新松、广州数控等国内主流机器人厂商的供应链中,未来还将继续上量。双环目前在国内 RV 减速机市场份额达 14%,位居自主品牌首位。图图 62、双环传动基于机加工

142、精密齿轮技术优势的同心圆战略、双环传动基于机加工精密齿轮技术优势的同心圆战略 资料来源:双环传动年报,兴业证券经济与金融研究院整理 4.4、兆威机电、兆威机电:国内微型传动领域领军企业国内微型传动领域领军企业 兆威机电是国内微型传动领域的兆威机电是国内微型传动领域的领军领军企业企业,成立于 2001 年,在切入精密零部件领域后,兆威陆续成为博世、华为、OPPO、VIVO 等知名企业的传动零部件供应商。2020 年 12 月,兆威机电于深交所主板上市。目前兆威机电主要从事微型传动系统、精密注塑件和精密模具的研发、生产和销售。兆威机电目前的主要产品包括:直径 3.4-38mm 的精密减速电机行星微

143、型齿轮箱;定制化微型驱动控制模块;微型精密特殊金属粉末或塑胶注塑零件等。产品下游覆盖面广,涵盖了通信设备、VR/AR 头显、汽车电子、智能家居、机器人、个人护理、智能手机、医疗器械等领域,是国内少数拥有微型传动系统的全套完整生产工艺,同时实现规模化生产的企业之一。传统乘用车传动齿轮18.54亿,占比34.4%商用车自动变速箱传动齿轮国内渗透率仅10%,远低于国际80%水平RV减速器2.67亿,占比5%积极扩产中新能源电驱齿轮5.86亿,占比10.9%。扩产中,拟在Q4形成400万套电动车齿轮产能基本盘基本盘拓展盘拓展盘持续拓展中持续拓展中 请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之

144、后的信息披露和重要声明 -42-行业深度研究报告行业深度研究报告 2021 年兆威机电营收 11.40 亿元,归母净利润 1.48 亿元,2017-2021 年营收复合增速 20.0%,归母净利润复合增速 31.6%。2022 年前三季度营收 7.81 亿元,同比下降 5.3%,归母净利润 1.03 亿元,同比下降 21.7%。图图 63、兆威机电营收(亿元)及增速(兆威机电营收(亿元)及增速(%,右轴,右轴)图图 64、兆威机电归母净利润(亿元)及增速(兆威机电归母净利润(亿元)及增速(%,右轴右轴)资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融

145、研究院整理 汽车电子及汽车电子及 VR 头显业务赋能头显业务赋能,兆威机电业绩将,兆威机电业绩将快速增长。快速增长。近年来,受益于汽车智能化的趋势和新能源车渗透率的快速上升,汽车电子市场规模快速扩张。兆威拥有由包括 EPB、ABS、HUD、门系统等产品构成的复杂汽车电子产业链,下游拥有包括博世、蔚小理等高质量客户,增长潜力较大。VR 头显领域,兆威机电积极投身 AR/VR 领域产品研发并配套相关客户开发。在国内新能源车高增和 VR新政的双重催化下,兆威机电的汽车和 VR 业务将快速上量。图图 65、兆威机电产品涉及下游诸多应用场景兆威机电产品涉及下游诸多应用场景 资料来源:兆威机电公司官网,兴

146、业证券经济与金融研究院整理 开发平台化产品,降低研发费用。开发平台化产品,降低研发费用。微型传动系统产品高度定制化开发的特点导致行业内研发成本普遍较高,为了降低研发费用,全球微型传动龙头 IMS Gear 基于成熟的量产版本,不断迭代升级,衍生出多种适用于不同场景的平台化产品。一方面降低了新产品的开发成本,另一方面快速扩充了产品库,满足了客户一站式采购的需求。兆威机电产品定制化比重同样较高,因为零部件制造领域多由客户主导,产品平台化率低。未来兆威机电会通过效仿 IMS 进行平台化、标准化产品的开发来摊薄研发费用。-50%0%50%100%150%0501820192020

147、2021营收营收增速(右轴)-100%-50%0%50%100%150%200%08201920202021归母净利润归母净利润增速(右轴)请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -43-行业深度研究报告行业深度研究报告 图图 66、兆威机电研发投入(万元)及费用率(、兆威机电研发投入(万元)及费用率(%,右轴,右轴)处于较高水平)处于较高水平 资料来源:iFinD,兴业证券经济与金融研究院整理 5、投资建议、投资建议及风险提示及风险提示 投资建议:投资建议:减速机是工业自动化核心零部件,自动化需求、新应用场景带来行业持续扩容,国内龙

148、头企业近年来技术不断突破,国产替代、行业整合速度加快,也在不断向新应用场景、机电一体化等方向布局。短期看,在地产政策放松、基建持续发力、消费场景复苏等因素推动下,宏观经济有望复苏,核心零部件相较终端装备的消费属性更强,赛道属性更优,建议积极关注。建议关注建议关注国茂股份、绿的谐波、双国茂股份、绿的谐波、双环传动环传动(汽车组覆盖)(汽车组覆盖)、兆威机电、兆威机电、中大力德中大力德、通力科技、宁波东力、通力科技、宁波东力等等。风险提示:风险提示:制造业复苏不制造业复苏不及及预期预期的风险的风险:减速机是制造业中用途最为广泛的基础传动件之一,下游应用场景广,宏观经济关系度高。若未来制造业复苏速度

149、放缓,可能会影响行业内相关公司业绩。新技术发展速度不及预期的风险:新技术发展速度不及预期的风险:减速机产业链中涉及部分新兴技术和应用场景,如人形机器人、VR 头显等。若下游新兴行业技术迭代速度不及预期,或大众接受度不足,可能导致行业整体增长不达预期。产能扩张产能扩张未达未达预期的风险:预期的风险:国产减速机厂商普遍面临产能瓶颈,并正按计划推进扩产项目。若项目实施过程中存在的不可预见因素导致项目无法按时完成,可能会影响行业内相关公司业绩 表表 16、重点公司估值表、重点公司估值表 公司名称公司名称 股票代码股票代码 收盘价收盘价(元)(元)(23/2/13)EPS(元)(元)PE 2022E 2

150、023E 2024E 2022E 2023E 2024E 国茂股份 603915.SH 23.95 0.70 0.95 1.21 34.18 25.31 19.79 绿的谐波 688017.SH 148.96 1.30 1.80 2.42 114.44 82.62 61.48 双环传动 002472.SZ 29.28 0.67 0.95 1.26 43.95 30.81 23.30 兆威机电 003021.SZ 69.78 0.88 1.67 2.45 78.93 41.84 28.45 注:EPS 取自 Wind 一致预期 资料来源:Wind,兴业证券经济与金融研究院整理 7.06%7.56

151、%4.43%6.24%11.65%10.56%0%2%4%6%8%10%12%14%0200040006000800040002002020212022Q3研发费用研发费用率(右轴)请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明请务必阅读正文之后的信息披露和重要声明 -44-行业深度研究报告行业深度研究报告 分析师声明分析师声明 本人具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并登记为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。本报告清晰准确地反映了本人的研究观点。本人不曾因,不因,也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收到任何形式的补

152、偿。投资评级说明投资评级说明 投资建议的评级标准投资建议的评级标准 类别类别 评级评级 说明说明 报告中投资建议所涉及的评级分为股票评级和行业评级(另有说明的除外)。评级标准为报告发布日后的12个月内公司股价(或行业指数)相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅。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为基准;香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普500或纳斯达克综合指数为基准。股票评级 买入 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于15%增持 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在5%15%之间 中性 相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5%5%之间 减持 相对同期相关证券市

153、场代表性指数涨幅小于-5%无评级 由于我们无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使我们无法给出明确的投资评级 行业评级 推荐 相对表现优于同期相关证券市场代表性指数 中性 相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平 回避 相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数 信息披露信息披露 本公司在知晓的范围内履行信息披露义务。客户可登录 内幕交易防控栏内查询静默期安排和关联公司持股情况。使用本研究报告的风险提示及法律声明使用本研究报告的风险提示及法律声明 兴业证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准,已具备证券投资咨询业务资格。,本公司不会因接收人收到本报告而

154、视其为客户。本报告中的信息、意见等均仅供客户参考,不构成所述证券买卖的出价或征价邀请或要约,投资者自主作出投资决策并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效,任何有关本报告的摘要或节选都不代表本报告正式完整的观点,一切须以本公司向客户发布的本报告完整版本为准。该等信息、意见并未考虑到获取本报告人员的具体投资目的、财务状况以及特定需求,在任何时候均不构成对任何人的个人推荐。客户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、税收等方面咨询专家的意见。对依据或者使用本报告所造成的一切后

155、果,本公司及/或其关联人员均不承担任何法律责任。本报告所载资料的来源被认为是可靠的,但本公司不保证其准确性或完整性,也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更。本公司并不对使用本报告所包含的材料产生的任何直接或间接损失或与此相关的其他任何损失承担任何责任。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌,过往表现不应作为日后的表现依据;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保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应

156、的更新或修改。除非另行说明,本报告中所引用的关于业绩的数据代表过往表现。过往的业绩表现亦不应作为日后回报的预示。我们不承诺也不保证,任何所预示的回报会得以实现。分析中所做的回报预测可能是基于相应的假设。任何假设的变化可能会显著地影响所预测的回报。本公司的销售人员、交易人员以及其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。本公司没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。本公司的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。本报告并非针对或意图发送予或为任何就发送、发

157、布、可得到或使用此报告而使兴业证券股份有限公司及其关联子公司等违反当地的法律或法规或可致使兴业证券股份有限公司受制于相关法律或法规的任何地区、国家或其他管辖区域的公民或居民,包括但不限于美国及美国公民(1934 年美国证券交易所第 15a-6 条例定义为本主要美国机构投资者除外)。本报告的版权归本公司所有。本公司对本报告保留一切权利。除非另有书面显示,否则本报告中的所有材料的版权均属本公司。未经本公司事先书面授权,本报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品,或再次分发给任何其他人,或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。未经授权的转载,本公司不承担任何转载责任。特别声明特

158、别声明 在法律许可的情况下,兴业证券股份有限公司可能会持有本报告中提及公司所发行的证券头寸并进行交易,也可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务服务。因此,投资者应当考虑到兴业证券股份有限公司及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一信赖依据。兴业证券研究兴业证券研究 上上 海海 北北 京京 深深 圳圳 地址:上海浦东新区长柳路36号兴业证券大厦15层 邮编:200135 邮箱: 地址:北京市朝阳区建国门大街甲6号SK大厦32层01-08单元 邮编:100020 邮箱: 地址:深圳市福田区皇岗路5001号深业上城T2座52楼 邮编:518035 邮箱:

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