《精密減速器行業報告:機器人關鍵部件有望受益人形機器人產業化-240308(37頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《精密減速器行業報告:機器人關鍵部件有望受益人形機器人產業化-240308(37頁).pdf(37頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、精密減速器行業報告:精密減速器行業報告:機器人關鍵部件,有望受益人形機器人產業化機器人關鍵部件,有望受益人形機器人產業化姚健(證券分析師)李亦桐(證券分析師)S0350522030001S證券研究報告2024年03月08日通用設備請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明2要點摘要要點摘要 減速器是在原動機和工作機之間起著匹配轉速和傳遞扭矩作用的部件,絕大多數工作機負載大、轉速低,不適宜用原動機直接驅動,需通過減速器來降低轉速、增加扭矩,因此絕大多數的工作機均需要配用減速器。上游主要為齒輪、軸承、箱體等基礎零件,上游供應鏈較為簡單;下游行業應用較為廣泛,包括工業機器人、精密機床、工程機械、冶金設
2、備、礦山機械等多個行業,具備較強通用性。諧波減速器:諧波減速器傳動裝置主要由波發生器、柔輪和剛輪組成,波發生器驅動柔輪發生彈性變形,實現錯齒運動;齒輪齒形直接決定傳動性能;根據科峰智能招股書,中國諧波減速器市場規模2017-2020年CAGR為7.1%;2022年中國諧波減速器市場中,哈默納科份額為38%,綠的諧波份額為26%,兩家總份額64%。精密行星減速器:行星減速器通過太陽輪和行星齒輪的相對運動實現傳動變化;根據QYResearch的數據,中國精密行星減速器市場規模2019-2022年CAGR17.1%;2022年中國精密行星減速器市場中,日本新寶占比20.4%,科峰智能占比11.7%,
3、CR5為53.9%。RV減速器:RV減速器主要是由兩級減速結構組合而成,包括漸開線行星齒輪傳動和擺線針輪行星傳動;根據華經產業研究院的數據,中國RV減速器市場規模2018-2021年CAGR為15.9%;2022年中國RV減速器市場中納博特斯克份額為52%,國產替代空間充足。根據我們測算,我們預計遠期全球人形機器人精密減速器市場空間約在29-112億元之間。風險提示:行業競爭加??;精密減速器國產替代不及預期;人形機器人研發推廣不及預期;制造業復蘇不及預期;精密減速器規?;祪r不及預期;產品研發不及預期。VYZYYYFVOZBVPZ7N8Q7NpNoOsQmQeRmMpMlOnMpObRrQnN
4、uOnOmPvPsQqM請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明3核心提要核心提要精密減速器減速器原理:改變輸出轉速、扭矩、承載能力的基礎通用部件分類:運動方式可分為定軸、偏心驅動、斜面放大三類供應鏈:上游供應鏈較為簡單,下游通用性較強工業機器人:2022年減速器占工業機器人價值量的35%,對工業機器人成本影響較高精密減速器諧波減速器RV減速器精密行星減速器原理:波發生器帶動柔輪變形,實現錯齒運動優點:精度高、傳動比大、承載能力高、體積小、重量輕、壽命長、傳動平穩、無沖擊、噪音小特征:齒輪齒形直接決定傳動性能,綠的諧波“P”齒形增強轉矩承載市場規模:根據科峰智能招股書,2020年中國諧波減速器
5、市場規模19.3億元,2017-2020年CAGR為7.1%格局:2022年哈默納科份額38%,綠的諧波份額26%,二線廠商較多原理:通過中心輪、行星輪相對運動進行傳動變化優點:扭矩大、精度可高達1以內、單級傳動效率高達97%、質量輕、壽命可長達2萬小時、免保養市場規模:根據QYResearch的數據,2022年中國行星減速器市場規模5億美元,2019-2022年CAGR17.1%格局:中國精密行星減速器市場日本新寶占比20.4%,科峰智能占比11.7%,整體市場較為分散原理:RV減速器主要是由行星齒輪、擺線針輪兩級減速結構組合而成優點:傳動比范圍廣至31-171,傳動效率高達85%-92%,
6、傳動平穩性高,承載能力強,剛性和耐過載沖擊性能好,傳動精度市場規模:根據華經產業研究院的數據,2021年中國RV減速器市場規模43億元,2018-2021年CAGR為15.9%格局:納博特斯克份額52%,國產雙環傳動份額15%,日本住友及國產的珠海飛馬、中大力德、南通振康、智同科技、秦川機床等占據一定份額人形機器人精密減速器市場規模:根據測算,我們預計遠期全球人形機器人精密減速器市場空間約在29-112億元之間人形機器人產業化瓶頸-減速器:不考慮其他硬件,不同減速器方案下,人形機器人毛利率在12.5%-15.6%之間,凈利潤盈利空間較小相關標的:綠的諧波、國茂股份、中大力德人形機器人應用相關標
7、的請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明41、減速器:改變輸出轉速、扭矩的基礎通用部件、減速器:改變輸出轉速、扭矩的基礎通用部件請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明51.1 減速器:改變轉速、扭矩的部件,可分為三大類減速器:改變轉速、扭矩的部件,可分為三大類資料來源:國茂股份招股書,國茂股份官網,中大力德招股書,綠的諧波招股書,國海證券研究所 減速器是在原動機和工作機之間起著匹配轉速和傳遞扭矩作用的部件,絕大多數工作機負載大、轉速低,不適宜用原動機直接驅動,需通過減速器來降低轉速、增加扭矩,因此絕大多數的工作機均需要配用減速器。減速器可分為三個類型:1)通用減速器:模塊化、系列化,可廣泛
8、應用于各個行業;2)專用減速器:規格以大型、特大型為主,多為非標、行業專用產品;3)精密減速器:回程間隙小、精度較高、使用壽命長,可靠穩定。分類特點公司通用減速器規格以中小型為主,模塊化、系列化,可廣泛應用于各個行業SEW、西門子、本公司、寧波東力、泰隆、中大力德等專用減速器規格以大型、特大型為主,多為非標、行業專用產品中國高速傳動、杭齒前進、重齒等精密減速器回程間隙小、精度較高、使用壽命長,可靠穩定,應用于機器人、數控機床等高端領域哈默納克、綠的諧波、中大力德等圖表:減速器可分為三大類圖表:減速器可分為三大類圖表:國茂股份圖表:國茂股份GFGF系列減速器系列減速器請務必閱讀報告附注中的風險提
9、示和免責聲明61.2 減速器:運動方式可分為定軸、偏心驅動、斜面放大三類減速器:運動方式可分為定軸、偏心驅動、斜面放大三類資料來源:減速器的分類創新研究梁錫昌等,國海證券研究所 從減速器的運動方式來看,可分為定軸、偏心驅動、斜面放大三類,其中的圓柱齒輪減速器、擺線針輪減速器、行星減速器、諧波減速器等產品技術較為成熟。減速原理舉例技術成熟度/市場細分優缺點一般齒比減速圓柱齒輪減速器傳統/成熟/占據主要市場減速比不大,體積較大擺線針輪減速器很成熟/中比范圍占據主要市場制造工藝復雜,制造精度要求高少齒差減速三環減速器正在試推廣階段/市場份額很小沖擊噪聲大,安裝調整要求高二環減速器技術不成熟/試向市場
10、推廣結構簡單、速比范圍寬,傳遞功率不能太大三齒輪減速行星減速器技術較成熟減速零件多,徑向尺寸大諧波減速諧波減速器技術成熟,結構尚需完善/占據高端市場 結構緊湊,速比范圍大,工藝復雜,成本高斜面減速螺旋作動器研究階段/待推向市場結構緊湊,功率密度高,不適用于全傳動活齒減速活齒減速器尚存在關鍵技術問題待突破/市場上尚無結構緊湊,減速輸出機構集成,易發熱工質變性磁觸變無級減速器研究階段/市場上尚無振動小、噪聲低、無級變速圖表:減速器可按照減速原理劃分圖表:減速器可按照減速原理劃分圓柱齒輪減速器減速器定軸偏心驅動斜面放大兩輪類三輪類作動器渦輪類減速器擺線針輪減速器三環減速器行星減速器諧波減速器活齒減速
11、器機翼旋轉作動器艦船舵機閥用作動器螺旋減速器內驅外驅變形類單齒伸縮圖表:減速器可按照運動方式劃分圖表:減速器可按照運動方式劃分請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明71.3 減速器:上游供應鏈較為簡單,下游通用性較強減速器:上游供應鏈較為簡單,下游通用性較強資料來源:中商產業研究院,華經產業研究院,Ofweek,國海證券研究所上游:原材料中游:減速器下游:行業應用軸系部分齒輪、軸、軸承等箱體附件窺視孔和窺視孔蓋、通氣器、游標尺、起吊裝置、放油孔及放油螺塞等通用減速器齒輪減速器、行星減速器、蝸桿渦輪減速器專用減速器工業機器人減速器、汽車減速器、光伏/風電減速器等精密減速器諧波減速器、RV減速器
12、、擺線針輪行星減速器等工業機器人精密機床工程機械混凝土設備紡織設備冶金設備礦山機械環保設備圖表:圖表:20232023年中國減速器產業鏈上中下游市場分析年中國減速器產業鏈上中下游市場分析 上游供應鏈較為簡單上游供應鏈較為簡單,下游通用性較強下游通用性較強。從2023年中國減速器產業鏈來看,減速器上游主要為齒輪、軸承、箱體等基礎零件,上游供應鏈較為簡單;下游行業應用較為廣泛,包括工業機器人、精密機床、工程機械、冶金設備、礦山機械等多個行業,具備較強通用性。減速器占工業機器人成本的減速器占工業機器人成本的3535%,對工業機器人成本影響較高對工業機器人成本影響較高。以2022年工業機器人成本拆分為
13、例,減速器占工業機器人成本的35%,高于伺服系統、控制系統、本體,對工業機器人成本影響較高。35%25%10%15%15%減速器伺服系統控制系統本體其他圖表:圖表:20222022年減速器占工業機器人成本的年減速器占工業機器人成本的35%35%請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明82、精密減速器:差異化的機器人傳動部件、精密減速器:差異化的機器人傳動部件請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明92.1 諧波減速器:波發生器帶動柔輪變形,實現錯齒運動諧波減速器:波發生器帶動柔輪變形,實現錯齒運動資料來源:來福諧波官網,國海證券研究所 諧波傳動裝置諧波傳動裝置主要主要由波發生器由波發生器、柔輪
14、和剛輪組成柔輪和剛輪組成。1 1)波發生器波發生器:包括柔性軸承和橢圓形凸輪,通常安裝在減速器輸入端。柔性軸承內圈固定在凸輪上,外圈通過滾珠實現彈性變形成橢圓形;2 2)柔輪柔輪:帶有外齒圈的柔性薄壁彈性體零件,安裝在減速器輸出端;3 3)剛輪剛輪:帶有內齒圈的剛性圓環狀零件,通常固定在減速器機體上。波發生器驅動柔輪發生彈性變形波發生器驅動柔輪發生彈性變形,實現錯齒運動實現錯齒運動。根據來福諧波官網的信息,當波發生器裝入柔輪內圓時,柔輪呈橢圓狀,使其長軸處輪齒插入剛輪的輪齒槽內,實現完全嚙合狀態;而短軸處兩輪輪齒完全不接觸,處于脫開狀態。在嚙合到脫開的過程中,發生嚙入或嚙出狀態。波發生器連續轉
15、動時,迫使柔輪不斷變形,使兩輪輪齒在進行嚙入、嚙合、嚙出、脫出的過程中改變各自的工作狀態,從而實現錯齒運動,實現主動波發生器與柔輪的運動傳遞。圖表:諧波減速器由三大部分組成圖表:諧波減速器由三大部分組成圖表:波發生器帶動柔輪變形,實現錯齒運動圖表:波發生器帶動柔輪變形,實現錯齒運動請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明102.1 諧波減速器:高諧波減速器:高精度精度、大、大傳動比傳動比、小型化、小型化資料來源:來福諧波官網,諧波減速器研究現狀及問題研究向珍琳等,國海證券研究所 諧波減速器具備多項優點:諧波減速器具備多項優點:1 1)高精度:多齒同時在兩個對稱位置嚙合,齒輪齒距誤差和積累齒距誤
16、差對旋轉精度的影響較為均勻,實現了極高的位置和旋轉精度。2 2)大傳動比:單級諧波齒輪傳動的傳動比可達i=30500,結構簡單,僅需三個基本零部件在同一軸上,即可實現高減速比。3 3)高承載能力:齒與齒的嚙合為面接觸,同時嚙合齒數眾多,導致單位面積載荷小,承載能力遠高于其他傳動形式。4 4)小體積、輕重量:相較于普通齒輪裝置,諧波減速器體積和重量顯著降低,實現了小型化和輕量化的設計。5 5)長壽命:諧波減速器具備較長的使用壽命。6 6)平穩傳動、無沖擊、低噪音:在操作中保持傳動平穩,無沖擊且噪音水平較低。圖表:諧波減速器結構圖表:諧波減速器結構圖表:諧波減速器運動示意圖圖表:諧波減速器運動示意
17、圖請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明112.1 諧波減速器:齒輪齒形直接決定傳動性能諧波減速器:齒輪齒形直接決定傳動性能資料來源:諧波減速器研究現狀及問題研究向珍琳等,綠的諧波領跑機器人精密諧波減速器李謙,國海證券研究所 齒輪齒形直接決定傳動性能齒輪齒形直接決定傳動性能。諧波減速器齒輪的齒形是齒輪最核心的部分,直接決定齒輪的傳動性能,其他方面的改進主要是在此基礎上做局部的優化。哈默納科哈默納科“S S”齒形增強抗疲勞強度能力及扭轉剛度齒形增強抗疲勞強度能力及扭轉剛度。哈默納科開發具有自主知識產權的“S”齒形,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
18、連續接觸的狀況;相比于漸開線齒形,在相同傳動效率的情況下,同時參與嚙合齒數加倍,齒根處的圓角半徑增大,使柔輪輪齒的抗疲勞強度能力提升1倍,扭轉剛度提高了70%-100%;“S”齒形對柔輪的加工工藝要求較高,生產過程復雜,大幅增加生產的成本。綠的諧波綠的諧波“P P”齒形增強轉矩承載齒形增強轉矩承載。綠的諧波開發出自主知識產權的“P”齒形;“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?!癙”齒形為獲得更大的承載能力,將齒高設計的較低,同時也帶來了問題,即諧波減速器運行過程中降低了傳動精
19、度。來福諧波來福諧波“”“”齒形增強壽命和平穩性齒形增強壽命和平穩性。浙江來福諧波開發出“”齒形,新產品上全面使用“”齒形,壽命提高超過30%,轉矩容量提升超過30%,傳動平穩性顯著提高。圖表:哈默納科“圖表:哈默納科“S S”齒形”齒形圖表:綠的諧波“圖表:綠的諧波“P”P”齒形齒形圖表:來福諧波“圖表:來福諧波“”齒形齒形請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明122.2 行星減速器:通過太陽輪、行星齒輪相對運動進行傳動變化行星減速器:通過太陽輪、行星齒輪相對運動進行傳動變化資料來源:高功率密度行星減速器設計的關鍵核心技術綜述張建潤等,科峰智能招股書,中大力德官網,國海證券研究所 行星減速
20、器通過太陽輪和行星齒輪的相對運動實現傳動變化行星減速器通過太陽輪和行星齒輪的相對運動實現傳動變化。其主要構成包括行星齒輪、行星架以及太陽輪。在精密行星減速器的工作過程中,通常由伺服電機等原動機驅動太陽輪旋轉。太陽輪與行星輪的嚙合帶動行星輪自轉,同時行星輪的另一側與減速器殼體內壁上的環形內齒圈嚙合,使行星輪在自轉的同時沿著與太陽輪旋轉相同方向在環形內齒圈上滾動,形成圍繞太陽輪旋轉的“公轉”運動。行星輪通過公轉驅動行星架旋轉,行星架與輸出軸連接,從而帶動輸出軸輸出扭矩。一般而言,每個精密行星減速器都配備多個行星輪,這些輪在輸入軸和太陽輪的旋轉驅動下,同時繞太陽輪旋轉,協同輸出動力,實現負載的運動。
21、太陽輪和環形內齒圈存在齒數差異,從而實現減速的效果。圖表:行星減速器運行原理圖表:行星減速器運行原理圖表:中大力德行星減速器外觀圖表:中大力德行星減速器外觀圖表:精密行星減速器結構圖圖表:精密行星減速器結構圖請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明132.2 行星減速器:動力學設計和相關材料為提升性能的關鍵行星減速器:動力學設計和相關材料為提升性能的關鍵資料來源:高功率密度行星減速器設計的關鍵核心技術綜述張建潤等,國海證券研究所 目前高功率密度行星減速器的結構和設計技術主要體現以下幾個方面:1 1)機電一體化模塊式結構:機電一體化模塊式結構:設計趨向于將行星減速器與電機裝置集成一體,形成機電一
22、體化模塊化的整體結構,提高了系統的整體效率和緊湊度,使得設備更易于安裝和維護。2 2)動力學設計技術的應用:動力學設計技術的應用:在傳統的靜力學設計基礎上,應用動力學設計技術,提升了行星減速器的設計水平,代表更全面、深入地考慮了運動學和動力學因素,以優化減速器的性能。3 3)新型齒輪材料和工藝的研發:新型齒輪材料和工藝的研發:進行新型齒輪材料的研發,推出熱處理新工藝,并開發齒輪加工新技術,以提高齒輪的精度、剛度、強度和壽命。4 4)高效潤滑與冷卻技術的研究:高效潤滑與冷卻技術的研究:研究齒輪傳動系統的高效潤滑與冷卻介質,確保在減速器運行過程中保持精度和性能的穩定性,有助于提高系統的可靠性和壽命
23、。圖表:行星減速器安全因子云圖圖表:行星減速器安全因子云圖圖表:行星減速器系統熱變形云圖圖表:行星減速器系統熱變形云圖圖表:行星減速器傳動系統溫度場分布圖圖表:行星減速器傳動系統溫度場分布圖請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明142.3 RV減速器:行星齒輪及擺線針輪兩級結構,平穩性較高減速器:行星齒輪及擺線針輪兩級結構,平穩性較高資料來源:納博特斯克產品手冊,科峰智能招股書,國海證券研究所 RV減速器主要是由兩級減速結構組合而成,包括漸開線行星齒輪傳動和擺線針輪行星傳動。RV減速器傳動平穩性高,承載能力強,剛性和耐過載沖擊性能好,傳動精度較高。圖表:圖表:RVRV減速器內部結構減速器內部
24、結構圖表:擺線針輪減速器結構圖表:擺線針輪減速器結構請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明152.4 精密行星、諧波、精密行星、諧波、RV減速器適用于機器人領域不同場景減速器適用于機器人領域不同場景資料來源:科峰智能招股書,國海證券研究所 根據科峰職能招股書(2023年6月30日)的數據,目前機器人等精密領域主要采用精密行星減速器、諧波減速器、RV減速器三類,針對其不同特性,適用于不同的部位及場景。減速器類別結構特點優點缺點應用領域精密行星減速器體積比較小,主要包括行星輪、太陽輪和內齒圈。精密行星減速器單級傳動比都在10以內,且減速級數一般不會超過3級扭矩大、精度可高達1以內、單級傳動效率高
25、達97%、質量輕、壽命可長達2萬小時、免保養單級傳動比范圍小移動機器人、新能源設備、高端機床、智能交通等行業的精密傳動裝置諧波減速器主要包括波發生器、柔輪與剛輪。減速器工作時,波發生器會發生可控變形,同時依靠柔輪、剛輪的嚙合傳遞動力傳動精度高,重量和體積小,運轉平穩、傳動比大傳遞扭矩相對較小,傳動效率低、使用壽命有限機器人中負載較小的小臂、腕部和手部等關節、航空航天、精密加工設備和醫療設備領域RV減速器主要包括兩級傳動裝置,分別為漸開線行星齒輪傳動和擺線針輪行星傳動傳動比范圍廣至31-171,傳動效率高達85%-92%,傳動平穩性高,承載能力強,剛性和耐過載沖擊性能好,傳動精度高結構復雜、制造
26、難度大、成本高機器人中負載較重的機座、大臂、肩部等大關節主要指標精密行星減速器諧波減速器RV減速器傳動效率95%70%80%傳動精度()1806060傳動比3-51230-16030-192.4設計壽命(h)20,0008,0006,000扭轉剛度(N m/arcmin)10-3701.34-54.0920-1,176額定輸出轉矩(N m)40-1,2006.6-921101-6,135噪音(db)656070溫升()304045圖表:三種精密減速器特點對比圖表:三種精密減速器特點對比圖表:三種精密減速器參數對比圖表:三種精密減速器參數對比請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明163、市場規
27、模、市場規模&格局:精密減速器規??焖僭鲩L,外資處于領先地位格局:精密減速器規??焖僭鲩L,外資處于領先地位請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明173.1 諧波減速器:中國市場規模諧波減速器:中國市場規模2017-2020年年CAGR為為7.1%資料來源:科峰智能招股書,國海證券研究所 中國諧波減速器市場規模穩健增長中國諧波減速器市場規模穩健增長。根據科峰智能招股書,2020年中國諧波減速器市場規模19.3億元,2017-2020年CAGR為7.1%,規模維持穩健增長;2025年中國諧波減速器規模41億元,對應2020-2025年CAGR為16.3%。圖表:中國諧波減速器市場規模圖表:中國諧
28、波減速器市場規模20172017-20202020年年CAGRCAGR為為7.1%7.1%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%051015202530354045201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E中國諧波減速器市場規模(億元)同比請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明183.1 諧波減速器:中國諧波減速器市場兩強占比諧波減速器:中國諧波減速器市場兩強占比64%資料來源:華經產業研究院,中商產業研究院,國海證券研究所 全球諧波減速器市場呈現全球諧波減速器市場呈現“一強主導一強主導”格局格局。根據華經產業研究院的數
29、據,2021年全球諧波減速器市場中,哈默納科份額為82%,占據主導,綠的諧波占比7%,呈現“一強主導”格局。中國諧波減速器市場兩強占比中國諧波減速器市場兩強占比6060%以上以上,存在較多二線廠商存在較多二線廠商。根據中商產業研究院的數據,2022年中國諧波減速器市場中,哈默納科份額為38%,綠的諧波份額為26%,兩家總份額64%;國產二線廠商來福、同川、大族及日本新寶等份額在4%-8%之間。圖表:圖表:20222022年哈默納科、綠的諧波在中國諧波減速器市場份額年哈默納科、綠的諧波在中國諧波減速器市場份額64%64%38%26%8%7%6%4%11%哈默納科綠的諧波來福新寶同川大族其他圖表:
30、圖表:20212021年哈默納科在全球諧波減速器中市場份額年哈默納科在全球諧波減速器中市場份額82%82%82%7%11%哈默納科綠的諧波其他請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明193.2 行星減速器:中國市場規模行星減速器:中國市場規模2019-2022年年CAGR17.1%資料來源:QYResearch,科峰智能招股書,國海證券研究所 全球行星減速器市場規模穩健增長全球行星減速器市場規模穩健增長。根據QYResearch數據,2022年全球行星減速器市場規模12.03億美元,2019-2022年CAGR為9.1%;根據QYResearch預測,2025年全球行星減速器市場規模15.06
31、億美元,2022-2025年CAGR為7.8%。中國行星減速器市場規模保持快速增長中國行星減速器市場規模保持快速增長。根據QYResearch數據,2022年中國行星減速器市場規模5億美元,2019-2022年CAGR為17.1%;根據QYResearch預測,2025年中國行星減速器市場規模6.65億美元,2022-2025年CAGR為10%。亞太占據全球行星減速器市場主導地位亞太占據全球行星減速器市場主導地位。根據QYResearch數據,2022年全球行星減速器市場中亞太占比54.5%,占據主導地位。圖表:圖表:20192019-20222022年全球行星減速器規模年全球行星減速器規模C
32、AGR9.1%CAGR9.1%54.5%20.5%20.1%2.7%2.2%亞太北美歐洲拉美中東及非洲-5%0%5%10%15%20%25%0510152025全球行星減速器市場規模(億美元)同比0%5%10%15%20%25%30%35%40%02468101214中國行星減速器市場規模(億美元)同比圖表:圖表:20192019-20222022年中國行星減速器規模年中國行星減速器規模CAGR17.1%CAGR17.1%圖表:圖表:20222022年全球行星減速器市場中亞太占比年全球行星減速器市場中亞太占比54.5%54.5%請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明20資料來源:科峰智能招股
33、書,QYResearch,國海證券研究所 全球精密行星減速器市場以日德廠商為主全球精密行星減速器市場以日德廠商為主。根據QYResearch和科峰智能招股書的數據,2022年全球精密行星減速器市場中,日本新寶、紐卡特、威騰斯坦份額分別為12.9%、10.9%、10.7%,國產精銳科技、科峰智能份額為7.5%、5.4%,以日德廠商為主。中國精密行星減速器市場較為分散中國精密行星減速器市場較為分散。根據QYResearch和科峰智能招股書的數據,2022年中國精密行星減速器市場中,日本新寶占比20.4%,科峰智能占比11.7%,CR5為53.9%。圖表:圖表:20222022年中國精密行星減速器市
34、場較為分散,日本新寶占比年中國精密行星減速器市場較為分散,日本新寶占比20.4%20.4%20.4%11.7%9.4%7.1%5.3%46.1%日本新寶科峰智能紐氏達特精銳科技利茗其他圖表:圖表:20222022年全球精密行星減速器市場以日德廠商為主年全球精密行星減速器市場以日德廠商為主12.9%10.9%10.7%7.5%5.4%52.6%日本新寶紐卡特威騰斯坦精銳科技科峰智能其他3.2 精密行星減速器:日德產品為主,精密行星減速器:日德產品為主,CR5為為53.9%請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明213.3 RV減速器:中國市場規模減速器:中國市場規模2018-2021年年CAGR
35、為為15.9%資料來源:華經產業研究院,國海證券研究所 根據華經產業研究院的數據,2020年全球RV減速器市場規模8.57億美元,呈現一定的周期波動。中國中國RVRV減速器市場規模減速器市場規模20182018-20212021年年CAGRCAGR為為1515.9 9%。根據華經產業研究院的數據,2021年中國RV減速器市場規模43億元,2018-2021年CAGR為15.9%,增速較快。圖表:中國圖表:中國RVRV減速器市場規模減速器市場規模20182018-20212021年年CAGRCAGR為為15.9%15.9%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%051015
36、20253035404550201620172018201920202021中國RV減速器市場規模(億元)同比圖表:全球諧波減速器市場規模呈現一定的周期波動圖表:全球諧波減速器市場規模呈現一定的周期波動-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%02468101220162017201820192020全球RV減速器市場規模(億美元)同比請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明22資料來源:中商產業研究院,GGII,國海證券研究所 納博特斯克占據納博特斯克占據RVRV減速器市場主導減速器市場主導,國產替代空間充足國產替代空間充足。根據中商產業研究院和GGII的數據,2021年
37、中國RV減速器市場中納博特斯克份額為53%,國產雙環傳動份額為14%,日本住友及國產的珠海飛馬、中大力德、南通振康、智同科技、秦川機床等占據一定份額,國產替代空間充足。圖表:圖表:20212021年中國年中國RVRV減速器市場中納博特斯克占比減速器市場中納博特斯克占比52%52%3.3 RV減速器:納博特斯克占據中國市場主導,國產替代空間充足減速器:納博特斯克占據中國市場主導,國產替代空間充足53%14%5%4%4%3%3%2%12%納博特斯克雙環傳動住友珠海飛馬中大力德南通振康智同科技秦川機床其他請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明234、人形機器人:精密減速器增量可期,成本及產能為瓶頸
38、、人形機器人:精密減速器增量可期,成本及產能為瓶頸請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明244.1 預計遠期全球人形機器人精密減速器市場空間約在預計遠期全球人形機器人精密減速器市場空間約在29-112億之間億之間資料來源:TeslaAIDay2022,愛采購,蓋世汽車,國海證券研究所 根據TeslaAIDay的信息,參考TeslaBot結構,假設單臺人形機器人需要14個旋轉關節,1)假設每個關節需要1個精密減速器;2)假設兩種方案,方案一全部使用諧波減速器,方案二在肩部、腕部精度要求較高的部分采用諧波減速器,腰部、髖部采用精密行星減速器;3)年出貨量分為保守(25萬臺)、中性(50萬臺)、樂
39、觀(100萬臺)進行測算;4)假設規模效應下,減速器價格有所下降。根據我們測算根據我們測算,我們預計方案一中遠期全球人形機器人減速器市場規模在我們預計方案一中遠期全球人形機器人減速器市場規模在3535-112112億元之間億元之間,方案二中市場規模在方案二中市場規模在2929-9191億元億元之間之間。方案一:諧波減速器方案二:諧波減速器+精密行星減速器保守中性樂觀保守中性樂觀人形機器人出貨量(萬臺)25501002550100人形機器人旋轉關節數量(個/臺)141414141414諧波減速器數量(個/臺)141414888精密行星減速器數量(個/臺)-666諧波減速器單價(元/個)10009
40、008001000900800精密行星減速器單價(元/個)-600500450諧波減速器需求量(萬個)3507001400200400800精密行星減速器需求量(萬個)-150300600諧波減速器市場規模(億元)35.063.0112.020.036.064.0精密行星減速器市場規模(億元)-9.015.027.0人形機器人減速器市場規模(億元)35.063.0112.029.051.091.0肩部3X2腕部1X2腰部2髖部2X2圖表:預計遠期全球人形機器人精密減速器市場空間約在圖表:預計遠期全球人形機器人精密減速器市場空間約在2929-112112億之間億之間圖表圖表:假設:假設Tesla
41、Bot14TeslaBot14個旋轉關節個旋轉關節請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明254.2 減速器降本對人形機器人利潤率影響有限減速器降本對人形機器人利潤率影響有限資料來源:錢江晚報,TeslaAIDay2022,國海證券研究所 參考前文假設,在不考慮其他硬件降本的情況下,以諧波減速器價格為1000元/個計算,假設減速器成本占比10%,則其他成本約為12.6萬元,并假設人形機器人16萬元/臺售價(參考TeslaBot2萬美元的售價目標),計算減速器影響下的毛利率彈性。根據測算結果,不考慮其他硬件降本情況下,不同減速器方案下,人形機器人毛利率在12.5%-15.6%之間,實際的凈利潤盈
42、利空間較??;人形機器人實際量產、盈利,仍需要其他硬件部分的降本。方案一方案二保守中性樂觀保守中性樂觀人形機器人旋轉關節數量(個/臺)141414141414諧波減速器數量(個/臺)141414888精密行星減速器數量(個/臺)-666諧波減速器單價(元/個)10009008001000900800精密行星減速器單價(元/個)-600500450諧波減速器成本(元/臺)140001260011200800072006400精密行星減速器成本(元/臺)-360030002700人形機器人減速器成本(萬元/臺)1.41.31.11.21.00.9減速器成本占比10.0%9.1%8.2%8.4%7.5
43、%6.7%其他成本(萬元/臺)12.612.612.612.612.612.6人形機器人成本(萬元/臺)14.013.913.713.813.613.5人形機器人售價(萬元/臺)16.016.016.016.016.016.0毛利率12.5%13.4%14.3%14.0%14.9%15.6%圖表:減速器降本對人形機器人利潤率影響有限圖表:減速器降本對人形機器人利潤率影響有限請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明265、相關標的、相關標的請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明275.1 綠的諧波:長期業績快速增長,短期承壓受綠的諧波:長期業績快速增長,短期承壓受下游景氣下游景氣波動影響波動影
44、響資料來源:Wind,國海證券研究所 長期業績快速增長長期業績快速增長,下游景氣影響公司業績短期承壓下游景氣影響公司業績短期承壓。綠的諧波2023年前三季度營業收入2.54億元,同比-26.3%,2018-2022年CAGR為19.4%;2023年前三季度歸母凈利潤0.73億元,同比-43.4%,2018-2022年CAGR為24.3%,2023年前三季度業績短期承壓,主要為工業機器人需求放緩所致。利潤率短期存在壓力利潤率短期存在壓力。2023年前三季度毛利率41.7%,同比-9.4pct,歸母凈利率28.5%,同比-8.6pct,受下游影響利潤率短期存在壓力。圖表:公司圖表:公司201820
45、18-20222022年營業收入年營業收入CAGR19.4%CAGR19.4%0%10%20%30%40%50%60%2017201820192020202120222023Q1-Q3毛利率歸母凈利率-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.02017201820192020202120222023Q1-Q3營業收入(億元)同比-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%140%0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.020172018201920202021202
46、22023Q1-Q3歸母凈利潤(億元)同比圖表:公司圖表:公司20182018-20222022年歸母凈利潤年歸母凈利潤CAGR24.3%CAGR24.3%圖表:公司毛利率水平維持圖表:公司毛利率水平維持40%40%以上高位以上高位請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明285.1 綠的諧波:國內諧波減速器龍頭,深耕機器人領域綠的諧波:國內諧波減速器龍頭,深耕機器人領域資料來源:Wind,綠的諧波招股書,華經產業研究院,中商產業研究院,國海證券研究所 國內諧波減速器龍頭國內諧波減速器龍頭,主持編制諧波減速器國家標準主持編制諧波減速器國家標準。綠的諧波為國內諧波減速器龍頭,在全球/中國諧波減速器
47、的市場份額分別為7%/24.7%,僅次于哈默納科;2014年,公司參與起草編制GB/T30819-2014機器人用諧波齒輪減速器國家標準。深耕機器人領域深耕機器人領域,下游覆蓋國內外頭部廠商下游覆蓋國內外頭部廠商。2022年綠的諧波收入中機器人占比81%,占據主導,公司下游覆蓋埃斯頓、埃夫特、新松、廣州數控、ABB、通用電氣等國內外機器人頭部廠商。諧波減速器產能持續擴張諧波減速器產能持續擴張。綠的諧波諧波減速器產能于2019年達到9萬臺,IPO募投“年產50萬臺精密減速器”項目,2023年定增募投中進一步新增100萬臺諧波減速器年產能;總規劃產能約159萬臺諧波減速器年產能。圖表:圖表:202
48、22022年綠的諧波收入中機器人占比年綠的諧波收入中機器人占比81%81%81.0%9.5%6.0%2.8%0.8%機器人機械裝備數控機床醫療器械其他圖表:綠的諧波產能規劃圖表:綠的諧波產能規劃201720182019IPO后2023年3月定增后諧波減速器產能(萬臺)79959159新增諧波減速器產能(萬臺)2050100請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明295.2 國茂股份:“弱復蘇”背景下,業績略有承壓國茂股份:“弱復蘇”背景下,業績略有承壓資料來源:Wind,國海證券研究所 20232023年前三季度業績略有承壓年前三季度業績略有承壓。國茂股份2023年前三季度營業收入20.11億
49、元,同比-1.1%,2018-2022年CAGR為11.2%;2023年前三季度歸母凈利潤2.66億元,同比-8.6%,2018-2022年CAGR為17.4%,公司業績短期略有承壓。20232023年前三季度利潤率水平基本維持穩定年前三季度利潤率水平基本維持穩定。2023年前三季度毛利率26.2%,同比+0.1pct,歸母凈利率13.2%,同比-1.1pct,基本維持穩定。圖表:公司圖表:公司20182018-20222022年營業收入年營業收入CAGR11.2%CAGR11.2%0%5%10%15%20%25%30%35%2017201820192020202120222023Q1-Q3毛
50、利率歸母凈利率-15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0.05.010.015.020.025.030.035.02017201820192020202120222023Q1-Q3營業收入(億元)同比-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.02017201820192020202120222023Q1-Q3歸母凈利潤(億元)同比圖表:公司圖表:公司20182018-20222022年歸母凈利潤年歸母凈利潤CAGR17.4%CAGR17.4%圖表:圖表:20232023年前三季度
51、公司毛利率維持平穩年前三季度公司毛利率維持平穩請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明305.2 國茂股份:積極延伸精密減速器業務,有望加速業績放量國茂股份:積極延伸精密減速器業務,有望加速業績放量資料來源:國茂股份公告,摩多利傳動官網,國海證券研究所 國內通用減速器龍頭國內通用減速器龍頭。國茂股份為國內通用減速器領域龍頭,在減速器及齒輪傳動領域積累較深。積極延伸精密減速器業務積極延伸精密減速器業務。國茂股份積極延伸業務至精密減速器領域,2021年公司成立子公司國茂精密,并且收購安徽聚隆機器人、聚隆啟帆精密傳動的部分業務及資產收購,布局RV減速器及諧波減速器業務;2023年11月,公司收購國內
52、行星減速器龍頭摩多利傳動65%股權,布局精密行星減速器業務;摩多利傳動精密行星減速器應用于激光切割機、數控機床、機器人等中高端裝備領域,并于2016年成立法國合資公司ReckonDrivesInternational,向海外高端客戶推廣產品;根據公告業績承諾,交易業績承諾期為2023年、2024年和2025年,摩多利傳動公司承諾在此期間實現的扣非歸母凈利潤分別不低于2,100萬元、4,400萬元和7,200萬元,對應每個會計年度。圖表:摩多利精密行星減速器圖表:摩多利精密行星減速器請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明315.3 中大力德:中大力德:2023年前三季度業績逆勢增長年前三季度業
53、績逆勢增長資料來源:Wind,國海證券研究所圖表:中大力德圖表:中大力德20182018-20222022年營業收入年營業收入CAGR10.6%CAGR10.6%0%5%10%15%20%25%30%35%2017201820192020202120222023Q1-Q3毛利率歸母凈利率-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%0.02.04.06.08.010.012.02017201820192020202120222023Q1-Q3營業收入(億元)同比-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.92017
54、201820192020202120222023Q1-Q3歸母凈利潤(億元)同比圖表:中大力德歸母凈利潤呈現波動圖表:中大力德歸母凈利潤呈現波動圖表:圖表:20232023年前三季度中大力德利潤率有所承壓年前三季度中大力德利潤率有所承壓 20232023年前三季度業績逆勢增長年前三季度業績逆勢增長。公司2023年前三季度營業收入8.22億元,同比+22.9%;2023年前三季度歸母凈利潤0.57億元,同比+34.5%;業績逆勢增長。利潤率基本維持穩定利潤率基本維持穩定。2023年前三季度毛利率22.2%,同比-1.4pct,歸母凈利率7.0%,同比+0.6pct,利潤率基本維持穩定;歸母凈利率
55、與毛利率的差異主要源于2022年計提可轉債費用帶來的財務費用基數影響。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明325.3 中大力德:產品線完善,精密減速器為核心業務中大力德:產品線完善,精密減速器為核心業務資料來源:Wind,中大力德2022年年報,國海證券研究所 業務豐富業務豐富,產品線完善產品線完善。公司產品覆蓋精密減速器、傳動行星減速器、小型及微型減速電機等,客戶包括諾力股份、杭叉集團、OTC、新松等公司,產品線完善。精密減速器為核心業務精密減速器為核心業務,已覆蓋機器人減速器產品已覆蓋機器人減速器產品。2022年公司精密減速器收入占比22.6%,為公司核心業務。圖表:圖表:202220
56、22年中大力德收入中精密減速器占比年中大力德收入中精密減速器占比22.6%22.6%41.6%22.6%34.2%0.4%1.2%減速電機精密減速器智能執行單元配件其他請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明336、風險提示、風險提示請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明346 風險提示風險提示 制造業復蘇不及預期;制造業復蘇不及預期;減速器的下游應用領域廣泛,需求端與制造業周期相關性較強,制造業復蘇不及預期會影響減速器需求景氣度。人形機器人研發推廣不及預期;人形機器人研發推廣不及預期;下游人形機器人的研發與推廣進度未能達到預期,可能會對精密減速器需求造成影響,從而影響到精密減速器市場景氣度
57、。行業競爭加??;行業競爭加??;精密減速器行業的競爭日益激烈,需關注行業競爭的加劇可能帶來的價格戰風險。精密減速器國產替代不及預期;精密減速器國產替代不及預期;國產精密減速器企業仍面臨外資產品的競爭,國產替代進程不及預期,可能會影響到國產減速器企業的業績放量。精密減速器規?;祪r不及預期;精密減速器規?;祪r不及預期;精密減速器市場規?;祪r未達預期,可能影響到下游人形機器人等行業的盈利水平,進而影響到人形機器人等新興產品的上市。產品研發不及預期;產品研發不及預期;產品研發不及預期,可能導致精密減速器在各細分領域的放量。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明35研究小組介紹研究小組介紹姚健,李
58、亦桐,本報告中的分析師均具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師,以勤勉的職業態度,獨立,客觀的出具本報告。本報告清晰準確的反映了分析師本人的研究觀點。分析師本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收取到任何形式的補償。分析分析師承師承諾諾行業投資評級行業投資評級國海證券投資評級標準國海證券投資評級標準推薦:行業基本面向好,行業指數領先滬深300指數;中性:行業基本面穩定,行業指數跟隨滬深300指數;回避:行業基本面向淡,行業指數落后滬深300指數。股票投資評級股票投資評級買入:相對滬深300指數漲幅20%以上;增持:相對滬深300指數漲幅介于
59、10%20%之間;中性:相對滬深300指數漲幅介于-10%10%之間;賣出:相對滬深300指數跌幅10%以上。機械小組介紹機械小組介紹姚健,復旦大學財務學碩士,7年證券從業經驗,現任國海證券機械首席分析師,主要覆蓋鋰電設備、光伏設備、激光、檢測檢驗、工業機器人、自動化、工程機械等若干領域,專注成長股挖掘。李亦桐,美國賓夕法尼亞大學碩士,哈爾濱工業大學學士,現任國海證券機械分析師,主要覆蓋通用自動化、刀具、工控等領域。請務必閱讀報告附注中的風險提示和免責聲明36免責聲明和風險提示免責聲明和風險提示免責聲明免責聲明市場有風險,投資需謹慎。投資者不應將本報告為作出投資決策的唯一參考因素,亦不應認為本
60、報告可以取代自己的判斷。在決定投資前,如有需要,投資者務必向本公司或其他專業人士咨詢并謹慎決策。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人的投資建議。投資者務必注意,其據此做出的任何投資決策與本公司、本公司員工或者關聯機構無關。若本公司以外的其他機構(以下簡稱“該機構”)發送本報告,則由該機構獨自為此發送行為負責。通過此途徑獲得本報告的投資者應自行聯系該機構以要求獲悉更詳細信息。本報告不構成本公司向該機構之客戶提供的投資建議。任何形式的分享證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效。本公司、本公司員工或者關聯機構亦不為該機構之客戶因使用本報告或報告所載內容引起的任
61、何損失承擔任何責任。風險提示風險提示本報告版權歸國海證券所有。未經本公司的明確書面特別授權或協議約定,除法律規定的情況外,任何人不得對本報告的任何內容進行發布、復制、編輯、改編、轉載、播放、展示或以其他任何方式非法使用本報告的部分或者全部內容,否則均構成對本公司版權的侵害,本公司有權依法追究其法律責任。鄭重聲明鄭重聲明本報告的風險等級定級為R2,僅供符合國海證券股份有限公司(簡稱“本公司”)投資者適當性管理要求的的客戶(簡稱“客戶”)使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶??蛻艏?或投資者應當認識到有關本報告的短信提示、電話推薦等只是研究觀點的簡要溝通,需以本公司的完整報告為準,本公司
62、接受客戶的后續問詢。本公司具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料及合法獲得的相關內部外部報告資料,本公司對這些信息的準確性及完整性不作任何保證,不保證其中的信息已做最新變更,也不保證相關的建議不會發生任何變更。本報告所載的資料、意見及推測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,本報告所指的證券或投資標的的價格、價值及投資收入可能會波動。在不同時期,本公司可發出與本報告所載資料、意見及推測不一致的報告。報告中的內容和意見僅供參考,在任何情況下,本報告中所表達的意見并不構成對所述證券買賣的出價和征價。本公司及其本公司員工對使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失概
63、不負責。本公司或關聯機構可能會持有報告中所提到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,還可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問或者金融產品等服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露義務。心懷家國,洞悉四海國海研究深圳國海研究深圳深圳市福田區竹子林四路光大銀行大廈28F郵編:518041電話:0755-83706353國海研究上海國海研究上海上海市黃浦區綠地外灘中心C1棟國海證券大廈郵編:200023電話:021-61981300國海研究北京國海研究北京北京市海淀區西直門外大街168號騰達大廈25F郵編:100044電話:010-88576597國海證券國海證券研究所研究所機械研究機械研究團隊團隊