1、精密减速器为机器人的核心零部件之一，各个关节都需要配置减速器。目前常用的精密减速器包括谐波、RV、行星减速器等。减速器占比工业机器人零部件成本超30%。
　　2、市场规模、驱动因素：多元化发展，在机器人（工业、移动、协作、人形）、半导体、汽车、医疗、航天等领域需求不断增长
　　RV减速器：预计2021年到2025年RV减速器国内需求量有望从38万台提升至89万台，2021-2025年CAGR约24%；谐波减速器：预计2016年到2025年国内谐波减速器市场规模有望从9.5亿元提升至41亿元，2016-2025年CAGR约18%；行星减速器：预计全球行星减速器市场规模从2018年的904亿元提升至2029年的2231亿元，2018-2029年CAGR约9%，国内行星减速器市场规模从2018年的296亿元提升至2029年的1148.5亿元，2018-2029年CAGR约13%。
　　3、竞争格局：国产替代提速，国内企业市占率提升
　　RV减速器：2021年国内RV减速器纳博特斯克市场占有率约52%，位居第一，双环传动市场占有率从2020年的9%增长至2021年的15%，提升明显。谐波减速器：2021年国内谐波减速器哈默纳科市场占有率达36%。伴随关键技术的攻克，国内厂商竞争力显著增加，2021年绿的谐波市场占有率达25%，位居第二。行星减速器：2022年国内精密行星减速器市场日本新宝占比20%，位居第一，科峰智能、纽氏达特、精锐科技、利茗分别占比12%、9%、7%、5%。
　　4、人形机器人产业化大势所趋，为减速器行业带来广阔增量市场：2030年人形机器人中减速器价值量占比约13%。日系厂商占主导，国内厂商关键技术已攻克。预计2030年人形机器人需求量约177万台，假设每台人形机器人需要14台减速器，减速器均价约731元/台，则2030年人形机器人领域市场增量空间约181亿元，相较目前工业机器人需求提升巨大。
　　投资建议：精密减速器下游行业多元发展，人形机器人产业提速有望使行业天花板打开，推荐双环传动（RV、谐波减速器）、绿的谐波（谐波减速器），看好中大力德（行星、RV、谐波减速器）、汉宇集团（谐波减速器）、秦川机床（RV减速器）等。
　　风险提示：中美贸易冲突超预期、AI技术迭代不及预期、数据测算偏差风险

研究报告全文：证券研究报告精密减速器自动化与机器人关键环节国产替代提速行业评级看好2023年10月20日分析师邱世梁分析师王华君研究助理姬新悦浙商机械国防团队邮箱qiushiliangstockecomcn邮箱wanghuajunstockecomcn邮箱jixinyuestockecomcn证书编号S1230520050001证书编号S1230520080005精密减速器自动化与机器人关键环节国产替代提速1精密减速器为机器人的核心零部件之一各个关节都需要配置减速器目前常用的精密减速器包括谐波RV行星减速器等减速器占比工业机器人零部件成本超302市场规模驱动因素多元化发展在机器人工业移动协作人形半导体汽车医疗航天等领域需求不断增长RV减速器预计2021年到2025年RV减速器国内需求量有望从38万台提升至89万台2021-2025年CAGR约24谐波减速器预计2016年到2025年国内谐波减速器市场规模有望从95亿元提升至41亿元2016-2025年CAGR约18行星减速器预计全球行星减速器市场规模从2018年的904亿元提升至2029年的2231亿元2018-2029年CAGR约9国内行星减速器市场规模从2018年的296亿元提升至2029年的11485亿元2018-2029年CAGR约133竞争格局国产替代提速国内企业市占率提升RV减速器2021年国内RV减速器纳博特斯克市场占有率约52位居第一双环传动市场占有率从2020年的9增长至2021年的15提升明显谐波减速器2021年国内谐波减速器哈默纳科市场占有率达36伴随关键技术的攻克国内厂商竞争力显著增加2021年绿的谐波市场占有率达25位居第二行星减速器2022年国内精密行星减速器市场日本新宝占比20位居第一科峰智能纽氏达特精锐科技利茗分别占比129754人形机器人产业化大势所趋为减速器行业带来广阔增量市场2030年人形机器人中减速器价值量占比约13日系厂商占主导国内厂商关键技术已攻克预计2030年人形机器人需求量约177万台假设每台人形机器人需要14台减速器减速器均价约731元台则2030年人形机器人领域市场增量空间约181亿元相较目前工业机器人需求提升巨大投资建议精密减速器下游行业多元发展人形机器人产业提速有望使行业天花板打开推荐双环传动RV谐波减速器绿的谐波谐波减速器看好中大力德行星RV谐波减速器汉宇集团谐波减速器秦川机床RV减速器等风险提示中美贸易冲突超预期AI技术迭代不及预期数据测算偏差风险201减速器行业简介PartOne301减速器一种应用广泛的减速传动装置减速器是一种应用广泛的减速传动装置可将传动设备在高速运转时的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮以达到降低转速和增大转矩的目的减速器的系统分类圆柱齿轮减速器纯滚动减速器定轴蜗轮类减速器内驱摆线针轮减速器通用减速减速器两轮类外驱三环减速器激波减速器偏心驱动变形类谐波减速器等效椭圆谐波减速器三轮类行星减速器行星减速器机翼旋转作动器舰船舵机斜面放大作动器螺旋减速器阀用作动器4资料来源减速器的分类创新研究梁锡昌浙商证券研究所01减速器对比谐波行星等减速器已成熟并标准化从减速器的发展水平来看目前已有多种减速器产品已经成熟并已标准化的产品有圆柱齿轮减速器蜗轮减速器行星齿轮减速器摆线针轮减速器和谐波减速器等已经提出并正在推广的产品有三环减速器活齿减速器等近年来提出并申请专利的有滤波减速器激波减速器旋转作动器纯滚动减速器和等效椭圆谐波减速器等各类减速器系统比较序号减速原理举例技术成熟度市场细分优缺点一般齿比减速圆柱齿轮减速传统成熟占据主要市场减速比不大体积较大1一般齿比减速摆线针轮减速器很成熟中比范围占据主要市场制造工艺复杂制造进度要求高少齿差减速三环减速器正在试推广阶段市场份额很小冲击噪声大安装调整要求高2少齿差减速二环减速器技术不成熟试向市场推广结构简单速比范围宽传递功率不能太大3三齿轮减速行星减速器技术较成熟减速零件多径向尺寸大4谐波减速谐波减速器技术成熟结构尚需完善占据高端市场结构紧凑速比范围大工艺复杂成本高5斜面减速螺旋作动器研究阶段待推向市场结构紧凑功率密度高不适用于全转动6活齿减速活齿减速器尚存在关键技术问题待突破市场上尚无结构紧凑减速输出机构集成易发热7工质变性磁触变无级减速器研究阶段市场商务振动小噪声低无极变速资料来源减速器的分类创新研究梁锡昌浙商证券研究所501减速器产业链上游原材料中游制造下游应用上游中游下游原材料减速器制造应用领域轴系部分通用减速器工业机器人服务机器人齿轮减速器齿轮轴蜗杆涡轮减速器数控机床化工轴承轴承盖等行星减速器等电力食品箱体专用减速器塑料纺织工业机器人减速器减速器附件汽车减速器物流环保光伏风电减速器等窥视孔和窥视孔盖制药建筑放油孔及放油螺塞精密减速器游标通气器RV减速器水利冶金起盖螺钉谐波减速器起吊装置摆线针轮行星减速器等医疗器械航空航天等资料来源中商情报网科峰智能招股书绿的谐波招股书浙商证券研究所6现状谐波RV行02星减速器市场规模PartTwo竞争格局702减速器伺服电机控制器占比工业机器人成本约70根据OFweek2020年数据核心零部件占比工业机器人成本约70其中减速器伺服电机控制器占比分别约为352015核心零部件成本占比工业机器人总成本的70工业机器人各环节核心零部件毛利率3563534232935320329其他15277292828259257245减速器233减速器35247252250伺服电机232237本体15控制器本体控制器15其他伺服电机2020192020202120222023伺服电机减速器控制器本体8资料来源OfweekWind浙商证券研究所02谐波减速器结构由固定的内齿刚轮柔轮和波发生器组成谐波减速器由固定的内齿刚轮柔轮和波发生器组成谐波减速器利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动从而达到减速的目的当波发生器带动柔轮转动时柔轮在长轴处与刚轮接触在短轴位置与刚轮分离导致柔轮上的齿依次与刚轮上的齿进行啮合达到传递扭矩的目的通常情况下谐波减速器刚轮齿数比柔轮齿数多2齿因此当波发生器转动一周时柔轮在相反方向上旋转了刚轮上2个齿所对应的角度从而实现减速传动输入轴转动一圈柔轮反向转动两个齿对应角度9资料来源科峰智能招股书谐波齿轮减速器故障试验及诊断方法研究浙商证券研究所02RV减速器结构具有两级减速机构RV减速器具有两级减速机构分别为行星齿轮减速机构和差动齿轮减速机构RV减速器总减速比为两级减速比的乘积RV减速器结构示意图箱体摆线轮输出轴曲轴输入轴V针齿第2级第1级10资料来源RV减速器传动精度分析浙商证券研究所02行星减速器结构行星轮太阳轮外齿圈为主要传动机构行星减速器原理及示意图驱动源以直结或连接方式启动太阳齿轮太阳齿轮将组合于行星架上的行星齿轮带动运转整组行星齿轮系统沿着外齿轮环自动绕行转动行星架连结出力轴输出达到减速目的更高减速比则借由多组阶段齿轮与行星齿轮倍增累计而成行星减速机由一个内齿环A紧密结合于齿箱壳体上环齿中心有一个自外部动力所驱动之太阳齿轮B介于两者之间有一组由三颗齿轮等分组合于托盘上之行星齿轮组C该组行星齿轮依靠着出力轴内齿环及太阳齿支撑浮游于期间当入力侧动力驱动并依循着内齿环之轨迹沿着太阳齿时可带动行星齿轮自转中心公转行星之旋转带动连结于托盘之出力轴输出动力11资料来源合富源机电浙商证券研究所02精密行星减速器谐波减速器RV减速器优缺点对比精密行星减速器谐波减速器RV减速器优缺点及关键参数对比减速器类别结构特点优点缺点应用领域体积比较小主主要指标精密行星减速器谐波减速器RV减速器要包括行星轮扭矩大精度可太阳轮和内齿圈高达1以内移动机器人新能源设备精密行星减速器单级传动效率高单级传动比范围传动效率957080精密行星减速器高端机床智能交通等行业单级传动比都在达97质量轻小的精密传动装置10以内且减速寿命可长达2万级数一般不会超小时免保养传动进度1806060过3级主要包括波发生传动比3-51230-16030-1924器柔轮与刚轮传动精度高重机器人中负载较小的小臂减速器工作时传递扭矩相对较量和体积小腕部和手部等关节航空航谐波减速器波发生器会发生小传动效率低运转平稳传动天精密加工设备和医疗设设计寿命h2000080006000可控变形同时使用寿命有限比大备领域依靠柔轮刚轮扭转刚度Nmarc的啮合传递动力10-370134-540920-1176min传动比范围广至31-171传动效额定输出扭矩NM40-120066-921101-6135主要包括两级传率高达85-92动装置分别为传动平稳性高结构复杂制造机器人中负载较重的机座RV减速器渐开线行星齿轮承载能力强刚难度大成本高大臂肩部等大关节噪音db656070传动和摆线针轮性和耐过载冲击行星传动性能好传动精度高温升30404512资料来源科峰智能招股书浙商证券研究所02RV减速器和谐波减速器是工业机器人中主要应用的减速器类型减速器是连接动力源和执行机构的中间机构具有匹配转速和传递转矩的作用一般情况下工业机器人的每个关节都会配备一个减速器以达到精准控制的目的工业机器人中减速器主要是RV减速器和谐波减速器RV减速器多用于工业机器人的基座大臂等部位而谐波减速器多用于工业机器人的小臂腕部或手部谐波减速器主要用在机器人手臂关节RV减速器用于基座RV减速器对比谐波减速器RV减速器谐波减速器通过多级减速实现传动一般由通过柔轮的弹性变形传递运动主要由柔轮行星齿轮减速器的前级和摆线针刚轮波发生器三个核心零部件组成与RV及技术特点轮减速器的后级组成组成的零其他精密减速器相比谐波减速器使用的材料部件较多体积及重量大幅度下降产品性能大体积高负载能力和高刚度体积小传动比高精密度高一般应用于多关节机器人中机座应用场景主要应用于机器人小臂腕部或手部大臂肩部等重负载的位置汽车运输港口码头等行业中3C半导体食品注塑模具医疗等行业终端领域通常使用配有RV减速器的重负载中通常使用由谐波减速器组成的30kg负载以下机器人的机器人价格区间5000-8000元人民币台1000-5000元人民币台13资料来源绿的谐波招股书浙商证券研究所整理02RV减速器竞争格局日系占据主导国产厂商占比提升明显从竞争格局看日系厂商占据主导地位据GGII数据2021年纳博特斯克Nab市场占有率约52位居第一国内厂商双环传动RV减速器市场占有率从2020年的9增长至2021年的15提升明显RV减速器发展历程日系厂商占据RV减速器市场主导地位2021国外其他15秦川3南通镇康4中大力德7纳博特斯克52住友4国内环动1514资料来源创新我国机器人精密减速器发展生态中商情报网浙商证券研究所02预计2021-2025工业机器人RV减速器需求量CAGR约24受下游机器人行业高景气度带动国内RV减速器行业市场规模快速增长根据高工机器人数据工业机器人用RV减速器需求量从2015年的12万台增长至2020年的23万台CAGR约14根据高工机器人预测2021年到2025年RV减速器需求量有望从38万台提升至89万台2021-2025年CAGR约242015-2020工业机器人RV减速器需求量CAGR约142021-2025工业机器人RV减速器需求量CAGR约24RV减速器万台左轴YOY右轴RV减速器万台左轴YOY右轴253510070309060202580207050点击此处添加标题添加标题点击此处添15156040加标题点击此处添加标题点击此处添加1050标题点击此处添加标题点击此处添加标3010540题添加标题点击此处添加标题点击此处03020添加标题添加标题点击此处添加标题5-52010-10100-1500201520162017201820192020202120222023E2024F2025F15资料来源高工机器人GGII浙商证券研究所02国内外主要RV减速器企业产能一览纳博特斯克年产能及扩产计划中国RV减速器企业产能情况250公司名称主营业务销量产能情况汽车工程机械2021年中国市场双环传动齿轮RV谐波年产10万套左右RV减速器200份额最大减速器1502021年RV减速器公司RV减速器设计产能为机床汽车零部销量超3万台预209秦川机床18万套目前已投入使用产181件精密齿轮等计2022年产销不能在9万套左右100低于5万台12989RV减速器与谐波2018年小批量生产202079精密减速器行50686868中大力德减速器2021年营年正式批量生产减速器总64星RV谐波58收共25亿元产能为10万台年2525161616161719662018年年产3万台2023年0焊接送丝装置计划建设年产10万台精密南通振康RV减速器工业2018年5万台以内RV减速机新厂区建成后机器人产值约5亿元年日本工厂万台中国工厂万台16资料来源纳博特斯克2021年年报各公司公告浙商证券研究所02谐波减速器竞争格局日系占据主导国产厂商竞争力显著增强从竞争格局看日系厂商为谐波减速器主要玩家头豹研究院数据显示2021年哈默纳科在中国市场占有率达355伴随关键技术的攻克国内厂商竞争力显著增加2021年绿的谐波市场占有率达25位居第二国内外谐波减速器历史演进2021年谐波减速器市场竞争格局图表标题全球中国国外哈默纳科1116日本新宝7哈默纳科536绿的谐波绿的谐波4其他8来福谐波德福机器82725人国大族传动内17资料来源创新我国机器人精密减速器发展生态科峰智能招股书浙商证券研究所02预计2016-2025年国内谐波减速器市场规模CAGR约18我国机器人用谐波减速器市场规模2021-2025年复合增速约25根据科峰智能招股书我国谐波减速器市场规模2016年约95亿元预计到2025年谐波减速器市场规模有望达41亿元2016-2025年CAGR约18根据华经产业研究院数据2025年机器人用谐波减速器市场规模约30亿元2021-2025年CAGR约25预计2016-2025年国内谐波减速器市场规模CAGR约18预计2021-2025年国内机器人谐波减速器市场规模CAGR约25中国谐波减速器市场规模亿元左轴YOY右轴中国机器人用谐波减速器市场规模亿元左轴yoy右轴457035354060303025355025203040152530201020201551510100100-555-10-100-200-15201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E201720182019202020212022E2023E2024E2025E18资料来源科峰智能招股书华经产业研究院头豹研究院浙商证券研究所02国内外主要谐波减速器企业产能一览哈默纳科年产能一览标红为车载类产能子公司工厂名称2018年3月2022年3月2022年9月2023年3月日本谐波传动系统Hotakaplant56000900009000090000AriakePlant100004000040000新工厂13000030000新工厂2600006000060000德国HarmonicDriveSELimburgPlant10000270002700027000美国HarmonicDriveLLCPeabodyplant3000800080008000合计台月79000185000255000255000合计不含车载台月69000125000165000165000合计万台年948222306306合计不含车载万台年828150198198中国主要谐波减速器企业产能布局公司公司简介产能布局预计2023年年底产能达59万台年计划新增谐波减速器产能100万台年绿的谐波国内谐波减速器龙头企业机电一体化执行器20万套年来福谐波具备原材料到谐波减速器成品全链条自研自产能力2022年年产达20万台同川科技汉宇集团子公司2021年实现超万套产品出货截至2023年5月产能10万台年中大力德行星减速器龙头2020年实现小批量谐波减速器生产2022年年报RV谐波营收约25亿元大族传动大族激光子公司截止2021年底已自主研发生产11个产品系列300余款谐波减速器截至2022年底产能约6万台年国茂精密国茂股份子公司通用减速器龙头向精密减速器延伸截至2022年8月产能2500台月昊志机电谐波减速器已实现批量销售RV减速器在研中截至2022年9月产能138万台年科峰智能具备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四大产品矩阵截至2022年年底产能162万台年IPO募集资金拟扩产产能5万台年中技克美谐波减速器行业重要参与者主要应用于非工业机器人场景产能近2万台年丰光精密精密机械加工压铸制造为核心的精密零部件生产企业新品谐波减速机处于试制阶段19万里扬自动变速箱龙头拓展谐波减速器业务机器人谐波减速器项目已进入样件试制阶段资料来源哈默纳科年报各公司年报各公司公告浙商证券研究所02预计2018-2029年国内行星减速器市场规模CAGR约132022年亚太地区占比全球行星减速器市场约552018-2029年全球行星减速器市场规模CAGR约92500全球行星减速器销售金额百万美元左轴YOY右轴25拉美3中东及非洲200020215150010100055000欧洲200-5201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E亚太552018-2029年中国行星减速器市场规模CAGR约13北美211400中国行星减速器销售金额百万美元左轴YOY右轴401200351000302580020600154001020050020201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E资料来源QYSearch科峰智能招股书浙商证券研究所