2022年人形機器人減速器市場需求及國產替代空間機遇分析報告（43頁）.pdf

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1、2022 年深度行業分析研究報告 -2-內容目錄內容目錄 1.減速器基本介紹.5 1.1 減速器主要分為一般齒比減速和少齒差減速兩類.5 1.2 少齒差減速器的基本結構與傳動原理.6 2.關節設計角度看人形機器人減速器需求.13 2.1 從人形關節驅動單元看，高/低傳動比減速器均有應用.13 2.2 從機器人關節設計看待減速器要求.15 3.人形機器人趨勢下，國產減速器廠商有望受益.18 3.1 人形機器人減速器賽道為百億級市場規模.18 3.2 行星減速器：市場集中，國產替代空間廣闊.19 3.3 諧波減速器：厚積薄發，國產替代進行時.20 3.4 RV減速器：行將致遠，國產替代加速來臨.3

2、0 4.國內相關標的梳理.35 4.1 綠的諧波：諧波減速器龍頭，產品技術優勢明顯.35 4.2 雙環傳動：RV 減速器技術厚積薄發，有望打開成長空間.36 4.3 中大力德：多產品布局，精密減速器領頭企業.39 4.4 國茂股份：國內通用減速器龍頭，進軍精密領域.41 圖表目錄圖表目錄 圖表 1：減速器配合電機起到降低轉速增大扭矩的目的.5 圖表 2：各類減速器基本介紹與優缺點.6 圖表 3：各類減速器具體性能指標范圍.6 圖表 4：少齒差減速器特點對比.7 圖表 5：行星減速器結構示意圖.7 圖表 6：行星減速器傳動原理.7 圖表 7：二級行星減速器結構示意圖.8 圖表 8：擺線針輪減速器

3、結構示意圖.8 圖表 9：擺線針輪減速器傳動原理.8 圖表 10：部分型號擺線針輪減速器性能和結構參數（參考減速比在 50 左右）9 圖表 11：RV 減速器結構示意圖.9 圖表 12：RV 減速器傳動原理.10 圖表 13：RV 減速器相較于擺線針輪減速器的特點.10 圖表 14：部分型號的 RV 減速器性能和結構參數（參考減速比在 50 左右）.10 圖表 15：諧波減速器主要結構示意圖.11 圖表 16：諧波減速器傳動原理示意圖.11 圖表 17：諧波減速器相較于一般齒比減速器的特點.12 XZPYXY3UZZsQsQbR9R6MnPmMpNtRkPpPuNlOoOvN7NqQuNwMs

4、QoQuOmMmN-3-圖表 18：部分型號的諧波減速器性能和結構參數（參考減速比在 50 左右）.12 圖表 19：濾波減速器結構示意圖.12 圖表 20：當下濾波減速器的主要問題.13 圖表 21：三種驅動單元特性對比.14 圖表 22：剛性驅動單元主要結構.14 圖表 23：彈性驅動單元主要結構.14 圖表 24：準直驅驅動單元主要結構.15 圖表 25：小體積驅動單元的額定扭矩較低.15 圖表 26：Tesla Bot 的參數展示.16 圖表 27：某仿人機械臂示意圖.16 圖表 28：機械臂關節輸出扭矩.16 圖表 29：Tesla Bot 硬件配置要求.17 圖表 30：某仿人機器

5、人腿部自由度配置圖.17 圖表 31：某仿人機器人下半身整體結構與尺寸.17 圖表 32：機器人各關節活動范圍與峰值扭矩.17 圖表 33：機器人關節設計對減速器的要求.18 圖表 34：人形機器人減速器市場空間測算.19 圖表 35：精密行星減速器特點及主要壁壘.19 圖表 36：全球行星減速器銷量及市場規模情況.20 圖表 37：諧波減速器生產流程及所需設備.20 圖表 38：諧波減速器柔輪失效主要形式.21 圖表 39：柔輪失效易發生在應力分布較大的區域.21 圖表 40：柔輪材料晶粒不均勻會造成局部微裂紋以及失效.21 圖表 41：三家廠商設計齒形對比.22 圖表 42：機加工與線切割

6、工藝對比.22 圖表 43：2020 年國內諧波減速器市場競爭格局.23 圖表 44：2021 年國內諧波減速器市場競爭格局.23 圖表 45：內資諧波減速器產能建設情況.23 圖表 46：國內外同型號諧波減速器性能對比.24 圖表 47：諧波減速器龍頭哈默納科的發展歷程.24 圖表 48：2021 年哈默納科各類產品收入占比.25 圖表 49：哈默納科近年營業收入情況.25 圖表 50：哈默納科近年歸母凈利潤情況.25 圖表 51：哈默納科業務結構基本保持穩定.26 圖表 52：機電一體化協同整體運動控制.26 圖表 53：哈默納科持續進行產品迭代，向輕量化，小體積發展.27 圖表 54：2

7、021 年哈默納科產品各下游行業應用占比.27 圖表 55：哈默納科增長動力多樣，銷售額不斷上升.28 圖表 56：哈默納科全球“四極”體系基本實現全球減速機供應全覆蓋.28 -4-圖表 57：哈默納科的現有月產能及擴張計劃（單位：臺）.29 圖表 58：諧波減速器發展思路.29 圖表 59：RV 減速器生產流程.30 圖表 60：擺線輪修形的主要方法及原理.31 圖表 61：影響軸承壽命的主要因素.31 圖表 62：2021 年國內 RV減速器競爭格局.32 圖表 63：RV 減速器國內處于追趕階段.32 圖表 64：內資品牌 RV 減速器廠商產能規劃.32 圖表 65：RV 減速器國內外主

8、要品牌同型號參數對比.33 圖表 66：納博特斯克 RV 減速器發展歷史.33 圖表 67：歷年納博特斯克精密減速器銷售情況.34 圖表 68：納博特斯克 RV 減速器型號.34 圖表 69：納博特斯克年產能及擴產計劃.35 圖表 70：綠的諧波營業收入情況及同比增速.36 圖表 71：綠的諧波歸母凈利情況及同比增速.36 圖表 72：綠的諧波整體盈利能力維持較高水平.36 圖表 73：公司主要業務包括齒輪與減速器.37 圖表 74：公司齒輪業務中以乘用車齒輪為主.37 圖表 75：雙環傳統營業收入情況及同比增速.37 圖表 76：雙環傳統歸母凈利情況及同比增速.37 圖表 77：雙環傳動毛利

9、率、凈利率情況.38 圖表 78：雙環傳動主要產品毛利率情況.38 圖表 79：雙環傳動 RV 減速器技術成果事記.38 圖表 80：公司減速器及其他業務營收及毛利率情況.39 圖表 81：公司產品與納博特斯克產品對比.39 圖表 82：中大力德主要產品.40 圖表 83：中大力德營業收入情況及同比增速.40 圖表 84：中大力德歸母凈利潤情況及同比增速.40 圖表 85：公司主要產品介紹.41 圖表 86：國茂股份營業收入情況及同比增速.41 圖表 87：國茂股份歸母凈利潤情況及同比增速.41 圖表 88：捷諾產品營收及銷量情況.42 圖表 89：國茂股份高端減速機基本情況介紹.42 圖表

10、90：國茂股份 GNORD 減速機產能、產量和銷量預測.42 圖表 91：減速器相關標的估值情況.43 -5-1.減速器減速器基本介紹基本介紹 核心觀點：核心觀點：減速器具有降低電機高轉速，提升扭矩，加強輸出端負載能力的作用。按照傳動原理，減速器可分為一般齒比減速和少齒差兩種。相同尺寸下的少齒差減速器額定輸出扭矩較高，主要包括行星減速器、諧波減速器、擺線針輪減速器以及 RV 減速器等。以少齒差減速器為例。精密行星減速器整體結構緊湊，傳動比較小，可以通過雙級或多級結構提高輸出扭矩；擺線針輪減速器主要為偏心傳動，額定功率下輸出功率較大；RV 減速器在擺線針輪減速原理的基礎上加上第一級漸開線行星傳動

11、，在縮小尺寸和重量的同時，傳動比、承載能力更大，傳動效率更高，精度更高；諧波減速器主要依靠柔輪傳動，具有結構簡單、體積小、質量小、傳動比范圍大、承載能力大等特點。1.1 減速器減速器主要主要分為一般齒比減速和少齒差減速分為一般齒比減速和少齒差減速兩類兩類 減速器是連接動力源和執行機構的中間機構，具有匹配轉速和傳遞轉矩的減速器是連接動力源和執行機構的中間機構，具有匹配轉速和傳遞轉矩的作用。作用。減速器是由多個齒輪組成的傳動零部件。由于多數機械設備不適宜用原動機直接驅動，減速器可將傳動設備在高速運轉時的動力，通過輸入軸上的小齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪，以達到降低轉速和增大扭矩的目的。圖表圖表1：減速

12、器配合電機起到降低轉速增大扭矩的目的：減速器配合電機起到降低轉速增大扭矩的目的 來源：國金證券研究所 不同于當下市場簡單將減速器分為通用減速器不同于當下市場簡單將減速器分為通用減速器、專用減速器和精密減速器，、專用減速器和精密減速器，我們根據我們根據其其傳動傳動原理原理將將減速器減速器分為分為兩兩類：類：一般齒比減速一般齒比減速和和少齒差減速少齒差減速。一般齒比減速：一般齒比減速：主要依靠輸入軸小齒輪和輸出軸大齒輪嚙合形成的減速，大齒輪的齒數一般為小齒輪齒數的減速比倍。主要包括圓柱齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器。圓柱齒輪減速器圓柱齒輪減速器利用輸入軸小齒輪與輸出軸大齒輪嚙合，小齒輪帶動大齒輪運動，

13、實現減速目的；蝸輪蝸桿蝸輪蝸桿減速器減速器是通過空間交錯的蝸輪蝸桿兩軸動力傳動，以蝸桿為主動件，蝸輪為被動件，利用齒輪減速。少齒差減速：少齒差減速：少齒差傳動中，兩輪的齒數差通常為 14，依靠特殊的傳動結構或傳動級數，達到較高傳動比。少齒差減速器主要包括行星減速器、三環減速器、擺線針輪減速器、諧波減速器、濾波減速器。行星減速器行星減速器是利用驅動源啟動太陽齒輪，太陽輪帶動行星齒輪運轉，動力從鏈接行星輪的內齒輪環和出力軸輸出，實現減速；-6-RV 減速器減速器是通過行星齒輪減速機構作為第一級減速，外加擺線針輪減速機構作為第二級減速，通過剛性盤與輸出盤連接整體機構，最終將減速輸出；諧波減速器諧波減

14、速器是靠波發生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪發生可控彈性變形，并于剛性齒輪相嚙合來傳遞運動和動力的齒輪傳動。圖表圖表2：各類減速器各類減速器基本介紹與優缺點基本介紹與優缺點 減速原理 基本產品 產品結構 基本介紹 優缺點 一般齒比減速 圓柱齒輪減速器 齒輪、軸及軸承組合、箱體 輸入軸小齒輪與輸出軸大齒輪嚙合實現傳動 減速比不大 蝸輪蝸桿減速器 蝸輪、蝸桿、軸及軸承組合、箱體 空間交錯的蝸輪蝸桿嚙合，以蝸桿為輸入件、蝸輪為輸出件的傳動減速 傳動效率低，只能垂直傳動；減速比大 少齒差減速 行星減速器 行星輪、太陽輪、內齒環 行星輪作為主動輪帶動太陽輪 結構復雜，徑向尺寸大 三環減速器 輸入軸、輸出軸、

15、環板 輸入軸與三片相同的內齒環板嚙合，帶動外齒齒輪輸出 結構不緊湊 擺線針輪減速器 輸入軸、偏心套、擺線輪、柱銷、針齒銷、輸出軸 輸入軸通過偏心套帶動擺線輪轉動，與針齒嚙合實現減速 制造工藝復雜，制造精度要求高 RV 減速器 一個行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器 行星齒輪減速器一級減速，擺線針輪減速機構二級減速 精度穩定，傳動比范圍大，傳動平穩，但加工工藝復雜，零件數量多 諧波減速器 波發生器、柔性齒輪、柔性軸承、剛性齒輪 依靠柔輪變形與鋼輪嚙合傳動 結構緊密，速比范圍大，工藝復雜，成本高 濾波減速器 輸出齒輪、雙聯齒輪、滾柱、固定齒輪、偏心軸 通過濾波花鍵機構濾去高次公轉波，輸出低頻傳動

16、 結構緊湊、傳動比大、制造要求低 來源：減速器的分類創新研究，國金證券研究所 少齒差減速器少齒差減速器傳動比范圍更廣，傳動比范圍更廣，相同尺寸下相同尺寸下額定輸出扭矩更高額定輸出扭矩更高。通過對當下各類減速器具體性能指標進行匯總可以看出，一般齒比減速如圓柱減速器、三環減速器整體傳動比不高，對應單位質量輸出的額定扭矩較??；而單級行星減速器可以通過多級傳動的方式來提升額定輸出扭矩；RV 和諧波減速器作為精密減速器的典型代表，其輸出扭矩較大，同時重量、體積更??；濾波減速器作為技術研究階段產品，雖然性能較優，但整體傳動效率仍然較低，未能大面積商用。圖表圖表3：各類減速器具體性能指標：各類減速器具體性能

17、指標范圍范圍 減速器名稱 圓柱齒輪減速器 單級行星減速器 雙級行星減速器 三環減速器 擺線針輪減速器 RV 減速器 諧波減速器 濾波減速器 傳動比 850 310 9-64 1199 29179 57161 50160 57-161 重量（Kg）1002230 0.418 0.522 44625 8.5134 2.566.4 0.27.04 1 額定輸出扭矩（Nm）20020900 4.5400 18800 25910520 1493900 584410 4.41236 190.0 回程間隙（arc min）12 15 1 1 3 傳動效率（%）9798 96 90 9296 90 8595

18、85 65 市場成熟度 成熟 成熟 成熟 推廣階段 成熟 成熟 成熟 研究階段 來源：減速器信息網，住友重工，中大力德，納博特斯克，哈默納科，濾波減速器的創新研究，國金證券研究所 1.2 少齒差減速器少齒差減速器的基本結構與傳動原理的基本結構與傳動原理 我們針對少齒差減速器中的精密行星減速器、擺線針輪減速器、RV 減速器、諧波減速器的基本構成和傳動原理進行了詳細的分析，便于投資者深刻了解各類少齒差減速器的特點。綜合來看，在常見傳動比 50 左右的減速器中，行星減速器輸出扭矩較小，但整體傳動效率較高，可以依托多級傳動的方式提升傳動比和增加額定輸-7-出功率；RV 減速器在額定工況下的輸出扭矩大，

19、代表其承載能力更強；相比之下，諧波減速器整機體積較小，傳動精度和傳動效率更高，但整體輸出扭矩不及 RV 減速器；濾波減速器雖然整體性能更優，但目前仍未全面推向市場。圖表圖表4：少齒差少齒差減速器特點對比減速器特點對比 減速器種類 輸出轉矩 整機體積 質量 傳動精度 傳動效率 行星 小 小 中 一般 高 擺線針輪 小 大 重 一般 較高 RV 大 中 中 較高 高 諧波 中 較小 較輕 高 較高 濾波 中 小 輕 較高 一般 來源：國金證券研究所 1.2.1 精密行星減速器精密行星減速器：小而精傳動裝置小而精傳動裝置，結構，結構緊湊緊湊 精密行星減速器精密行星減速器體積較小，主要由行星輪、太陽輪

20、和內齒圈組成。體積較小，主要由行星輪、太陽輪和內齒圈組成。其中，太陽輪的軸線位置固定，位于中心；行星輪的軸線變動，與太陽輪和外齒圈同時嚙合，圍繞太陽輪公轉的同時自轉。行星輪的支持構件叫行星架，當太陽輪受到外力轉動，與行星齒輪嚙合，最后通過行星架輸出減速。單級單級精密行星減速器結構精密行星減速器結構緊湊緊湊，傳動比在，傳動比在 10 以內。以內。行星減速器具有高剛性、高精度（單級可做到 1以內）、高傳動效率（單級在 97%98%）、高扭矩/體積比等特點，其多安裝在伺服電機上用來降低轉速，提升扭矩，匹配慣量。圖表圖表5：行星減速器結構示意圖：行星減速器結構示意圖 圖表圖表6：行星減速器傳動原理：行

21、星減速器傳動原理 來源：中大力德官網、國金證券研究所 來源：深圳維動自動化設備、國金證券研究所 考慮到單級減速器減速比限制，考慮到單級減速器減速比限制，驅動裝置中驅動裝置中可以采用兩級或多級傳動可以采用兩級或多級傳動來來增增大輸出扭矩大輸出扭矩。兩級行星減速器即包括兩級太陽輪、兩級行星輪、兩級行星架和內齒圈等部件。兩級傳動系統具有相同減速比，因此各級行星輪和太陽輪均可采用相同模數和齒數進行設計，使兩級行星輪可共用同一內齒圈，便于加工制造。-8-圖表圖表7：二級行星減速器結構示意圖：二級行星減速器結構示意圖 來源：高扭矩密度仿人機器人單元研究，國金證券研究所 1.2.2 擺線針輪減速器擺線針輪減

22、速器：擺線針齒嚙合擺線針齒嚙合，偏心傳動偏心傳動 擺線針輪擺線針輪減速器是采用少齒差行星式傳動原理及擺線針齒嚙合的傳動機械減速器是采用少齒差行星式傳動原理及擺線針齒嚙合的傳動機械。擺線針輪輸入部分由輸入軸和偏心套組成，偏心套由兩個互成 180的偏心部分組成，并用鍵與主動軸相聯。減速部分由行星擺線輪和針輪組成，兩個奇數擺線輪錯位 180安裝在偏心套上，與針齒嚙合傳動實現減速。輸出部分由輸出軸和柱銷組成。圖表圖表8：擺線針輪減速器結構示意圖：擺線針輪減速器結構示意圖 來源：機器人關節傳動用精密減速器研究進展，國金證券研究所 傳動原理：傳動原理：擺線針輪行星傳動時，當輸入軸旋轉時,通過偏心軸帶動擺線

23、輪 旋轉,由于偏心軸上的擺線輪與針齒嚙合限制，擺線輪旋轉時既繞自身軸線自轉，又繞輸入軸軸線公轉，然后借助 W 輸出機構，將擺線輪的低速自轉動通過銷軸，傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉速。圖表圖表9：擺線針輪減速器傳動原理：擺線針輪減速器傳動原理 來源：機器人關節傳動用精密減速器研究進展，國金證券研究所 -9-圖表圖表10：部分部分型號型號擺線針輪減速器擺線針輪減速器性能性能和和結構結構參數參數（參考減速比在（參考減速比在50左右）左右）型號 減速比 額定轉速下扭矩(Nm)結構尺寸/直徑 X 長度 質量（Kg）F4C-D15 59 226 124X94 5.2 F4CF-C15 59 225

24、137X75 6 CK 009 49 92 114X64.5 3.35 CK 026 51 298 149X80 6.87 直筒型-086 49 82 86X49.2 1 來源：新型輕質少齒差行星齒輪減速器的研制，國金證券研究所 注：F4C-D15 和 F4CF-C15、CK009 和 CK026、直筒型-086 分別為住友重工、韓國賽勁、哈工聯合精密傳動的相關減速器系列型號的縮寫 1.2.3 RV 減速器減速器：兩級傳動兩級傳動，結構復雜，結構復雜 RV 減速器與擺線針輪減速器同源，主要有擺線針輪和行星支架組成。減速器與擺線針輪減速器同源，主要有擺線針輪和行星支架組成。RV減速器是日本納博特

25、斯克最初為機器人關節手臂研發的，是在擺線針輪行星傳動基礎上發展起來的一種剛性齒輪減速器。其主要結構包括輸入軸、行星輪、曲柄軸、擺線輪、針齒輪和行星架。目前 RV 減速器多采用兩級擺線針輪減速機構，由第一級漸開線行星傳動和第二級擺線針輪行星傳動組成。輸入軸（中心軸）：RV 減速器輸入軸與電機通過聯軸器相連將輸入轉速傳遞到輸入軸的中心齒輪，在通過中心齒輪與行星輪的來相互嚙合，帶動行星輪自轉來完成動力的分配。行星輪：三個或兩個行星輪圍繞中心軸均勻分布，行星輪與中心軸共同組成了 RV 減速器的第一級傳動機構。曲柄軸：作為第一級和第二級的連接，通過花鍵結構與行星輪固定連接又與擺線輪通過滾動軸承相接觸，兩

26、端還通過軸承與左右行星架連接，其自轉時帶動擺線輪公轉，其公轉時帶動行星架自轉，保證了運動的輸入和輸出。擺線輪：兩個擺線輪偏心分布且之間有 180 度相位角。運動時擺線輪與針齒接觸嚙合產生扭矩，帶動曲柄軸公轉。針齒輪：針齒輪由針齒殼和針齒組成，40 個針齒均勻分布在針齒殼的中心圓上。針齒殼與機架固連。擺線輪，針齒為第二級減速傳動的機構。行星架：行星架分為輸出盤和壓蓋，作為減速器的輸出部件，兩者由螺栓固定連接，沒有相對運動，其由兩個主軸承約束著針齒殼內擺線輪等運動部件的移動。圖表圖表11：RV減速器結構示意圖減速器結構示意圖 來源：RV 減速器的結構分析及其疲勞壽命分析。國金證券研究所 -10-傳

27、動原理：傳動原理：采用行星架做輸出軸，針齒殼固定的方式采用行星架做輸出軸，針齒殼固定的方式傳動傳動。在傳動過程中，電機通過聯軸器與輸入軸相連，從而將電機輸入的轉速傳遞到行星齒輪機構，進行一級減速。然后曲柄軸會帶動 RV 齒輪做偏心轉動，當曲柄軸轉動一周，RV 齒輪就會沿與曲柄軸相反的方向轉動一個齒，并通過輸出軸輸出，從而實現大減速比輸出。圖表圖表12：RV減速器傳動原理減速器傳動原理 來源：納博特斯克產品手冊，國金證券研究所 相較相較傳統擺線針輪行星傳統擺線針輪行星減速器，減速器，RV 減速器減速器在縮小尺寸和重量在縮小尺寸和重量的的同時，同時，傳傳動比、承載能力更大，傳動效率更高，精度更高。

28、動比、承載能力更大，傳動效率更高，精度更高。根據測算，RV 減速器的傳動比可在 31 171 范圍內浮動，同時傳動效率可達 85%92%，具有較高的疲勞強度、剛度和壽命，回差精度穩定，不會隨著使用時間的延長而降低運動精度。圖表圖表13：RV減速器相較于擺線針輪減速器的特點減速器相較于擺線針輪減速器的特點 RV 減速器產品特點 具體內容 傳動比大 擺線針輪傳動作為少齒差傳動，傳動比較大；減速器由漸開線行星傳動與擺線針輪行星傳動組成，通過兩級減速，進一步增大了傳動比。承載能力大 承載能力大：多個行星輪與曲柄軸實現了功率分流，增加了減速器的承載能力；擺線輪與針齒同時接觸齒數多，嚙合副具有很大的承載能

29、力。扭轉剛度大 擺線與針齒屬于線接觸，且擺線與針齒多齒接觸，增加了嚙合副的接觸剛度。傳動效率高 各個構件均有滾動軸承支撐，各個構件間摩擦、磨損小，所以傳動效率高，傳動性能好，使用壽命長。傳動精度高 擺線齒廓與針輪多齒接觸，實現了誤差均化；通過擺線輪齒廓和傳動間隙的合理設計，能在低回差，能獲得高的傳動精度和小的回差。來源：RV 減速器研究現狀及展望，國金證券研究所 圖表圖表14：部分部分型號的型號的RV減速器性能和結構參數減速器性能和結構參數（參考減速比在（參考減速比在50左右）左右）型號 減速比 額定轉速下扭矩(Nm)結構尺寸（mm）/直徑 X長度 質量（Kg）RV-6E 53.5 58 12

30、2X53 1.0 RV-15 57 137 129.9X65 1.0 TS60-T 47 37 100X50 0.86 TS50-M 47 18 100X50 0.47 SRMV-20E 57 167 145X65 4.7 CRV-40E 57 412 190X76 9.3 來源：新型輕質少齒差行星齒輪減速器的研制，國金證券研究所 -11-注：RV-6E 和 RV-15、TS60-T 和 TS50-M、SMRV-20E、CRV-40E 分別為納博特斯克、SPINEA、珠海飛馬傳動、北京智同精密傳動相關減速器系列型號的縮寫 1.2.4 諧波減速器諧波減速器：柔輪變形，錯齒傳動柔輪變形，錯齒傳動

31、諧波減速器是基于柔輪的彈性變形原理的一種傳動機構，由柔輪、剛輪和諧波減速器是基于柔輪的彈性變形原理的一種傳動機構，由柔輪、剛輪和波發生器三個基本構件組成。波發生器三個基本構件組成。波發生器可以按照一定的變形規律，在運動過程中產生周期行變形波；柔輪是一個薄壁構建，前段是一個帶齒的圓環，由于柔輪的內壁半徑小于波形發生器的半徑，當波發生器裝入柔輪前段時，會使得柔輪的前段發生變形，使得柔輪和鋼輪接觸。剛輪是一個內側帶齒的結構，由于柔輪和剛輪存在齒數差，當波發生器轉動時，柔輪會和剛輪產生嚙合作用。圖表圖表15：諧波減速器主要結構示意圖：諧波減速器主要結構示意圖 來源：諧波減速器柔輪壽命預測及其影響參數分

32、析，國金證券研究所 傳動原理：利用電機帶動波發生器，柔輪輸出轉動，依靠錯齒傳動實現減傳動原理：利用電機帶動波發生器，柔輪輸出轉動，依靠錯齒傳動實現減速。速。以雙波凸輪傳動為例，柔輪比鋼輪的齒數少 2，在實際使用的過程中，會將波發生器作為輸入構件，剛輪固定，柔輪作為輸出。當波發生器轉動時，諧波減速器的齒輪處于嚙合和嚙出的狀態不斷轉換之間，波發生器每轉動半圈，柔輪會往反方向轉動一個齒，當波發生器完整轉動一圈時，柔輪會往反方向轉動兩個齒，從而達到減速作用。圖表圖表16：諧波減速器傳動原理：諧波減速器傳動原理示意圖示意圖 來源：哈默納科產品手冊，國金證券研究所 與傳統一般齒比減速器相比，諧波減速器具有

33、結構緊湊、體積小、質量輕、傳動比范圍大等特點。根據資料顯示，諧波減速器與具有相同傳動比的圓柱齒輪減速器相比，諧波齒輪減速器的零部件數量僅為圓柱齒輪減速器的 50%左右，體積和重量均僅為傳統齒輪減速器的 2/3 左右或更小。同時，諧波減速器在嚙合過程中，柔輪和剛輪的齒側間隙主要由波發生器的外輪廓尺寸，以及兩齒輪的齒形參數決定，因此傳動回差小，最小可為 0。-12-圖表圖表17：諧波諧波減速器相較于減速器相較于一般齒比一般齒比減速器減速器的特點的特點 諧波減速器產品特點 具體內容 結構緊湊、體積小、質量輕 與具有相同傳動比的圓柱齒輪減速器相比，諧波齒輪減速器的零部件數量僅為圓柱齒輪減速器的 50%

34、左右，體積和重量均僅為傳統齒輪減速器的 2/3 左右或更小。傳動比大 單級、雙級和復波諧波減速器傳動比范圍分別為 50300、300060000、200140000。承載能力大 諧波齒輪減速器在傳動過程中，具有多對齒共同參與承受載荷，在傳動系統的材料和傳動比相同的條件下，多個嚙合齒所受的力疊加到一起，使諧波傳動受載能力要大大超過傳統傳動系統，其傳遞的功率可高達幾十千瓦。齒隙可調 諧波齒輪減速器在嚙合過程中，柔輪和剛輪的齒側間隙主要由波發生器的外輪廓尺寸，以及兩齒輪的齒形參數決定，因此傳動回差小，最小可為 0。來源：諧波減速器研究現狀及問題研究，國金證券研究所 圖表圖表18：部分部分型號的諧波減

35、速器性能和結構參數型號的諧波減速器性能和結構參數（參考減速比在（參考減速比在50左右）左右）型號 減速比 額定轉速下扭矩(Nm)結構尺寸（mm）/直徑 X長度 質量（Kg）SHA-SG-20A 51 73（極限）136X79.3 2.0 FHA-17C 50 39（極限）128X78 2.5 LCS-32 50 72 139X60 1.0 LHS-30 50 72 135X42 1.0 XBS-100-A 50 110 135X53 1.0 XBHS-80-A 50 60 134X44 1.0 來源：新型輕質少齒差行星齒輪減速器的研制，國金證券研究所 注：SHA-SG-20A 和 FHA-17

36、C、LCS-32、XBS-100-A 和 XBHS-80-A 分別為哈默納科諧波、綠的諧波、中技克美諧波相關減速器系列型號的縮寫 1.2.5 濾波減速器濾波減速器：過濾過濾高次公轉波，輸出低頻傳動高次公轉波，輸出低頻傳動 濾波減速器由濾波減速器由偏心減速機構、濾波花鍵機構及三向止推軸承組成偏心減速機構、濾波花鍵機構及三向止推軸承組成。偏心減速機構由內齒輪、鋼球、偏心輪、滾動軸承組成；濾波花鍵機構由鋼球、偏心輪、圓柱齒輪和內齒輪組成。濾波減速器在諧波減速器基礎上省略了柔輪，采用剛性結構。圖表圖表19：濾波減速器結構示意圖：濾波減速器結構示意圖 來源：濾波減速器的創新研究、國金證券研究所 濾波減速

37、器的壽命是衡量其質量好壞的最直接根據。濾波減速器的壽命是衡量其質量好壞的最直接根據。目前而言諧波減速器的壽命已經超過 10000 小時，而濾波減速器根據濾波減速器結構可靠性-13-研究顯示，還存在齒輪故障、偏心軸故障和軸承故障，都會導致減速器的噪聲變大和影響壽命。圖表圖表20：當下濾波減速器：當下濾波減速器的主要問題的主要問題 來源：濾波減速器結構可靠性研究，國金證券研究所 2.關節關節設計角度設計角度看人形機器人看人形機器人減速器需求減速器需求 核心觀點：核心觀點：我們從當下人形驅動單元配置減速器的角度出發，發現除高傳動比的諧波減速器較廣泛的應用在剛性驅動單元和彈性驅動單元外，在準直驅驅動單

38、元中，配合自身高扭矩密度的電機，更傾向于用低傳動比的行星減速器，目前行星減速器已應用于四足機器人和一些小型仿人機器人中。我們結合 Tesla Bot 公布的人形機器人的身高及負載等參數，參考引用高扭矩密度仿人機器人驅動單元研究、國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述等文獻中相似參數產品的關節負載實驗，其測試結果表明末端負載10kg 的手臂關節輸出扭矩應30Nm，0.87m 的雙足關節輸出扭矩要求 505Nm。結合前文各類減速器額定輸出扭矩情況，我們認為精密行星減速器、諧波減速器以及 RV 減速器符合條件。2.1 從人形關節從人形關節驅動驅動單元單元看看，高高/低傳動比減速器低傳動比減速器均有應用均

39、有應用 鑒于人形機器人關節運動的特殊性，不同于當下市場簡單挪用工業機器人高傳動比諧波減速器或者 RV 減速器的觀點邏輯，我們通過分析當下人形機器人用關節驅動單元所采用的減速器情況。人形人形機器人的驅動單元機器人的驅動單元主要包括了主要包括了剛性驅動、彈性驅動剛性驅動、彈性驅動和和準直驅驅動準直驅驅動三種，三種，不同驅動單元配備減速器需求有所差異不同驅動單元配備減速器需求有所差異。根據文獻表示表示，人形機器人的驅動單元主要有剛性驅動單元、彈性驅動單元和準直驅驅動單元三種類型。減速器方面，根據配合的電機扭矩不同，大傳動比減速器和小傳動比減速器均可使用。剛性驅動單元一般采用高轉速、低扭矩電機配高傳動

40、比減速器，輸出扭矩大、運動精度高，但減速器較高的體積和重量導致驅動單元體積、重量大，可能無法滿足仿人機器人的小型化、輕量化需求。彈性驅動單元整體與剛性驅動單元一樣采用高傳動比減速器，與傳統剛性驅動單元的區別在于輸出端和負載之間采用彈性部件連接，使機器人關節柔順性得到改善。然而，彈性部件對高頻運動的響應性差，導致驅動單元系統帶寬低、動態性能差，無法應對實際工況的復雜快速變化。準直驅驅動單元大多采用高扭矩密度電機搭配低傳動比減速器，驅動單元在輸出較高扭矩的同時還具有重量輕、動態性能好等優勢，但運動精度不可避免地受到齒輪嚙合回差的影響。由于濾波減速器采用閉式傳動，在空間條件極度惡劣的情況下受到沖擊載

41、荷。主要的失效形式是齒面點蝕、磨損和輪齒折斷齒輪故障偏心軸在循環載荷的作用下，也會出現偏心軸表明損傷、偏心軸疲勞裂紋以及偏心軸疲勞斷裂偏心軸故障由于裝配、潤滑、腐蝕和過載等問題，會導致軸承疲勞失效、軸承膠合失效、軸承磨損失效以及保持架的磨損和燒傷軸承故障-14-圖表圖表21：三種驅動單元特性對比：三種驅動單元特性對比 驅動形式 示意圖 基本組成 優點 缺點 剛性驅動單元 高速低扭矩電機 高減速比減速器 輸出扭矩大 運動精度高 結構笨重 運動慣量大 彈性驅動單元 傳統驅動單元 彈性部件 柔順性好 結構復雜 系統帶寬低 準直驅驅動單元 高扭矩密度電機 低減速比減速器 扭矩密度大 動態性能好 精度稍

42、低 來源：高扭矩密度仿人機器人驅動單元研究，國金證券研究所 當下當下剛性驅動單元剛性驅動單元和彈性驅動單元多采用諧波減速器。和彈性驅動單元多采用諧波減速器。根據國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述，當下以傳統剛性驅動單元為關節模組的機器人產品中主要采用諧波減速器。當下剛性驅動單元整體設計方面已經較難有創新，預計未來更多研究集中在電機和減速器整體優化設計上。圖表圖表22：剛性驅動單元主要結構：剛性驅動單元主要結構 圖表圖表23：彈性驅動單元主要結構彈性驅動單元主要結構 來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述，國金證券研究所 來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述，國金證券研究所 準直驅驅動準直

43、驅驅動單元單元多采用精密行星減速器。多采用精密行星減速器。準直驅驅動器依靠驅動器電機開環力控，不依賴于附加力和力矩傳感器，就可以本體感知機器人外界的交互。其驅動單元最理想的是采用電機直接驅動，但受限于當前電機工藝和技術，電機直驅驅動器的扭矩密度不能滿足機器人應用需求，因此目前折中采用電機加低傳動比行星減速器方案。當下該種驅動單元已應用在四足機器人或小型雙足機器人中。-15-圖表圖表24：準直驅驅動單元主要結構：準直驅驅動單元主要結構 來源：國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述，國金證券研究所 2.2 從機器人關節設計看待減速器要求從機器人關節設計看待減速器要求 人形機器人減速器選擇應滿足兼具人形

44、機器人減速器選擇應滿足兼具輕小化輕小化、較高額定輸出、較高額定輸出扭矩的要求。扭矩的要求。根據高扭矩仿人機器人驅動單元研究，輸出扭矩高的驅動單元往往外形尺寸更大，但在面向多自由度、小體積仿人機器人應用時會導致關節龐大笨重，嚴重影響機器人的運動性能；而較小體積的驅動單元其扭矩密度較小，會導致人形機器人無法勝任負載需求較高的任務，從而限制機器人應用場景。由驅動單元的情況可以看出對減速器選擇上應兼顧輸出扭矩高的同時質量和尺寸更小的要求。圖表圖表25：小體積驅動單元的額定扭矩較低小體積驅動單元的額定扭矩較低 參數 小體積驅動單元 大體積驅動單元 AI T-motor Kola bear RMD-X8S

45、2 額定扭矩(Nm)6.3 9 16.8 30 質量（kg）0.605 0.485 0.685 0.9 扭矩密度（Nm/kg）10.41 18.56 24.53 33.33 外 徑x厚 度（mm）98x45 98x38.5 113x49.7 98x58 來源：高扭矩仿人機器人驅動單元研究，國金證券研究所 我們嘗試通過分析人形機器人在運動或者負載過程中其對關節扭矩密度的要求進行篩選。結合 Tesla Bot 公布的參數要求（身高 1.72m，重量 57kg，負載 20kg，行走速度 8km/h），通過匯總當下國內針對仿人機器人的研究，找到參數相仿的機械手臂關節以及雙足關節進行分析，可進一步挑選可

46、應用在人形機器人關節中的減速器。-16-圖表圖表26：Tesla Bot的參數展示的參數展示 來源：Tesla AI Day，國金證券研究所 10kg 末端負載的仿人機械臂要求其減速器最大輸出扭矩不低于末端負載的仿人機械臂要求其減速器最大輸出扭矩不低于 30Nm。人形機械手臂一般要求其擁有搬運貨物和協助操作工完成裝配等任務的功能，根據仿人機械臂的結構設計，以浙江大學團隊設計的末端負載為 10kg 的仿人機械臂為例，樣機的外形尺寸為 88.5mmx35mm，總重量為 0.834kg，其需要做往復擺臂運動，仿真后獲得單個運動周期內最大扭矩為 25.64Nm，考慮到冗余設計，減速器最大輸出扭矩應不低

47、于 30Nm。圖表圖表27：某某仿人機械臂示意圖仿人機械臂示意圖 圖表圖表28：機械臂關節輸出扭矩機械臂關節輸出扭矩 來源：高扭矩密度仿人機器人驅動單元研究，國金證券研究所 來源：高扭矩密度仿人機器人驅動單元研究，國金證券研究所 人形機器人腿部結構和運動體系復雜，需要設計多個自由度，因此對減速人形機器人腿部結構和運動體系復雜，需要設計多個自由度，因此對減速器數量和性能要求更大。器數量和性能要求更大。人形機器人是一個非常復雜的運動體系，需要做到平衡和靈活運動，因此在其腿部結構設計上的運動平衡和控制尤為重要。根據 Tesla Bot 公布信息，其腿部一共配有 12 個自由度，結合相關文獻顯示，廣東

48、工業大學團隊設計的一款機器人中其腿部也包含 12 個自由度，分別為髖關節 3 個自由度，包含偏航、翻轉、俯仰關節；膝關節 1 個自由度，包含一個俯仰關節；踝關節 2 個自由度，包含俯仰、翻轉關節。-17-圖表圖表29：Tesla Bot硬件配置要求硬件配置要求 圖表圖表30：某：某仿人仿人機器人腿部自由度配置圖機器人腿部自由度配置圖 來源：Tesla AI Day，國金證券研究所 來源：基于準力矩電機驅動的仿人機器人系統設計，國金證券研究所 在與人體比例相仿的腿部環節，要求關節輸出扭矩至少保證在與人體比例相仿的腿部環節，要求關節輸出扭矩至少保證 505Nm 左左右。右。常見的仿人機器人下半身質

49、心通常在膝關節或膝關節略高一點的位置，因此，低功耗、高效率的腿部設計應盡可能提高質心高度，提高大腿質量占比。根據基于準力矩電機驅動的仿人機器人系統設計所列指數，其設計的產品腿部長度為 875mm，胯度 348mm，側寬 183mm，大腿長300mm，小腿長 350mm，總體與人體比例相仿。測試得到腿部關節輸出扭矩至少要保證 505Nm 左右。圖表圖表31：某仿人機器人下半身整體結構與尺寸：某仿人機器人下半身整體結構與尺寸 圖表圖表32：機器人各關節活動范圍與峰值扭矩：機器人各關節活動范圍與峰值扭矩 關節 轉動范圍 關節扭矩（Nm）髖關節 Y 軸-50,+50 18 髖關節 X 軸-30,+60

50、 54 膝關節 Z 軸 0,125 54 踝關節 Z 軸-60,+60 54 踝關節 X 軸-30,+30 18 來源：基于準力矩電機驅動的仿人機器人系統設計，國金證券研究所 來源：基于準力矩電機驅動的仿人機器人系統設計，國金證券研究所 針對人形機器人關節設計，我們認為用于人形機器人的減速器應具備質量輕、結構尺寸較小、有一定輸出能力、傳動精度穩定的特點：-18-圖表圖表33：機器人關節設計對減速器的要求機器人關節設計對減速器的要求 關鍵要素 具體要求 重量 選用輕質材料，確保整機質量較低，建議 3kg以內。尺寸大小 受限于關節處空間大小，要求減速器的結構緊湊，建議長度總體尺寸100mm，直徑尺

51、寸100mm。輸出扭矩 在確保體積和重量的前提下，機器人本身關節負載要求較高，人形機器人關節輸出扭矩應至少滿足 30Nm以上。傳動精度 為了能夠準確定位機器人的姿態與位置，所以對傳動精度有著較高的要求，一般需要傳動誤差10。來源：基于準力矩電機驅動的仿人機器人系統設計，高扭矩密度仿人機器人驅動單元研究，國金證券研究所 結合機器人關節對于結合機器人關節對于重量、尺寸以及輸出扭矩重量、尺寸以及輸出扭矩的的較高較高要求，要求，精密行星減速精密行星減速器、器、RV 減速器、諧波減速器減速器、諧波減速器有望率先用有望率先用于機器人關節于機器人關節。圓柱減速器、三環減速器以及擺線針輪減速器即使將重量、體積

52、等參數做到很小，但對于額定輸出功率將很難滿足要求；低傳動比的行星減速器可以通過多級傳動的方式來提升額定輸出扭矩；濾波減速器雖然性能較優，但由于還處于技術研發階段，未能大面積商用。因此，從當下人形機器人關節設計的角度來看，行星減速器、諧波減速器以及 RV 減速器有望率先使用。3.人形機器人趨勢下，國產減速器廠商有望受益人形機器人趨勢下，國產減速器廠商有望受益 核心觀點：核心觀點：人形機器人用減速器市場，我們判斷行星減速器、諧波減速器以及 RV 減速器有望率先受益，以 Tesla Bot人形機器人為例，我們根據其各關節自由度情況，假設其單臺機器人關節處所用行星減速器/諧波減速器/RV 減速器用量分

53、別為 25/20/3 個左右，則在樂觀假設下，100 萬臺 Tesla Bot 人形機器人有望實現 275 億市場規模。精密減速器作為技術密集型行業，其包括材料、加工工藝、加工設備等方面存在較高技術壁壘，先進入者具備先發優勢。因此當下精密減速器市場仍由德日品牌主導。其中，以哈默納科為主導的諧波減速器市場有望進一步向輕量化、電機一體化方向發展；以納博特斯克為主導的 RV 減速器市場國產替代趨勢正在加速。3.1 人形機器人減速器人形機器人減速器賽道為百億賽道為百億級市場級市場規模規模 人形機器人人形機器人用用減速器的市場減速器的市場有望在有望在 200 億億左右左右。鑒于目前全球工業機器人的銷量為

54、 48.7 萬，假設以 Tesla Bot 為首的人形機器人在實現規?；慨a后，假定在樂觀/中性/悲觀情況下，未來 Tesla Bot 產量可以達到100/50/20 萬臺。減速器數量假設：減速器數量假設：考慮到諧波減速器或精密行星減速器自身結構更加緊湊，較大可能運用在人形機器人小空間關節處，根據 Tesla Bot 公布的手臂關節12 個自由度，腿部關節 12 個自由度，膝蓋 2 個自由度，每個驅動關節需要配備一個減速器，則假設人形機器人在頸部、手臂和腿部的關節使用到行星減速器或諧波減速器分別為 20-25 臺左右；根據公開參數，人形機器人軀干環節 2-4 個自由度，考慮到 RV 減速器整體

55、承載能力更優，較大可能使用在腰部等大關節處，預計使用 2-4 臺。本次空間測算中，我們假設單臺人形機器人行星減速器/諧波減速器/RV 減速器用量分別為 25/20/5 臺。-19-減速器價格假設：減速器價格假設：考慮到機器人關節對于精度的要求，參考市場各家產品價格，我們假定采取的行星減速器價格在 200-300 元左右，RV 和諧波減速器價格分別為 5000、1500 元左右。預計伴隨著人形機器人的需求上升，產能持續擴張，同時隨著技術的成熟，成本端有望下降。因此在 Tesla Bot 年產量 100/50/20 萬臺的情況下，人形機器人用減速器的市場有望分別實現 275/212/123 億元。

56、圖表圖表34：人形機器人人形機器人減速器減速器市場空間市場空間測算測算 樂觀樂觀預計預計 中性預計中性預計 悲觀預計悲觀預計 Tesla Bot 產量（萬臺）100 50 20 單臺 Bot行星減速器用量（個）25 行星減速器平均單價（元）200 250 300 行星減速器市場規模（億元）50 31 15 單臺 Bot RV 減速器用量（個）3 RV 減速器平均單價（元）5000 5500 6000 RV 減速器市場規模（億元）75 52 27 單臺 Bot 諧波減速器用量（個）20 諧波減速器平均單價（元）1000 1250 1500 諧波減速器市場規模（億元）150 129 81 人形機器

57、人用減速器市場規模（億元）275 212 123 來源：國金證券研究所 3.2 行星減速器：行星減速器：市場集中，國產替代空間廣闊市場集中，國產替代空間廣闊 精密精密行星減速器行星減速器整體整體行業進入壁壘較高，行業進入壁壘較高，產品結構復雜，制造安裝難度較產品結構復雜，制造安裝難度較大大。精密行星減速機制造是以滲碳鋼（20CrMnTi）為主要材料，產品具有結構緊湊，回程空隙小、精度較高、驅動功率高，耗能低，減速規劃廣、輸出扭矩大、運用壽命長等特點，但是作為高精密產品，產品安裝難度較大，研發周期長，對企業的資金、人才、技術等要求高，在生產時對企業的工藝、品控等要求高，綜合來看行業進入壁壘高。圖

58、表圖表35：精密行星減速器特點及主要壁壘精密行星減速器特點及主要壁壘 來源：國金證券研究所 在全球范圍內，精密行星減速機市場主要被少數幾家企業所占據，德國企業 處 于 領 先 地 位，如 德 國 紐 卡 特（Neugart）、德 國 威 騰 斯 坦（WITTENSTEIN AG）、德國賽威傳動（SEW Eurodrive）等，其他競爭力較強的還有日本企業，例如日本住友、日本電產等。行星減速器行星減速器伴隨下游市場需求不斷釋放，整體消費量伴隨下游市場需求不斷釋放，整體消費量呈增長態勢呈增長態勢。根據2021-2025 年精密行星減速機標桿企業及競爭對手專項調研報告顯示，2020 年全球精密行星減

59、速機行業銷量受疫情影響有所下滑，在 365 萬臺左右，市場規模 7.5 億美元。伴隨全球經濟穩定復蘇，以及市場需求釋放，結構緊湊、空間回程小、精度高驅動功率高、耗能低、輸出扭矩大運用壽命長產品特點結構相對復雜，制造安裝難度較大研發周期長，對資金、人才、技術要求高產品工藝、品控要求高行業壁壘-20-全球精密行星減速機市場規模有望進一步擴大，根據調研報告顯示，預計2025 年將達到 9.2 億美元，屆時銷量也將達到 500 萬臺以上。圖表圖表36：全球行星減速器銷量及市場規模情況：全球行星減速器銷量及市場規模情況 來源：2021-2025 年精密行星減速機標桿企業及競爭對手專項調研報告，國金證券研

60、究所 3.3 諧波減速器：諧波減速器：厚積薄發，國產替代厚積薄發，國產替代進行時進行時 3.3.1 產業化壁壘：柔輪產業化壁壘：柔輪技術是關鍵技術是關鍵 總體來看總體來看：諧波減速器技術壁壘較高，在基礎材料、設計、加工工藝、加工設備等方面均具有較強護城河，諧波減速器作為技術密集型行業，先進入者依靠其工藝技術和加工經驗等具備先發優勢。柔輪是諧波減速器關鍵部件，在諧波減速器運動中不斷變形，容易發生疲勞斷裂。因此提升柔輪精度、保持壽命已然成為柔輪設計和熱處理工藝最為關鍵的目標，其原材料、齒輪齒形設計以及熱處理工藝都會對其性能產生影響。圖表圖表37：諧波減速器生產流程及所需設備諧波減速器生產流程及所需

61、設備 來源：綠的諧波招股說明書，國金證券研究所 疲勞斷裂作為柔輪主要失效形式，疲勞斷裂作為柔輪主要失效形式，決定了諧波減速器的使用壽命。決定了諧波減速器的使用壽命。在諧波減速器運轉過程中，柔輪作為一個薄壁殼體，受波發生器和外部載荷的雙重作用，處于循環彈性變形的狀態，既承受彎曲應力，又承受扭轉應力，很容易發生疲勞失效，從而直接影響諧波減速器的使用壽命。根據諧波減速器柔輪疲勞斷裂失效分析表示，傳動過程中應力較容易集中在筒部和膜片部位，從而發生失效。0.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0010020030040050060020202025銷量（萬臺）市場規模（億美元）

62、-21-圖表圖表38：諧波減速器諧波減速器柔輪失效柔輪失效主要主要形式形式 圖表圖表39：柔輪：柔輪失效易發生在應力分布較大的區域失效易發生在應力分布較大的區域 來源：諧波減速器柔輪疲勞斷裂失效分析，國金證券研究所 來源：機器人諧波減速器帽型柔輪疲勞分析與優化，國金證券研究所 柔輪材料的選擇和熱處理工藝尤為重要。柔輪材料的選擇和熱處理工藝尤為重要。國內外柔輪材料較多使用 40Cr材料，但晶粒和鐵氧體相的不合理會導致局部微裂紋和尺寸精度的變化，所以材料方面，選擇的材料要求原始坯料的純度較高，包含的雜質和非金屬夾雜物水平較低。同時，在熱處理工藝上，針對柔輪的薄壁變形部位的熱處理產線需要定制化，保證

63、材料的結構組織一致和晶粒度的合理。以日本哈默納科的專用材料涵蓋二十余種金屬粉末，具備特定的粒度和配比，未申請專利的情況下，就形成了產品高性能的護城河。圖表圖表40：柔輪材料晶粒不均勻會造成局部微裂紋以及失效：柔輪材料晶粒不均勻會造成局部微裂紋以及失效 來源：諧波減速器特殊鋼材質柔輪的組織和力學性能分析，國金證券研究所 柔輪柔輪的齒形不同也會直接決定齒輪的傳動性能的齒形不同也會直接決定齒輪的傳動性能。柔輪可分為端面、徑向等多種，齒形作為齒輪最核心的部分，直接決定著齒輪的傳動性能。目前諧波減速器中柔輪最常用的是擺線齒形，完美的繼承了圓弧形齒廓的優點，嚙合性良好，承載能力強，傳動精度高等特點。各家公

64、司在擺線的基礎上開發了不同的齒形，例如哈默納科的 IH 齒形、綠的諧波的 P齒形以及來福諧波的 齒形。相比傳動漸開線齒形，IH 齒形有效增加柔輪齒槽的齒厚比，顯著增加嚙合齒數至總齒數的 30%。齒底應力松弛使得柔輪的疲勞極限得到了極大的改善。同時嚙合的齒數的顯著增加也使扭轉剛度提高了約 2 倍。-22-圖表圖表41：三：三家廠商設計家廠商設計齒形對比齒形對比 齒形名稱 齒形圖片 特點 IH齒形（哈默納科）在空載條件下基本實現了連續接觸，突破了傳統齒形只有在負載條件下才能實現多齒嚙合的連續接觸的狀況。相較于漸開線齒形，在相同效率的情況下，嚙合齒數翻倍，齒根圓角半徑增大，扭轉剛度和抗疲勞程度翻倍。

65、P 齒形（綠的諧波）P 齒形的齒高較低，能承載更大的轉矩；齒寬較大，降低了齒根斷裂的風險；柔輪變形量較小，柔輪的疲勞壽命得到提高；20%30%的齒同時參與嚙合，齒面比壓較小。齒形（來福諧波）壽命提高超過 30%，轉矩容量提升超過 30%，傳動的平穩性得到顯著提高 來源：諧波減速器研究現狀及問題研究，國金證券研究所 齒形的復雜齒形的復雜造就加工工藝和加工設備上壁壘造就加工工藝和加工設備上壁壘。傳統的擺線齒形可以使用帶直邊切削刃的插刀進行加工，目前大部分的廠商，例如哈默納科、同川科技、來福諧波等，采用特殊的刀具機加工齒形，而綠的諧波則采用線切割的方式加工齒形，兩種加工方式各有優劣。同時加工設備方面

66、，當下高精度的加工設備需要從日、德等國家進口，對于廠商而言，設備價格高，初期投入大，還可能面臨其他國家的出口管控。在設備成本上，領先廠商也與新進入的廠商拉開了差距。圖表圖表42：機加工與線切割工藝對比機加工與線切割工藝對比 加工工藝 數控機床加工 線切割 加工速度(mm/min)1015 110 加工精度（mm）0.0050.1 0.0050.01 表面粗糙度（m）35 0.631.25 加工形狀 較復雜 復雜 加工工具 刀具 鉬絲等 來源：TC4 鈦合金電火花線切割加工技術研究，國金證券研究所 3.3.2 市場市場格局：格局：厚積薄發，國產替代進行時厚積薄發，國產替代進行時 當下當下國內諧波

67、減速器市場國內諧波減速器市場雖仍雖仍由日系主導由日系主導，但內資品牌市場份額逐步提升，但內資品牌市場份額逐步提升，國產期待趨勢明顯。國產期待趨勢明顯。國內諧波齒輪傳動技術發展相對較晚，內資綠的諧波率先在國內實現了諧波減速器的產業化和規?；?。當前國內諧波減速器市場已涌現如來福、大族等優質廠商，內資品牌市場份額正在逐步提升。根據華經產業研究院統計，2021 年哈默納科/日本新寶的市占率已降低至 35.5%/7.4%，而 綠 的 諧 波/來 福 諧 波/大 族 傳 動 的 市 占 率 提 升 至 24.7%/7.7%/4.5%，綠的諧波在全球市場上的占有率也達到了 7%左右。-23-圖表圖表43：2

68、020年國內諧波減速器市場競爭格局年國內諧波減速器市場競爭格局 圖表圖表44：2021年國內諧波減速器市場競爭格局年國內諧波減速器市場競爭格局 來源：華經產業研究院、國金證券研究所 來源：華經產業研究院、國金證券研究所 內資內資企業加投產能，有望企業加投產能，有望突破突破市場份額。市場份額。資金實力較強的日系精密減速器廠商在國內擴產策略保持溫和，相比之下，內資品牌整體擴產意愿更強。以內資龍頭綠的諧波為例，2020 年上市前產能僅為 9 萬臺/年，根據公司公告披露，截至 2021 年年底，公司產能為 30 萬臺/年，最終產能計劃為 50 萬臺/年。內資品牌紛紛加投諧波減速器，有望加速滲透下游市場

69、，提高滲透率。圖表圖表45：內資諧波減速器產能建設情況內資諧波減速器產能建設情況 公司名稱公司名稱 發展情況發展情況 技術優勢技術優勢 產能產能建設建設 綠的諧波 2011 年開始研發，成功打破國際品牌在中國市場的壟斷地位，成為國內諧波減速器龍頭企業，并實現批量出口 2019 年推出基于三次諧波技術的 Y系列減速器。將諧波減速器的絕對定位精度提高了一個數量級，在國際上處于領先地位 截至 2021 年底，年產能 30 萬臺；最終產能計劃年產能達 50 萬臺以上 來福諧波 受益于軸承的技術沉淀，來福從2014 年開始推出多款技術精益的諧波減速器。公司通過與國內本體企業共同開發，走差異化競爭路線。目

70、前主推的 LHT 和 LSS 系列產品，產品定位是替代進口產品，產品在外部尺寸和鏈接方式跟進口產品保持一致，可實現完美替換 通過原材料改進和齒型設計優化，使諧波減速器的啟動力矩、低溫升等方面均達到世界領先水平，啟動力矩相比目前市場流通產品下降 50%；而新齒型持續進步讓產品在振動和噪音方面得到巨大的改善 年產能 24萬臺 同川科技 漢宇集團控股子公司，2012 年成立，2017 年第一臺高端 3D 共軛雙圓弧齒形的精密諧波減速機下線；2018 年產品進行前期市場驗證，2019 年與客戶進行聯合測試；2021年實現超過萬套產品出貨量 諧波減速器產品在精度保持壽命和振動一致性等方面具有技術競爭優勢

71、 年產能 10 萬臺 中大力德 2014 年 RV 減速器取得重大突破，2018 年實現批量供貨，2020 年諧波減速器實現小批量生產。目前位于國內工業機器人 RV 減速器第一梯隊 諧波減速器產品總體達到國內領先水平，主要技術性能指標與國際主流諧波減速器基本持平 減速器總產能約為每年 10 萬臺，包含行星減速器、RV 減速器和諧波減速器 大族傳動 大族激光旗下子公司，2016 年開始引進加工檢測設備，成立工業機器人工程實驗室，生產車間全線引進世界頂級的加工設備 已自主研發生產 11 個產品系列，300 余款諧波減速器，并全新升級到高扭矩系列，提升了產品精度、使用壽命，減小了振動噪音，性能更加穩

72、定可靠 前道設備月產量 6000-6500 臺，今年預計 6 萬臺的年產能，后道設備10 萬臺的產能布局 國茂股份 2021 年成立控股子公司國茂精密傳動，主營包括諧波減速器，RV 減速器等精密減速器。國茂嘗試從通用減速器向精密諧波減速器拓展，力爭成為國內諧波減速器第一梯隊 精密減速器產品有望依托通用減速機領域規?；a經驗和強大的營銷能力，從人力、資金、銷售渠道等多方位給予國茂精密支持，助力其快速發展 目前已具備 2500 臺月產能，計劃擴產至年產能 10萬臺 37.0%21.0%9.0%6.1%4.7%4.1%18.1%哈默納科綠的諧波新寶來福福德大族其他35.5%24.7%7.4%7.7

73、%4.2%4.5%16.0%哈默納科綠的諧波新寶來福福德大族其他-24-來源：各公司公告，各公司年報，國金證券研究所 國產企業技術不斷提升，設備投入不斷加大，產品性能提升。國產企業技術不斷提升，設備投入不斷加大，產品性能提升。國內企業以綠的諧波為代表，經過多年的技術創新和研發積累，自主研發了“P 齒形”，與國外主流齒形技術路線實現差異化，并大幅提升了諧波減速器的輸出效率和承載扭矩?？梢钥闯鰢鴥韧馔吞栔C波減速器性能指標上已無明顯差異。圖表圖表46：國內外同型號諧波減速器性能對比國內外同型號諧波減速器性能對比 性能指標 綠的諧波（LHS-32)來福(LHT-32)鈞興(KSHG-32)HD(CS

74、G-32)減速比 30-160 50-160 50-160 30-160 齒隙精度 1 arcmin 1 arcmin 1 arcmin 1 arcmin 傳動精度 1 arcmin 1 arcmin 1 arcmin 1 arcmin 額定扭矩 51-130 99-178 95-170 99-178 效率 80%80%80%80%噪聲 75 dB 75 dB 75 dB 75 dB 重量 2.5 3.15 3.15 3.2 來源：哈默納科、綠的諧波、來福諧波官網，國金證券研究所 3.3.3 他山之石：他山之石：從從哈默納科哈默納科看看未來未來諧波減速器發展諧波減速器發展趨勢趨勢 日系龍頭日系

75、龍頭哈默納科哈默納科為諧波行業絕對領導者為諧波行業絕對領導者。追本溯源，第一臺諧波減速器由美國率先試制成功，1965 年由日本長谷川齒輪公司生產了諧波齒輪減速器。在逐步完成諧波產品的系列化和標準化后，日本在全球諧波減速器市場占據絕對市場份額。1970 年長谷川齒輪與美國 USM 合資成立哈默納科，專注于諧波減速器的生產和銷售，當下哈默納科已經成為諧波行業的絕對領導者。圖表圖表47：諧波減速器龍頭哈默納科的發展歷程諧波減速器龍頭哈默納科的發展歷程 來源：哈默納科官網，國金證券研究所 哈默納科目前主營精密減速器和機電一體化兩個板塊。哈默納科目前主營精密減速器和機電一體化兩個板塊。其中，精密減速機包

76、括諧波減速器、減速器組件和行星減速器三部分，機電一體化業務包括執行器和控制器。2021 年，哈默納科的精密減速機業務占比超過 80%，其中諧波減速機業務占比超過 60%。-25-圖表圖表48：2021年哈默納科各類產品收入占比年哈默納科各類產品收入占比 來源：2021 年哈默納科年報，國金證券研究所 公司業績短期受外部因素影響，預計隨著制造業復蘇，公司有望恢復至正公司業績短期受外部因素影響，預計隨著制造業復蘇，公司有望恢復至正常狀態常狀態?；仡櫣窘迥陿I績影響因素：2017 年工業自動化和機器人等行業快速發展帶動下游需求提升，哈默納科的營收同比提升 80.7%。2019-2020 年中美貿易

77、戰、疫情和工業機器人行業收縮使得公司生產進入調整期，對公司的業績產生了較大的影響，2019 年其營收同比降低 44.7%，2020 年公司營收水平與 2019 年相當，只有 370 億日元左右。2021 年全球新冠疫情減弱，制造業復工，設備投資增加，哈默納科的營收快速增長，同比提升 54%，同時凈利潤逐漸恢復到正常狀態，達到 66.4 億日元，折合人民幣 3.27 億元。圖表圖表49：哈默納科近年哈默納科近年營業收入營業收入情況情況 圖表圖表50：哈默納科近年歸母凈利潤情況哈默納科近年歸母凈利潤情況 來源：哈默納科公司年報，國金證券研究所 來源：哈默納科公司年報，國金證券研究所 哈默納科的精密

78、減速器業務和機電一體化兩達業務板塊占比長期保持較穩定占比，分別為 80%、20%左右?？刂破?.0%控制器14.70%行星減速器9.1%諧波傳動組件12.3%諧波減速器62.9%機電一體化15.7%精密減速器84.3%-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%01020304050607080201620172018201920202021營業收入（十億日元）YOY（%）-50%0%50%100%150%200%250%(5.0)0.05.010.015.020.025.0201620172018201920202021歸母凈利潤（十億日元）YOY（%）-26-圖表圖表51：

79、哈默納科業務結構基本保持穩定哈默納科業務結構基本保持穩定 來源：哈默納科公司財報，國金證券研究所 哈默納科打造機電一體化有望開拓整體運動控制市場。哈默納科打造機電一體化有望開拓整體運動控制市場。2021 年機電一體化已經營收占比 17.3%，哈默納科早在 1977 年便開始生產銷售機電一體化產品，通過對精密減速器、伺服驅動器、伺服控制器的部署。公司為了進一步縮小減速器的尺寸，將精密減速器、電機及驅動器、傳感器組成一個基本的傳動單元，從而實現對關節體積的縮小，我們認為諧波減速器機電一體化有望打開整體運動控制市場。圖表圖表52：機電一體化協同整體運動控制：機電一體化協同整體運動控制 來源：哈默納科

80、公司介紹，國金證券研究所 哈默納科哈默納科諧波減速器產品持續迭代進化，諧波減速器產品持續迭代進化，向高精度向高精度、高轉矩容量、小型化、高轉矩容量、小型化和輕量化發展。和輕量化發展。哈默納科于 1988 年推出的 CSS 系列產品首次使用公司研發的 IH 齒形，產品剛性、強度、壽命比 傳統漸開線齒輪提升 2 倍以上。1991 年推出的 CSF 系列軸向長度縮短 50%，厚度縮減 40%，最大轉矩提升 2 倍。1999 年推出的 CSG 系列首次將產品壽命從 7000 小時提升至 100000 小時，最大轉矩在 CSF 系列基礎上再次提升 30%。：2011 年推出的 CSD 系列厚度縮小 30

81、%50%，目前 CSG 和 CSF 系列產品的重量已 輕 30%。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20172018201920202021減速器機電一體化-27-圖表圖表53：哈默納科持續進行哈默納科持續進行產品迭代產品迭代，向輕量化，小體積發展，向輕量化，小體積發展 來源：哈默納科產品手冊，國金證券研究所 哈默納科哈默納科把握下游多個應用把握下游多個應用風口風口，機器人板塊為公司諧波減速器主要應用機器人板塊為公司諧波減速器主要應用領域領域。哈默納科產品下游應用廣泛，其諧波減速器從最初的機床行業逐步拓展到工業機器人、半導體、面板、醫療和航空航天等多個領域。其中

82、，下游行工業機器人占比超過 50%，半導體設備占比達到 15%左右。圖表圖表54：2021年年哈默納科產品哈默納科產品各下游行業應用占比各下游行業應用占比 來源：哈默納科官網，國金證券研究所 哈默納科哈默納科的的增長動力增長動力多樣多樣，不斷拓寬下游應用領域拉動公司業績提升不斷拓寬下游應用領域拉動公司業績提升。在過去的五十年間，哈默納科雖然不斷遭受金融危機和動蕩的國際局勢，但是伴隨著工程機械、工業機器人、半導體制造裝置、顯示器、醫療器械和航天航空的等下游領域的逐步出現與放量，公司整體的銷售額保持一個上升趨勢，其中 2021 年公司銷售額達 570 億日元，同比增長 54%。工業機器人半導體制造

83、設備FHD制造設備電機制造商的齒輪箱金屬工作機械光學機器測量試驗機印刷機物料搬運與運輸設備車載其他-28-圖表圖表55：哈默納科增長動力哈默納科增長動力多樣，銷售額不斷上升多樣，銷售額不斷上升 來源：哈默納科年報，國金證券研究所 哈默納科全球布局，產品供應覆蓋全球。哈默納科全球布局，產品供應覆蓋全球。哈默納科在亞日美歐“四極”體系的確立，基本保證了產品的全球供應。目前，哈默納科的總部設立在東京都品川區，在日本本土，北美，歐洲都設有自己的研發、生產和銷售中 心。其中日本國內以及東南亞市場由本土公司主要負責；中國市場主要由哈默納科（上海）商貿有限公司負責提供銷售和技術服務；歐洲、非洲、南亞、南亞、

84、南美市場由德國子公司 Harmonic Drive SE 負責；北美市場由美國子公司 Harmonic Drive L.L.C.負責。圖表圖表56：哈默納科全球“四極”體系基本實現全球減速機供應全覆蓋：哈默納科全球“四極”體系基本實現全球減速機供應全覆蓋 來源：哈默納科官網，國金證券研究所 哈默納科哈默納科日本日本工廠工廠擴張擴張 7 萬臺萬臺月月產能產能，應對下游需求，應對下游需求。公司諧波減速器由穗高、有明工廠，美國 Peabody 工廠以及德國 Limberg 工廠負責生產。公司產品可以覆蓋美國、歐洲、中國市場，并且在日本、美國、德國、中國、韓國共設 11 家子公司，為全球各地的客戶提供

85、銷售和服務。截至2022 年 3 月，哈默納科已經實現每月 18.5 萬臺的產能，根據公司公告，2022 年 3 月至 8 月產線會依次搬入，預計產能增加 70000 臺/月，其中生產機 40000 臺/月，車載 30000 臺/月。按照有明工廠擴建的進度，預計2022 年 9 月達到每月 25.5 萬臺的產能。-29-圖表圖表57：哈默納科的現有月產能及擴張計劃哈默納科的現有月產能及擴張計劃（單位：臺）（單位：臺）工廠名稱 2018 年 3 月 2022 年 3 月 2022 年 9 月 日本 Hotaka 穗高工廠 56000 90000 90000 Ariake 有明工廠 10000 6

86、0000 60000 30000 40000 德國 Harmonic Drive SE 10000 27000 27000 美國 Harmonic Drivge L.L.C.3000 8000 8000 合計（不含車載）79000 125000 165000 合計 79000 185000 255000 來源：哈默納科公告，國金證券研究所 參考哈默納科發展路徑，為國內諧波減速器發展提供了以下思路：技術為先，技術為先，質量為王質量為王。諧波減速器在材料、加工、設計等方面技術壁壘高，這方面本身需要大量的資金投入去提升技術和購置設備。由于齒形和結構設計的專利較高，廠商往往需要投入大量的精力繞開專利，

87、設計出性能相當的產品。高質量的產品才能獲得下游客戶的認可，形成品牌效應，得到與更多客戶的合作的機會。諧波減速器作為諧波減速器作為高價值占比零部件，試機驗證周期高價值占比零部件，試機驗證周期長，具有較強品牌長，具有較強品牌效應。效應。前文提及減速器的質量問題往往來源于長時間使用的疲勞損壞，因此較長時間的驗證周期決定了諧波減速器產品具有較強的品牌效應，與下游客戶粘性較強。新進入者往往需要 1-2 年甚至更長時間的質量驗證時間。諧波減速器諧波減速器輕量化、輕量化、集成化是產品趨勢集成化是產品趨勢。隨著人形機器人概念的提出，對減速器的齒輪和重量提出了較高的要求，在保證輸出扭矩的同時，縮小尺寸和減小重量

88、。國內廠商可以將減速器、電機與驅動器、控制器集成在一個控制單元內，進一步緊湊結構。產能保證產能保證提高供應能力，方能拿下更多訂單提高供應能力，方能拿下更多訂單。目前哈默納科的產能逐漸擴張，但是由于需求上漲的速度高于產能擴張速度，國內廠商吸取教訓，在實現技術壁壘的突破之后，盡快提升產能，拿下更多的訂單，提高自己的市占率。拓寬應用領域，拓寬應用領域，增加新業績增量。增加新業績增量。目前諧波減速器主要應用工業機器人和機床，但是隨著醫療器械和航空航天的領域的產能不斷釋放，下游的需求也在不斷變化，廠商需要根據需求去開發新產品。圖表圖表58：諧波減速器發展思路：諧波減速器發展思路 來源：國金證券研究所 技

89、術為先，質量為王品牌效應與下游客戶高度綁定輕量化、機電一體化趨勢產能保證提升供應能力拓寬應用領域增加業績增量-30-3.4 RV減速器：行將致遠，國產替代加速來臨減速器：行將致遠，國產替代加速來臨 3.4.1 產業化壁壘：產業化壁壘：齒輪加工工藝與設備齒輪加工工藝與設備是關鍵是關鍵 齒輪的制造誤差是決定齒輪的制造誤差是決定 RV 減速器傳動精度的重要因素。減速器傳動精度的重要因素。較大的制造誤差會導致 RV 減速器出現運動精度低、壽命短、傳動的靜態誤差較大，動態回轉誤差較大等問題，為了解決這類問題，往往對齒輪的材料、機加工藝以及熱處理等提出了較高的要求。材料的工藝性能指能夠適應各種加工工藝要求

90、的能力。由于齒輪需要經過鍛造、切削加工和熱處理等幾種加工，因此為了防止齒輪在加工過程中出現較大的變形導致制造誤差，往往對鍛造、切削加工、淬透性、強度等材料的工藝性能提出要求。加工過程中的誤差也是制造誤差的一種，其往往由于刀磨誤差、刀具安裝誤差、齒輪安裝誤差和機床自身誤差導致，因此需要廠商加大制造設備的投入，提升加工制造能力。熱處理作為制造誤差中最關鍵且復雜的因素，通過改變齒輪的表面硬度、芯部硬度、表面深度、延展性、強度等性能并延長使用中的齒輪壽命。但有熱處理變形無法避免，因此對熱處理工藝和熱處理設備提出了較高要求。圖表圖表59：RV減速器生產流程減速器生產流程 來源：不同工況下 RV 減速器傳

91、動效率與實驗分析，國金證券研究所 RV 減速器齒形減速器齒形加工加工復雜，復雜，齒輪的修形質量以及齒廓幾何精度直接決定齒輪的修形質量以及齒廓幾何精度直接決定 RV減速器的運動精度減速器的運動精度。理論上，標準間隙的擺線齒輪和針齒無間隙嚙合，但由于制造和裝配誤差的存在，要求對擺線輪齒廓進行合理的修形彌補這一誤差，目前主要圍繞修形方法和修形量進行研究。一方面，通過選擇合適的修形方法，能夠從總體上對修形后的 RV 減速器的傳動性能提供一定的保障，常見的修形方法有：等距修形，移距修形和轉角修形。另一方面，通過優化選擇合理的修形量，從而最大可能地獲得多齒共軛嚙合。過大的修形量將產生較大的嚙合間隙，從而降

92、低傳動精度；而過小的修形量將產生不了足夠的嚙合間隙，從而導致傳動時發生干涉以至于卡死等現象。-31-圖表圖表60：擺線輪修形擺線輪修形的主要方法及原理的主要方法及原理 方法名稱 原理 修形后齒廓圖 等距修形 在加工擺線輪齒廓時，保持加工機床的基本參數不變，磨砂輪的半徑相對于標準尺寸增大或減小 移距修形 在加工擺線輪齒廓時，保持加工機床的基本參數不變，磨砂輪的半徑也與理論磨砂輪半徑一致，將磨砂輪沿工作臺主回轉軸徑向移動一定距離 轉角修形 在擺線輪按照標準尺寸加工后形成標準齒廓，加工機床的參數不變，將擺線輪相較于第一次加工時的初始位置旋轉一定角度 進行第二次加工 來源：RV 減速器傳動特性研究、國

93、金證券研究所 軸承軸承壽命是壽命是決定決定 RV 減速器壽命的重要減速器壽命的重要因素因素。擺線輪支撐軸承位于曲柄軸和擺線輪之間，所處空間小，潤滑性差，冷卻不足，受力時很容易到達軸承承載最大值而使軸承磨損過大或破裂。因此擺線輪支撐軸承的壽命直接影響的 RV 減速器的壽命，影響軸承壽命的因素很多，主要分為四類：材料、制造工藝、使用條件和結構設計。圖表圖表61：影響影響軸承壽命的軸承壽命的主要主要因素因素 影響因素 具體內容 材料材料 目前全世界多采用高碳鉻軸承鋼材料來制造軸承，多年來材料成分一般沒有改動，但冶煉方式和材料純凈度的差異會使軸承壽命有較大區別，同樣條件下真空冶煉的軸承壽命比大氣冶煉軸

94、承鋼有較大提高 制造工藝制造工藝 對軸承壽命來說，其軸承材料可以通過制造工藝中熱處理淬火回火等方法細化材料中的碳化物來提高軸承壽命，還可以使用磨削加工和超精研加工等手段來降低表面粗糙度和殘余應力來延遲疲勞裂紋的產生和擴展速度延長疲勞壽命。并且實驗表明，滾動接觸面在毛坯加工中其纖維流線余表面相互平行為最優，軸承壽命最長因此軸承毛坯加工最好多采用管料碾壓溝道和棒料冷軋等工藝 使用條件使用條件 在一定工作負荷下，軸承中負荷分布情況對疲勞壽命的影響很大。一般情形下凡是使受載最大的滾動體負荷 Qmax 增加的因素都將降低疲勞壽命，且潤滑狀態，工作溫度，滾動體和滾道之間的摩擦打滑，異物進入軸承等情況都會使

95、疲勞壽命下降 結構設計結構設計 因為軸承壽命與軸承的載荷有直接的關系，所以軸承結構設計參數，滾子的直徑，滾子的數量，滾子的長度，軸承的節圓直徑都影響著疲勞壽命有影響 來源：RV 減速器的結構分析及其疲勞壽命分析，國金證券研究所 3.4.2 國內格局：日系主導，國產國內格局：日系主導，國產 RV 減速器處于追趕階段減速器處于追趕階段 -32-當下當下 RV 減速器減速器仍由日資主導仍由日資主導，國產廠商，國產廠商正在追趕正在追趕。據 MIR 數據，2021年國內 RV 減速器市場中，納博特斯克占據 53%份額，雙環傳動、中大力德等國產企業市場份額分別達到 14%/4%。近年來國產品牌以資本及技術

96、加持，持續滲透 RV 市場，以雙環傳動和秦川機床為例，分別深耕中小負載/大負載 RV減速器，2021 年銷售額均達 1 億元左右，跨過盈虧平衡點。結合國內外 RV 減速器發展歷程來看，我國 RV 理論起步較晚，當下正處于追趕階段。我國在 60 年代首次引入擺線針輪減速器，并于 80 年代末才開始正式研究 RV 理論，相較于國外落后長達 20 年，在過去的十多年內我國仍屬于追趕階段。圖表圖表62：2021年年國內國內RV減速器競爭格局減速器競爭格局 圖表圖表63：RV減速器減速器國內國內處于追趕階段處于追趕階段 來源：GGII，國金證券研究所 來源：創新我國機器人精密減速器的發展生態，國金證券研

97、究所 內資品牌廠商產銷提升快速，國產替代加速到來內資品牌廠商產銷提升快速，國產替代加速到來。當前國產減速器產能尚未飽和，但全球機器換人節奏加快，協同如納博特斯克等日系品牌在國內擴產節奏緩慢等因素影響，內資品牌開始獲得試機驗證并批量化生產的機會，雙環傳動為例當前已具備年產 6 萬套 RV 減速器產能，秦川機床披露當前減速器年產能 9 萬臺，設計產能 18 萬臺，預計未來隨著下游需求增加，國內廠商有望進一步進入下游客戶供應鏈。圖表圖表64：內資品牌：內資品牌RV減速器廠商減速器廠商產能規劃產能規劃 公司名稱公司名稱 主營業務主營業務 銷量銷量 產能產能情況情況 雙環傳動 汽車、工程機械齒輪，RV

98、減速器 2021 年中國市場份額最大，銷量未披露 當前年產 6 萬套 RV 減速器產能 南通振康 焊接送絲裝置、RV 減速器、工業機器人 未披露 四條流水線，新開辟兩個車間，月產能從 500 臺增長到1000 臺 秦川機床 機床、汽車零部件、精密齒輪、齒輪箱等 2021 年公司 RV 減速器產銷量超過 3 萬臺。預計2022 年產銷不低于 5 萬臺 目前具備年產 6-9萬套產能 中大力德 精密減速器、RV減速器、諧波減速器 2021 年 RV 與諧波減速器共營收 2.54 億 2018 年小批量生產，2020 年正式批量生產，目前減速器總產能為 10 萬臺/年 來源：各公司公告，國金證券研究所

99、 堅持自主研發道路，堅持自主研發道路，國內外國內外差距逐漸縮小。差距逐漸縮小。國內的廠商以雙環傳動和南通振康為代表，從 0 到 1 自主研發，展開減速器動力學研究，在齒形設計、傳動精度、回差控制、精度保持等方面從頭開始，雖然進入減速器領域較晚。但在齒輪加工上已經積累了深厚的經驗，隨著廠商不斷加大制造設備的投入和檢測能力的加強，國產 RV 減速器在精度、剛度和噪聲上同納博特斯克并無明顯差距，目前已經過客戶的試用和認證，開始大批量供貨，國產份額開始逐漸上升。51.8%15.1%4.3%7.2%3.8%2.6%15.2%納博特斯克雙環住友中大力德南通振康秦川其他-33-圖表圖表65：RV減速器國內外

100、主要品牌同型號參數對比減速器國內外主要品牌同型號參數對比 性能指標 南通振康(ZKRV-20E)雙環傳動(SHPR-20E)納博特斯克(RV-20E)減速比 80-160 56-160 57-161 齒隙精度 1 arcmin 1 arcmin 1 arcmin 傳動精度 1 arcmin 1 arcmin 1 arcmin 效率 80%80%8595%噪聲 70dB 70dB 70dB 額定扭矩(Nm)137-243 110-231 412 功率(KW)0.17-0.66 0.16-0.92 0.35 重量(Kg)4.7 4.7 2.5 來源：各公司年報、國金證券研究所 3.4.3 他山之石

101、：從納博特斯克看國內他山之石：從納博特斯克看國內 RV 減速器破局之機減速器破局之機 納博特斯克納博特斯克歷史悠久，先發優勢明顯。歷史悠久，先發優勢明顯。納博特斯克以運動控制技術為核心，最早于 1983 年首次提出了 RV 減速器傳動理論，并于 1985 年成功發明了RV 減速器，于次年實現量產。在過去的 40 年中，納博特斯克不斷迭代更新技術，形成壟斷地位，在交通運輸、工業制造、工程機械等行業傳動領域協同發展。RV 減速器領域實現全球市占率第一，根據公司公告，占據全球機器人用 RV 減速器 60%市場份額。圖表圖表66：納博特斯克納博特斯克RV減速器發展歷史減速器發展歷史 來源：公司官網，國

102、金證券研究所 納博特斯克減速器業務貼緊下游需求，根據納博特斯克年報，2021 年公司實現銷售收入 2998 億日元（約 147 億元人民幣），近 5 年營收 CAGR 為9.9%，其中精密減速器業務訂單量和銷售額均有所增長，根據年報披露，2021 年精密減速器銷售收入 775 億日元，占比 25%。-34-圖表圖表67：歷年納博特斯克：歷年納博特斯克精密精密減速器減速器銷售情況銷售情況 來源：納博特斯克官網，國金證券研究所 納博特斯克長期占據 RV 減速器行業領先地位，我們認為主要系：1）公司產品性能指標優異，種類多樣，可滿足客戶多樣性需求；2）公司長期綁定下游核心客戶資源；3）公司產能穩定擴

103、大，以滿足下游市場需求。高的要求。納博特斯克產品性能優異，種類繁多，納博特斯克產品性能優異，種類繁多，應用領域廣泛。應用領域廣泛。納博特斯克的RV-E 產品由于其高精度、振動小、抗沖擊性強以及較長的使用壽命深受廠商喜愛，并在此基礎上開發了 RV-C 和 RV-N 系列，采用新技術，在實現減重的同時，緊湊結構設計，提升產品扭轉剛度。除此之外，納博特斯還針對并聯坐標機器人開發了 RF 系列，針對機床開發了 RD、RA、GH 系列，針對焊接工作臺和變位機開發了 RVP、RS、RD 系列。納博特斯克納博特斯克長期綁定長期綁定核心客戶核心客戶，下游資源粘性強下游資源粘性強。根據納博特斯克年報表示，其工業

104、機器人主要包括發那科、安川電機、川崎重工、KUKA Roboter、以及 ABB，公司彼此保持長期合作關系。機床方面，公司客戶包括 Yamazaki、Okuma 和 OMG 等。圖表圖表68：納博特斯克：納博特斯克RV減速器型號減速器型號 來源：公司官網、國金證券研究所 納博特斯克納博特斯克長期綁定長期綁定核心客戶核心客戶，下游資源粘性強下游資源粘性強。根據納博特斯克年報表示，其工業機器人主要包括發那科、安川電機、川崎重工、KUKA Roboter、以及 ABB，公司彼此保持長期合作關系。機床方面，公司客戶包括 Yamazaki、Okuma 和 OMG 等。0%5%10%15%20%25%30

105、%05010015020025030035020172018201920202021銷售額（十億元）減速器銷售額（十億日元）占比（%）-35-納博特斯克納博特斯克產能產能有所增長，日本有所增長，日本/國內分別新增國內分別新增 10 萬臺和萬臺和 1 萬臺產能萬臺產能。目前納博斯特克主要有日本津工廠和中國常州工廠兩個生產基地，總產能約為 95 萬臺/年，且大部分集中在日本，根據公司公告，22 年日本和中國各有新增產能 10 萬臺和 1 萬臺，預計 22 年底產能將達到106 萬臺。公司產能持續穩步上升，以滿足市場需求。圖表圖表69：納博特斯克年產能及擴產計劃納博特斯克年產能及擴產計劃 來源：納博

106、特斯克公告，國金證券研究所 結論：結論：我們認為，可以通過機加工工藝積累、產品集成化能力兩點判斷 RV 減速器廠商的相對競爭實力。由于由于 RV 減速器的加工難度更大，對設減速器的加工難度更大，對設備的要求更高，機加工藝領先的廠商會在備的要求更高，機加工藝領先的廠商會在 RV 減速器的賽道上占據優勢。減速器的賽道上占據優勢。目前國內廠商的機加設備大多外購，一方面需要花費大量的時間去學習如何使用設備，另一方面還需要等待海外設備交付，等待時間較長，有機加積累的企業能夠很快上手，并開始規模制造 RV 減速器，搶先占據市場，制造出高性能、高質量的產品。4.國內相關標的梳理國內相關標的梳理 4.1 綠的

107、諧波：諧波減速器龍頭，產品技術優勢明顯綠的諧波：諧波減速器龍頭，產品技術優勢明顯 綠的諧波作為國內較早切入精密傳動裝置的龍頭企業，其產品主要包括諧波減速器、機電一體化執行器及精密零部件，被廣泛用于工業機器人、服務機器人、數控機床、醫療器械、半導體生產設備、新能源裝備等高端制造領域。受益于下游受益于下游市場的持續擴張，公司營收開啟高增長。市場的持續擴張，公司營收開啟高增長。我國諧波減速器行業處于成長期階段，市場成長迅速，當下我國雖然已成為全球最大的工業機器人市場，但以精密諧波減速器產品為代表的核心零部件總體供給量存在較大缺口，隨著行業內企業規?；a的實現與下游工業機器人等產業的快速發展，整體來

108、看，公司營收和歸母凈利潤持續高速增長，2021 年同比分別增長 110.48%、130.56%。586468686879896616161616170204060801001202016201720182019202020212022E日本工廠（萬臺）中國工廠（萬臺）-36-圖表圖表70：綠的諧波營業收入情況及同比增速：綠的諧波營業收入情況及同比增速 圖表圖表71：綠的諧波歸母凈利情況及同比增速：綠的諧波歸母凈利情況及同比增速 來源：Wind，國金證券研究所 來源：Wind，國金證券研究所 綠的諧波綠的諧波產能產能擴張擴張有序推進有序推進，盈利能力突出，盈利能力突出。根據公司公告，截至 202

109、1年底，公司產能約 30 萬臺，2022 年全年來看，公司計劃將產能進一步提升至 50 萬臺或以上，將進一步提升公司接單能力。同時，公司盈利能力較為穩定，整體毛利率基本維持在 47%-53%之間，公司產品在市場上具有較強競爭實力。圖表圖表72：綠的諧波：綠的諧波整體盈利能力維持較高水平整體盈利能力維持較高水平 來源：Wind，國金證券研究所 公司公司技術獨特性技術獨特性提高減速器產品競爭優勢提高減速器產品競爭優勢。在國內諧波減速器領域公司打破哈默那科的技術封鎖，初步實現國產替代，其設計的“P”型齒的改進使得齒輪可承受較大扭矩、減少斷裂失效風險、提高壽命，提高減速器的性能和可靠性；同時公司在基礎

110、工藝件設計方面具有較深厚積累，其前身恒加金屬從事精密機械加工 20 余年，包括熱處理、鍛造等，為減速器大規模量產奠定技術基礎。當前綠的諧波在國內諧波減速器市占率已上升至25%左右。4.2 雙環傳動：雙環傳動：RV 減速器技術厚積薄發，有望打開成長空間減速器技術厚積薄發，有望打開成長空間 雙環傳動雙環傳動為齒輪傳動部件龍頭企業，精密齒輪及減速器業務為齒輪傳動部件龍頭企業，精密齒輪及減速器業務貢獻其主要營貢獻其主要營收收。21 年公司齒輪業務收入占比達 80.4%，包括乘用車齒輪、商用車齒輪、工程機械齒輪、電動工具齒輪以及摩托車齒輪。其中，乘用車齒輪占比較高，21 年實現營收 24.39 億元，占

111、比 45.25%。公司產品矩陣豐富，涉及分類多樣。其車輛齒輪可應用于純電、混動、商用發動機、摩托車、沙灘車等；工業齒輪應用在高鐵、地鐵、電動工具角磨機等領域。1.762.21.862.174.432.43-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%00.511.522.533.544.55201720182019202020212022H1營業總收入（億元）YoY（%）0.490.650.580.821.890.92-20%0%20%40%60%80%100%120%140%00.20.40.60.811.21.41.61.82201720182019202020212022H

112、1歸母凈利潤（億元）YoY（%）47.08%48.83%49.37%47.18%52.52%50.96%27.15%29.15%31.07%37.54%42.87%37.83%0%10%20%30%40%50%60%201720182019202020212022H1銷售毛利率銷售凈利率-37-圖表圖表73：公司主要業務包括齒輪與減速器：公司主要業務包括齒輪與減速器 圖表圖表74：公司齒輪業務中以乘用車齒輪為主：公司齒輪業務中以乘用車齒輪為主 來源：Wind，國金證券研究所 來源：Wind，國金證券研究所 公司公司在建工程逐步完工，產能釋放，業績邁入增長期。在建工程逐步完工，產能釋放，業績邁入

113、增長期。2016-2021 年，公司營收從 17.43 億元增至 53.91 億元，期間 CAGR 為 20.71%；同期歸母凈利潤從 1.8 億元增長至 3.26 億元，期間 CAGR 為 10.41%。2021 年開始，公司憑借在高端齒輪領域的持續深耕，營收高速增長。且隨著在建工程逐步完工，產能大量釋放，歸母凈利潤快速上升。圖表圖表75：雙環傳統營業收入情況及同比增速：雙環傳統營業收入情況及同比增速 圖表圖表76：雙環傳統歸母凈利情況及同比增速：雙環傳統歸母凈利情況及同比增速 來源：Wind，國金證券研究所 來源：Wind，國金證券研究所 公司盈利能力回升公司盈利能力回升，RV 減速器減速

114、器毛利率毛利率表現亮眼表現亮眼。2018-2020 年受產能加速擴張影響，公司折舊攤銷占收入比重顯著上升，毛利率下降，折舊費率影響凈利率下降。2021 年以后，產能利用率提升，盈利水平顯著回升。截至 2022 年 H1，毛利率 20.01%，凈利率 8.38%，基本回升至 2017 年水平。主要產品中，減速器及其他業務毛利率最高，2021 年可達 26.95%。80.39%3.41%16.20%齒輪減速器及其他其他業務01020304050201620172018201920202021乘用車齒輪工程機械齒輪商用車齒輪電動工具齒輪摩托車齒輪0%10%20%30%40%50%60%0102030

115、4050602016201720182019202020212022H1營業收入（億元）YOY（%）-200%-100%0%100%200%300%400%500%600%0.00.51.01.52.02.53.03.52016201720182019202020212022H1歸母凈利潤（億元）YOY（%）-38-圖表圖表77：雙環傳動毛利率、凈利率情況：雙環傳動毛利率、凈利率情況 圖表圖表78：雙環傳動主要產品毛利率情況：雙環傳動主要產品毛利率情況 來源：Wind，國金證券研究所 來源：Wind，國金證券研究所 公司借助高精度齒輪優勢，公司借助高精度齒輪優勢，持續迭代持續迭代 RV 減速器

116、系列產品減速器系列產品。公司 2012 年開始布局工業機器人 RV 減速器業務，對標全球龍頭納博特斯克，不斷提升國內市場份額，當前公司 RV 減速器已初步實現國產替代，市占率達 14%，排名僅次納博特斯克。2020 年公司設立子公司環動科技，并將機器人減速器業務劃歸其下運營，目前公司已逐步實現 6-1000kg 工業機器人所需精密減速器的全覆蓋。圖表圖表79：雙環傳動：雙環傳動RV減速器技術成果事記減速器技術成果事記 時間時間 主要內容主要內容 2018 26 個型號機器人精密減速器開發，申請專利 24 項。2019 RV 減速器形成 2個系列E 系列和 C系列，共十幾個型號產品。開發 H系列

117、減速器型號共 40 余種。SHPR高精密減速機實現 6-210kg 工業機器人所用 RV 減速機全覆蓋。2020 建立完善的 RV 減速機設計、制造、裝備、檢測及市場應用，具備自主研發、批量制造能力，E/C/H三大系列，40余種型號全覆蓋 6-500kg工業機器人。2021 SHPR全系列高精密減速機產品亮相中國國際工業博覽會。其中 H系列共計 12 個品種減速機為首次面世銷售，已成功批量應用于機器人企業。已逐步實現 6-1000KG 工業機器人所需精密減速器的全覆蓋。獲得國家高新技術企業、浙江省科技型中小企業等稱號。來源：雙環傳動年報，GGII，國金證券研究所 公司公司 RV 減速器營收持續

118、增長。減速器營收持續增長。2012 年公司借助高精度齒輪技術布局工業機器人 RV 減速器產品，2016 年起實現小批量量產，當下公司 RV 減速器產銷量、市占率均居于國產 RV 前列，年產能約 6 萬臺。2021 年減速器業務實現營收 2.67 億元，占比 4.95%，毛利率達 42.6%。0%5%10%15%20%25%2016201720182019202020212022H1銷售毛利率（%）銷售凈利率（%）0%5%10%15%20%25%30%35%40%201620172018201920202021乘用車齒輪工程機械齒輪商用車齒輪減速器及其他-39-圖表圖表80：公司減速器及其他業務

119、營收及毛利率情況：公司減速器及其他業務營收及毛利率情況 來源：公司年報、國金證券研究所 公司技術儲備深厚，產品對標海外龍頭。公司技術儲備深厚，產品對標海外龍頭。公司 RV 減速器在精度噪音、使用壽命等部分性能上與納博特斯克基本相當。公司享有高精度小偏心曲軸雙頂磨削技術、強力高效擺線磨齒技術等精加工及配套技術。圖表圖表81：公司產品與納博特斯克產品對比：公司產品與納博特斯克產品對比 減速機型號 公司 齒隙/（arc min）額定轉矩/（Nm）額定壽命/（h）噪音/(dB)RV-110E 納博特斯克 1 1078 6000 60-80dB 之間 RV-100C 1 980 6000 SHPR-11

120、0E 雙環傳動 1 1499 8000 基本在 60-80dB之間，偶爾會超過 85 分貝 SHPR-100C 1 1362 8000 來源：雙環傳動官網，納博特斯克官網，國金證券研究所 公司公司 RV 減速器保持較好客戶粘性，與國內重點機器人廠商展開合作減速器保持較好客戶粘性，與國內重點機器人廠商展開合作。2016 年公司 RV 減速器成功進入新松機器人，2018 年與埃夫特建立戰略合作，形成 10000 套減速器供貨協議，目前國內下游客戶主要有新松機器人、埃斯頓、埃夫特等國產機器人廠商，國際客戶目前處于溝通階段。公司先進研發構筑技術壁壘，已形成工業機器人用全系列 RV 減速器產品，獲得廣泛

121、的市場認可。4.3 中大力德：多產品布局，精密減速器領頭企業中大力德：多產品布局，精密減速器領頭企業 中大力德是國內綜合性精密減速器廠商，中大力德是國內綜合性精密減速器廠商，產品包括各類減速器、減速電機產品包括各類減速器、減速電機以及智能執行單元。以及智能執行單元。2000 年開始研制齒輪電機，2006 年正式成立中大力德，開發生產小型齒輪減速電機，2008 年開始生產伺服電機用高精度行星齒輪減速器，2012 年開發工業機器人用 RV 減速器，2016 年開始研制諧波減速器。其產品包括機器人使用的各類減速器、減速電機及智能執行單元，其精密減速器包括行星減速器、RV 減速器與諧波減速器，公司產品

122、系齊全。0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%00.511.522.532018201920202021減速器營收（億元）毛利率（%）-40-圖表圖表82：中大力德主要產品：中大力德主要產品 來源：公司年報，國金證券研究所 公司 2018-2021 年營收復合增長率為 16.7%，22H1 受疫情影響，業績短期承壓。從產品結構來看，行星減速器在減速器業務板塊的收入貢獻最大。公司減速器業務板塊在保證行星減速器穩增長的同時，戰略重心逐漸向諧波減速器和 RV 減速器傾斜。2021 年公司實現營業收入 9.53 億元，同比增長 25%；歸母凈利潤 0.81 億元，同比增長 16%，其

123、中減速器收入 2.54 億元，占比 27%。圖表圖表83：中大力德中大力德營業收入情況及同比增速營業收入情況及同比增速 圖表圖表84：中大力德歸母凈利潤中大力德歸母凈利潤情況及同比增速情況及同比增速 來源：Wind，國金證券研究所 來源：Wind，國金證券研究所 公司進口高端精密加工設備，公司進口高端精密加工設備，21 年已實現年已實現 RV 減速器減速器 3 萬臺出貨。萬臺出貨。公司從美國、日本、德國等國家進口精密加工設備和檢測設備，RV 減速器的性能與質量得到有效提高，且已形成 RVE、RVC、RVA 三大系列若干譜系，21 年 RV 減速器產品出貨 3 萬臺，產能充足，在下游需求的拉動下

124、出貨量有望快速提升。-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0246810122016201720182019202020212022H1營業收入（億元）YOY（%）-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9201620172018201920202021 2022H1歸母凈利潤（億元）YOY（%）-41-4.4 國茂股份國茂股份：國內通用減速器龍頭，進軍精密領域國內通用減速器龍頭，進軍精密領域 公司公司為通用減速機龍頭，產品為通用減速機龍頭，產品線線豐富豐富，對應下游應用

125、領域廣泛，對應下游應用領域廣泛。公司聚焦齒輪減速機、擺線針輪減速機兩大業務條線，通用產品矩陣豐富，目前有3 萬多種零部件類別，已生產出的產品型號達 15 萬種以上。其中，齒輪減速機根據功率不同分為模塊化減速機和大功率減速機。圖表圖表85：公司主要產品介紹：公司主要產品介紹 來源：公司招股說明書，國金證券研究所 公司營收短期承壓，自動化行業復蘇有望帶動公司業績向好。公司營收短期承壓，自動化行業復蘇有望帶動公司業績向好。公司 2021年實現營收 29.44 億元，同比增長 34.81%，公司 21 年產品提價對沖原材料成本上漲，齒輪減速機實現銷量 36.5 萬臺。22 年 H1 受疫情影響，營收為

126、 13.47 億元，同比增速降至-9.09%。2021 年歸母凈利潤為 4.62 億元，同比增長 28.66%。預計 22 年短期承壓后，受益通用自動化行業復蘇，公司 23 年營收同比增速有望回升。圖表圖表86：國茂股份營業收入情況及同比增速：國茂股份營業收入情況及同比增速 圖表圖表87：國茂股份歸母凈利潤情況及同比增速：國茂股份歸母凈利潤情況及同比增速 來源：Wind，國金證券研究所 來源：Wind，國金證券研究所 公司橫向布局公司橫向布局精密傳動精密傳動業務，業務，目前已具備諧波減速器月產目前已具備諧波減速器月產 2500 臺產能臺產能。2021 年 11 月 17 日，國茂股份成立國茂精

127、密傳動（常州）有限公司，該公司收購安徽聚隆機器人減速器有限公司、安徽聚隆啟帆精密傳動有限公司與減速器有關的部分業務及業務資產。國茂精密布局精密減速器板塊，主營諧波減速器、RV 減速器的研發、生產和銷售。據公司公告，國茂精密目前已具備諧波減速器月產 2500 臺產能。公司并購萊克斯諾部分業務，進軍高端減速機市場。公司并購萊克斯諾部分業務，進軍高端減速機市場。高端減速機方面，2020 年，公司全資子公司捷諾收購常州萊克斯諾在中國與齒輪箱有關的部圖示基本介紹應用領域圖示基本介紹應用領域模塊化減速機1、所有零部件均按高度模塊化技術設計。2、傳遞功率覆蓋0.12-200kW，廣泛應用于中小功率工業傳動領

128、域。3、結構中包含減速機與電機的快速接口，便于電機的安裝。4、傳動比劃分細，安裝形式幾乎不受限制，因此，應用范圍非常廣泛，是公司在目標市場中最受歡迎的產品之一。廣泛應用于環保、建筑、電力、化工、食品、物流、塑料、橡膠、礦山、冶金、水利、飼料、紡織、印染等領域。大功率減速機1、傳遞功率較大，最高可達5100kW，承載能力高。2、結構中不包含減速機與電機的快速接口，電機可以根據客戶需求靈活配置。3、使用壽命長，易于拆裝，傳動效率高，運轉平穩。廣泛應用于冶金、礦山、化工、環保、水泥、建筑、電力、石油、船舶、水利、塑料、橡膠等領域。1、屬于采用少齒差行星式傳動原理及擺線針齒嚙合的減速機，齒形為擺線形。

129、2、結構緊湊體積小。3、單級傳動比大。4、運轉平穩噪聲低，拆裝方便，易維修。廣泛應用于環保、建筑、電力、化工、食品、紡織、印染、飼料、環保、冶金、礦山、石油等領域。產品類別產品類別齒輪減速機擺線針輪減速機-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%05101520253035201620172018201920202021 2022H1營業收入（億元）YOY（%）-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0201620172018201920202021 2022H1歸母凈利潤（億元

130、）YOY（%）-42-分業務及業務資產，以“GNORD”品牌開拓高端減速機市場。2021 年捷諾實現快速放量，銷量迅速突破萬臺，營收規模達到 1.65 億元。捷諾傳動目前的主要產品系列為 S4 系列齒輪馬達、CZ 齒輪箱及 ABB 機器人專用齒輪箱，主要應用于新能源、制藥、橡塑、化工等領域。圖表圖表88：捷諾產品營收及銷量情況：捷諾產品營收及銷量情況 圖表圖表89：國茂股份國茂股份高端減速機基本情況介紹高端減速機基本情況介紹 開發領域開發領域 研發速度及成果研發速度及成果 高端減速機 SHE2 超高扭矩系列齒輪箱：升級后的新機扭矩提升 20%以上。大功率 MGHB 系列減速機：可全面替代進口減

131、速機 ABB 機器人用減速機新品 5500 型號：已通過挪威滿負荷疲勞測試，溫升、振動、回轉精度、軸承承傷等方面表現優異，實現小批量供貨 非標 HB 系列產品：成功運用于振華港機美國項目，獲得客戶認可 來源：Wind，國金證券研究所 來源：公司公告，國金證券研究所 高端減速機擴建項目達產后有望實現產約高端減速機擴建項目達產后有望實現產約 9 萬臺，帶動業績增量萬臺，帶動業績增量。2021 年3 月，公司根據當前經營情況及未來發展情況，以現金出資方式向子公司捷諾傳動增資 2 億元。當前，捷諾傳動正穩步推進高端減速機擴建項目，基建主體預計 2023 年一季度完工，后繼設備將陸續進廠，項目達產后，預

132、計將形成年產約 9 萬臺高端減速機產能。隨著下游需求趨于高端化和國產替代進程加快，捷諾將助力公司逐鹿高端市場。圖表圖表90：國茂股份國茂股份GNORD減速機產能、產量和銷量預測減速機產能、產量和銷量預測 來源：公司公告，國金證券研究所 5.投資建議投資建議 當下精密減速器國產替代正進行，預計隨著未來國內各減速器廠商的技術和設備持續升級、產能持續提升，有望加速滲透減速器市場，提高下游市場份額。建議關注：國內諧波減速器龍頭企業綠的諧波綠的諧波，國內 RV 減速器領跑企業雙環傳動雙環傳動，國內精密減速器領先企業中大力德中大力德、進軍精密傳動的通用減速器龍頭國茂股份國茂股份，以及大族激光大族激光旗下子

133、公司大族傳動、漢宇集團漢宇集團旗下子公司同川科技。02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00002040608010012014016018020202021營收（百萬元）銷量（臺）0%20%40%60%80%100%120%012345678910202020212022E2023E2024E產能（萬臺）產量（萬臺）銷量（萬臺）產能利用率（%）產銷率（%）-43-圖表圖表91：減速器相關標的估值情況：減速器相關標的估值情況 股票代碼股票代碼 股票名稱股票名稱 股價股價（元）（元）總市值總市值（億元）（億元）歸母凈利潤（億元）歸母凈利潤（億元）PE 2021A

134、 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 688017.SH 綠的諧波 175.65 296.12 1.89 2.57 3.64 4.94 156.68 115.05 81.34 59.91 002472.SZ 雙環傳動 31.71 246.61 3.26 5.35 7.69 10.31 75.65 46.12 32.07 23.93 603915.SH 國茂股份 17.65 116.94 4.62 5.17 6.90 8.33 25.31 22.62 16.95 14.04 002896.SZ 中大力德 32.14 48.59 0.81-59.98-300403.SZ 漢宇集團 8.72 52.58 2.30 2.36 2.64-22.88 22.28 19.92-002008.SZ 大族激光 30.33 319.05 19.94 20.53 25.45 31.59 16.00 15.54 12.54 10.10 來源：Wind，國金證券研究所（注：標的公司除國茂股份外均取 Wind 一致預測，估值日期為 9 月 6 日）