(报告制作:申万宏源研究)
1.减速器定义了机器人的“自由度”，数值高。1.1减速器是机器人的“关节”，数值最高的减速器是工业机器人的关节，用来降低转速，增加扭矩，保证机器人平稳准确的运行。工业机器人主要由控制器、伺服机构和减速器组成。这三个部件协同工作，实现机器人可控、稳定、准确的标准动作，每个部件缺一不可。(1)控制器:作为机器人的“大脑”，通过硬件和软件的结合，控制机器人的运动位置、姿态和轨迹；(2)伺服电机:作为机器人的“驱动力”，它根据控制器发出的指令输出力矩，动态控制机器人的速度和位置；(3)缓速器:伺服电机一般输出高速小扭矩， 不能满足机器人本体的运动要求。需要减速器来降低速度和增加扭矩。
减速器是机器人本体中成本最高的环节。减速器位于机器人产业链的上游部分，中间是机器人本体制造，下游是集成应用。高工机器人的数据显示，在工业机器人总成本中，减速器占比最高，占32%，其次是伺服、外壳和控制器，分别占20%、18%和15%。1.2产品形式:RV减速器和谐波减速器各有优势，RV减速器和谐波减速器是互补的主要精密减速器。减速器的种类很多，按传动类型可分为蜗杆减速器、行星减速器和齿轮减速器。工业机器人使用的精密减速器通常有RV减速器、摆线针轮行星减速器、谐波减速器、精密行星减速器、 过滤齿轮减速器等等。工业机器人的制造商通常根据精度、速度和尺寸的不同需求，组合和匹配不同类型的减速器。其中RV减速机和谐波减速机应用最为广泛。RV减速器和谐波减速器各有优缺点，相辅相成。RV减速机刚性好，抗冲击能力强，传动平稳，精度高，适用于中重载应用。通常用于多关节机器人的车架、吊臂、肩部等重载环节，应用场景包括汽车、交通、港口等。谐波减速器具有体积小、零件少、精度和传动比高的特点，适用于小、中、低负荷应用。通常用于机器人前臂、手腕和手部，应用场景包括3C、半导体、食品、注塑、研磨工具、 医疗等等。
1.3使用情况:取决于机器人关节的数量，有增加趋势的减速器的使用数量取决于“自由度”的数量。一般来说，六轴机器人使用六个谐波/RV减速器，协作机器人使用六到七个谐波/RV减速器，机器人使用三个谐波/RV减速器，并联机器人使用一个谐波减速器，人形机器人使用15-40个减速器用于腿+臂+腰+颈，每条腿配备六个谐波减速器。使用量随着肢体使用量和复杂程度的增加而增加。机器人本体制造商根据负载、体积、速度和精度的要求，选择和使用RV减速器、谐波减速器或其他类型的减速器。减速器的平均数量预计会增加。根据GGII数据，2020年，多关节机器人、机器人、协作机器人和坐标机器人的市场份额将分别为63%、30%、4%和3%，多关节机器人将使用六个减速器， 这将大大增加对减速器的需求。协作机器人可以与人近距离互动，辅助生产。目前还处于起步阶段，每台7谐波减速器的机器人会形成很大的增量需求。在特斯拉、戴森等企业的推动下，人形机器人有望加速从概念阶段进入产业阶段。与工业机器人相比，其“自由度”大大增加，相应的对减速器的需求也相当可观1.4核心指标:参数仅供参考，无形的指标决定了产品的质量。很多国产品牌的减速器的参数指标已经基本达到了和海外领先的水平。用于选择和评价减速器的性能指标主要有减速比范围、传动精度、传动效率、扭转刚度、起动扭矩、额定扭矩、 迟滞损失/空转、噪音等。根据每个公司根据官网公布的同类型产品性能参数，我们发现国产品牌RV减速器在精度、效率、过载、扭转刚度、噪音等大部分参数上与日本品牌Nabotsk基本一致，但在传动效率和减速比上略有差距；国产品牌的谐波减速器在精度、效率、温升、噪音、减速比、重量等方面与日系品牌基本一致，但在最大允许输入转速和最大冲击扭矩方面略有差距。总的来说，国产品牌减速器的性能参数与博纳和哈默纳科基本相同。那么为什么后者在下游市场长期占据垄断地位呢？是因为参数之外的无形指标才是真正的壁垒。 “用了才知道”，无形的指标更关键。机器人厂商在采购减速器时会参考客户给出的指标参数，但产品的使用寿命、可靠性、一致性只能在使用后反馈评估。虽然品牌之间参数差别不大，但在实际运行中，有些减速器会不稳定，寿命短，容易损坏。偏离了初始指标参数，对整个机器人的运行有很大影响。所以对于减速机产品来说，客户的订单量和复购率才是真正检验产品竞争力的核心指标。2.带车位的优质赛道:高成长、高繁荣、高壁垒。2.1高成长性:机器换人趋势，潜在市场空间大。2.1.1工业机器人得到广泛应用， 且潜在市场空间巨大。工业机器人是RV减速器和谐波减速器最重要的下游应用领域，因此工业机器人行业的快速增长对精密减速器市场的贡献最大。工业机器人可以降低成本，提高效率，用途广泛，潜在增长空间巨大。工业机器人又称机械臂，可以代替人完成一些重复性和高风险的操作，包括装卸、装配、焊接、点胶、包装、搬运等。，并广泛应用于汽车制造、金属加工、3C电子、食品饮料等行业。2020年，全球将有301.5万台工业机器人在使用，过去6年的同比增长率为10%+。2021年全球工业机器人销量为48.7万台，同比增长+26.77%，其中亚洲市场， 欧洲和北美是主要市场，分别占73%、16%和10%。中国市场正在蓬勃发展，多年来贡献最大。2021年，中国工业机器人销量为26.1万台，同比增长54%。最近五年，CAGR达到了25%。
在劳动力结构性缺口+劳动力成本上升+机器人成本下降+制造业自动化升级的驱动下，工业机器人的发展前景依然广阔。①在劳动力下降、结构性缺口的背景下，机器换人成为必然选择。从劳动力总数来看，劳动力数量呈逐年下降趋势，新增出生人口不足，未来劳动力市场缺口将更加严重。国家统计局数据显示，2021年，我国劳动力人口占比62.5%，劳动年龄人口数量和占比从2012年9月开始持续下降。目前年轻人对高重复性工作、工作环境恶劣的行业的工作意愿有所减弱。再加上人口红利的下降，“招工难”、“用工荒”和“一些行业的“人才流失”日益严重，制造企业不得不采用工业机器人来替代。(2)人工成本增加，机器人成本降低，机器换人的经济性凸显。2020年，全国就业人员平均工资达到9.74万元/年，同比增长7.6%。其中，采矿业、制造业、电力煤气水的生产和供应业、建筑业等第二产业平均工资水平连续十年增长。从2010年到2020年，制造业工人年薪从4.64万元增长到8.28万元，基本翻了一番。人工成本的大幅增加压缩了企业的盈利空间。选择成本更低的机器人成为重要的解决方案之一。同时，随着工业机器人的技术进步，零部件的国产化和规模化生产， 平均销售额。价格随着不断下降，用机器代替人工可以大大节约成本。根据《2020年中国工业机器人产业发展白皮书》，2020年平均工业机器人价格 是21.66万，可以在工厂服务10年，每年分摊2万的费用。通常一个工业机器人可以代替4个操作工，一个工人一年收入8万，所以单位机器人可以公司节省22万元，降本效果非常显著。③中国制造业的自动化升级带动了自动化设备需求的释放。德国、日本等制造强国实现了精细化生产，生产、检测、包装、仓储全过程自动化程度高，保证了产品的稳定性和可靠性。相比之下，中国制造业的自动化水平较低，大多处于“低附加值” 产业链中的一环。当前，我国制造业发展方式由粗放型向精细化、高附加值制造转变，制造业向制造化、智能化方向发展，刺激了工业机器人等自动化装备需求的释放。
随着工业机器人市场空间的不断打开，精密减速器的需求逐渐释放。中国制造业正在向自主推进方向升级，机器人密度接近发达国家。中国对工业机器人的需求预计将继续增加，这将带来这部分精密减速器的增量需求。根据我们的测算，2022年谐波减速器和RV减速器的国内市场规模分别为20亿元和43亿元。核心假设:①根据国际机器人协会IFR数据，2020年中国制造业机器人密度为246个/百万工人，与韩国、新加坡的800-900个/百万工人相比仍有较大差距。预计未来五年机器人的密度仍将保持快速增长， 假设21-22年增长率将为30%，23-25年为20%；根据国家统计局数据，15-20年中国城镇制造业就业人数年复合增长率为-3%，假设未来5年增长率保持在-3%；③根据IFR报告，假设工业机器人将在10年内被取代；④根据以上分析，我国工业机器人中，多关节机器人(4个谐波减速器+2个RV减速器)占63%，机器人(3个谐波减速器/RV减速器)占30%。假设单个工业机器人平均使用3个谐波减速器和2个RV减速器。④根据绿色谐波说明书，谐波减速器价格 1000-5000元/台，RV缓速器5000-8000元/台，并参考互联网。价格数据， 假设谐波减速器和RV减速器单价分别为2000元/台和6500元/台。推导过程:①国内工业机器人数量=制造机器人密度×制造机器人数量；②国产工业机器人的需求=新增需求+替代需求；③减速器市场规模=工业机器人需求量×单台机器人减速器使用量×单价。最后计算出2022年谐波减速器和RV减速器的需求量分别为99万和66万。2.1.2传统领域逐渐渗透，新型增长曲线的精密减速器广泛应用，传统领域有望逐渐渗透。除了工业机器人，精密减速器还可以用于其他应用场景，包括机床、 半导体设备和医疗机械。RV减速机和谐波减速机具有高精度、高减速比的特点，可以提高工业设备的精细度，进而提高产品的可靠性和稳定性。在制造业升级的趋势下，有望在某些领域取代传统的行星减速器。全球减速器领导者积极寻求新的应用场景，以推动行业的增量需求。据纳博茨克官网介绍，RV减速器应用于半导体设备、运输和测试仪器，应用场景不断扩大。根据Hammanaco的公告，其收入增长的驱动力正在不断切换。自2000年以来，半导体设备、面板生产设备和医疗器械贡献了增量收入。2020年后，服务机器人和航空领域是公司目标扩张领域。
2.2高景气:机器人浪潮持续，订单爆满，供不应求。2020年以来，工业机器人供需两旺，景气度由低转高后回落。生产方面，根据国家统计局的数据，2021年，我国工业机器人产量每个月都实现同比正增长，增速明显加快。销售方面，根据GGII数据，2021年Q1-Q4同比增速分别为93%/68%/38%/52%，增速继续保持较高水平。对机器人的强烈需求推动了对减速器需求的快速增长。2022年，Q2疫情影响了机器人的生产和交付，需求订单依然强劲。在生产方面，根据国际统计局的数据， 2022年Q2工业机器人产量出现负增长，华东地区疫情严重，对零部件和工业机器人的生产和交付造成一定影响。在销售方面，需求订单仍然充足。根据日本机器人订单和产量的数据，2022年Q1，日本机器人订单增长率为104%，产量增长率仅为4%，供需缺口较大。根据全球主要机器人制造商的订单数据，2022年第一季度，发那科、ABB、安川电机和库卡的订单分别增长23%、56%、33%和32%，销售受到零部件短缺和交货困难的影响，增长率分别为6%、-14%、9%和-6%，订单积压仍在继续。随着疫情的逐步放开，国内外供应链将恢复正常， 工业机器人的生产和交付速度有望上升，推动核心零部件减速器的需求同步上升。2.3壁垒高:技术门槛高，市场集中度高2.3.1技术难点来自组成结构和减速原理(1)谐波减速器:结构简单紧凑，体积小，结构简单紧凑，原理精巧。谐波减速器由刚性轮、柔性轮和波发生器三个基本部件组成，结构简单紧凑。减速原理是:当波发生器转动时，柔轮受力变形，柔轮的齿不断地从啮合转到啮合，从啮合转到脱开，从脱开转到啮合，从啮合转到啮合，使柔轮反方向转动。当波浪发生器旋转一周时， 柔轮相对于刚性轮以相反的方向旋转。传动比是刚性轮的齿数/刚性轮和柔性轮的齿数之差。一般刚性轮和柔性轮有两个齿差，即波浪发生器旋转一次，柔性轮反方向旋转两个齿。谐波减速器的优点是体积小、精度高、传动比大，缺点是承载能力弱、疲劳寿命短。谐波减速器的特点包括:①体积小，质量小。谐波减速器只有三个部件。与RV减速器相比，零件数量减少至少50%，体积和质量减少1/3，最小的谐波减速器甚至只有2cm， 这在空间非常小的场景中具有优势。②运动精度高。由于刚性轮和柔性轮的多个齿同时啮合，齿距误差小，可以达到极高的位置精度和旋转精度。③传动比大，减速范围大。波发生器每旋转一周，柔轮就旋转两个齿，所以传动比最大可达50-100。④承载能力弱。由于柔轮在减速过程中不断变形，过大的载荷会导致柔轮变形不均匀，而且柔轮本身很细，在反复的高频运动中容易变脆，所以承载能力较弱，不适合重载荷领域。⑤疲劳寿命短。在谐波齿轮传动中，柔轮每转经历两次椭圆变形， 这容易导致材料的疲劳损坏和高功率损耗。谐波减速器的难点主要在于齿形设计、材料、加工设备、工艺和一致性。谐波减速器的组成结构和减速原理显而易见，但仍被日本厂商Harmonaco垄断了几十年，国内外很少有其他专业厂商能生产。技术难点包括:①齿形设计:由于谐波减速器的传动原理是两个齿轮之间的啮合运动，柔轮是不断变形的，齿轮高度、宽度和形状的设计对减速性能影响很大。传统的齿廓是渐开线齿轮设计；哈马纳科早期设计了IH的齿廓；绿谐采用三次谐波理论，创新开发P型齿， 从而提高精度和刚度。②材料:柔轮不断变形传递扭矩，对材料的一致性、载荷、精度和疲劳寿命都有很大的挑战，普通金属和合金很难满足要求。③加工设备:柔轮很薄，厚度在100μm左右，对加工和切削要求很高。高精度数控磨床和滚齿机需要进口，而日本高精度机床对中国有限制。(4)加工工艺:柔轮的加工和切割要求很高，有些工序还是要靠员工的经验积累。⑤一致性:在大批量生产的情况下，降低次品率，保持产品的一致性水平是非常困难的。(2)RV减速器:结构复杂，精度高，刚度大。RV减速设计比较复杂， 零件数量比谐波减速器多。RV减速器由一级渐开线圆柱齿轮行星减速。机构二级摆线针轮行星减速机构它由两部分组成。减速原理是:伺服电机的旋转从输入齿轮传递到正齿轮，根据输入齿轮与和正齿轮的齿数比进行减速；曲轴与直齿轮直接相连，并与直齿轮同速旋转；如果曲轴旋转，安装在偏心部分的两个RV齿轮也会偏心移动。另一方面，在壳体内侧的针齿槽中有等距排列的针齿，其数量比RV齿轮的齿数多一个；如果曲轴旋转一周，RV齿轮在接触销齿的同时偏心移动一周；因此，RV齿轮在与曲轴旋转方向相反的方向上旋转一个齿；这种旋转通过曲轴传递到输出轴，减速比就是针的齿数。总减速比是第一减速比和第二减速比的乘积。
RV减速器具有传动比大、刚性高、精度高、承载能力强、使用寿命长等优点。RV减速器有以下特点:①传动比大。摆线针轮传动的传动比取决于摆线针轮的齿数，齿数越多，传动比越大；②抗扭刚度高。输出结构为两端支撑的行星架，输出由行星架左端的刚性大盘制成，通过螺栓与工作结构连接，扭转刚度大；③运动精度高，传动效率高。摆线针轮行星减速器中的传动部件刚性高，接触应力低，零件的加工和安装精度容易达到高精度， 使得摆线针轮传动效率高。④承载力大。摆线针轮传动同时啮合的齿数比渐开线外齿轮传动多，因此承载能力更大；⑤寿命更长。摆线轮和针轮的轮齿经过淬硬磨削，比渐开线少齿差传动中的内齿轮具有更好的加工性能、更高的齿面硬度和更长的使用寿命。与谐波减速器相比，RV减速器结构更复杂，对加工精度和工艺要求更高。所以RV减速器的原理早就公开了，没有专利保护，但还是被日企垄断。技术难点在于:①加工精度:结构复杂，RV减速器需要在实际工况下反复精确定位， 这相当于不断的启动和刹车，以保持精度不衰减，精度低了产品就磨损了。(2)加工工艺:各种工艺的密切配合，包括:齿面热处理、加工精度、零件对称性、成组工艺、装配精度，这些都会导致产品的磨损和寿命。③一致性:作为精密元器件，单个产品要达到高性能并不难，但量产的产品要达到标准性能是一个很大的挑战。2.3.2技术密集型行业，行业集中度高，下游客户很少开发RV减速器和谐波减速器，长期被两个日本品牌垄断。在RV减速器领域，纳博茨克家族是唯一一个立场坚定的。根据纳布的年度报告， 2021年其在全球市场的占有率为60%。到2001年底，哈默纳科的RV减速器产能为95万台，预计到2002年底将扩大到106万台，远远高于仲达立达和环东科技在中国的合计产能74万台。在谐波减速器领域，Harmonico占据垄断地位。22年3月，Harmonico的谐波减速器产能为150万台(不含车辆)，加上222万辆，而绿谐波、弗莱等国产品牌的总产能只有140万台。机器人厂商基本都选择外包，主要原因有三:①减速器在机器人中起着重要的作用，决定了机器人运行的平稳性。如果机器人制造商采用它，价格低成本的减速器会牺牲机器人的性能，降低产品的竞争力。因此，他们愿意支付更高的保费；(2)减速器是技术壁垒较高的机械结构件，精密减速器需要多年的技术和经验积累，新进入者难以进入；③机器人厂商的优势是运动控制和集成应用，不擅长精密加工。即使是自主研发的减速机，其性能也很难超越专业减速机厂家，所以直接外购是最好的选择。3.人形机器人未来可期，精密减速器天花板可开。3.1特斯拉宣布推出人形机器人， 这引发了技术幻想。特斯拉高调公布了人形机器人，并将于今年9月30日展示原型。2021年8月，在特斯拉首个AI日，马斯克宣布推出特斯拉机器人bot，它将代替人类做危险、重复、枯燥的工作，并以PPT的形式展示了该Bot的外形设计、技术参数和AI技术。2022年1月，马斯克在财报电话会议上表示，“开发人形机器人将是今年最重要的工作”，“随着时间的推移，特斯拉的机器人业务甚至有可能超越汽车业务”。2022年4月，据彭博报道，马斯克在接受采访时表示，Bot- (Optimus Prime)最早将于2023年投入生产。2022年6月，马斯克在推特上表示，机器人原型将于2022年9月30日AI日出现，引发全球关注和热议。AI技术:视觉:眼睛， 技术来自特斯拉的自动辅助驾驶系统。该车配备了八个人工智能的摄像头:特斯拉FSD软硬件系统(全自-)在胸部，作为机器人的“器官”，以训练自动驾驶系统的方式训练机器人的AI，并配合使用多摄像头视觉架构的深度神经网络架构，包括规划、自动标注、仿真和道场训练。根据AI大会上的介绍，特斯拉DOJO是史上最快的AI训练计算机，同样的功耗，性能提升4倍，能效提升1.3倍。
综上所述，Bot将是一个外形与人类几乎一样的机器人。全身各关节安装机电结构，实现灵活活动，采用自主驾驶的视觉、芯片和算法，实现机器人在真实场景中的适用性。由于Bot的设计接近于人类形态，这意味着在不考虑技术实现程度和人类接受程度的情况下，Bot可以在广泛的工业和生活场景中替代人类。这项技术创新值得期待。3.2人形服务机器人产业化进程加快。目前很少有人形机器人落地产业化。目前世界上人形机器人选手很少，而且已经实现了产业化应用。公司包括日本本田，日本丰田(已停产)，美国波士顿动力，美国敏捷机器人， 还有育碧在中国。现有的人形机器人在AI人工智能、机械传动、外形材料、成本控制等方面还面临着很大的挑战，所以人形机器人还没有真正的商业化。全球巨头的进入有望加速产业发展。除了特斯拉，2022年戴森宣布在未来十年推出可以做家务的人形机器人。戴森首席工程师杰克(Jake)表示，“机器人就像可穿戴设备一样，是戴森的未来”。特斯拉和戴森在AI智能技术、动力系统、驱动系统和控制系统方面拥有多年的R&D和产业化经验，拥有全球最优秀的科研人才和实验室。有望突破仿人机器人发展瓶颈，加速产业化应用。3.3谐波减速器有望成为主流传动技术。谐波减速器更轻、更薄、更小， 并且有望成为主流传输技术。目前，比较成熟的减速驱动机构包括谐波减速器、RV减速器和行星减速器，其中谐波减速器体积最小、重量最轻、减速比最高，适用于空间狭小、重要要求高、载荷小于20kg的场景，而RV减速器和行星减速器体积大、重量重，一般用于重载荷场景。从Bot公布的参数来看，重56.7kg，载重20kg。四肢细长，与人体相似，全身装有40个机电结构，对总重量要求很高。从现有的优化配置来看，两条腿的12个关节处使用了谐波减速器。因此，谐波减速器是最有可能的减速器类型。仿人机器人的自由度加倍， 并且减速机数量同步翻倍，蕴含着巨大的增量需求。与工业机器人相比，人形机器人从“单臂”变成了“四肢+身体+头部”，驱动部件成倍增加，增加了AI人工智能、机器视觉、传感器等附加部件。一般来说，驱动部分占50%，包括伺服、电机、减速器等。，而且价值比较高。理论上，机器人的一个自由度对应一个伺服+减速器。仅考虑仿人机器人的腿、臂、腰、颈，就有2×6+2×6+2+1=25个自由度，至少需要25个减速器，比多关节机器人的6个减速器大大增加。人形机器人的巨大发展使得叠加减速器的需求成倍增长，潜在增长空间巨大。
4.垄断格局有望被重塑，国产化趋势正在形成。4.1现状:中国的精密减速器长期依赖进口，受海外限制。过去我国工业机器人减速器依赖进口，国产品牌难以突破，导致我国机器人产业链发展受制于人。背后的原因是:①以四大家族为首的工业机器人产业稳定，四大家族与博纳、哈默纳科深度绑定，导致中国本土企业难以切入供应链。发那科、安川、库卡、ABB的成长过程，也是汽车制造业的自动升级过程。因为汽车行业对供应商要求极高，认证周期极长，而且长期不会更换， 所以四大家族的市场份额越来越稳定。机器人四大家族的减速器都是从纳博茨克和哈莫纳科采购的，在长期的合作中彼此形成了深厚的绑定关系，中国本土企业很难获得商业应用机会。②精密减速器技术门槛高，依赖于国内制造业的资源禀赋，中国企业很难突破技术封锁。与轴承的“卡死”类似，RV减速器和谐波减速器的生产也需要高性能的材料、精密的制造设备和加工工艺。日本自动化产业发展50多年，高精密机床性能达到世界领先水平，生产人员积累了深厚的技术经验； 而我国自动化产业起步较晚，短时间内难以实现产业链的全方位提升4.2政策支持+技术突破，产业链短板加速补齐政策支持全产业链弥补短板，摆脱海外技术限制。2016年，机器人产业发展被写入“十三五”规划，随后中央和地方密集出台相关政策。政策涵盖了整个产业链的方方面面，零部件性能，产业目标等。，助力中国机器人产业链的快速崛起，逐步缩小中国与发达国家的差距。2021年12月，机器人产业“十五”计划提出，到2025年，整机综合指标达到国际先进水平。 并且关键部件的性能和可靠性将达到国际同类产品的水平；机器人产业收入年均增速超过20%；制造机器人密度翻倍；到2035年，机器人将成为经济发展、人民生活和社会治理的重要组成部分。4.3国产品牌份额快速提升，国产替代趋势正在形成。现在中国工业机器人减速器国产化趋势正在形成。一方面，中国国内机器人市场的开放，在降低成本的需求下，给了国内减速器厂商更多的机会。在国产自动化大潮下，国产机器人厂商面临发展机遇，出现了埃斯顿、汇川科技、新时达、Eft等众多国产优质机器人。公司由于Harmonico的谐波减速器。价格价格昂贵， 在降低成本的压力下选择采用。价格下国产减速器(价格低≠低质量)，国内减速机需求释放。另一方面，对关键零部件进行攻关是中国产业政策的重点之一。在政策驱动和技术研发的推动下，中国的精密减速器进步很快，正在弯道超车。根据GGII统计，从2014年到2021年，工业机器人精密减速器中国产品品牌的市场份额从11.36%增长到40.63%。
RV减速器和谐波减速器的国产品牌份额增长迅速。根据GGII报告，2020年，中国工业机器人RV减速器市场，日本品牌纳博特斯克将占54.80%，住友将占6.60%，民族产品品牌环东科技、仲达李煜、南通镇康，珠海马飞和秦川分别占26.71%；2021年，纳波特斯占51.77%，住友占4.86%，略有下降。珠海马飞、仲达李煜、南通镇康、芷彤和秦川合计占33.22%。在中国的谐波减速器市场，2020年，日本品牌Harmonico将占37%，新宝将占9%，国内品牌绿色谐波、、富德和韩将占21.03%、6.09%、4.73%和4.06%。2021年谐波占比35.51%，新宝7.4%，均略有下降。青谐、弗莱、铜川、 大足和福德分别为24.72%、7.69%、5.7%、4.45%和4.24%。国产品牌的市场份额有所上升。谐波减速器的国产化替代进程相对较快。谐波减速器的设计比较简单。国内厂商可以通过独创的外形设计弥补材料、加工精度、工艺等方面的不足，实现弯道超车，而RV减速器组成复杂。对材料、加工精度、工艺都有更高的要求，国内厂商实现技术突破可能需要更长的时间。5.从海外龙头5.1 Harmonaco看减速器厂商的成长之路:谐波减速器的长期领导者Harmonaco是谐波传动领域的绝对领导者。1953年，美国的C.W .教授应用谐波传动原理，发明制造了第一台谐波齿轮减速器。1960年美国海军， 美利坚合众国 公司首先成功应用谐波传动减速器，然后是日本长谷川。公司获得USM生产许可证；1970年，长谷川和USM各出资50%在东京成立了Hamernaco，并将谐波减速器命名为“”，逐渐形成减速器类别。时至今日，Harmonaco一直是谐波传动领域的绝对领导者，市场份额超过60%。2022年公司财年营收572亿日元，折合人民币约29亿元，其中减速器业务24亿元，机电一体化产品5亿元。
由于产品高度聚焦和迭代，与客户形成深度绑定关系，并通过海外扩张和下游扩张不断培育新的增长曲线，Harmonaco在谐波减速器领域保持领先地位:① 公司该业务专注于谐波减速器领域，并不断迭代改进产品。1988年开发出CSS系列IH齿形谐波减速器。与传统渐开线齿轮设计相比，精度、刚度和寿命提高了一倍。1991年，为了节省更多的空间和成本，开发了CSF系列，在三个方向上提高了性能:①高负载、高可靠性:1999年推出CSG系列；②减速比更高:1999年推出减速比30系列；③小型化轻量化:2011年推出的CSD系列厚度减少了30%~50%， 目前，CSG和CSF系列产品的重量减少了30%。经过几十年的产品发展，谐波减速器已有八大系列、上千种型号，可以满足下游客户的多样化需求。公司是四大家族的独家供应商。它和博纳一样，与四大家族形成了供应商-客户关系，这是一种战略合作关系。③海外扩张+下游扩张，不断突破增长天花板。哈默纳科逐步扩大海外版图，开拓美国、欧洲和中国市场。除了工业机器人领域，公司我们还继续拓展合作机器人、半导体设备、FPD生产设备等。，并不断形成新的增长曲线；就生产能力而言，公司目前有两家日本工厂，一家德国工厂和一家美国工厂，2018年产能为95万辆， 2022年3月150万台(加上机上222万台)，2023年3月200万台(加上机上300万台)。5.2纳博茨克:垄断了几十年的RV减速器龙头，“罗马不是一天建成的”。纳博特斯克是帝人。公司在纳博克有两个家庭。公司株式会社RV减速机业务起源于帝人。公司。帝人公司 1944年，他以纺织机械起家。1955年，他开始涉足飞机零部件和机床的生产。1985年，他首次研制出RV减速器，并开始小批量生产。1986年，由于产品的优异性能和良好的市场反馈，应用领域开始扩大。公司开始量产；2003年的帝人公司与Nabok共同建立控股公司。公司在东京证券交易所上市的Nabotsk到2014年已经生产了500万台。经过几十年的技术研究和客户合作， RV减速机产品不断迭代和改进，博纳在RV减速机领域始终保持绝对领先地位，目前全球市场占有率达60%。经过几十年发展和重组，公司涉及广泛的业务领域。公司我们的主要业务包括RV减速器、液压机械、铁路车辆/飞机/船舶/商用车制动装置、自动门和包装机。2021年公司实现营收3621亿日元(约合人民币177亿元)，其中房车减速器营收775亿日元，占比25%。哈默纳科和纳博茨克的相似之处在于，他们都是最早的进入者，甚至都是精密减速器的发明者，并且长期在各自的领域占据垄断地位。不同的是，博纳的业务是分散的，而哈默纳科的业务是集中的。
纳博茨克长期占据RV减速机的垄断地位，原因如下:①产品性能指标优异，种类繁多，能满足客户多样化的需求。博纳作为RV减速机的发明者，从年开始就有加工制造和精密零件生产的积累，所以博纳生产的减速机性能优异，高扭矩、高刚性、抗高过载冲击负荷、高精度、低回程间隙。此外，博纳拥有全系列RV减速器，它们与电机结合形成一个集成产品。RV系列针对工业机器人多关节，RF系列针对并联坐标机器人，RD、RA、GH等系列针对机床，RVP、RS、RD针对焊接工作台、定位器。(2)长期绑定四大家族，掌握核心客户资源。根据博纳的年报，其主要客户是发那科、安川、 库卡、ABB、川崎重工，彼此保持着长期的合作关系。也正因为如此，四大家族的机器人才能做到高速度、高精度、高稳定性，双方既是供应商又是客户，还形成了战略绑定。③产能稳步扩大，满足下游需求。博纳的工厂主要在日本，有一小部分在中国。2016年总产能为64万台，2017年提升至70万台，2020年84万台，2011年底95万台。22年日本和中国分别有10万台和1万台。预计22年底产能达到106万台。专注公司6.1绿色谐波分析:国内打破垄断的主导力量是绿色谐波， 是国内谐波减速器的主导力量，也是国内外工业机器人企业的核心供应商。为了填补我国高端精密谐波减速器领域的空白，公司创始人2003年开始深入研究谐波啮合理论，2011年，公司第一台谐波减速器样机送去测试，2013年上市，2014年至今。公司逐步拓展国内外知名机器人客户，如Eft、Eston等。目前绿色谐波产能达到30万台/年，在国产谐波减速器中的市场份额已上升至24%。产品竞争力+高壁垒带来高毛利+高净利润和高研发。费用巩固产品的竞争优势。在下游工业机器人高度繁荣的带动下，精密减速器行业需求爆发。2021年，公司实现营收4.43亿元，同比增长105%； 归母净利润1.89亿元，同比增长131%。公司毛利和净利润都很高。2021年毛利率53%，净利润率43%，远高于机械行业平均水平。公司研发支出占比保持在10%左右，持续的高R&D投入巩固了产品的竞争优势，形成正向循环。公司在国产谐波减速器领域，打破了哈莫纳科的技术封锁，实现了国产替代。主要来自两个方面:①创始人创造了“P”型齿，并申请了技术专利。齿廓的改善使齿轮承受更大的扭矩，降低断裂失效的风险，提高使用寿命，提高减速器的性能和可靠性； ② 公司恒佳金属的前身从事精密加工20多年，包括热处理和锻造。其主要客户是国外高端设备制造商，如ABB、那智不二周助和阿法拉伐。因此，公司在基础工艺件的设计上有很深的积累，保证了材料的可靠性和稳定性，为减速器的量产奠定了基础。国内工业机器人需求持续扩大。公司产能逐步释放，市场份额稳步提升，谐波减速器国产替代进程加快。1)公司谐波减速器产品已与世界最先进水平相比，更具性价比优势。目前已进入头部厂商供应链，打破海外技术封锁，形成替代趋势；2)到2021年底， 谐波减速器产能30万台，仍供不应求。募投项目产能将于2024年完全释放，产能达到60万台，市场份额有望进一步提升；3)公司通过自研和外延收购的方式，业务逐渐向全产业链横向和纵向延伸。产品已覆盖谐波减速器、旋转执行器、谐波数控转台、伺服系统、工业自动化服务、电液伺服，未来有望形成新的增长曲线，打开增长天花板。
6.2双环传动:RV减速机技术储备深厚，蓄势待发。双环传动专注于制造门类齐全的机械传动齿轮，也是国内为数不多的能生产RV减速器的厂家。公司成立于1980年，专注于机械传动齿轮领域。目前，其产品已覆盖传统汽车、电动汽车、高速轨道交通、越野机械、摩托车和沙滩车、电动工具和工业机器人等多个领域。2013年公司开始研发RV减速器。2015年承担国家“863计划”项目“机器人RV减速器的研制与应用示范”，为RV减速器产业化项目筹集资金3.65亿元。2020年，公司建立一个孩子公司环东科技专注于工业机器人精密减速器业务。2021年公司实现收入53.91亿元，同比增长47%； 归母净利润3.26亿元，同比增长537%。2021年，减速器及其他收入2.67亿元，同比增长30%，占收入的4.95%。中重型机器人需求旺盛，RV减速器供需缺口持续扩大。公司作为RV减速机的新进入者，拥有深厚的技术储备和完整的产品系列，国内替代需求帮助其打开国内市场。1)公司 RV减速器已生产40多个型号，负载范围6-，基本实现工业机器人减速器产品全覆盖，具备大规模国产化替代的基本条件；2)公司的产品价格是进口产品的30%~50%，性价比极佳。拓展了Eft、robot、Eston等国内知名工业机器人客户。随着家用机器人的增加，公司我们的市场份额有望进一步增加。6.3仲达立德:减速机+减速机电机一体化龙头企业仲达立德是国内综合性精密减速机生产企业，具有减速机+减速机电机一体化优势。公司创世团队从2000年开始研发齿轮电机。2006年，仲达立德正式成立，开发和生产小型齿轮减速电机。2008年开始生产伺服电机用高精度行星齿轮减速器，2012年生产工业机器人用RV减速器，2016年生产谐波减速器。公司产品涵盖三大类:减速电机、精密减速器、驱动器和智能执行单元。其中精密减速机产品包括行星减速机、RV减速机、谐波减速机，产品线齐全。2021年公司实现营业收入9.53亿元，同比增长25%；归母净利润0.81亿元，同比增长16%， 其中减量化收入2.54亿元，占比27%。 公司 RV减速机产品齐全，在自动化领域应用多年，受益于国内工业机器人RV减速机需求的持续增长。公司业务收入有望快速增长。1)公司通过从美、日、德等国引进精密加工设备和检测设备，RV减速机的性能和质量得到了有效的提升，形成了RVE、RVC、RVA三大系列、多个谱系。21年RV减速机产品已出货3万台，产能充足，在下游需求拉动下有望快速增长。2)公司具备减速器、伺服电机、驱动器的制造能力和集成集成能力，在非标准化定制方面优势明显。
6.4汉宇集团:控股铜川科技，谐波减速器发展迅速。汉宇集团是一家特殊排水泵供应商，其子。公司铜川科技一年来发展很快。铜川科技成立于2012年，研发机器人控制系统，2014年被客户汉宇集团收购60%。2016年，它增加了对工业机器人核心部件的R&D投资，包括谐波减速器。2019年开始对外发布谐波减速器，2020-2021年实现产业化应用和批量出货。作为谐波减速器领域的新进入者，铜川科技有望在行业爆发期实现快速发展。1)公司 开发具有自主知识产权的谐波减速器技术方案， 创造最大啮合率的齿廓技术，减少运动凸轮技术的影响，实现卓越的精度和长使用寿命。产品兼顾性能和耐用性，有望将“弯道超车”复制成长路径；2)有了竞争产品，公司发展势头迅猛，市场份额快速提升。GGII数据显示，2020年国内谐波减速器市场，铜川在国内厂商中默默无闻，2021年市场份额迅速提升至5.7%。(本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。有关信息，请参阅原始报告。)精选报告来源:【未来智库】