人形机器人为具身智能理想载体，硬件结构包含三大经典传动
　　具身智能（embodied AI）为下一个人工智能的浪潮，其是一个能够理解、推理、并与物理世界互动的智能系统。我们认为人形机器人是实现具身智能的最佳形态之一，因为我们身处的世界是按照人类的生理结构设计的，人形机器人因其外形与人相仿，与物理世界互动的隐性成本最小。从波士顿动力的人形机器人Atlas，再到特斯拉推出的Optimus，我们发现人形机器人的硬件结构包含三大经典传动——液压传动、电气传动、机械传动。
　　液压传动：机械大力士，关注国产化空间与电动化影响
　　液压传动主要用于实现机械能-液压能-机械能的转换，其突出优点在于输出较大的推力或转矩。液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质五大基本部分组成，其中液压泵阀技术难度较高。目前，全球液压工业已进入成熟发展阶段，我国为全球第一大液压市场，2021年全球市场份额达35%。国内市场规模接近千亿，高端市场具备较大国产替代空间。我们系统阐述了液压行业市场概况、液压系统及各组成元件工作原理，并以工程机械应用为例分析了液压系统在主要产品中的应用结构，以及电动化对液压传动的影响，全面覆盖液压传动原理、市场、应用分析。
　　电气传动：灵活多面手，应用广阔市场分散
　　电气传动使用电动机将电能转换成机械能，带动各类型生产机械、交通车辆及运动物品。电动机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电动机行业呈现竞争格局分散，下游应用广泛的特点，其复杂性在于技术路径多样，对应电机不同的特性，适用于下游不同场景。我们系统阐述了电气传动行业市场概况、电动机六大技术路径选择，并以人形机器人、矿山机械、数控机床应用为例分析电气传动系统在主要产品中的应用，以及未来定子扁线化和碳化硅应用对电机性能的提升，全面覆盖电气传动原理、市场、应用分析。
　　机械传动：高精控制百宝箱，结构类型繁多
　　机械传动结构类型繁多，相较于液压、电气传动，机械传动主要优点在于传动比准确、实现回转运动的结构简单、能传递较大的扭矩、传动效率高，主要适用于速度不高的有级变速传动。高精密传动零部件市场国产化水平有待提高，人形机器人等新产业有望为其带来弯道超车机遇。我们系统阐述了机械传动特点、传动结构基本原理、典型机械传动装置及应用、机械传动导向及支承零部件概况、机械传动国产替代关键因素，全面覆盖机械传动原理、市场、应用分析。
　　人形机器人：具身智能产业提速，关注感知层和执行层的投资机会
　　技术进步+巨头入局+政策激励下，人形机器人产业提速发展。在决策层，大模型使机器人理解自然语言，泛化能力增强，RT-2输出字符串可直接对应到机器人的坐标、旋转角等信息，实现了“手脑协调”。在感知层，六维力/关节扭矩传感器是人形机器人知“轻重”的力控核心，具备高价值和高壁垒，而触觉是机器人另一重要感知力，个别国内厂商国际领先。在执行层，机械传动广泛存在于各关节中，电气传动中准直驱方案扭矩密度更高，未来渗透率有望提升。我们认为人形机器人是形如机器人的智能体，多模态大模型的快速发展将提升人形机器人的智能化水平，加快人形机器人产业化进程。
　　风险提示：国产替代不及预期、原材料价格波动风险、工程机械电动化导致部分液压元件被取代、电机技术路径发生改变、人形机器人产业化进程不及预期

研究报告全文：证券研究报告机械设备从三大经典传动到具身智能华泰研究机械设备增持维持2023年10月20日中国内地深度研究研究员倪正洋人形机器人为具身智能理想载体硬件结构包含三大经典传动SACNoS0570522100004nizhengyanghtsccomSFCNoBTM566862128972228具身智能embodiedAI为下一个人工智能的浪潮其是一个能够理解推理并与物理世界互动的智能系统我们认为人形机器人是实现具身智能研究员杨任重的最佳形态之一因为我们身处的世界是按照人类的生理结构设计的人形SACNoS0570522110003yangrenzhonghtsccom机器人因其外形与人相仿与物理世界互动的隐性成本最小从波士顿动力862128972228的人形机器人Atlas再到特斯拉推出的Optimus我们发现人形机器人的研究员杨云逍硬件结构包含三大经典传动液压传动电气传动机械传动SACNoS0570523070001yangyunxiaohtsccom862128972228液压传动机械大力士关注国产化空间与电动化影响研究员邵玉豪液压传动主要用于实现机械能-液压能-机械能的转换其突出优点在于输出SACNoS0570522120002shaoyuhaohtsccom较大的推力或转矩液压系统由动力元件执行元件控制元件辅助元件862128972228工作介质五大基本部分组成其中液压泵阀技术难度较高目前全球液压研究员史俊奇工业已进入成熟发展阶段我国为全球第一大液压市场2021年全球市场SACNoS0570522110002shijunqihtsccom份额达35国内市场规模接近千亿高端市场具备较大国产替代空间SFCNoBTM901862128972228我们系统阐述了液压行业市场概况液压系统及各组成元件工作原理并以联系人张瑶珈工程机械应用为例分析了液压系统在主要产品中的应用结构以及电动化对SACNoS0570122090160zhangyaojiahtsccom液压传动的影响全面覆盖液压传动原理市场应用分析8675582492388电气传动灵活多面手应用广阔市场分散联系人王自SACNoS0570123070064wangzi022582htsccom电气传动使用电动机将电能转换成机械能带动各类型生产机械交通车辆862128972228及运动物品电动机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置电动机行业呈现竞争格局分散下游应用广泛的特点其复杂性在于行业走势图技术路径多样对应电机不同的特性适用于下游不同场景我们系统阐述了电气传动行业市场概况电动机六大技术路径选择并以人形机器人矿机械设备沪深300山机械数控机床应用为例分析电气传动系统在主要产品中的应用以及未来定子扁线化和碳化硅应用对电机性能的提升全面覆盖电气传动原理市14场应用分析93机械传动高精控制百宝箱结构类型繁多3机械传动结构类型繁多相较于液压电气传动机械传动主要优点在于传动比准确实现回转运动的结构简单能传递较大的扭矩传动效率高主8Oct-22Feb-23Jun-23Oct-23要适用于速度不高的有级变速传动高精密传动零部件市场国产化水平有待提高人形机器人等新产业有望为其带来弯道超车机遇我们系统阐述了机资料来源Wind华泰研究械传动特点传动结构基本原理典型机械传动装置及应用机械传动导向及支承零部件概况机械传动国产替代关键因素全面覆盖机械传动原理市场应用分析人形机器人具身智能产业提速关注感知层和执行层的投资机会技术进步巨头入局政策激励下人形机器人产业提速发展在决策层大模型使机器人理解自然语言泛化能力增强RT-2输出字符串可直接对应到机器人的坐标旋转角等信息实现了手脑协调在感知层六维力关节扭矩传感器是人形机器人知轻重的力控核心具备高价值和高壁垒而触觉是机器人另一重要感知力个别国内厂商国际领先在执行层机械传动广泛存在于各关节中电气传动中准直驱方案扭矩密度更高未来渗透率有望提升我们认为人形机器人是形如机器人的智能体多模态大模型的快速发展将提升人形机器人的智能化水平加快人形机器人产业化进程风险提示国产替代不及预期原材料价格波动风险工程机械电动化导致部分液压元件被取代电机技术路径发生改变人形机器人产业化进程不及预期免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读1机械设备正文目录从三大经典传动到具身智能11液压传动机械大力士14液压系统机械大力士千亿市场大而不强14大功率与自动化控制优势突出液压传动广泛应用于工业机械16国内液压千亿市场大而不强高端液压件仍待进口替代17钢材为主要原材料工程机械为主要应用领域20国内恒立液压一枝独秀龙头规模仍具提升空间21液压系统拆分五大部分各司其职相辅相成23动力元件机械能转化为液压能23执行元件液压能转化为机械能26控制元件控制油液方向压力与流量29液压辅件工作介质辅助执行不可或缺32典例液压系统广泛应用于工程机械工作回转行走系统35液压挖掘机35装载机36叉车37高空作业平台38工程机械电动化或将带动液压系统应用变化短期影响有限39电机取缔柴油机或将带动液压系统应用变革39应对电动化之变主机与核心零部件龙头积极布局42在具身智能中的应用波士顿动力Atlas能够实现高难度动作43电气传动灵活多面手44电气系统灵活多面手应用广阔市场分散44电气传动系统概览灵活多面手44电机行业格局分散国内电机量增到质提走向高端45电机技术六大路线选择排列组合顺势而生各有千秋47直流or交流换向调速为核心问题霍尔元件变频器助推无刷替代有刷48永磁or励磁交替并行发展高性能永磁体提升电机功率和效率52同步or异步同步电机节能高效高功率异步电机具有成本优势54单相or三相三相电机稳定高效单相电机需使用电容器罩极启动57步进or伺服伺服闭环相较步进开环控制精度较高经济性较低59旋转or直线直线电机可视为旋转电机的结构变形高速响应高精度62典例矿山机械数控机床中多种电机各司其职63矿山机械交流电机为主流永磁电机节能特性顺应绿色矿山63数控机床主轴多用感应电机进给电机中永磁伺服为主流66未来定子扁线化与碳化硅应用成为提升电机能效新方向67在具身智能中的应用特斯拉Optimus采用电气驱动71免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读2机械设备机械传动高精控制百宝箱72机械传动高精确度的转矩转速变换器72传动原理回转回转回转移动等运动形式76回转回转齿轮传动应用最为广泛轮系为主要应用形式76回转移动带传动凸轮机构螺旋机构较为常用78多运动形式变换连杆机构81典例旋转运动看减速器直线运动看丝杠82减速器旋转运动核心传动装置新型齿轮系空间逐步打开82丝杠直线运动核心传动装置滚动螺旋精密机械最为常用93导向及支承机构配合机械传动机构传递运动及动力103导轨支承与引导运动部件沿确定轨迹运动103轴支承旋转零件传递力与力矩107轴承支承旋转轴及其他运动体引导运动并承受轴上载荷109高精机械传动国产替代材料设备工艺验证缺一不可114材料国产材料筑基不牢114设备与工艺淘金离不开卖铲人117应用场景验证与积累打造闭环的决定性环节118在具身智能中的应用机械传动广泛存在于特斯拉Optimus中118具身智能多维度催化人形机器人落地119决策层大模型赋予机器人大脑具身智能迎来曙光121大模型使机器人理解自然语言增强泛化能力121决策结果到运动控制映射方式改变机器人实现手脑协调124感知层聚焦力触觉传感器应用机器人知轻重懂交互125六维力关节扭矩传感器为力控核心使人形机器人知轻重126高价值高壁垒六维力传感器面临动静态特性及解耦问题128触觉传感器机器人另一重要感知力个别国内厂商国际领先132执行层刚性驱动器方案成熟准直驱方案渗透率有望提高134总结三大传动构建具身智能硬件智能化决定人形机器人0-1137风险提示137图表目录图表1波士顿动力Atlas机器人主要采用液压驱动11图表2特斯拉机器人主要采用电气传动11图表3我国液压件进口额约为出口额2倍11图表4电动缸液压缸气缸三种直线动作器原理介绍及对比11图表5电动机技术路径和结构不断更新多种类型适应下游多种应用场景12图表6机械传动可按照传动原理分为摩擦传动啮合传动推压传动三类13图表7技术进步巨头入局政策激励加速2023年人形机器人产业提速13图表8液压千斤顶工作原理图14免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读3机械设备图表9液压系统主要分类方式15图表10液压系统组成概览15图表11液压传动与其他传动方式对比16图表12流体传动中液压传动占比超过7017图表13全球液压市场规模2011-2021CAGR3117图表14我国液压市场规模2011-2021CAGR4717图表15我国液压市场全球占比持续提升17图表16中美液压市场全球占比近70202017图表17中国制造业增加值高于美国但液压销售占比偏低202018图表18国内液压市场下游应用场景相较美国更为集中201918图表19我国液压行业发展历程18图表20我国液压件进口额约为出口额2倍19图表21液压油缸2016年起已实现贸易顺差进口单价约为出口2倍19图表22液压马达2019年以来贸易逆差收窄进口单价约为出口6倍19图表23液压泵2020年以来贸易逆差收窄进口单价约为出口6倍20图表24液压泵中仅齿轮泵2022实现贸易顺差20图表25液压阀2022年出口单价已高于进口但贸易逆差最大20图表26主要液压元件国产化率估计202120图表27液压系统产业链概览21图表28液压企业与工程机械企业营收同比增速变动趋势相似21图表29全球液压龙头及国内液压上市公司情况概览22图表30全球液压行业CR3约34202122图表31内资上市液压公司仅恒立液压市占率超10202122图表32恒立液压国际收入占比约20202223图表33博世力士乐海外收入占比约80202223图表34单柱塞液压泵工作原理23图表35液压泵主要分类形式24图表36液压泵按挤子结构分类情况及工作原理概述25图表37各类液压泵性能参数比较及应用范围情况26图表38轴向柱塞式液压马达工作原理26图表39液压马达与液压泵对比27图表40各类液压马达性能参数比较及应用范围情况27图表41双作用液压缸主要原理28图表42液压缸分类28图表43液压阀分类29图表44各类液压阀性能比较及适用场景29图表45压力控制阀分类及工作原理概述30图表46流量控制阀分类及工作原理概述31图表47方向控制阀分类及工作原理概述32图表48皮囊式蓄能器工作原理概览33免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读4机械设备图表49油管分类及特点33图表50液压部分工作介质特性比较34图表51油液主要类型特点及应用场景35图表52液压挖掘机液压结构透视图履带式36图表53液压挖掘机传动路线履带式36图表54装载机液压油缸结构透视图轮式37图表55装载机液压阀结构透视图轮式37图表56叉车液压结构透视图38图表57高空作业平台液压结构透视图39图表58传统挖掘机能量流图及工程机械节能技术演变40图表59电动缸液压缸气缸三种直线动作器原理介绍及对比41图表60工程机械电动化渗透率仍处于较低水平42图表61不同类型工程机械电动化渗透率差异显著42图表62工程机械主机及核心零部件企业电动化布局概况42图表63采用液压驱动的Atlas能够实现跑酷等高难度动作43图表64Atlas液压系统存在漏液等可靠性问题43图表65电动机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置44图表66电气传动在运动控制及精确度方面优势显著广泛应用于工业机械45图表672020年全球电机市场1427亿美元汽车占比最高45图表68预计21-28年全球电机市场CAGR64交流电机占比最大45图表69卧龙电驱主要电机产品46图表70大洋电机主要电机产品46图表71外资品牌为国内电机生产商第一梯队国内龙头在各自侧重领域走向高端46图表722022年中国电机进口金额为4234亿美元同比下降6247图表732022年中国主要电机出口产品结构按金额单位47图表74电动机技术路径和结构不断更新多种类型适应下游多种应用场景48图表75直流电机与交流电机由于供电电源不同使得结构差异较大49图表76直流有刷电机率先流行交流电普及和控制元件发展使得交流电机和直流无刷快速发展成为主流49图表77直流有刷电机通过换向器跟电刷的连接实现线圈电流方向变化实现线圈受力方向变化50图表78周围磁通密度超过阈值时霍尔传感器会检测到并产生电压50图表79霍尔效应传感器可判断出电机转子磁极的相对位置50图表80交直交变频器主电路工作原理51图表81变频技术可分为交直交变频技术和交交变频技术51图表82电机磁场的提供方式经过低性能磁铁电磁体高性能永磁体与电磁并行三个发展阶段52图表83高性能永磁电机效率高功率大励磁电机制作成本低但效率较低52图表84电机常用永磁材料抗腐蚀性能最高工作温度加工性能退磁曲线形状价格对比53图表85直流电机励磁方式分为他励并励串励复励主要区别为励磁绕组和电枢绕组供电方式的关系53图表86永磁体与励磁绕组均位于转子的混合励磁电机54图表87永磁体位于转子励磁绕组位于定子的混合励磁电机54图表88异步电机与同步电机区别在于转子是否产生磁场速度与定子旋转磁场速度是否一致54免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读5机械设备图表89同步电机功率密度与效率更高异步电机成本低应用广泛55图表90磁阻电机遵循磁通总是沿着磁阻最小路径闭合的原理形成磁阻转矩性能较好且成本较低56图表91多家公司布局同步磁阻电机产品56图表92磁滞电机利用磁滞材料所制成转子上产生的磁滞转矩起动和运行目前应用场景较少56图表93三相电机采用相位差120度三相交流电源推转子57图表94主流单相电机有主副两个线圈互相垂直推动旋转57图表95单相电机使用方便应用偏生活化三相电机稳定高效工业场景应用居多57图表96装配电容器单相电机的运行原理58图表97使用罩极法单相电机的运行原理58图表98六相双Y移30绕组空间分布图59图表99六相电机可实现低电压大功率相同负载转矩六相电流小59图表100步进电机结构图59图表101伺服电机结构图59图表102伺服电机闭环控制将编码器检所得信息反馈给控制器来控制位置步进电机开环控制无反馈过程60图表103步进电机相较伺服电机可靠性与控制精度较低经济性较高60图表104西门子1FK系列永磁同步伺服电机订货最大功率75kW61图表105西门子1PH系列交流异步伺服电机最大功率45kW61图表106伺服电机闭环控制将编码器检所得信息反馈给控制器来控制位置步进电机开环控制无反馈过程61图表107直线电机可认为是旋转电机径向剖开后的变形结构及运行原理与感应电机相似62图表108直线电机具有高响应速度高精度加减速快等优势62图表109短初级直线感应电机在城市轨道交通车辆的应用63图表110直线电机用于激光微加工平台63图表111多家公司布局直线电机业务63图表112直流电机交流异步电机永磁同步电机三种矿山机械应用电机对比64图表113佳电股份矿用机械电机中三相异步电动机为主流部分场景尝试永磁电机64图表114大功率矿井提升机为代表的矿山电力传动发展历程65图表115ABB矿井提升机65图表116永磁内装式矿井提升机驱动原理65图表117数控机床电动机可分为进给电机和主轴电机进给电机主流为永磁伺服主轴电机主流为感应电机66图表118卧龙电驱电主轴电机产品大多为交流异步电机66图表119Akribis机床专用直线电机AKM系列67图表120直驱伺服响应速度更快67图表121相比于传统的伺服电机滚珠丝杆齿轮齿条的驱动方式直线电机驱动在机床方面应用优势明显67图表122传统圆线绕组存在较大空隙68图表123矩形扁线绕组空间利用率更高68图表124多家企业布局扁线业务68图表125扁线电机工艺复杂设备精度要求高69图表126博世Bosch的逆变器采用碳化硅半导体69图表127安森美半导体650VSiCMOSFET69图表128碳化硅宽禁带优势70免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读6机械设备图表129特斯拉Optimus旋转执行器中使用无框电机71图表130特斯拉Optimus的手部模组71图表131机械传动系统的一般组成72图表132各类传动机构可实现的运动动力转换功能各异72图表133机械传动与电气传动流体传动对比73图表134机械传动可按照传动原理分为摩擦传动啮合传动推压传动三类73图表135牛头刨床机械传动系统包括带传动机构齿轮机构连杆机构螺旋机构74图表136各主要传动机构应用场景各异75图表137齿轮传动分类76图表138齿轮传动主要特点及适用范围77图表139轮系可分为定轴轮系周转轮系组合轮系三大类78图表140带传动可分为摩擦型啮合型两类78图表141带传动示意图79图表142链传动示意图79图表143凸轮机构按照凸轮形状可分为盘型凸轮移动凸轮圆柱凸轮79图表144螺旋传动可分为普通滚动静压螺旋传动三类80图表145齿轮齿条由圆形齿轮与直线型齿条相互啮合80图表146回转移动传动机构各有优缺点81图表147平面铰链四杆机构包括曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构三种形式82图表148常用减速器型式及特点和应用83图表149单级圆柱齿轮减速器结构83图表150摆线针轮行星减速器结构83图表151减速器下游应用领域繁多201984图表152工业机器人每个回转运动关节均需应用减速器84图表153工业机器人BOM表中减速器成本占比超过3084图表154多关节机器人应用最为广泛85图表155谐波与RV减速器在全球机器人用减速器中的销量占比较高85图表156行星RV谐波减速器应用场景各异85图表157谐波减速器主要由刚轮柔轮谐波发生器三大基本部分组成86图表158国内龙头绿的谐波国内市占率已达23202287图表1592022年国内谐波减速器市场规模约21亿元87图表160特斯拉擎天柱机器人旋转关节采用谐波减速器87图表161国内企业谐波减速器营收规模及产能仍待提升88图表162RV减速器包括针轮层齿轮层芯轴层89图表163纳博特斯克占据国内RV减速器超50的市场202290图表1642021年国内RV减速器市场规模约43亿元90图表165国内企业RV减速器国产化进程仍待推进90图表166行星传动机构可按齿轮啮合方式与基本构件组成进行分类91图表167NGW型行星传动机构与行星减速器整体结构91图表1682022年我国行星减速器市场规模全球占比约4292免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读7机械设备图表169海外龙头仍居全球行星减速器优势地位202292图表170国内行星减速器公司市占率逼近海外龙头202292图表171国内行星减速器公司已形成一定规模93图表172滑动滚珠滚柱静压丝杠性能及应用对比94图表173滚珠丝杠由螺杆螺母滚珠等组成94图表174滚珠丝杠按滚珠循环方式可分位内循环结构外循环结构95图表175JIS标准与国内标准精度等级对比95图表176机床与工业机器人对滚珠丝杠副精度等级要求相对高按国内标准96图表177我国滚珠丝杠下游主要应用于机床202096图表178全球滚珠丝杠下游主要应用于工业生产领域202296图表179滚珠丝杠在卧式车床中的应用96图表180滚珠丝杠在前驱SCARA中的应用96图表181滚珠丝杠在机床中的价值量占比约397图表182滚珠丝杠在工业机器人中的价值量占比约297图表183我国滚珠丝杠市场规模超300亿元全球占比约2097图表184经济型滚珠丝杠采用比例40的企业约52采用国产98图表185中高档型滚珠丝杠采用比例40的企业约48采用国产98图表186国内汉江机床滚珠丝杠市占率居前但营收规模远小于海外龙头98图表187行星滚柱丝杠滚动体为滚柱99图表188行星滚柱丝杠可分为标准式反向式循环式差动式和轴承环式五种形式100图表189特斯拉擎天柱机器人线性关节采用行星滚柱丝杠101图表190国内市场海外公司滚柱丝杠销售量占比约802021101图表191海外滚柱丝杠企业成立时间早应用范围广已建立领先优势102图表192静压丝杠实物图102图表193静压丝杠剖面图102图表194普通滑动导轨综合性能一般滚动导轨主要用于精密机械中104图表195导轨由运动件与承导件组成104图表196导轨在机床上的应用图例104图表197直线运动滚动导轨可分为三角平开式闭式钢丝滚道三类105图表198机床半导体设备直线运动滚动导轨需求多为精密级及以上106图表1992020年全球直线导轨CR578106图表2002020我国直线导轨市场收入约占全球26106图表201导轨配套丝杠应用丝杠企业一般同时具导轨产能107图表202轴可分为转轴传动轴心轴三类107图表203齿轮减速器轴应用图例直角斜齿行星减速机108图表204优质碳素钢为应用最广泛的轴材料108图表205中大力德齿轴毛坯采购成本占比约9109图表206中高端机床减速器企业轴加速自制109图表207轴承需承受径向负荷和轴向负荷109图表208滚动轴承与滑动轴承各有优缺性价比角度滚动轴承应用更为普遍110免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读8机械设备图表209滚动轴承主要由外圈内圈滚动体保持架组成以深沟球轴承为例111图表210滚动轴承根据工作时所承受的载荷方向可分为向心轴承和推力轴承111图表211主要滚动轴承及其特性与应用112图表212中国为全球最大轴承市场2022112图表213中国轴承行业市场营收已突破2000亿元112图表214全球轴承市场概览113图表2152022年中国轴承企业全球市占率达25113图表216滚动轴承进出口价差仍大113图表217国内轴承企业具有较强专业性规模普遍偏低114图表218国产柔轮断口上弥散分布着直径3060m的Al2O3颗粒状夹杂物影响柔轮抗疲劳性能115图表219SKF通过持续收购壮大业务规模首家收购公司即材料公司HoforsBruk116图表220滚珠丝杠螺距精度受机床设备影响较大117图表221我国金属切削机床数控化率仍有提升空间117图表222谐波减速器为Optimus旋转执行器核心部件118图表223反式行星滚柱丝杠为Optimus线性执行器核心部件118图表224技术进步巨头入局政策激励加速2023年人形机器人产业提速119图表225各大厂大模型快速发展赋予机器人思考学习能力推动具身智能发展119图表226特斯拉人形机器人实现快速迭代120图表227特斯拉人性机器人已实现流畅行走与抓取物品120图表228多家科技巨头布局人形机器人加快技术进步推进商业化应用120图表229中央和地方均推出相关政策加紧布局人形机器人121图表230RT-2帮助机器人在数据从未见过的场景完成多种任务122图表231搭载VoxPoser机器人无需示范可做开瓶按开关等任务122图表232命令选择已灭绝动物搭载RT-2机器人选择恐龙玩偶122图表233智元机器人可根据输入的自然语言命令完成动作122图表234VoxPoser产生了4个涌现能力机器人可以在任务过程中自主生成推理能力掌握新方法123图表235RT-2提高了机器人在未见过场景中的性能从RT-1的32提高到62123图表236CoT能够帮助RT-2完成更复杂的任务123图表237大模型决策结果到机器人动作控制的映射方式改变124图表238RT-2输出字符串可直接对应到机器人的坐标旋转角等信息124图表239Voxposer工作过程为接受命令LLM生成与VLM交互生成操作指示地图运动规划器规划动作125图表240人形机器人需要多种传感器与真实世界交互125图表241多种传感器帮助人形机器人识别自身的运动状态和环境状况126图表242UCLAArtmes足部力觉传感器方案126图表243坤维科技关节扭矩传感器及六维力传感器126图表244六维力传感器可测量XYZ三轴力和力矩127图表245坤维科技腕部六维力传感器127图表246坤维科技踝部六维力传感器127图表247机器人各关节处需关节力矩传感器反馈力信息128图表248关节扭矩传感器感测各个关节扭力128免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读9机械设备图表249国内六维力传感器市场第一梯队为ATI坤维科技鑫精诚宇立仪器128图表250国内外六维力传感器主要参与者及各家产品性能指标129图表251六维力传感器根据传感元件的不同主要分为三种基本类型应变片式光学式以及压电电容式129图表252硅应变传感器在稳定性信噪比刚度方面具有一定优势130图表253十字型结构对称性好兼顾横向和竖向的应变效果130图表254Stewart结构是一种球面连杆结构整体较紧凑130图表255六维力传感器选型四个核心步骤为确定量程需求确定使用环境确定机械出线需求确定通讯方式131图表256六维力传感器标定装置131图表257六维力联合加载标定才能使传感器的准度更好串扰更低131图表258动态性能补偿可以有效提高多维力传感器的响应速度132图表259六个测量方向加载至各自的额定载荷总会出现串扰132图表260解耦算法可一定程度减少维间数据关联度132图表261狭义触觉传感器工作原理多样132图表2622028年全球触觉传感器市场空间有望达千亿元以上133图表263国内个别企业参数上国际领先134图表264Atlas采用液压驱动Optimus采用电驱动134图表265电驱经历从刚性驱动器弹性驱动器到准直驱驱动器的过程134图表266刚性驱动器由电机减速器编码器力传感器和控制板等组成135图表267刚性驱动器多数采用谐波减速器力矩传感器非必需135图表268弹性驱动器引入弹性元件变为欠驱动系统运动控制精度低135图表269PEA可用于机器人髋关节和上肢外骨骼机器人135图表270准直驱型由高扭矩密度电机行星减速器编码器控制板组成136图表271宇树科技新准直驱驱动器增加离合结构136图表272准直驱驱动器效率较高但因其仍需后备电池所以多用于四足机器人136图表273三大传动构建具身智能硬件基础智能化决定人形机器人0-1137图表274报告提及公司138免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读10机械设备从三大经典传动到具身智能人形机器人为具身智能理想载体其硬件结构包含三大经典传动在ITFWorld2023半导体大会上黄仁勋表示人工智能的下一个浪潮将是具身智能embodiedAI即能理解推理并与物理世界互动的智能系统我们认为人形机器人是实现具身智能的最佳形态之一因为我们身处的世界是按照人类的生理结构设计的人形机器人因其外形与人相仿与物理世界互动的隐性成本最小从波士顿动力的人形机器人Atlas到特斯拉推出的Optimus我们发现人形机器人的硬件结构包含三大经典传动液压传动电气传动机械传动机械传动广泛存在于人形机器人的各类关节中采用驱动大力士液压方案的Atlas能够实现跑酷后空翻等高难度动作采用灵活多面手电气传动的Optimus正快速迭代图表1波士顿动力Atlas机器人主要采用液压驱动图表2特斯拉机器人主要采用电气传动资料来源波士顿动力官网华泰研究资料来源特斯拉2023年股东大会华泰研究液压传动为机械大力士高端国产化空间较大电动化趋势下或仍为主要传动方式之一液压传动主要用于实现机械能-液压能-机械能的转换其突出优点在于输出较大的推力或转矩液压系统由动力元件执行元件控制元件辅助元件工作介质五大基本部分组成其中液压泵阀技术难度较高目前全球液压工业已进入成熟发展阶段我国为全球第一大液压市场2021年全球市场份额达35国内市场规模接近千亿高端市场具备较大国产替代空间推动电动化以实现节能减排成为制造业发展大势所趋我们认为电动化或将带动液压元件应用结构变化短中期影响或有限但各类液压元件仍需结合电动化技术变化需考虑与电气系统相协调能力图表3我国液压件进口额约为出口额2倍图表4电动缸液压缸气缸三种直线动作器原理介绍及对比亿美元进口-出口进口额出口额电动缸液压缸气缸40传动媒介丝杠螺母液压油压缩气体伺服电动机驱动滚柱丝杠推动液压动力源输出高压油驱动液空气压力差驱动活塞杆做直线35工作装置运动做功实现了旋压缸做直线运动工作装置的工作原理运动工作装置的速度位移转运动向直线运动转换工作速度位移由油液流量和压力由气体流量和压力控制30装置的速度位移由电机控制控制通常规定电动缸的工作温度范通常规定液压缸的工作温度范通常规定气缸的工作温度范围25工作温度围为一3080C工作性能受围为-40120C工作性能易受为560C工作性能易受温度温度波动的影响小温度波动的影响波动的影响由伺服电动机组成的驱动系统由液压泵阀及液压管路组成由气泵阀及气路管道等组成20驱动方式驱动结构相对简单占用空的液压驱动系统驱动结构相的驱动系统驱动结构相对复间较小对复杂占用空间较大杂占用空间较大15承载负荷能力较低抗冲击性较差很高具有抗冲击性较高具有很强的抗冲击性响应快定位精度高速度重系统控制性能响应较慢定位精度一般响应慢定位精度较差10复性较为稳定伸缩范围较小较大较大5价格较高较低低为避免污染环境需要配套的补噪声大需要使用配套补气泵应用场合广噪声小无污染系统特点油泵且性能受温度影响需装置污染小工作性能会受0工作性能稳定可靠性高要考虑液压系统热平衡问题温度影响20102011201220132014201520162017201820192020资料来源国际流体动力统计委员会普易咨询华泰研究资料来源王超液电混合驱动液压挖掘机铲斗和斗杆运行特性及能效研究2020华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读11机械设备电气传动为灵活多面手应用广阔市场分散更高的功率和效率为未来方向电气传动使用电动机将电能转换成机械能带动各类型生产机械交通车辆及运动物品电动机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置电动机行业呈现竞争格局分散下游应用广泛的特点其复杂性在于技术路径多样对应电机不同的特性适用于下游不同场景人形机器人执行器就主要使用无框力矩电机和空心杯电机我们总结电机有六大关键技术选择分别是交流直流同步异步永磁电磁单相三相控制方式步进伺服直线旋转各种电动机产品是不同技术路线排列组合后的产物未来电机将向着更高功率和效率不断发展定子扁线化和碳化硅的应用是热门方向图表5电动机技术路径和结构不断更新多种类型适应下游多种应用场景资料来源SMM电机资讯公众号华泰研究机械传动结构类型繁多高精控制为其核心优势机械传动即用各种形式结构传递运动和动力主要用于转变原动机输出的动力及运动形式以满足工作机需求相较于液压电气传动机械传动主要优点包括传动比准确实现回转运动的结构简单能传递较大的扭矩传动效率高但机械传动存在功率质量比低响应速度较慢无级变速结构复杂等缺点故主要适用于速度不高的有级变速传动典型机械传动装置包括主要用于旋转运动的减速器主要用于直线运动的丝杠两者均是人形机器人执行器的重要零部件综合各类精密机械传动零部件技术壁垒及海外龙头发展历程我们认为在高精机械传动国产替代的路上材料设备工艺验证缺一不可免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读12机械设备图表6机械传动可按照传动原理分为摩擦传动啮合传动推压传动三类机械传动摩擦传动啮合传动推压传动有中间件直接接触有中间件直接接触有中间件直接接触摩不带链行非普擦摩同完式式螺蜗星圆通连槽棘凸绳带式擦步链全无无旋杆齿齿齿杆轮轮轮传传无轮带传齿级级传传轮轮轮机机机机动动级机传动轮变变动动传传传构构构构变构动传速速动动动速动资料来源秦大同等现代机械设计手册2019华泰研究技术进步巨头入局政策激励下包含三大传动的人形机器人产业提速发展在决策层大模型使机器人理解自然语言泛化能力增强RT-2输出字符串可直接对应到机器人的坐标旋转角等信息实现了手脑协调在感知层六维力关节扭矩传感器是人形机器人知轻重的力控核心具备高价值和高壁垒而触觉是机器人另一重要感知力个别国内厂商国际领先在执行层机械传动广泛存在于各关节中电气传动中准直驱方案扭矩密度更高未来渗透率有望提升我们认为人形机器人是形如机器人的智能体多模态大模型的快速发展将提升人形机器人的智能化水平加快人形机器人产业化进程图表7技术进步巨头入局政策激励加速2023年人形机器人产业提速资料来源各政府官网各公司官网华泰研究在后续的报告中我们将系统分析三大经典传动液压传动电气传动机械传动并说明其在具身智能中的应用免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读13机械设备液压传动机械大力士液压系统机械大力士千亿市场大而不强液压系统为动力传递与控制装置用于实现机械能-液压能-机械能的转换机械设备一般由原动机传动装置控制系统和工作机构等构成其中传动装置的作用是把原动机输出的能量和动力经过各种形式的转换后传送给工作机构实现机器对外做功根据工作介质传动件区分机械设备主要包括三种传动方式机械传动电气传动流体传动液压传动属流体传动范畴以具有连续流动性的油液为工作介质利用压力能进行动力的传递转换与控制除液压传动外流体传动也包括气压传动液压系统基本原理为液体的静压传动利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能经过各种控制阀与管路的传递借助于液压执行元件缸或马达把液体压力能转为机械能从而驱动工作机构实现直线往复运动或回转运动液压系统工作机构推力的大小取决于油液的压力高低和液压缸活塞面积的大小而工作机构运动速度的快慢取决于在一定时间内进入液压缸流量的多少图表8液压千斤顶工作原理图手柄1带动活塞上提泵缸2容积扩大形成真空排油单向动力元件阀关闭油箱5中的液体在大气压作用下经管6吸油单执行元件向阀4进入泵缸2内机械能转换为液压能手柄1带动活塞下压吸油单向阀4关闭泵缸2中的液体推开排油单向阀3经管910进入液压缸11迫使活塞客服重物12的重力G上升而做功液压能转换为机械能若需液压缸11的活塞停止手柄1停止运动液压缸11中的液压力使得排油单向阀3关闭液压缸11的活塞自锁辅助元件截止阀8打开液体在重力G作用下经截止阀8管7排往油控制元件箱5资料来源张兴辉快速看懂液压气动系统图2017华泰研究液压系统具多种分类方式液压系统分类形式较多如可根据油液循环方式分为开式闭式可根据用途分位固定机械用与行走机械用可根据工作特点分为液压传动液压控制混合液压等免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读14机械设备图表9液压系统主要分类方式分类方式系统名称描述应用领域通过改变液压阀的节流口开度控制流量从而控制执行元件的速度由于存在节流和溢流损失故通常效阀控制系统各种液压机械率较低适合大功率而响应速度要求不通过改变变量泵的排量进行速度无级控制或通过多台定量泵组合供液来控制流量进行有级速度控制由泵排量控制系统高的机械设备使用如压力加按执行元件于无节流和溢流损失故效率较高但结构复杂响应速度慢工机械橡胶塑料机械等速度调节与控制方式分泵转速控制系统即变频调速泵控制系统是通过改变驱动泵的电动机转速改变泵的输出流量实现系统的流类泵转速控制系统量调节和执行元件的速度控制尽管此种系统因变频器价昂制造成本较高但由于可以减小油箱容量和-介质消耗能量损失小运行成本较低故应用日渐增多通过改变变量液压马达排量或通过多定量液压马达组合工作或通过改变复合液压缸作用面积来控制流主要用于行走机械及压力加工执行元件控制系统量从而控制速度与泵排量控制系统类似此类系统由于无节流和溢流损失故效率较高机械等液压机械液压泵从油箱吸油执行元件回油返回油箱工作液在油箱中冷却及沉淀后再进入工作循环系统需要较开式系统应用最为普遍按油液循环大容积的油箱执行元件换向和调速一般采用液压阀方式分类闭式系统执行元件排出的油液返回到泵的进口系统效率较高需用补油装置补油并用冲洗阀换油进行热交换-固定机械用系统多为开式系统包括用于各类工业机械如机床工件夹紧工作台进给换向主轴驱动固定机械用系统压力机压制压边换向工件顶出压铸机及注塑机合模脱模预塑注射机构甚至公共设施如描述按用途分类如医疗器械垃圾压榨等机械设备和工作装置中的系统行走机械用系统既有开式系统也有闭式系统包括用于车辆行驶行走驱动转向制动及其工作装置行走机械用系统如描述物料传送装卸搬运设备传递机构转位机构以及航空航天装置船舰中的各种系统一般为不带反馈的开环系统以信息传递为次追求传动特性的完善系统的工作特性由各组成液压元件应用较为普遍大多数工业机液压传动系统的特性和它们的相互作用来确定其工作质量受工作条件变化的影响较大械液压系统属于此类按工作特征多为采用伺服阀等电液控制阀组成的带反馈的闭环系统以传递信息为主以传递动力为次追求控制特高精数控机床及加工中心冶分类液压控制系统性的完善由于加入了检测反馈故系统可用一般元件组成精确的控制系统其控制质量受工作条件变化金航空航天等领域应用广泛的影响较小混合液压系统现代液压机械的动力传递和控制均较重要液压传动系统和液压控制系统在具体结构上往往融为一体-资料来源张利平现代液压系统使用维护及故障诊断2017华泰研究液压系统由动力元件执行元件控制元件辅助元件工作介质五大基本部分组成液压系统一般由液压元件即动力元件执行元件控制元件辅助元件与工作介质两大部分组成能够实现某种功能的液压元件组合在一起称为液压回路按用途可进一步划分为压力控制速度控制方向控制和多缸动作控制等多种回路多个液压回路按一定方式连接即组成液压系统图表10液压系统组成概览组成部分示例功能主要产品将带动它工作的发动机电动机或其他原动机输动力元件入的机械能转换成流动液体的压力能向整个液液压泵压系统提供动力是液压系统的心脏无级调节执行元件的速度并对液压系统中工作各种压力流量和方向液压控制元件液体的压力流量和流动方向进行调节控制保阀及以上液压阀的集成系统证执行元件完成预定的动作将流动液体的压力能转换为机械能驱动各工作执行元件液压马达液压缸部件作回转运动或直线往复运动提供必要的条件使液压系统得以正常工作对液压系统进行监测和反馈保证液压系统可靠稳油箱过滤器油管与管接定持久地工作用来存放提供和回收工作介头密封装置蓄能器热辅助元件质油液滤除介质中的杂质保持系统正常交换器以及各种指示器和控工作所需介质的清洁度实现元件之间的连接及制仪表等传输载能介质显示系统压力温度等液压系统用工作介质作为传递能量的介质其性各种矿物油乳化液和合成工作介质-能会直接影响到液压传动的工作型液压油资料来源艾迪精密华泰研究液压泵阀技术难度相对较高根据恒立液压公告各类液压元件中泵阀相较于油缸而言成本占比技术及价值含量更高以挖掘机应用为例高压油缸仅占液压系统成本的15-18液压泵阀在液压系统的价值则占比高达60此外从各类产品国产化率情况来看可参考图17液压阀国产化率仅为4且贸易逆差最大国产替代空间广阔免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读15机械设备大功率与自动化控制优势突出液压传动广泛应用于工业机械液压传动拖动负载及操纵控制优势显著广泛应用于工业机械相较于其他传动方式液压传动主要优点包括相同功率下液压传动装置的重量轻体积小结构紧凑液压马达体积和重量只有同等功率电动机的12左右可在大范围内实现无级变速调速范围可达12000也可在液压装置运行过程中进行调速运动件的惯性小能够频繁迅速换向往复回转运动可达500次分往复直线运动可达1000次分且传动工作平稳系统容易实现缓冲吸振并能自动防止过载与电气配合较容易实现自动化其缺点主要在于液压传动效率较低经过两次能量转换后存在一定机械能与液压能的损失液压传动系统工作压力较高控制元件制造精度高系统成本较高系统工作过程中发生故障不易诊断容易产生泄露因有泄露与弹性变形大不易做到精确定比传动液压油液的性能及使用寿命受温度影响较大适用的环境温度比机械传动小液压传动突出优点在于其可输出较大的推力或转矩可实现低速大吨位运动基本所有工程领域均有应用液压传动且在大功率自动化控制时液压传动优势显著图表11液压传动与其他传动方式对比流体传动传动特性机械传动电气传动液压传动气压传动以有压液体或气体为工作介质通过动力元件把原通过机械构件如杠杆凸利用电力设备通过调节动机输出的机械能转化为液体或气体的压力能进轮齿轮轴皮带链定义电参数来传递或控制能量而借助管道和控制元件把有压液体或气体输送到执条等把能量和动力传送给和动力行元件从而把压力能转换为机械能驱动负载直工作机构线回转运动功率与质量比小小大中等转矩与转动惯量比小小大中等响应速度低中等高低可控性差中等好中等负载刚度中等差大差调速范围小中等大小控制精度高高一般一般优点结构简单成本优点传动准确可靠制造优点能量传递方便信号低易于实现无级调速容易操作简单维护方便传递迅速标准化程度高优点功率-质量比大速阻力损失小等传动效率高易于实现自动化度调节容易操纵省力等优缺点总结缺点空气易压缩负载缺点不能进行无级调速缺点运动平稳性差易受缺点温度影响较大传动对传动特性的影响较大远距离传动较困难结构复外界负载影响惯性大起效率低传动精度较差工作压力低只适合于小杂动及换向慢成本较高等功率传动机械传动中齿轮传动应用工程机械压力机械等大功率应电子工业包装机械用场景机床等需无级变速应用典型应用场景最广用于机器人等智能所有工作机械均有应用食品机械等小功率应用场景航空工业等对功率与质量装备及各类机械装置中比较敏感应用场景场景资料来源李壮云液压元件与系统2019华泰研究液压传动为最常见流体传动方式虽同属流体传动但液压传动相较气压传动在功率与质量比转矩与转动惯量比响应速度可控性负载刚度调速范围等方面均具优势应用更为广泛在流体传动中占比超70故讨论流体传动一般重点讨论液压传动免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读16机械设备图表12流体传动中液压传动占比超过70液压气动1009080706050407172727174747430201002015201620172018201920202021E资料来源中国液压气动密封件工业协会华泰研究国内液压千亿市场大而不强高端液压件仍待进口替代全球液压工业已进入成熟发展阶段我国为第一大液压市场根据国际流体动力统计委员会2021年全球液压市场规模已达304亿欧元约合人民币2000亿我国液压市场规模全球占比持续提升由2010年的27提升至2021年的35我国已成为全球第一大液压市场图表13全球液压市场规模2011-2021CAGR31图表14我国液压市场规模2011-2021CAGR47亿欧元中国液压行业市场规模yoy亿欧元全球液压行业市场规模yoy35015120203001101002501020090151508010057060105050004050305100-52015010200-10002501030020350-1530-5201720102011201220132014201520162018201920202021201120122013201420152016201720182019202020212010资料来源国际流体动力统计委员会易普咨询华泰研究资料来源国际流体动力统计委员会易普咨询华泰研究图表15我国液压市场全球占比持续提升图表16中美液压市场全球占比近702020亿欧元中国液压行业市场规模占比意大利英国芬兰1203752其他26日本100356德国8033960314029中国大陆美国36202734025201220102011201320142015201620172018201920202021资料来源国际流体动力统计委员会易普咨询华泰研究资料来源国际流体动力统计委员会华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读17机械设备我国液压传动渗透率有待提升液压市场规模有望进一步增长根据WorldBank与国际流体动力统计委员会2020年数据美国制造业增加值仅约我国的60但液压市场规模几乎与我国持平对比中美液压产品销售额与制造业增加值比美国约为052我国仅为032表明我国液压传动制造业渗透率略低于美国从应用场景来看我国下游应用集中度较美国更高第一大应用领域-工程机械占比超402019而美国则仅为26进一步验证我国下游应用场景犹待开发整体来看我国液压应用渗透率仍有提升空间液压传动市场规模有望进一步增长图表17中国制造业增加值高于美国但液压销售占比偏低2020图表18国内液压市场下游应用场景相较美国更为集中2019制造业增加值亿美元液压销售额占比450000640000053500026300000441工程机械2500003其他200006074150000210000015000000中国美国资料来源Worldbank国际流体动力统计委员会华泰研究注内圈为美国外圈为中国资料来源NFPA中国液压气动密封件工业协会华泰研究我国液压工业起步较晚大而不强高端产品仍待进口替代海外视角17世纪中叶帕斯卡提出静压传递原理为液压传动发展奠定理论基础20世纪30年代受益于工艺制造水平提升液压元件开始生产并首先应用于机床20世纪50-70年代液压传动技术进入高速发展期快速渗透进入下游应用领域相较于海外我国液压工业起步较晚20世纪50年代才开始生产仿苏设备应用于机床20世纪60年代才逐步产生独立的液压行业尽管近年来我国液压行业发展迅速市场规模持续扩大但由于起步晚我国液压产业持续落后于德国美国日本的液压产业体系整体大而不强下游主机厂商持续依赖进口并形成恶性循环图表19我国液压行业发展历程产业起步体系建设标准完善高速发展20世纪50年代初期20世纪60年代独立液压产业逐步形成液压技术20世纪70年代高压产品逐步增多液压产业开我国液压行业进入高速发展阶段我国开始生产液压从机床行业推广至工程机械及农业机械为解决仿始走向标准化系列化通用化通用基础件工建立专业化生产体系产品门类元件但主要为仿苏产品品种少性能差的问题我国液压元件开始业局中国液压气动密封件工业协会相继成立逐步齐全基本能满足下游行业苏设备且依附于从仿制进入技术引进及自行开发相结合阶段阶段配套需要2021年我国液压规机床厂并未形成在此阶段液压元件实现从中低压向高压的过渡上企业工业总产值达766亿元独立产业部门国内首家专为适应高压方向成立榆济南铸锻机公称压力32MPa业化液压元次液压件厂引进日本油械研究所完高压阀系列图件企业-天研公司公称压力21MPa的成32MPa轴纸设计完成津液压件厂中高压系列液压阀及全部向柱塞泵的成立设备同时引进国外样机系列设计组织测绘仿制1959196519671973195260年代初1966196819821990上海机床厂液压工业组北京机床研有关科研院所为解决基础件与中国液压气动试制成功液织开发划归究所研制成企业设计完成主机发展不平衡密封件工业协压元件北京机床研功喷嘴挡板较为完整的原一机部组建通会成立究所等科研式电液伺服315MPa高压液用基础件工业局院所管理阀并用于电压阀系列图纸液压专业厂统一火花机床划归该局管理资料来源智能制造网亿宇科技华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读18机械设备图表20我国液压件进口额约为出口额2倍亿美元进口-出口进口额出口额403530252015105020102011201220132014201520162017201820192020资料来源国际流体动力统计委员会普易咨询华泰研究主要液压元件贸易逆差逐步收窄但进出口价差仍高根据海关总署数据我国液压油缸2016年起即实现贸易顺差液压马达2019年以来贸易逆差逐步收窄液压泵2020年以来贸易逆差逐步收窄液压阀2022年贸易逆差显著收窄但从进出口价差上来看2022年液压油缸液压马达液压泵进口单价分别约为出口单价的20倍59倍55倍进出口价差仍大表明高端液压件仍部分依赖进口液压阀进出口单价差异虽小但贸易逆差最大仍待国产替代结合海关总署与国际流体动力统计委员会数据估算2021年我国液压缸液压马达液压泵液压阀国产化率分别约为8970604但考虑到部分海外企业国内建厂国内销售金额不统计于进口额中实际国产化率或更低结合进出口价差情况实际的高端液压件国产化率也或处于较低水平图表21液压油缸2016年起已实现贸易顺差进口单价约为出口2倍图表22液压马达2019年以来贸易逆差收窄进口单价约为出口6倍进口出口左进口额左亿美元-美元台亿美元进口-出口左进口额左美元台出口额左进口单价右出口额左进口单价右15300出口单价右6出口单价右120025051000102004800150510036005024000012005000510012001501020024002015201620172018201920202021202220152016201720182019202020212022注海关编码84122100注海关编码84122910资料来源海关总署华泰研究资料来源海关总署华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读19机械设备图表23液压泵2020年以来贸易逆差收窄进口单价约为出口6倍图表24液压泵中仅齿轮泵2022实现贸易顺差亿美元亿美元进口-出口左进口额左美元台2015201620172018出口额左进口单价右20192020202120226出口单价右300452503420023150210011500001150210023150320152016201720182019202020212022液压往复式柱塞泵液压回转式齿轮泵液压回转式叶片泵泵合计注海关编码84135031841350398413602284136032注海关编码841350318413602284136032资料来源海关总署华泰研究资料来源海关总署华泰研究图表25液压阀2022年出口单价已高于进口但贸易逆差最大图表26主要液压元件国产化率估计2021进口-出口左进口额左出口额左进口单价右100亿美元出口单价右美元套899016168014147070601212601010508840663044202210400020152016201720182019202020212022液压缸液压泵液压马达液压阀注海关编码84812010注海关编码84135031841360228413603284812010资料来源海关总署华泰研究资料来源海关总署国际流体动力统计委员会中国液压气动密封件工业协会华泰研究估算钢材为主要原材料工程机械为主要应用领域液压件材料成本占比最高钢材为主要原材料液压系统上游包括原材料配件工作介质等配套根据艾迪精密2022公司液压件成本结构中直接材料成本占比达65液压元件中液压缸液压泵液压阀液压马达产品附加值高价值量占比较大分析邵阳液压万通液压的液压泵液压油缸原材料采购情况钢材均为主要原材料免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分请务必一起阅读20