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2023人形机器人精密减速器国产替代、增量市场及相关标的分析报告(33页).pdf

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2023人形机器人精密减速器国产替代、增量市场及相关标的分析报告(33页).pdf

1、2023 年深度行业分析研究报告 2 目录 1.精密减速器:旋转传动的重要纽带.5 1.1 谐波减速器:哈默纳科一家独大.7 1.2 RV 减速器:纳博特斯克独占鳌头.9 1.3 精密行星减速器:德日厂商处于领先地位.11 2.国产替代有望提速,人形机器人带来百亿增量.13 2.1 传统市场:国产替代需求日益强烈.13 2.2 人形机器人:机器人的重要关节,有望带来百亿增量市场.19 3.相关标的介绍.24 3.1 绿的谐波:国内谐波减速器龙头,与三花智控达成战略合作.24 3.2 双环传动:精密齿轮传动龙头,子公司环动科技拟分拆上市.25 3.3 科峰智能(未上市):精密行星减速器国产龙头,

2、剑指高端国产替代.26 3.4 中大力德:精密减速器头部企业,一体化战略推进产品升级.26 3.5 豪能股份:国内同步器龙头,子公司重庆豪能布局精密行星减速器.27 3.6 精锻科技:国内差速器齿轮龙头,积极布局精密行星减速器.28 3.7 汉宇集团:家电排水泵龙头,积极布局谐波减速器.29 3.8 秦川机床:高端数控机床国产替代领军企业,机器人关节减速器成新亮点.29 3.9 丰立智能:主打小模数齿轮,积极挖掘减速器业务机会.30 3.10 昊志机电:国产电主轴龙头,积极布局谐波和 RV 减速器.31 3.11 夏厦精密:小模数齿轮单项冠军,行星减速器业内领先.32 3.12 国茂股份:通用

3、减速机龙头,子公司国茂精密切入精密减速器赛道.32 OA9ZfU9UbVfYtRmMrQpRnN6M8Q6MmOnNpNoNiNqRsQiNmOoP8OmNmNxNoMpMNZqRrM 3 图表目录 图 1:减速器功能示意图.5 图 2:减速器产业链.6 图 3:谐波减速器结构示意图.7 图 4:2021 年全球谐波减速器市场格局.8 图 5:2021 年中国谐波减速器市场格局.8 图 6:RV 减速器结构示意图.9 图 7:2020 年全球 RV 减速机市场竞争格局.10 图 8:2021 年中国 RV 减速机市场竞争格局.10 图 9:纳博特斯克 RV 减速机产能及规划(单位:万台/年).

4、11 图 10:精密行星减速器结构示意图.11 图 11:2022 年全球精密行星减速器市场格局.13 图 12:2022 年中国精密行星减速器市场格局.13 图 13:我国工业机器人用精密减速器国产化率从 2014 年的 11.4%上升到 2021 年的 40.6%.13 图 14:2018-2022 中国减速器市场规模趋势图(单位:亿元).14 图 15:2018-2022 中国减速器产量趋势图(单位:万台).14 图 16:2017-2026E 全球及中国移动机器人市场规模(亿元).14 图 17:2020-2025E 中国和全球锂电设备市场规模(单位:亿元).15 图 18:2019-

5、2023E 中国和全球新增光伏装机量(单位:GW).15 图 19:2017-2021 中国及全球机床产值(单位:亿欧元).16 图 20:2017-2021 我国城市轨道交通及地下综合管廊建设情况(单位:公里).16 图 21:2023-2026E 年中国减速机行业市场规模预测(单位:亿元).17 图 22:2020-2025E 年全球谐波减速器市场规模(单位:亿元).17 图 23:2016-2025E 年中国谐波减速器市场规模(单位:亿元).17 图 24:2016-2027E 全球 RV 减速器市场规模(单位:百万美元).18 图 25:2016-2025E 年中国 RV 减速器市场规

6、模(单位:亿元).18 图 26:2018-2029E 全球及中国行星减速器销售金额(单位:百万美元).18 图 27:特斯拉人形机器人发展历程图.19 图 28:2026-2030 年全球及中国人形机器人行业市场规模预测(单位:亿美元).19 图 29:2023 年人形机器人核心零部件价值量分布图预测.20 图 30:2030 年人形机器人核心零部件价值量分布图预测.20 图 31:特斯拉人形机器人共 52 个自由度.21 图 32:特斯拉人形机器人采用的旋转和线性执行器示意图.21 图 33:特斯拉人形机器人采用的灵巧手示意图.23 图 34:哈默纳克的人形机器人手部谐波减速器方案示意图.

7、23 4 图 35:绿的谐波 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).24 图 36:绿的谐波 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).24 图 37:双环传动 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).25 图 38:双环传动 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).25 图 39:科峰智能 2020-2022 年主营业务分产品收入(亿元).26 图 40:科峰智能 2020-2022 年主营业务分产品毛利率(%).26 图 41:中大力德 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).27 图 42:中大力德 2018-2022 年主营业务分产品毛

8、利率(%).27 图 43:豪能股份 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).28 图 44:豪能股份 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).28 图 45:精锻科技 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).28 图 46:精锻科技 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).28 图 47:汉宇集团 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).29 图 48:汉宇集团 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).29 图 49:秦川机床 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).30 图 50:秦川机床 2018-2022 年主营业务

9、分产品毛利率(%).30 图 51:丰立智能 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).30 图 52:丰立智能 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).30 图 53:昊志机电 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).31 图 54:昊志机电 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).31 图 55:夏厦精密 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元).32 图 56:夏厦精密 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%).32 图 57:国茂股份 2019-2022 年主营业务分产品收入(亿元).33 图 58:国茂股份 2019-2022 年

10、主营业务分产品毛利率(%).33 表 1:精密减速器分类.5 表 2:国内外谐波减速器主要供应商.8 表 3:国内外主要 RV 减速器厂商简介.10 表 4:国内外精密行星减速器主要企业介绍.12 表 5:中国人形机器人行业核心零部件国产替代空间对比和部分代表企业.20 表 6:人形机器人减速器的关键要素和具体要求.22 表 7:特斯拉人形机器人不同产量下的减速器新增市场空间的测算.22 表 8:特斯拉人形机器人灵巧手的参数.23 5 1.精密精密减速器减速器:旋转传动的旋转传动的重要重要纽带纽带 机械设备一般由动力、传动与执行三大系统构成,多数机械设备的传动方式为齿轮传动,齿轮传动具有精密、

11、高效、安全、可靠、性价比优越等特点。由于多数机械设备不适宜用原动机直接驱动,因此需要通过减速器来降低转速、增加扭矩需要通过减速器来降低转速、增加扭矩。图 1:减速器功能示意图 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 减速器又称减速机,在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用,主要由传减速器又称减速机,在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用,主要由传动零件(齿轮或蜗杆)、轴、轴承、箱体及其附件组成,主要应用在机械传动领域动零件(齿轮或蜗杆)、轴、轴承、箱体及其附件组成,主要应用在机械传动领域。通常减速器把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮

12、合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的,并传递更大的扭矩,以实现原动机和执行机构之间的传动。按照控制精度划分,减速器可按照控制精度划分,减速器可分为一般传动减速器和精密减速器。分为一般传动减速器和精密减速器。一般传动减速器控制精度低,可满足机械设备基本的动力传动需求。精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长,更加可靠稳定,应用于机器人、数控机床等高端领域。精密减速器种类较多,包括谐波减速器、精密减速器种类较多,包括谐波减速器、RV 减速器、精密行星减速器等。减速器、精密行星减速器等。表 1:精密减速器分类 类别名称 谐波减速器 RV 减速器 精密行星减速器 示意图 优点 运动精度高,传动比大、质

13、量小、体积小、传动惯量较小,能在密闭空间传递运动 有体积小、质量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳 高刚性、高精度、高传动效率、高扭矩/体积比、终身免维护 缺点 材料易疲劳损坏,损耗功率大,不具备自锁功能 零部件数量多、制造和装配难度大,不利于大规模生产 单级精密行星减速器减速比较小 应用领域 主要应用于机器人小臂、腕部或手部 一般应用于多关节机器人中机座、大臂、肩部等重负载的位置。主要应用场合为步进电机和伺服电机,用以降低转速,提升扭矩 6 终端领域 3C、半导体、食品、注塑、模具、医疗等行业中通常使用由谐波减速器组成的 30kg 负载以下的机器人。汽车、运输、港口码头

14、等行业中通常使用配有 RV 减速器的重负载机器人 适用与工程机械、自动化设备、机械手、机床设备、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、和航空航天等工业部门 价格区间 1,000-5,000 元/台 5,000-8,000 元/台-传动效率 75%85%92%97%98%减速比 30160 30192.4 310 传动精度()60 60 8000 6000 20000 噪音(db)60 70 65 温升()40 45 30 数据来源:绿的谐波招股说明书、工业机器人、泰利减速机、东莞晶道机器人科技有限公司、黄兴等工业机器人精密减速器综述、林江海等工业机器人用精密减速器研究现状、汉伯特精密传动有限公司、东方

15、证券研究所 减速器上游企业主要包括设备生产企业、零部件生产企业及原材料企业减速器上游企业主要包括设备生产企业、零部件生产企业及原材料企业。精密减速器主要由齿轮、齿轴、轴承、输入输出轴、箱体、箱盖等构件组成,这些构件主要由钢材、铝材等金属加工而成。我国钢材、铝材等金属产量高且品种丰富,能够满足减速器的质量需求。上游金属原材料是减速器生产的必要条件,而加工与检测设备的先进性是保证减速器质量稳定性的重要前提,也是衡量减速器生产商竞争力的重要因素之一,中国减速器生产商通常从日本、德国等国家进口精密加工与检测设备,可有效提高加工精度及生产效率。由于精密减速器产业链上游原材料获取难度较低,因此减速器生产商

16、对原材料供应商的议价能力较强,但对于高精密加工及生产设备的需求仍主要减速器生产商对原材料供应商的议价能力较强,但对于高精密加工及生产设备的需求仍主要依赖于国外厂商依赖于国外厂商。减速机中游参与者主要为通用减速机、专用减速机生产企业和机器人减速机生产企业。减速机下游应用领域较广,涉及冶金、航空、食品、机器人等。图 2:减速器产业链 数据来源:前瞻产业研究院,东方证券研究所 精密减速器整体行业进入壁垒较高精密减速器整体行业进入壁垒较高,主要体现在技术壁垒、资金壁垒、品牌壁垒、销售渠道壁垒,主要体现在技术壁垒、资金壁垒、品牌壁垒、销售渠道壁垒四大方面。四大方面。1.技术壁垒:技术壁垒:精密减速器行业

17、属于多学科领域交叉的行业,其发展涉及到金属材料、热处理、7 小模数齿轮硬齿面加工、集成及检测等诸多技术。精密减速器的技术特点要求生产厂商拥有长期的技术积累,掌握核心技术,具备较强的产品设计和研究开发能力,新进入者的技术壁垒主要体现在两个方面:一是设计能力壁垒,包括模块化、结构、强度、精度等方面的设计能力;二是工艺技术能力壁垒,新进入者的专职工艺技术人员经验不足、人员欠缺。2.资金壁垒:资金壁垒:精密减速器行业是典型的资金密集型行业,行业新进入者在发展初期就需要较大规模的固定资产投入,而随着精密减速器在新兴和传统领域的应用不断拓展,下游客户对于精密减速器产品的质量、精度、稳定性、可靠性要求越来越

18、高,减速器厂商要保持核心竞争力,必须引进更加先进的高端加工设备和检测设备,对企业的资金实力要求较高,目前行业内领先企业多采用进口精密齿加工及机加工设备,凭借规模化生产能力具备明显的成本优势;同时,由于高端精密减速器领域技术含量高,技术的不断进步和产品的更新换代也需要企业持续的研发投入。3.品牌壁垒:品牌壁垒:精密减速器广泛运用于国民经济的各行各业中,产品质量出现问题可能导致主机设备无法正常运转,造成较大损失,因此客户对产品可靠性、耐用性十 分重视,品牌知名度高的企业更能得到市场和客户的认可,在高端精密减速器领域,行业内领先企业凭借多年的技术积累,其产品在工艺设计、质量性能等 方面都具有明显的先

19、发优势,市场份额稳定,品牌影响力较强。新进入者受限于技术研发实力和资金实力的劣势,难以在短时间内建立较高的品牌知名度,这对于拟进入精密减速器行业的企业形成了较高品牌壁垒。4.销售渠道壁垒:销售渠道壁垒:完善的销售网络、有效的销售渠道和稳定优质的客户群体是减速器生产企业重要的竞争要素之一。精密减速器行业的下游应用领域多样化,销售区域分布广,因此许多厂商倾向于选择直销与经销相结合的销售模式,经过多年不断的市场开拓,行业内优势企业已建立了覆盖全国的营销网络体系,并与下游各个行业的知名客户形成了长期稳定的合作关系。对于新进入企业来讲,一方面,优质的客户群体难以在短时间形成,另一方面,经销渠道的开发和管

20、控需要一定的前期成本,新企业对渠道的管控能力也较弱。1.1 谐波减速器:哈默纳科一家独大 谐波减速机由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮三个基本构件组成,是一种靠波发生器装配上柔性谐波减速机由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮三个基本构件组成,是一种靠波发生器装配上柔性轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形,并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。其在能源电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用,特别是在高动态性能的伺服系统中,采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。图 3:谐波减速器结构

21、示意图 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 8 谐波减速器技术壁垒高,对材料、加工技术、理论和结构设计等均提出较高的要求。谐波减速器技术壁垒高,对材料、加工技术、理论和结构设计等均提出较高的要求。谐波减速器属于超精密装置,体积小并且减速比高,对制造进度提出了极高的要求。谐波齿轮传动中的柔轮是薄壁零件,且工作时要承受较大的交变载荷,因而对柔轮材料、加工精度和热处理要求均较高,制造难度较大。谐波减速器的理论和参数设计较为复杂,其啮合齿部位涉及齿轮强度、齿数、齿顶圆、齿根圆、变形计算、干涉计算等多个参数,参数设计的好坏直接决定了装置的运行情况和寿命长短,其生产制造不仅需具备较高的理论和参数

22、设计能力,还需要在长期的生产和研发中对各个参数机型持续地优化和改进。目前,全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐波、中技克美等。哈默纳科技术和专利领先,产品寿命高、故障率低、品类丰富,覆盖全球市场。根据新思界产业研究根据新思界产业研究中心发布的调研报告,中心发布的调研报告,2021年全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐年全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐波等。其中哈默纳科全球市场占有率约波等。其中哈默纳科全球市场占有率约 82%,绿的谐波占比约,绿的谐波占比约 7%,其他厂商占比约,其他厂商占比约 11%。但是近年来国内谐波减速

23、器行业受益于政策和主要下游行业的驱动,也迎来了快速发展时期,国内从事谐波减速器的研发和生产的厂商有所增加,技术水平有所提高,产品系列逐渐丰富,并已成功突破了国际品牌在国内市场的垄断。目前,国内谐波减速器厂商有国内谐波减速器厂商有30多家,排在头部的有绿多家,排在头部的有绿的谐波、来福谐波、双环传动、大族传动等的谐波、来福谐波、双环传动、大族传动等,其市占率也在逐年提升。图 4:2021 年全球谐波减速器市场格局 图 5:2021 年中国谐波减速器市场格局 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 高端减速器制造需要先进设备和长周期布局高端减速器

24、制造需要先进设备和长周期布局。哈默纳科从 2015 年开始规划扩产,经过 6 年完成,故当前这类龙头企业暂无继续扩产计划,其全球占比高,可见高端减速器供给端整体仍较为紧张。随着下游需求增长,我国头部谐波减速器企业开始大力扩产。绿的谐波 2022 年产能为 33 万台/年,通过两次募投项目进行扩产,预计到预计到 20272027 年达产后,绿的谐波将拥有两代产品总产能年达产后,绿的谐波将拥有两代产品总产能 159159万台万台/年。年。表 2:国内外谐波减速器主要供应商 公司名称公司名称 注册地注册地 主要产品种类主要产品种类 应用领域应用领域 哈默纳科 日本 谐波减速机、行星减速器、执 行元件

25、、伺服驱动器等 以多关节机器人为代表的工 业机器人领域、医疗设备、光学测量仪、通信设备、印 刷设备等领城以及深海机器 人、宇宙航天开发等领城 日本新宝 日本 马达/电机、风扇、鼓风机、电机控制器、减速机、搬运装 置、光学设备、传感器、电子 设备、设备装置、生产设备等 车载、家电、住宅设备、通 信设备、机器人、物流、医 疗及健康护理、公共设施(交通、能源、ICT)、商 业、娱乐、工业等领域 哈默纳科,82%绿的谐波,7%其他,11%哈默纳科绿的谐波其他哈默纳科,35.50%绿的谐波,24.70%日本新宝,7.40%来福谐波,7.70%德福机器人,4.20%大族传动,4.50%其他,16.00%哈

26、默纳科绿的谐波日本新宝来福谐波德福机器人大族传动其他 9 中技克美 北京 主营业务包括谐波传动产品、谐波传动机电产品的制造和研发 公司产品已广泛应用于航天、航空、信息、能源、电子、仪表、石化、印刷、包装、机器人、机械、医疗等领域 绿的谐波 江苏省苏州市 谐波减速器及金属部件、机电一体化产品 及液压产品 应用于工业机器人、服务机器 人、数控机床、医疗器械、半导 体生产设备、新能源装备等高端 制造领域。来福谐波 浙江省绍兴市 谐波减速器 产品运用在工业机器人、服务机 器人、医疗器械、高精密自动化 设备等领域 科峰智能 湖北省黄冈市 公司主营产品是精密行星减速器、工程机械用行星减速器、谐波减速器、精

27、密零部件及其他。移动机器人、新能源设备、高端机床、智能交通等行业的精密传动装置以及机器人中负载较小的小臂、腕部和手部等关节、航空航天、精密加工设备和医疗设备领域 国茂股份 江苏省常州市 公司专注于谐波产品的工艺改善,其通用减速机业务部生产的主要产品包括:模块化减速机、摆线针轮减速机及硬齿面减速机、橡塑行业配套减速机等大功率减速机 减速机广泛应用于环保、建筑、电力、化工、食品、物流、塑料、橡胶、矿山、冶金、石油、水泥、船舶、水利、港口、纺织、印染、饲料、制药等行业 昊志机电 广州市黄埔区 公司的主要产品包括主轴、转台、直线电机、数控系统、谐波减速器、伺服电机、驱动器、传感器、氢能源汽车燃 料电池

28、压缩机、曝气鼓风机、直驱类高速风机等高端装备核心功能部件 公司产品的下游应用领域为数控机床、机器人、运动控 制领域、新能源汽车领域 数据来源:科峰智能招股说明书、昊志机电 2022 年年报、东方证券研究所 1.2 RV 减速器:纳博特斯克独占鳌头 RV 减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成,具有结构紧凑,传减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成,具有结构紧凑,传动比大的特点。动比大的特点。RV 减速机在一定条件下能具有自锁的功能,是最常用的减速机之一。减速机在一定条件下能具有自锁的功能,是最常用的减速机之一。图 6:RV 减速器结构示意图 数据

29、来源:慧阳科技微信公众号、东方证券研究所 国产 RV 减速器设计制造和批量生产虽然取得了重大突破,但是仍有一些短板需要尽快弥补。1.国产制造设备落后造成国产制造设备落后造成 RV 减速器生产成本较高。减速器生产成本较高。核心零件针齿壳和摆线轮的加工设备从欧洲进口,单台均在 1500 万元以上,日本设备相对便宜,但对我国减速器企业禁售。国产机床精度与国外差距不大,但是对 RV 减速器零件加工工艺缺乏经验。2.RV 减速器核心零部件轴承仍受制于国外。减速器核心零部件轴承仍受制于国外。国产轴承在 RV 减速器装机时间短,精度和寿命不及进口产品。鉴于欧洲轴承价格昂贵,日产 RV 减速器轴承对我国禁售,

30、RV 减速器轴承国产化迫在眉睫。3.热处理技术不过关热处理技术不过关,这样造成了零件变形较大的后果,需提高热处理工艺和国产热处理设备制造水平,替代高价进口设备。10 表 3:国内外主要 RV 减速器厂商简介 公司名称公司名称 注册地注册地 概述概述 纳博特斯克 日本 主营业务为精密减速器制造,产品在 RV 减速器领域全球市场占有率超过 80%,公司的精密 减速器客户主要包括工业机器人和机床,其中工业机器人客 户覆盖全球四大家族机器人企业以及各知名机器人厂商 住友 日本 1982 年进入工业机器人减速 机领域,为焊接,搬运,喷涂,装配等机器人应用领域提供 全面减速机产品方案。南通振康 江苏省海门

31、市 主营业务包为精密机械 产品研发、生产,于 2015 年实现镇康 RV 减速机的首批生产,是国内较早涉足机器人用 RV 减速器的厂商 中大力德 浙江省宁波市 主营业务为机 械传动与控制应用领域关键零部件的研发、生产、销售和服 务,产品包括精密减速器、传动行星减速器、各类小型及微 型减速电机等。双环传动 浙江省 玉环市 公司凭借在高精度齿轮领域的技术积累和竞争优势,在 RV 减速器齿形设计、材料、机加工工艺等方面持续迭代。秦川机床 陕西省宝鸡市 目前秦川机床的机器人关节减速器已有 5 大系列、23 种规格、130 种速比,是国内规格最全,系列最多的工业机器人关节减速器生产制造商之一 智同科技

32、北京 在精密传动领域具备自主创新能力、精密加工能力的高科技企业。减速机产品广泛应用于各类工业机器人、精密机床、工程装备等行业 数据来源:绿的谐波招股说明书、中融研究微信公众号、工业机器人微信公众号、东方证券研究所 根据 QYResearch,2020 年全球 RV 减速机市场前十厂商份额占比超过 83%。Nabtesco,Sumitomo Drive和 SPINEA占据了全球市场的前三份额。其中 Nabtesco占据全球市场 61.41%的市场份额,Sumitomo Drive 和 SPINEA 分别占据了 17.49%和 4.12%。日系企业在 RV 减速机领域处在领先地位。图 7:2020

33、 年全球 RV 减速机市场竞争格局 数据来源:QYResearch、东方证券研究所 根据华经情报网数据,2021 年中国 RV 减速机市场集中度较为集中,其中纳博特斯克占比第一,占据了中国RV减速机53%的市场份额,占比第二的为双环,占据了RV减速机14%的市场份额,住友占比 5%,飞马占比 4%,中大力德占比 4%,南通振康占比 3%,智同占比 3%,泰川占比2%,其他占比 12%。其中双环是国内本土的龙头企业。图 8:2021 年中国 RV 减速机市场竞争格局 纳博特斯克,61.41%住友重工,17.49%SPINEA,4.12%其他,16.98%纳博特斯克住友重工SPINEA其他user

34、id:93117,docid:149344,date:2024-01-03, 11 数据来源:华经情报网、东方证券研究所 作为全球最大的作为全球最大的 RV 减速机厂商,纳博特斯克目前全球有两家减速机厂商,纳博特斯克目前全球有两家 RV 减速机工厂,日本津工厂和中减速机工厂,日本津工厂和中国常州工厂,两家工厂目前年产能已经达到国常州工厂,两家工厂目前年产能已经达到 106 万台。万台。为了应对市场需求的不断扩大,纳博特斯克于 2022 年 9 月开工建设全球第三大工厂日本浜松工厂,该工厂设计年产能 120 万台,相当于现有两家工厂的产能之和,并计划于 2023 年 9 月竣工,2024 年开始

35、陆续投产。图 9:纳博特斯克 RV 减速机产能及规划(单位:万台/年)数据来源:觅数据 MDATA、纳博特斯克 2022 年财报、东方证券研究所 与此同时,与此同时,本土玩家在市场中表现出了不同的竞争力,从产能投资上来看,本土减速机企业扩产本土玩家在市场中表现出了不同的竞争力,从产能投资上来看,本土减速机企业扩产积极积极:环动科技在 2022 年提交的“RV 减速机研制及年产 20 万台减速机智能生产线技改项目”在 2023 年一季度已开始实施;南通振康计划总投资约 10 亿元,预计项目建成后年产 10 万台精密 RV减速机,新增产值 5亿元;秦川机床的 RV 减速器已突破关键零件的瓶颈工序及

36、核心工艺装备,产能 6-9 万台;2022 年北京智同科技 RV 减速机出货量超过 1.1 万台,20192022 年复合增速达 177%。1.3 精密行星减速器:德日厂商处于领先地位 精密行星减速器是由行星轮、太阳轮和内齿圈三部分组成的一种传动结构。精密行星减速器是由行星轮、太阳轮和内齿圈三部分组成的一种传动结构。精密行星减速机具有结构简单、传动效率高、精度高、承载力大等特点,适用于各种直流伺服马达、交流伺服马达、步进马达的减速转动,在数控机床、工业机器人、食品机械、包装机械、印刷机械等自动化设备领域广泛应用。图 10:精密行星减速器结构示意图 纳博特斯克,53%双环,14%住友,5%飞马,

37、4%中大力德,4%南通振康,3%泰川,2%智同,3%其他,12%纳博特斯克双环住友飞马中大力德南通振康泰川智同其他4092284858989898905002021/4Q2022/1Q2022/2Q2022/3Q2022/4Q2024(计划)2026(计划)2030(计划)日本浜松工厂日本津工厂中国常州工厂 12 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 精密行星减速器整体行业进入壁垒较高,产品结构复杂,制造安装难度较大。精密行星减速器整体行业进入壁垒较高,产品结构复杂,制造安装难度较大。精密行星减速机制造是以渗碳钢(20C

38、rMnTi)为主要材料,产品具有结构紧凑,回程空隙小、精度较高、驱动功率高,耗能低,减速规划广、输出扭矩大、运用寿命长等特点,但是作为高精密产品,产品安装难度较大,研发周期长,对企业的资金、人才、技术等要求高,在生产时对企业的工艺、品控等要求高,综合来看行业进入壁垒高。在全球范围内,德国、日本等国家的精密行星减速器产品在材料、设计水平、质量控制、精度、可靠性和使用寿命等方面处于行业领先地位。精密行星减速器精密行星减速器国产厂家以科峰智能、纽氏达特、中大力德为主要代表,国外精密行星减速器主要厂家为日本新国产厂家以科峰智能、纽氏达特、中大力德为主要代表,国外精密行星减速器主要厂家为日本新宝、纽卡特

39、、威腾斯坦等宝、纽卡特、威腾斯坦等。表 4:国内外精密行星减速器主要企业介绍 公司名称公司名称 注册地注册地 主要产品种类主要产品种类 应用领域应用领域 纽卡特 德国 精密行星减速机和特种减速机 自动化、机器人、包装 设备、机床、食品行 业、药品技术和药剂行业、印刷等行业 威腾斯坦 德国 伺服齿轮箱、伺服电机、伺服 变频器、传感器、软件、伺服 机电一体驱动装置、伺服驱动 系统、线性系统、医疗植入装 置以及纳米定位的伺服电机 机床、物流、运输和加 工技术、医疗技术、航 空航天等 日本新宝 日本 马达/电机、风扇、鼓风机、电机控制器、减速机、搬运装 置、光学设备、传感器、电子 设备、设备装置、生产

40、设备等 车载、家电、住宅设 备、通信设备、机器 人、物流、医疗及健康 护理、公共设施(交 通、能 源、ICT)、商 业、娱乐、工业等领域 斯德博 德国 减速器、电机、减速电机以及 伺服调节器和相关软件等 自动化与机器人、塑料 机、包装机、机床等行业 中大力德 浙江省宁波市 精密减速器、传动行星减 速器、各类小型及微型减 速电机 应用于工业机器人、智 能物流、新能源、工业 自动化、工作母机等领 域以及食品、包装、纺 织、电子、医疗等专用 机械设备 纽氏达特 山东省淄博市 行星减速器、智能协作机 器人、谐波减速器、传感 器等产品 物流、工业机器人等 精锐科技 台湾省台中市 行星减速机、齿条、润滑

41、装置、机械手臂、动力刀 塔 航天工业、半导体设 备、工具机到包装、自 动化产业、产业用机器 人、医疗检验、精密测 试仪器等 利茗 台湾省台中市 减速马达及螺旋齿轮减速 机,蜗杆蜗轮减速机,行 星式减速机 3C 设备、锂电池制造、光伏以及激光加工设备 13 科峰智能 湖北省黄冈市 公司主营产品是精密行星减速器、工程机械用行星减速器、谐波减速器、精密零部件及其他。移动机器人、新能源设备、高端机床、智能交通等行业的精密传动装置以及机器人中负载较小的小臂、腕部和手部等关节、航空航天、精密加工设备和医疗设备领域 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 根据 QY Research 统计的销售金额数

42、据,2022 年日本新宝、纽卡特、威腾斯坦是全球精密行星减速器市场的主要供应商;日本新宝、科峰智能及纽氏达特是中国精密行星减速器市场的主要供应商,2022 年中国市场占有率分别为 20.4%、11.7%、9.4%。图 11:2022 年全球精密行星减速器市场格局 图 12:2022 年中国精密行星减速器市场格局 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 2.国产替代有望提速,人形机器人带来百亿增量国产替代有望提速,人形机器人带来百亿增量 2.1 传统市场:国产替代需求日益强烈 全球范围内,哈默纳科(全球范围内,哈默纳科(Harmonic Dri

43、ve System)与纳博特斯克()与纳博特斯克(Nabtesco)分别在谐波减)分别在谐波减速器和速器和 RV 减速器领域取得了市场主导地位减速器领域取得了市场主导地位,依靠长期的研发技术积累、规模化的生产能力、稳定的产品质量和性能,二者与 ABB、发那科、库卡、安川等国际工业机器人生产商合作历史悠久,在行业内的市场地位较为突出。我国精密减速器发展较晚,GGII 数据显示,2018 年国产减速器出货量市场份额不足 30%,剩余市场份额则由外资品牌占据,且产品售价较高、交货周期较长,成为制约我国工业机器人产业发展的重要瓶颈之一,所以所以精密减速器精密减速器国产替代的需求日益强烈国产替代的需求日

44、益强烈。根据中国传动网,我国工业机器人用精密减速器国产化率从 2014 年的 11.4%上升到 2021 年的40.6%。图 13:我国工业机器人用精密减速器国产化率从 2014 年的 11.4%上升到 2021 年的 40.6%日本新宝,12.9%纽卡特,10.9%威腾斯坦,10.7%精锐科技,7.5%科峰智能,5.4%其他,52.7%日本新宝纽卡特威腾斯坦精锐科技科峰智能其他日本新宝,20.4%科峰智能,11.7%纽氏达特,9.4%精锐科技,7.1%利茗,5.3%其他,46.1%日本新宝科峰智能纽氏达特精锐科技利茗其他 14 数据来源:中国传动网、东方证券研究所 近年来,得益于我国经济总量

45、增长、下游不断扩大的对减速器的需求与国家相关政策营造的有利得益于我国经济总量增长、下游不断扩大的对减速器的需求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:2021年我国减速机市场整体规模为1258 亿元,2022 年约为 1321 亿元。同时,我国减速机生产企业产能不断增加,2021 年中国减速机产量达 1203 万台,同比增长 31.19%,2022 年约为 1380 万台。图14:2018-2022中国减速器市场规模趋势图(单位:亿元)图 15:2018-2022 中国减速器产量趋势图(单位:万台)数据来

46、源:中商产业经济研究院、东方证券研究所 数据来源:中商产业经济研究院、东方证券研究所 减速机在国民经济各行业应用广泛,下游包含移动机器人、新能源设备、高端机床、工程机械、减速机在国民经济各行业应用广泛,下游包含移动机器人、新能源设备、高端机床、工程机械、电子设备、智能交通等高端制造业领域。电子设备、智能交通等高端制造业领域。随着我国制造业的全面升级,国内下游客户需求走强,部分企业的减速器产品已达到国际水准,国内减速器企业逐渐打破国外企业的垄断并在市场上占据一席之地,精密减速器产品国产化已成为产业发展的必然趋势。移动机器人领域:移动机器人领域:移动机器人是指应用于仓库、分拣中心、以及运输途中等场

47、景的,进行货物转移、搬运等操作的机器人,常见有 AGV、AMR 及无人叉车等类型。伴随着导航技术的革新和制造业产业升级趋势,近年来,移动机器人行业开启了爆发式增长。据高工产业研究院(GGII)统计,2021 年全球移动机器人市场规模约为 215.5 亿元,同比增长 43.28%,预计至 2026 年市场规模将超过 1,000 亿元。目前,中国是在全球移动机器人市场规模中最大的国家,由于需求端的叉车替换需求、仓储机器人需求等都较为旺盛,预计未来五年移动机器人销量的复合增长率将维持在 45%左右,预测中国移动机器人市场在 2026 年将超过 373 亿元,产业发展空间巨大。随着随着移动机器人市场移

48、动机器人市场规模的增加,作为其核心零部件、与伺服电机、控制器共同组成移动机器人驱动规模的增加,作为其核心零部件、与伺服电机、控制器共同组成移动机器人驱动单元的精密减速器单元的精密减速器,其,其市场规模也随之增加。市场规模也随之增加。图 16:2017-2026E 全球及中国移动机器人市场规模(亿元)11.40%40.60%0%20%40%60%80%100%2014Y2021Y国产化率800013502018Y2019Y2020Y2021Y2022Y563852920040060080

49、0016002018Y2019Y2020Y2021Y2022Y 15 数据来源:科峰智能招股说明书、GGII、东方证券研究所 新能源设备领域:新能源设备领域:近年来,我国新能源汽车产业快速发展,特别是政府各部门大力支持和推广新能源汽车发展的政策不断出台,我国新能源汽车产销量迎来快速增长。根据中国汽车工业协会的数据,2022 年我国新能源汽车销量为 688.7 万辆,较 2021 年增长了 93.4%。随着新能源汽车产销量的快速增长,动力电池需求迎来爆发增长,根据统计数据,2021 年锂电设备全球市场规模达到 1,107 亿元,其中我国锂电设备市场规模 557 亿元,预计全

50、球锂电设备市场 2023 年-2025 年复合增速达 23%。锂电设备行业的锂电设备行业的迅猛迅猛发展,为锂电设备减速器创造了广阔的市场空间。发展,为锂电设备减速器创造了广阔的市场空间。图 17:2020-2025E 中国和全球锂电设备市场规模(单位:亿元)数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 光伏领域:光伏领域:近年来,受光伏技术进步、规模经济效应和竞争加剧等因素影响,光伏设备价格下降速度较快,组件全年价格降幅达到 40%以上,使得光伏发电成本在全球多个国家或地区接近甚至低于常规能源,推动越来越多地区光伏市场的增长。根据国际能源署(IEA)发布的全球光伏报告,2021 年全球太阳能光

51、伏装机容量达到 9.42 亿千瓦。在光伏发电成本持续下降、政策持续利好和新兴市场快速兴起等有利因素的推动下,数据表示全球光伏市场增长仍将保持在较高水平。而用于光伏设备的回转驱动系统中的减速器也随之将保持较高的市场规模。而用于光伏设备的回转驱动系统中的减速器也随之将保持较高的市场规模。图 18:2019-2023E 中国和全球新增光伏装机量(单位:GW)120.0132.0139.5150.4215.5286.8402.2548.1765.51033.623.135.040.152.178.196.9133.1190.4268.5373.50.0200.0400.0600.0800.01000.

52、01200.02017Y2018Y2019Y2020Y2021Y2022E2023E2024E2025E2026E全球中国47802747366050002500300035002020Y2021Y2022E2023E2024E2025E全球中国 16 数据来源:科峰智能招股说明书、国家能源局、东方证券研究所 机床领域:机床领域:根据 VDW 统计的数据,2021 年全球金属加工机床产值达到了 709 亿欧元,同比增 长 20%,其中,全球金属切削机床产值为 501 亿欧元,金属成形机床产值为 207 亿欧

53、元,金属切削机床与金属成形机床比例约为 70%与 30%。2021 年我国 金属切削机床产值为 218.14 亿欧元,同比增长 28.7%,占全球市场规模的 30.7%。机床行业增长将有效带动精密减速器行业发展。机床行业增长将有效带动精密减速器行业发展。图 19:2017-2021 中国及全球机床产值(单位:亿欧元)数据来源:科峰智能招股说明书、德国机床制造商协会(VDW)、东方证券研究所 工程机械领域工程机械领域:根据“十四五”全国城市基础设施建设规划,“十四五”时期,我国将新增城市轨道交通运营里程 3,000 公里。伴随着国内地铁、隧道、水利、地下管廊等地下空间建设以及城市基础设施建设的快

54、速发展,盾构机和顶管机行业将迎来广阔的发展空间。作为盾构主驱动系。作为盾构主驱动系统统和和顶管机的关键部件之一顶管机的关键部件之一的减速器,将的减速器,将在工程施工设备应用领域有着广阔的市场前景。在工程施工设备应用领域有着广阔的市场前景。图 20:2017-2021 我国城市轨道交通及地下综合管廊建设情况(单位:公里)116.9138.2167.8235.0310.030.148.254.985.0115.00.050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.02019Y2020Y2021Y2022E2023E全球中国766788735592709217.05198.651

55、73.47169.5218.04005006007008009002017Y2018Y2019Y2020Y2021Y全球中国 17 数据来源:科峰智能招股说明书、住建部城市建设统计年鉴、东方证券研究所 总而言之,一方面,随着供给侧改革的推进、产业结构调整的继续深入、基础设施投入加大、市场供求矛盾逐渐缓和,传统下游行业将逐步回暖。另一方面,在中国制造 2025等相关政策文件的大力支持和宏观经济的稳步增长的背景下,工业自动化的趋势和环保、新能源发电等新兴行业的发展为减速机行业需求带来了新的增长点。前瞻前瞻产业研究院产业研究院预计预计 2021-2026 年中国减速机行年中国减

56、速机行业市场规模将会以业市场规模将会以 5%的增长率增长,的增长率增长,2026 年市场规模将超过年市场规模将超过 1600 亿元。亿元。图 21:2023-2026E 年中国减速机行业市场规模预测(单位:亿元)数据来源:前瞻产业研究院、东方证券研究所 其中,其中,对于精密减速器而言:对于精密减速器而言:谐波减速器:谐波减速器:近年来,全球机器人产业发展迅速,工业机器人与服务机器人产量不断增加,使得机器人行业对于谐波减速器的需求不断提升。此外,谐波减速器在除机器人以外的精密传动领域亦可广泛适用,应用行业正不断拓宽至高端数控机床、半导体制造设备、医疗器械等领域。根据观研报告网的统计数据,2020

57、年,全球谐波减速器市场规模达年,全球谐波减速器市场规模达 30.4 亿元亿元,预,预计到计到 2025年将达到年将达到129.1 亿元亿元。2025 年,中国谐波减速器市场规模将达到年,中国谐波减速器市场规模将达到 41 亿元。亿元。图 22:2020-2025E 年全球谐波减速器市场规模(单位:亿元)图 23:2016-2025E 年中国谐波减速器市场规模(单位:亿元)4594.265141.056058.97597.948571.432418.223244.364679.586150.766706.95004000500060007000800090001000020

58、17Y2018Y2019Y2020Y2021Y城市轨道交通成长度地下综合管廊长度900016502023E2024E2025E2026E 18 数据来源:观研报告网、东方证券研究所 数据来源:观研报告网、东方证券研究所 RV减速机:减速机:根据根据 QY Research 预测预测,2027 年全球年全球 RV减速器销售规模减速器销售规模约约达达 15亿亿美元美元。我国 RV减速机行业起步较晚,目前仍处于起步阶段,根据数据显示,中国 RV 减速机市场规模逐年上涨,从 2014 年的 10.82 亿元,上涨至

59、 2021 年的 42.95 亿元,同比 2020 年上涨 50.7%,增速可观。随着我国经济不断发展,制造业智能化、自动化转型升级加快,工业机器人市场规模不断扩大,RV 减速器市场需求不断增长。根据华经情报网预测根据华经情报网预测,我国,我国 2025 年市场规模将超过年市场规模将超过 60 亿元,亿元,2022-2025 年年复合年增长率约为复合年增长率约为 16%。图 24:2016-2027E 全球 RV 减速器市场规模(单位:百万美元)图 25:2016-2025E 年中国 RV 减速器市场规模(单位:亿元)数据来源:QYResearch、东方证券研究所 数据来源:华经情报网、东方证

60、券研究所 精密精密行星减速器:行星减速器:根据 QY Research 的统计数据,2022 年全球行星减速器销量为 540.15 万台,销售金额为 12.03 亿美元,其中中国境内销量为 231.91 万台,销售金额为 5 亿美元。根据根据 QY Research的研究报告,的研究报告,2029年全球行星减速器销售规模达年全球行星减速器销售规模达22.31亿美元,中国市场规模达亿美元,中国市场规模达11.49亿美元。亿美元。图 26:2018-2029E 全球及中国行星减速器销售金额(单位:百万美元)30.434.536.358.386.4129.1152 173 182 299 467 7

61、38 005006007008002020Y2021E2022E2023E2024E2025E市场规模(亿元)市场需求(万台)9.515.714.116.119.321.725.029.735.141.065%-10%14%20%12%15%19%18%17%-20%0%20%40%60%80%01020304050市场规模(亿元)增速800.13976.36995.24842.75857.44981.561137.321228.431312.551392.051466.851535.0222.03%1.93%-15.32%1.74%14.48%15.87%8.01%6.

62、85%6.06%5.37%4.65%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%0200400600800016001800市场规模增速16.5626.2027.6025.6228.5042.9560.0029.58%58.21%5.34%-7.17%11.24%50.70%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%00702016Y 2017Y 2018Y 2019Y 2020Y 2021Y 2025E市场规模增速 19 数据来源:科峰智能招股说明书、东方证券研究所 2.2 人形机器人:机器人的重要关节,有望带

63、来百亿增量市场 海外看,特斯拉人形机器人进展迅速,海外看,特斯拉人形机器人进展迅速,在两年不到的时间内实现了快速迭代,完成了开发平台建在两年不到的时间内实现了快速迭代,完成了开发平台建造、造、Optimus 产品亮相以及电机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。产品亮相以及电机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。2021年首届特斯拉AI DAY上其首席执行官马斯克首次公布特斯拉机器人Tesla Optimus概念图。2022 年特斯拉 AI DAY 上特斯拉公布了 Optimus 原型机的首秀,实现了自主行走,转身,挥手等动作。2023 年 5 月的股东大会提到特

64、斯拉自研超算 Dojo 为 Optimus 提供算力支持,可加快训练速度并降低训练成本,加快人形机器人的产业化落地。截至 2023 年 8 月,至少有五个特斯拉Optimus 机器人原型已经建成并能够行走,使用的电机、控制器和电子设备均由特斯拉设计和制造。马斯克马斯克预计预计 Optimus 将大规模量产至“百万”量级,预计其单台成本或将低于将大规模量产至“百万”量级,预计其单台成本或将低于 2 万美元。万美元。图 27:特斯拉人形机器人发展历程图 数据来源:特斯拉公司官网、前瞻产业研究院、东方证券研究所 根据根据 2023 年年 5 月月 GGII 发布的报告预测,预计到发布的报告预测,预计

65、到 2026 年全球人形机器人在服务机器人中的渗透年全球人形机器人在服务机器人中的渗透率有望达到率有望达到 3.5%,市场规模超,市场规模超 20 亿美元,到亿美元,到 2030 年全球市场规模有望突破年全球市场规模有望突破 200 亿美元。参考亿美元。参考中国服务机器人市场约占全球市场中国服务机器人市场约占全球市场 25%的数值测算,的数值测算,2030 年中国人形机器人市场规模将达年中国人形机器人市场规模将达 50 亿亿美元。美元。图 28:2026-2030 年全球及中国人形机器人行业市场规模预测(单位:亿美元)904.4926.3 928.51135.11203.11255.31376

66、.31505.81656.21831.62028.82231.2295.9 311.3346.1470.9500.2519.6589.2665.2761.0877.71010.51148.50500025002018Y 2019Y 2020Y 2021Y 2022Y 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E全球中国 20 数据来源:GGII,前瞻产业研究院,东方证券研究所 根据 Tesla AI Day 的预测数据,以特斯拉 Optimus 为例,2023 年人形机器人核心零部件价值量排名前三的是无框力矩电机、减速器和力传感器;2

67、030 年无框力矩电机价值量占比下降,力传感器、减速器价值量占比上升,且力传感器将超过减速器,排名第二,三者合计占比仍超过 50%。图 29:2023 年人形机器人核心零部件价值量分布图预测 图 30:2030 年人形机器人核心零部件价值量分布图预测 数据来源:Tesla AI Day,前瞻产业研究院,东方证券研究所 数据来源:前瞻经济学人 APT,东方证券研究所 从单机价值量占比来看,无框力矩电机、减速器和力传感器价值量占比较高;从降本空间来看,空心杯电机、无框力矩电机等降本空间较大;而从国产替代空间来看,行星滚柱丝杠、空心杯电机、惯导 imu 等国产化率较低,国产替代空间大。表 5:中国人

68、形机器人行业核心零部件国产替代空间对比和部分代表企业 核心零部件 2023 单机价值量占比 国产化率 部分代表企业 无框力矩电机 21%中等 步科股份、禾川科技、昊志机电、雷赛智能、伟创电气等 减速器 16%较高 绿的谐波、双环传动、昊志机电、国茂股份、秦川机床、丰立智能、中大力德、科峰智能、夏厦精密、豪能股份等 力传感器 16%中等 柯力传感、昊志机电、东华测试等 丝杠 14%低 五洲新春、新剑传动、贝斯特、北特科技、斯菱股份、恒立液压、秦川机床、鼎智科技、禾川科技、长盛轴承、南京工艺等 空心杯电机 4%低 鸣志电器、鼎智科技(江苏雷利)、托邦股份等 惯导 imu 1%低 芯动联科、华依科技

69、、苏州固锝等 数据来源:Tesla Al Day,各公司官网,前瞻产业研究院,东方证券研究所 2020055005002026E2030E全球中国无框力矩电机,21%减速器,16%力传感器,16%丝杠,14%空心杯电机,4%惯导 imu,1%其他,28%无框力矩电机减速器力传感器丝杠空心杯电机惯导 imu其他无框力矩电机,18%力传感器,18%减速器,17%丝杠,16%空心杯电机,1%惯导 imu,2%其他,28%无框力矩电机力传感器减速器丝杠空心杯电机惯导 imu其他 21 特斯拉人形机器人特斯拉人形机器人自由度:共自由度:共52个,手以外有个,手以外有 28个关节(躯

70、干个关节(躯干2个、肩臂个、肩臂 14个、髋腿个、髋腿12个)、个)、灵巧手灵巧手 6 个主动关节(两只个主动关节(两只 22 个)个)、脖颈、脖颈 2 个自由度个自由度。身体。身体 28 个运动关节方案:分为旋转和线个运动关节方案:分为旋转和线性性 2 大类执行器,每类包括大类执行器,每类包括 3 种旋转执行器和种旋转执行器和 3 种线性执行器。种线性执行器。14个旋转执行器:由电机+谐波减速器+力矩传感器+位置传感器+交叉滚子轴承+向心止推滚珠轴承构成。14 个线性执行器:由电机+行星滚柱/梯形/滚珠丝杠+力矩传感器+位置传感器构成。图 31:特斯拉人形机器人共 52 个自由度 数据来源:

71、Tesla Al Day、东方证券研究所 旋转执行器主要分布于肩髋等需要大角度旋转的关节,线性执行器分布于膝肘等摆动角度不大的单自由度关节和腕踝两个双自由度但是体积紧凑的关节。擎天柱腿部的线性执行器主要分布负责支撑和承力的髋关节、膝关节及踝关节,具有前后摆动自由度,采用线性执行器驱动器关节的第一个优势是空间利用率高,第二个优势是线性执行器的螺杆传动机构通过合理设计可以具备自锁能力;上肢的肘关节屈伸采用线性执行器的理由和腿部原理一致,低耗能高推力,让擎天柱拥有强壮的二头肌;前臂的两个线性执行器构成并联关节主要目的是降低腕关节的尺寸。图 32:特斯拉人形机器人采用的旋转和线性执行器示意图 数据来源

72、:Tesla Al Day、东方证券研究所 减速器方面,减速器方面,人形机器人减速器选择应满足兼具轻小化、较高额定输出扭矩的要求人形机器人减速器选择应满足兼具轻小化、较高额定输出扭矩的要求。根据李慧莱等高扭矩密度仿人机器人驱动单元研究,输出扭矩高的驱动单元往往外形尺寸更大,但在面向多自由度、小体积仿人机器人应用时会导致关节庞大笨重,严重影响机器人的运动性能;而较小 22 体积的驱动单元其扭矩密度较小,会导致人形机器人无法胜任负载需求较高的任务,从而严重限制机器人应用场景。由驱动单元的情况可以看出对减速器选择上应兼顾输出扭矩高的同时质量和尺寸更小的要求,具体要求如下表所示。表 6:人形机器人减速

73、器的关键要素和具体要求 关键要素关键要素 具体要求具体要求 质量 质量3kg 尺寸 外径100mm,厚度100mm 输出扭矩 输出扭矩30Nm 传动精度 传动误差10 数据来源:李慧莱等高扭矩密度仿人机器人驱动单元研究、顾谢平基于准力矩电机驱动的仿人机器人系统设计、东方证券研究所 假设人形机器人进展顺利逐步放量,或将为减速器新增百亿市场空间。考虑到特斯拉人形机器人未来逐步放量,或将打开减速器市场的天花板,同时考虑到未来产业入局者可能会增多,在旺盛需求下我们假设单个减速器价格会呈现下降趋势。我们假设特斯拉人形机器人产量 1 万台时,单个减速器的价格约 1000 元;随着特斯拉人形机器人大规模量产

74、,达到 200 万台产量时,单个减速器价格约降至 750 元。我们对不同情景进行测算,当特斯拉人形机器人产量达到我们对不同情景进行测算,当特斯拉人形机器人产量达到 50 万、万、100万、万、200 万台时,全球万台时,全球减速器减速器市场空间可能分别新增市场空间可能分别新增 60 亿元、亿元、112 亿元、亿元、210 亿元。亿元。表 7:特斯拉人形机器人不同产量下的减速器新增市场空间的测算 精密精密减速器的市场空间测算减速器的市场空间测算 情景 1 情景 2 情景 3 情景 4 情景 5 特斯拉人形机器人产量(万台)1 10 50 100 200 单机减速器用量(个)14 14 14 14

75、 14 减速器需求量(万个)14 140 700 1400 2800 减速器单价(元)1000 930 860 800 750 减速器市场空间(亿元)1 13 60 112 210 数据来源:Tesla Al Day,东方证券研究所测算 灵巧手作为机器人实现操作的终端工具,十分重要且复杂,灵巧手作为机器人实现操作的终端工具,十分重要且复杂,目前设计面临的主要难题是目前设计面临的主要难题是空间极小空间极小而驱动自由度极多而驱动自由度极多,人手(不含腕关节 2 个自由度及 4 个被动自由度)共有 21 个主动自由度,如果将 21个执行器完全布置于掌内,现有技术根本无法实现。当下解决这个难题有两个方

76、向:一种是采用欠驱动方式,牺牲一定灵活性减少电机数量。另一种是将电机布置转移至前臂,采用拉线方式从远端控制灵巧手的关节,如英国的 shadow 手,但这个方案的缺陷是拉线机构随着使用,精度会逐渐变化,机构复杂易损坏,因此尚不具备实用性。特斯拉机器人灵巧手采取了折中的方特斯拉机器人灵巧手采取了折中的方案,使用较为经典的六电机驱动方式,拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆,其它四指各用一个电机案,使用较为经典的六电机驱动方式,拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆,其它四指各用一个电机带动。带动。电机采用蜗杆传动机构的目的与腿部直线伺服如出一辙,采用机构自锁降低能耗。为追求形态美观及自适应性,手指采用拉线的传动机构

77、。23 图 33:特斯拉人形机器人采用的灵巧手示意图 数据来源:Tesla Al Day,东方证券研究所 特斯拉人形机器人的灵巧手主要包括空心杯电机、蜗轮蜗杆、绳驱,能够携带 20磅重的背包、使用工具、精确抓取小型零件。手指执行器一共有 12 个,单个手拥有 6 个执行器。每个手 6 个主动自由度,由空心杯电机+螺纹丝杠+精密行星齿轮箱+编码器构成;还有 5 个被动自由度(各个手指各 1 个,线驱动),可负重 20 磅和自适应抓取的能力。表 8:特斯拉人形机器人灵巧手的参数 参数参数 内容内容 手部自由度 11DOF2(5 根手指每根 2DOF+大拇指侧向摆动)执行器 6 个2:大拇指 2 个

78、,其余 4 个手指 4 个(执行器为螺杆旋转带动齿轮旋转进而使手指关节旋转的结构)负载能力 20 磅(约 9 千克)仿生性 自适应抓握,仿生性较好 自锁能力 反向自锁(利用蜗轮蜗杆实现反向自锁)数据来源:知乎,东方证券研究所 2023 年 11 月 27 日,美国麻省理工学院科学家 Lex Fridman 与马斯克进行对谈。关于人形机器人Optimus,马斯克表示,机器人的设计制造方法与汽车制造方法相同,最终制造 Optimus 的成本会低于一辆汽车;Optimus 的手指是精心设计的,一个目标是能做搭配捡起一根针和一根线,穿的手指是精心设计的,一个目标是能做搭配捡起一根针和一根线,穿过针孔。

79、过针孔。目前看来,实现这个目标大概需要一年的时间,这增加了谐波减速器在人形机器人手部应用的可能性。与此同时,哈默纳克设计了一款灵巧手备选方案,哈默纳克设计了一款灵巧手备选方案,人形机器人手部有可能人形机器人手部有可能增加增加 30个个微型谐波微型谐波减速器减速器。哈默纳科 Q3 财报会说明微型谐波运用于人形机器人灵巧手方案,预计单根手指用 3 个,双手一共 30 个微型谐波减速器方案。图 34:哈默纳克的人形机器人手部谐波减速器方案示意图 24 数据来源:哈默纳克官网、东方证券研究所 3.相关标相关标的的介绍介绍 3.1 绿的谐波:国内谐波减速器龙头,与三花智控达成战略合作 国内谐波减速器龙头

80、国内谐波减速器龙头,全球仅次于哈默纳科全球仅次于哈默纳科。绿的谐波是一家专业从事精密传动装置研发、设计、生产和销售的高新技术企业,产品包括谐波减速器、机电一体化执行器及精密零部件。绿的谐波在行业内率先先布局适用于不同应用场景的机电一体化产品,首创机床专用的高精度、高刚性减速器与高功率密度直驱电机集成的一体化数控转台,广泛应用于加工中心、数控镗铣床等高端机床领域。作为国内谐波减速器行业龙头企业,公司是全球仅次于哈默纳科的谐波减速器厂商。经过多年持续研发投入,公司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,经过多家机构和企业的检测试用,在精度、寿命、稳定性

81、、噪音等方面,均达到国内领先水平,在行业内确立了竞争优势,2021 年国内市场占有率已提升至 24.7%。经过多年发展,公司已积累了一大批工业机器人、数控机床等高端装备行业的优质龙头客户,并成功跻身国际主流市场。2023年年 4月月 15 日,日,公司发布公告,与三花智控签署了战略合作公司发布公告,与三花智控签署了战略合作框架协议,框架协议,双方同意在三花墨西哥工业园共同出资设立一家注册资本不低于1000万美元的合资企业。合资企业主营业务为谐波减速器相关产品的研发、生产制造及销售。双方同意,合资企业将由绿的谐波占据控股地位并纳入合并财务报表范围。同时,双方同意除共同出资设立合资企业外,本次战略

82、合作的其他商业及业务合作有效期为十五年。图 35:绿的谐波 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 36:绿的谐波 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)25 数据来源:wind、东方证券研究所 数据来源:wind、东方证券研究所 3.2 双环传动:精密齿轮传动龙头,子公司环动科技拟分拆上市 精密齿轮传动龙头精密齿轮传动龙头,海外业务发展势头海外业务发展势头强劲强劲。双环传动深耕机械传动齿轮领域,主要产品为乘用车齿轮、商用车齿轮、工程机械齿轮、摩托车齿轮和电动工具齿轮、减速器及其他产品。主要应用领域涵盖汽车的传动系统装置包括变速器、分动箱等,新能源汽车的动力驱动装置如混合

83、动力变速器以及电动车驱动系统减速箱齿轮,非道路机械(含工程机械和农用机械)中的减速和传动装置,以及在轨道交通、风力发电、电动工具、机器人自动化等多个行业门类中的驱动、传动应用场景。公司基于机械传动领域的多年发展和既有优势上,逐步完成从传统齿轮产品向高精密齿轮及其相关零部件的转型升级,目前在国际市场已具有较高知名度。根据公司 23年半年报,公司获得全球知名零部件企业 Z 客户的项目定点,被选定为该客户某欧洲高端品牌新能源汽车电驱动系统齿轮项目的开发和批量供应商。根据 Z 客户规划,本项目预计从 2024 年开始批量供货,项目生命周期为 9 年,生命周期内预计销售金额为人民币 10 亿元以上。除此

84、之外,子公司嘉兴双环与全球新能源汽车系统集成与制造头部厂商舍弗勒签署了深度合作意向书,约定双方在齿轮及相关产品的市场开发和合作方面为重要合作伙伴。公司与众多国内外优质客户建立起了深厚的合作关系,并进入到了各细分领域中头部企业公司与众多国内外优质客户建立起了深厚的合作关系,并进入到了各细分领域中头部企业的供应的供应链体系,形成一批本行业“巨头”客户群。链体系,形成一批本行业“巨头”客户群。在乘用车领域,公司拥有众多新能源汽车产业链的标杆客户,包含整机厂及配套传动部件供应商,如全球领先电动车制造企业、比亚迪、广汽集团、丰田、采埃孚、蔚来、日电产、舍弗勒、汇川、博格华纳等;此外公司为传统巨头客户包括

85、大众、采埃孚、通用、福特、丰田、爱信、上汽、一汽、广汽等已稳定配套多年,积累了大量的产业经验;在商用车领域,公司与采埃孚、康明斯、伊顿、玉柴等核心零部件企业建立了多年稳定且持续提升的合作关系;在工程机械领域,卡特彼勒和约翰迪尔是公司的代表性客户。公司以上优质客户群凸显了公司在齿轮行业的领先地位。2023 年年 9 月月 26 日,公司发布公告,拟分拆控股子公司环动科技上市。日,公司发布公告,拟分拆控股子公司环动科技上市。子公司环动科技是主要从事机器人关节高精密减速器的研发、设计、生产和销售的国家高新技术企业,为客户提供覆盖 3-1000KG 负载机器人所需的高精密减速器整体方案,产品主要包括

86、RV 减速器、谐波减速器等,产品广泛应用于工业机器人、协作机器人、多足机器人、工业自动化等高端制造领域。图 37:双环传动 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 38:双环传动 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)00.511.522.533.544.552018Y2019Y2020Y2021Y2022Y谐波减速器及金属部件机电一体化产品谐波减速器精密零部件一体化执行器其他业务00.20.40.60.811.22018Y2019Y2020Y2021Y2022Y谐波减速器及金属部件机电一体化产品谐波减速器精密零部件一体化执行器其他业务 26 数据来源:Ifind、东方证

87、券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 3.3 科峰智能(未上市):精密行星减速器国产龙头,剑指高端国产替代 科峰智能的主营业务是机械传动与控制应用领域关键零部件的研发、生产、销售。科峰智能的主营业务是机械传动与控制应用领域关键零部件的研发、生产、销售。经过多年发展,公司依托于高精密齿轮加工模块化产品设计与制造、热处理等领域的技术积累,形成了精密行星减速器、工程机械用行星减速器、谐波减速器、精密零部件及其他的四大系列化产品。公司是国公司是国内少数在细分领域能与同行业国际大厂直接竞争并实现高端产品国产替代的公司之一。内少数在细分领域能与同行业国际大厂直接竞争并实现高端产品国产替代的公司之

88、一。根据根据 QY Research 统计数据,统计数据,公司公司 2022 年行星减速器销售金额在全球市场排第五,在中国市排第二,在年行星减速器销售金额在全球市场排第五,在中国市排第二,在国产品牌中排第一。国产品牌中排第一。公司行星减速器已在高端机床、顶管机、半导体、医药装备、包装机械等领域实现进口替代。公司深耕精密减速器行业,在结构设计、材料选配、加工工艺、精密装配、质量检测、品质控制等方面不断改进和完善。公司精密行星减速器在传动精度、输出扭矩、噪音、传动效率、扭转刚性、使用寿命等许多关键指标上都极具竞争力。公司已形成了 45-235 全系列斜齿行星减速器、16-1720 全系列直齿行星减

89、速器、微型行星减速器、智能减速器等产品系列,非标定制化产品数千种,产品品种齐全。图 39:科峰智能 2020-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 40:科峰智能 2020-2022 年主营业务分产品毛利率(%)数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 3.4 中大力德:精密减速器头部企业,一体化战略推进产品升级 00702018Y2019Y2020Y2021Y2022Y乘用车齿轮商用车齿轮工程机械齿轮电动工具齿轮钢材销售其他0%10%20%30%40%50%2018Y2019Y2020Y2021Y2022Y乘用车齿轮钢材销售商用车齿

90、轮工程机械齿轮电动工具齿轮其他0123452020Y2021Y2022Y精密行星减速机工程机械用行星减速机精密零部件及其他谐波减速机其他业务0%20%40%60%80%100%2020Y2021Y2022Y精密行星减速机工程机械用行星减速机精密零部件及其他谐波减速机其他业务 27 精密减速器头部企业,一体化战略推进产品升级。精密减速器头部企业,一体化战略推进产品升级。公司是从事机械传动与控制应用领域关键零部件的研发、生产、销售和服务的高新技术企业,主要产品包括精密减速器、传动行星减速器、各类小型及微型减速电机等。自 2006年 8月设立以来,公司一直从事减速器、减速电机的生产和销售,并不断结合

91、市场需求,借鉴国内外先进经验,加大研发投入,相继推出微型无刷直流减速电机、精密行星减速器、滚筒电机、RV 减速器等新产品。作为内较早通过 ISO9001 质量体系认证的企业之一,公司通过 20 多年的技术积累沉淀了丰富的精密制造能力,掌握了一系列先进的工艺路线、工艺参数和过程控制措施,逐步建立了完善的产品质量管控体系,形成了规模化的精密制造能力。顺应行业小型化、集成化、一体化的发展趋势,公司结合国内市场客户的个性化需求,不断升级减速电机集成与检测技术、精密传动与控制技术,致力于整合核心零部件系统,围绕工业自动化和工业机器人,形成了减速器形成了减速器+电机电机+驱动一体化的产品架构,推出“精密行

92、星减速器驱动一体化的产品架构,推出“精密行星减速器+伺服电机伺服电机+驱动”一体机、“驱动”一体机、“RV 减速器减速器+伺服电机伺服电机+驱动”一体机、“谐波减速器驱动”一体机、“谐波减速器+伺服电机伺服电机+驱动”驱动”一体机等模组化产品,实现产品结构升级。一体机等模组化产品,实现产品结构升级。图 41:中大力德 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 42:中大力德 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)数据来源:wind、东方证券研究所 数据来源:wind、东方证券研究所 3.5 豪能股份:国内同步器龙头,子公司重庆豪能布局精密行星减速器 公司是公司是国内同步器龙

93、头国内同步器龙头,2025 年年形成年产形成年产 500 万套差速器总成产能万套差速器总成产能。公司主要从事汽车传动系统相关零部件产品的研发、生产和销售以及航空航天零部件的高端精密制造。公司汽车零部件业务主要包括同步器和差速器两大总成系统,差速器业务是公司未来最重要的核心业务之一,公司已成为集差速器壳体铸造、机加,行半齿锻造、机加、热处理以及总成装配于一身的具有综合竞争力的差速器供应商。公司公司拓展新能源领域,拓展新能源领域,产能释放在即。产能释放在即。根据公司23年半年报,公司与比亚迪、德纳、吉利、蔚来、理想等客户在新能源汽车用差速器零部件及总成开展了多项合作,部分产品已量产。并且公司正按照

94、年产且公司正按照年产 1000 万套差速器总成的配套能力分万套差速器总成的配套能力分二期投资建设,第一期规二期投资建设,第一期规划是划是 2025 年年形成年产形成年产 500 万套差速器总成产能万套差速器总成产能。子公司重庆豪能主打精密行星减速器产品,子公司重庆豪能主打精密行星减速器产品,计划计划 23Q4 量产。量产。重庆豪能 22 年被公司收购成为公司全资子公司,目前作为精密行星减速器生产基地,去年第一条产线已投产,客户与现有差速器客户基本一致,主要用于汽车零部件,目前已拿到定点,并将于 23Q4 开始量产。人形机器人减速器尚在研发,预计 23 年年底出标准件产品,24 年做试验验证,通

95、过后和现有客户技术探讨、对接,进行产品优化。018Y2019Y2020Y2021Y2022Y减速电机减速器配件其他业务0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%2018Y2019Y2020Y2021Y2022Y减速电机减速器配件其他业务 28 图 43:豪能股份 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 44:豪能股份 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 3.6 精锻科技:国内差速器齿轮龙头,积极布局精

96、密行星减速器 精锻科技是是目前国内乘用车精锻齿轮细分行业的龙头企业。精锻科技是是目前国内乘用车精锻齿轮细分行业的龙头企业。公司主营业务为汽车差速器锥齿轮、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)、同步器齿圈、离合器驱动盘毂类零件等。公司产品主要为大众、通用、福特、长安、长城、比亚迪、蔚来、理想、小鹏、零跑、北美大客户等公司众多车型配套,轿车精锻齿轮、结合齿齿轮、EDL 齿轮、差速器总成等产销量位居行业前列。公司在多地布局生产基地,产能公司在多地布局生产基地,产能按进度按进度爬坡爬坡提升。提升。公司在天津、宁波、重庆等地均设有工厂。其中天津工厂二期项目正在推进,目标年产

97、2 万套模具及 150 万套差速器总成项目。根据公司 23年半年报,目前该工厂已投入了壳体加工、总成装配、清洗、测量和部分模具加工设备,正在按照客户需求进度进行产能爬坡提升。公司公司积极布局积极布局机器人关节用行星减速器。机器人关节用行星减速器。公司正在研究和关注机器人关节用行星减速器,目前正在与客户讨论应用场景,确认设计的边界设计,以建立设计、有限元分析和试验规范另由于关节用行星减速器零件规格小,传统的加工方法从成本、质量、产能提升等方面都有较大的局限性,为此,公司也在与国内外的设备供应商在探讨新的工艺和装备。公司已在内部计划样品的开发和内部的试验验证,以积累设计和试验的经验数据。图 45:

98、精锻科技 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 46:精锻科技 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)051015202018Y2019Y2020Y2021Y2022Y同步器齿环结合齿航空零部件其他差速器其他业务齿毂齿套0%20%40%60%80%100%2018Y2019Y2020Y2021Y2022Y同步器齿环结合齿航空零部件其他差速器其他业务 29 数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 3.7 汉宇集团:家电排水泵龙头,积极布局谐波减速器 汉宇集团汉宇集团是国内家电排水泵龙头企业。是国内家电排水泵龙头企业。公司的主营业务是高效

99、节能家用电器排水泵的研发、生产和销售。公司打破了国外企业对高效节能家用电器排水泵生产技术的垄断,通过多年自主研发掌握了高效节能家用电器排水泵产品的核心生产技术,并开发出了具备自主知识产权,在功能、结构和材料选择方面具备重大创新性的排水泵产品。目前公司已成为全球主要的洗衣机、洗碗机用目前公司已成为全球主要的洗衣机、洗碗机用排水泵供应商,公司的主要客户包括惠而浦、海尔、美的等。排水泵供应商,公司的主要客户包括惠而浦、海尔、美的等。布局谐波减速器,公司拓展新市场。布局谐波减速器,公司拓展新市场。公司投资同川科技并持有其 49%股份。同川科技的主要产品是谐波减速器、机电一体化产品等,主要运用于工业机器

100、人、新能源装备、数控转台等领域。同川科技谐波减速器于 2015年立项,2021年实现量产,目前的年产能为 10万个。同川科技谐波减速器采用 3D 共轭双圆弧齿形、机加工方式,经过多年的研发,在精度、保持寿命和振动一致性等方面积累了技术沉淀。目前同川科技正在积极地进行产品的市场推广。图 47:汉宇集团 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 48:汉宇集团 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 3.8 秦川机床:高端数控机床国产替代领军企业,机器人关节减速器成新亮点 秦川机床是高端秦川机床是高端数控

101、机床国产替代领军企业数控机床国产替代领军企业。公司是中国机床工具行业品类最多、精密复杂程度最高、产业链最完整、综合竞争优势显著的企业之一,在齿轮加工机床、加工中心、车削中心、051015202018Y2019Y2020Y2021Y2022Y锥齿轮类其他产品差速器总成结合齿其他业务VVT产品0%20%40%60%80%100%2018Y2019Y2020Y2021Y2022Y锥齿轮类其他产品差速器总成结合齿其他业务VVT产品0246810122018Y2019Y2020Y2021Y2022Y标准排水泵冷凝泵洗涤泵其他通用排水泵专用排水泵0%10%20%30%40%50%60%2018Y2019Y

102、2020Y2021Y2022Y标准排水泵冷凝泵洗涤泵其他通用排水泵专用排水泵 30 螺纹磨床、复杂刀具等领域处于国内第一梯队。秦川机床拥有秦川机床本部、宝鸡机床、汉江机床、汉江工具、沃克齿轮、秦川格兰德、秦川宝仪等多家子公司,是我国精密数控机床与复杂工具研发制造基地、中国机床工具行业的龙头骨干企业。公司以产业链完整、产品线众多、系统集成能力强大、综合竞争优势显著等竞争优势跻身全球知名机床工具企业集团行列。公司是国内规格最全,系列最多的工业机器人关节减速器生产制造商。公司是国内规格最全,系列最多的工业机器人关节减速器生产制造商。目前公司的机器人关节减速器已有 5 大系列、23 种规格、130 种

103、速比。公司聚焦机器人关节减速器上量,面向汽车行业、齿轮传动行业、机床行业等目标市场,充分发挥装备能力优势,形成具有自主知识产权和市场竞争力的系列产品,通过陕西秦川高精传动科技有限公司在市场拓展、新产品研发等方面围绕战略客户需求,加速推进产业化、规模化进程。图 49:秦川机床 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 50:秦川机床 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 3.9 丰立智能:主打小模数齿轮,积极挖掘减速器业务机会 丰立智能是一家专业从事小模数齿轮、精密减速器及相关零部件等产品研发、生产与

104、销售的高新丰立智能是一家专业从事小模数齿轮、精密减速器及相关零部件等产品研发、生产与销售的高新技术企业。技术企业。公司具备大规模生产所需的生产和检测能力。一方面,公司通过外购方式为生产环节配备了先进的生产、检测设备,如日本三菱数控滚齿机、日本哈迈数控滚齿机、马扎克数控车床、易普森热处理生产线、德国克林贝格 P26 齿轮检测仪等,为提升生产效率和产品质量提供保障。另一方面,凭借多年的生产经验和研发能力,公司已能够自主研发定制化的数控铣齿机,助力于产能提升的同时降低成本。积极入局智能制造,公司挖掘精密减速器、谐波减速器业务机会。积极入局智能制造,公司挖掘精密减速器、谐波减速器业务机会。公司充分利用

105、优质存量客户资源,在保持小模数齿轮业务竞争优势的同时积极挖掘小型精密减速器、谐波减速器、新能源汽车动力传动齿轮、座舱智能驱动等产品的业务机会,延伸产业链。同时在智能家居行业,公司主要为智能家居行业提供精密减速器及零配件等产品。公司生产的精密减速器产品可广泛应用于智能门锁、自动窗帘、自动旋转门、升降床、升降椅等智能家居设备的传动系统。图 51:丰立智能 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 52:丰立智能 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)002018Y2019Y2020Y2021Y2022Y机床类零部件类工具类其他业务仪器仪表类贸易类其他0%2

106、0%40%60%80%2018Y2019Y2020Y2021Y2022Y机床类零部件工具类其他业务仪器仪表类贸易类其他 31 数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 3.10 昊志机电:国产电主轴龙头,积极布局谐波和 RV 减速器 公司是一家专业从事中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件等的研发设计、生产制公司是一家专业从事中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件等的研发设计、生产制造、销售与维修服务的国家高新技术企业。造、销售与维修服务的国家高新技术企业。公司产品面向中高端市场,主要产品的综合性能达到国内领先水平,部分产品可与国际领先品牌直接

107、竞争。在追求产品性能领先的同时,得益于国内制造业的人力成本优势、公司良好的成本控制能力,相对于国外竞争对手,公司产品性能优异、价格更具竞争力,且提供的保固寿命更长、售后服务更优、后续维护成本更低,具有较明显的性价比优势。公司公司生产多系列高精度的谐波减速器,并正在研制生产多系列高精度的谐波减速器,并正在研制 RV 减速器。减速器。公司于 2014 年开始进行谐波减速器的研发,目前已经形成了 6 大系列、9 种规格、6 大减速比的双波、三波产品系列,公司生产的谐波减速器已经达到较高的精度及寿命标准,相关产品已实现批量销售。凭借在机器人领域深厚的技术积累,以及通过与瑞士 Infranor 集团研发

108、人员的交流、学习和合作,公司先后攻克了智能机器人用“高性能谐波减速器”、“高精度编码器”、“一体化关节模组”、“六维力传感器”、“控制系统”等一系列核心功能部件技术,打破了智能机器人核心功能部件依赖进口的局面,实现了智能机器人核心功能部件的全国产化。同时公司正在研制 RV 减速器,有望成为业绩新增长点。图 53:昊志机电 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 54:昊志机电 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(%)数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 02462018Y2019Y2020Y2021Y2022Y齿轮气动工具及零部件精密减

109、速器及零部件其他业务齿轮箱及其零部件粉末冶金精密机械气动工具-20%0%20%40%60%2018Y2019Y2020Y2021Y2022Y齿轮气动工具及零部件精密减速器及零部件其他业务齿轮箱及其零部件粉末冶金精密机械气动工具0246810122018Y2019Y2020Y2021Y2022Y运动控制产品主轴转台维修、零配件其他业务收入0%20%40%60%80%100%2018Y2019Y2020Y2021Y2022Y运动控制产品主轴转台维修、零配件其他业务收入 32 3.11 夏厦精密:小模数齿轮单项冠军,行星减速器业内领先 夏厦精密夏厦精密是是国内小模数齿轮行业的龙头企业国内小模数齿轮行

110、业的龙头企业。公司主要产品包括电动工具齿轮、汽车齿轮、减速机及其配件、智能家居齿轮和安防齿轮等。公司主要产品已经广泛应用于电动工具、燃油汽车、新能源汽车、机器人、智能家居、医疗器械、安防等领域。公司作为中国机械通用零部件工业协会齿轮与电驱动分会理事单位,参与了“圆柱齿轮精度制”国家标准的修订。2021 年,公司在小年,公司在小模数精密圆柱齿轮产品的全球市场占有率为模数精密圆柱齿轮产品的全球市场占有率为 1.80%,位居全球第二。,位居全球第二。2020 年 12 月,公司被认定为工业和信息化部第二批专精特新“小巨人”企业;2021 年 5 月,公司被认定为国家级专精特新“小巨人”企业。主打行星

111、减速机及其配件产品,毛利率业内领先。主打行星减速机及其配件产品,毛利率业内领先。公司生产的减速机及其配件产品主要系行星减速机及其配件产品。公司减速机产品具有精度高、可靠性优、一致性好和性价比高的特点,同时具有研发快速响应、持续改进、交货期短、精准服务等综合优势。根据公司招股说明书,公司 22年减速机及其配件产品毛利率达56.73%,高于众多行业内可比公司。公司拟用部分上市募集资金投资年产 30 万套新能源汽车驱动减速机构项目,其中一期工程已于 2019 年末完工。图 55:夏厦精密 2018-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 56:夏厦精密 2018-2022 年主营业务分产品毛利率(

112、%)数据来源:夏厦精密招股说明书、东方证券研究所 数据来源:夏厦精密招股说明书、东方证券研究所 3.12 国茂股份:通用减速机龙头,子公司国茂精密切入精密减速器赛道 公司是国内通用减速机龙头企业。公司是国内通用减速机龙头企业。主要产品包括齿轮减速机和摆线针轮减速机,广泛应用于环保、建筑、电力、化工、食品、物流、塑料、橡胶、矿山、冶金、石油、水泥、船舶、水利、港口、纺织、印染、饲料、制药等行业。报告期内,公司持续加强研发工作,在高端减速机领域,完成超高扭矩 SHE2系列齿轮箱、超高速 HHE2 系列齿轮箱、大功率 MGHB系列减速机以及与双螺杆挤出机配套的 60KK 系列减速机的新品开发工作。子

113、公司国子公司国茂茂精密专注谐波产品。精密专注谐波产品。公司于 2021 年切入精密减速器赛道,成立控股子公司国茂精密传动,收购目标公司谐波及 RV 减速器相关资产。国茂精密专注谐波产品的工艺改善、成本管控以及型号的完善,产品角度传递精度小于 20角秒,达到业界先进水平,部分产品在性能不变的前01234562019Y2020Y2021Y2022Y汽车齿轮电动工具齿轮减速机及其配件刀具和设备其他齿轮其他业务收入-50%0%50%100%2019Y2020Y2021Y2022Y汽车齿轮电动工具齿轮减速机及其配件刀具和设备其他齿轮其他业务收入 33 提下,重量减少约 30%,有效降低材料成本。截至 2

114、022 年底,公司已完成 10 种型号新品开发。公司将精密传动业务定义为第二成长曲线。根据 2022 年半年报,公司已具备谐波减速器月产约 2500 台的生产能力。2023 年公司按计划将制造基地从外省搬迁至常州总部工厂,并顺利完成人员安置及新车间规整工作,新购置一批进口滚齿机、高精度慢走丝设备以及表面处理设备,为未来发展蓄能。图 57:国茂股份 2019-2022 年主营业务分产品收入(亿元)图 58:国茂股份 2019-2022 年主营业务分产品毛利率(%)数据来源:Ifind、东方证券研究所 数据来源:Ifind、东方证券研究所 0552019Y2020Y2021Y2022Y齿轮减速机摆线针轮减速机GNORD 减速机配件其他0%10%20%30%40%50%2019Y2020Y2021Y2022Y齿轮减速机摆线针轮减速机GNORD 减速机配件其他

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