1、 行業及產業 行業研究/行業深度 證券研究報告 機械設備 2022 年 08 月 02 日 減速機:機器人零部件最大單品,“關節”定義仿生自由度 看好 申萬機器人系列深度報告 證券分析師 王珂 A0230521120002 劉洋 A0230513050006 李蕾 A0230519080008 劉建偉 A0230521100003 研究支持 張婧瑋 A0230122010001 聯系人 張婧瑋(8621)23297818轉 本期投資提示:減速機定義機器人的“自由度”。減速機相當于機器人的“關節”,用于降低轉速、增加扭矩,從而讓機器人平滑、精確地完成動作。通常來說,減速機數量越多,關節越多,機器
2、人的行動越靈活。工業領域最常見的多關節機器人通常使用 6 個減速機,人形機器人的腿、臂、腰、頸合計使用 15-40 個,使用量隨著肢體數量和復雜度的提高而提高。在產品形態上,工業機器人減速器以 RV 減速器和諧波減速器為主,分別適用于重載、輕載領域??ㄎ桓叱砷L性、高景氣、高壁壘優質賽道。高成長:機器換人大勢所趨。工業機器人是精密減速器最主要的下游應用領域,在勞動力結構性缺口+勞動力成本上升+機器人成本下降+自動化升級的背景下,發展前景廣闊,根據測算,僅考慮工業機器人領域,2022 年國內諧波、RV 減速器市場規模為 20 億元、43 億元;同時在機床、半導體設備、醫療器械等傳統領域正逐漸滲透。
3、高景氣度:機器替人浪潮推動行業需求爆發,供不應求。2022年疫情影響機器人生產與交付,但需求端訂單依然強勁,從日本機器人訂單和生產數據來看,2022Q1 日本機器人訂單額增速 104%,生產額增速僅 4%,存在較大供需缺口。高壁壘:精密減速器行業是技術密集型行業。諧波、RV 減速器均對材料、加工精度和工藝有極高要求,具有較高的進入門檻。因此市場長期被兩家日本品牌壟斷,市占率達到 60%+,下游的本體廠商極少自主開發,均選擇外購。人形機器人未來可期,打開精密減速器天花板。特斯拉人形機器人 Tesla Bot 將于 2022年 9 月 30 日 AI Day 亮相。2021 年 8 月特斯拉 AI
4、 Day 公布的信息顯示,Tesla Bot 體重56.7kg,負載 20kg,四肢為類似人體的細長型,全身搭載 40 個機電結構,對總重量要求較高,因此諧波減速器是減速器中最有可能應用的類型。同時,特斯拉的入局將有力推動人形機器人的產業化進程,有望為減速器市場帶來巨大增量。國產減速器廠家抓住國產替代機會,實現行業地位躍升。過去我國工業機器人減速器依賴進口,國產品牌難以突破,屬于卡脖子環節。為了擺脫海外的技術限制,中央及地方密集出臺政策,扶持全產業鏈補足短板,行業發展明顯提速。國內減速器廠商迎來發展機遇,充分受益減速器國產替代進程。目前,我國工業機器人減速器國產化趨勢正在形成,根據GGII 數
5、據,2014-2021年工業機器人精密減速器國產品牌份市場份額由11%提升至41%,建議關注:綠的諧波:突出重圍、率先打破壟斷的國內諧波減速器龍頭;雙環傳動:由汽車齒輪制造延伸至 RV 減速器,技術儲備深厚,蓄勢待發;中大力德:綜合性精密減速器廠商,減速機+電機一體化領頭企業;漢宇集團:控股子公司同川科技諧波減速器發展迅速,份額快速躍升。風險提示:制造業投資不及預期風險、疫情進一步加劇風險、人形機器人技術突破不及預期風險、市場競爭加劇風險。請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 2 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 投資案件 結論和投
6、資分析意見 工業機器人精密減速器是一個具備高成長性、高景氣度和高進入壁壘的優質賽道。在機器替人浪潮+政策推進產業鏈補足短板的雙重背景下,國內減速器廠商迎來發展機遇,充分受益減速器國產替代進程。建議關注:綠的諧波:突出重圍、率先打破壟斷的國內諧波減速器龍頭;雙環傳動;由汽車齒輪制造延伸至 RV 減速器,技術儲備深厚,蓄勢待發;中大力德:綜合性精密減速器廠商,減速機+電機一體化領頭企業;漢宇集團:控股子公司同川科技諧波減速器發展迅速,份額快速躍升。原因及邏輯 1)市場容量擴張:工業機器人是精密減速器最主要的下游應用領域,在勞動力結構性缺口+勞動力成本上升+機器人成本+自動化升級下降的背景下,發展前
7、景廣闊。同時在機床、半導體設備、醫療器械等傳統領域正逐漸滲透。2)天花板打開:特斯拉高調布局人形機器人,其產業影響力及智能化技術有望推動人形機器人行業發展提速,加速實現產業化落地,打開減速器行業天花板。3)國產替代加速:過去我國工業機器人減速器依賴進口,國產品牌難以突破,屬于關鍵卡脖子環節。為了擺脫海外的技術限制,中央及地方密集出臺政策,扶持全產業鏈補足短板,行業發展明顯提速。目前我國工業機器人減速器國產化趨勢正在形成。有別于大眾的認識 市場對于精密減速器行業的天花板存在擔憂。我們認為,就算僅考慮工業機器人用減速器,行業天花板遠未達到,目前我國機器人密度 246 臺/萬人,相比韓國、新加坡等國
8、家 800-900 臺/萬人的水平存在較大差距,隨著自動化程度的提高,機器人行業仍有數倍的成長空間;如果考慮未來智能服務機器人、人形機器人,下游應用場景將從工業領域拓展至消費領域,行業天花板將被完全打開。隨著市場容量擴大,吸引新進入者不斷增加,市場擔憂競爭格局會有所惡化。我們認為,精密減速器是一個技術密集型行業,在設計研發、材料、加工設備、加工工藝等方面均有難度,需要長期研發和批量生產的經驗才能形成自身優勢,具有較高的進入門檻,新進入者很難快速在性能和成本上有優勢。因此,市場集中度可能長期維持在較高水平,強者恒強。zXnW8VjZJYqQpPoRaQdNbRpNpPmOsQiNmMyQkPnN
9、sRaQoPpPMYpMtONZsOsM 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 3 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 1.減速機定義機器人“自由度”,價值量高.8 1.1 減速機是機器人的“關節”,價值量占比最高.8 1.2 產品形態:RV 減速器和諧波減速器各有優勢,互為補充.9 1.3 使用量:取決于機器人關節數量,呈增加趨勢.11 1.4 核心指標:參數僅供參考,無形指標決定產品優劣.12 2.卡位優質賽道:高成長、高景氣、高壁壘.13 2.1 高成長性:機器換人大勢所趨,潛在市場空間大.13 2.1.1 工業機器人應用廣泛,潛在市場空間巨大.13 2.1.2 傳統領域
10、逐漸滲透,拓展新增長曲線.16 2.2 高景氣度:機器人浪潮延續,訂單飽滿,供不應求.17 2.3 高壁壘:技術門檻高,市場高度集中.19 2.3.1 從組成結構與減速原理看技術難點.19 2.3.2 技術密集型行業,行業集中度高,下游客戶極少自研.22 3.人形機器人未來可期,打開精密減速機天花板.23 3.1 特斯拉宣布推出人形機器人,引發技術遐想.23 3.2 人形服務機器人產業化進程加速.25 3.3 諧波減速器有望成為主流傳動技術.26 4.壟斷格局有望重塑,國產化趨勢正在形成.27 4.1 現狀:我國精密減速器長期依賴進口,受制海外.27 4.2 政策扶持+技術突破,產業鏈短板加速
11、補齊.28 4.3 國產品牌份額快速提升,國產替代趨勢正在形成.28 5.從海外龍頭看減速機廠商成長路徑.30 5.1 哈默那科:諧波減速器長期領跑者.30 5.2 納博特斯克:RV 減速器龍頭,一家獨大數十年.32 6.國內相關公司梳理.35 6.1 綠的諧波:突出重圍,打破壟斷的國內龍頭.35 6.2 雙環傳動:RV 減速器技術儲備深厚,蓄勢待發.36 6.3 中大力德:減速機+減速電機一體化領頭企業.37 6.4 漢宇集團:控股同川科技,諧波減速器發展勢頭迅猛.38 目錄 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 4 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 6.5 重點公司估值表
12、.38 7 風險提示.39 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 5 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖表目錄 圖 1:減速器在工業機器人當中的位置.8 圖 2:工業機器人產業鏈:減速器處于上游零部件環節.9 圖 3:減速器工業機器人成本結構中占比最高 32%.9 圖 4:RV 減速器示意圖.10 圖 5:諧波減速器示意圖.10 圖 6:各類機器人使用減速器數量.11 圖 7:2019 年中國工業機器人市場占比.11 圖 8:2020 年中國工業機器人市場占比.11 圖 9:全球在用工業機器人數量(千臺,%).14 圖 10:全球工業機器人銷量(千臺,%).14 圖 11:
13、2010-2020 年全球主要國家工業機器人銷量&中國占比(千臺,%)14 圖 12:勞動力人口數量日益減少.15 圖 13:制造業人員平均工資 VS 工業機器人價格.15 圖 14:RV 減速器應用場景.17 圖 15:諧波減速器應用場景.17 圖 16:2021 年中國工業機器人產量增速高(臺、%).17 圖 17:2021 年中國工業機器人銷量增速高(臺、%).17 圖 18:日本機器人訂單額和生產額.18 圖 19:發那科機器人訂單和收入.18 圖 20:ABB 機器人及離散自動化訂單和收入.18 圖 21:安川電機機器人訂單和收入.18 圖 22:庫卡機器人訂單和收入.18 圖 23
14、:諧波減速器構成、減速原理示意圖.19 圖 24:RV 減速器構成與零件.20 圖 25:RV 減速器減速原理示意圖.21 圖 26:各品牌諧波減速器產能(萬臺/年).22 圖 27:各品牌 RV 減速器產能(萬臺/年).22 圖 28:Tesla Bot 機器人外形.23 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 6 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 29:Tesla Bot 技術參數.24 圖 30:Tesla Bot 技術參數.24 圖 31:現有人形機器人主要玩家以及新入局巨頭公司.26 圖 32:人形機器人的零部件構成及減速器使用位置.27 圖 33:中央與地方持續
15、出臺相關政策,助力產業發展.28 圖 34:中國內外資廠商工業機器人銷量(千臺).29 圖 35:中國內外資工業機器人精密減速器市場份額.29 圖 36:2020 年中國工業機器人諧波減速器市場占比.29 圖 37:2021 年中國工業機器人諧波減速器市場占比.29 圖 38:2020 年中國工業機器人 RV 減速器市場占比.30 圖 39:2021 年中國工業機器人 RV 減速器市場占比.30 圖 40:哈默那科發展歷史:1960 年成功開發出諧波減速器,保持領先優勢至今30 圖 41:哈默納科的市值和 PE 變化歷程.31 圖 42:2017-2022 年哈默那科營業收入(億元人民幣).3
16、1 圖 43:哈默那科專注于諧波減速器,產品持續迭代進化.32 圖 44:2019-2023 年哈默那科產能建設與規劃(萬臺).32 圖 45:納博特斯克發展歷史.33 圖 46:納博特斯克的市值和 PE變化歷程.33 圖 47:2017-2022 年納博特斯克分業務收入(億元人民幣).34 圖 48:2016-2022 年納博特斯克產能及規劃(萬臺).34 圖 49:綠的諧波歷年營業收入與歸母凈利潤變化(億元、%).35 圖 50:綠的諧波各項業務營收占比(億元).35 圖 51:綠的諧波歷年毛利率與凈利率變化(%).35 圖 52:綠的諧波歷年研發支出及占比(億元、%).35 圖 53:雙
17、環傳動歷年營業收入及歸母凈利潤(億元、%).37 圖 54:2021 年雙環傳動各業務收入占比(%).37 圖 55:中大力德歷年營業收入及歸母凈利潤(億元、%).37 圖 56:2021 年中大力德各業務收入占比(%).37 圖 57:漢宇集團歷年營業收入及歸母凈利潤(億元、%).38 圖 58:2021 年漢宇集團各業務收入占比(%).38 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 7 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 表 2:減速器的重要參數指標.12 表 3:國內外廠商同類型 RV 減速器產品性能參數對比.12 表 4:國內外廠商同類型諧波減速器產品性能參數對比.13 表
18、 6:國內外機器人本體廠商均外購減速器.22 表 7:全球目前主要人形機器人對比.25 表 8:四大家族采購體系.27 表 7:重點公司估值表.38 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 8 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 1.減速機定義機器人“自由度”,價值量高 1.1 減速機是機器人的“關節”,價值量占比最高 減速器是工業機器人的關節,作用在于降低轉速、增加扭矩,保證機器人平穩精確運行。工業機器人主要由控制器、伺服和減速器三大零部件構成。這三個部件搭配共同實現機器人可控、平穩、精準地完成標準動作,每個部件都缺一不可。(1)控制器:作為機器人的“大腦”,通過硬軟件結合來控
19、制機器人的運動位置、姿態和軌跡;(2)伺服電機:作為機器人的“驅動力“,根據控制器發出的命令輸出力矩,動態控制機器人的速度和位置;(3)減速器:伺服電機一般輸出的轉速高、力矩小,不能滿足機器人本體的運動需求,需要通過減速器來降低轉速、增加力矩。圖 1:減速器在工業機器人當中的位置 資料來源:安川電機官網、埃斯頓官網、申萬宏源研究 減速器是機器人本體中成本占比最高的環節。減速器位于機器人產業鏈的上游零部件環節,產業鏈中游是機器人本體制造,下游是集成應用。根據高工機器人數據,工業機器人總成本中減速器占比最高,占 32%,其次伺服、外殼和控制器分別占比 20%、18%、15%。行業深度 請務必仔細閱
20、讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 9 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 2:工業機器人產業鏈:減速器處于上游零部件環節 資料來源:綠的諧波公告、申萬宏源研究 圖 3:減速器工業機器人成本結構中占比最高 32%資料來源:GGII、申萬宏源研究 1.2 產品形態:RV 減速器和諧波減速器各有優勢,互為補充 精密減速器以 RV 減速器和諧波減速器為主。減速器種類繁多,根據傳動類型可分為蝸桿減速器、行星減速器、齒輪減速器。工業機器人使用的精密減速器通常包括 RV 減速器、擺線針輪行星減速器、諧波減速器、精密行星減速器、濾波齒輪減速器等。工業機器人本體廠商通常會根據精度、速度、體積大小等的不同需要,
21、組合搭配不同類型的減速器。其中,RV 減速器和諧波減速器應用最多。RV 減速器與諧波減速器各有優劣,相互互補。RV 減速器剛性好、抗沖擊能力強、傳動平穩、精度高,適合中、重負載應用,通常用于多關節機器人的機座、大臂、肩部等重減速器,32%伺服,20%控制器,15%外殼,18%其他,15%減速器伺服控制器外殼其他 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 10 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 負載環節,應用場景包括汽車、運輸、港口碼頭等;諧波減速器體積小、零部件數量少,同樣具有精度高、傳動比的特點,適合小型、中低負載應用,通常用于機器人小臂、腕部和手部,應用場景包括 3C、半導體
22、、食品、注塑、磨具、醫療等。圖 4:RV 減速器示意圖 圖 5:諧波減速器示意圖 資料來源:納博特斯克官網、申萬宏源研究 資料來源:綠的諧波官網、申萬宏源研究 表 1:RV 減速器與諧波減速器對比 RV 減速器 諧波減速器 技術特點 通過多級減速實現傳動,一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成,組成的零部件較多。通過柔輪的彈性變形傳遞運動,主要由柔輪、剛輪、波發生器三個核心零部件組成,使用的材料、體積及重量大幅度下降。技術指標 背向間隙 60 arc sec 20 arc sec 傳動效率 80%75%溫升 45 40 噪聲 70db 60db 減速比 30-192.4 30-1
23、60 額定轉矩下使用壽命 6000h 8000h 額定輸出轉矩 101-6135 Nm 6.6-921 Nm 扭轉剛性 20-1176 Nm/arc min 1.34-54.09 Nm/arc min 共同點 共同優勢:精度高、傳動比大 不同點 優勢:負載高、剛度高、疲勞強度較高 劣勢:重量重、體積大,無法用于輕負載領域;零部件數量多、制造和裝配難度大,不利于大規模生產 優勢:體積小、零部件數量少 劣勢:負載輕,容許力矩負載在 1,500Nm 以內,難以用于重負載部位;由于柔輪的反復變形,存在疲勞強度的問題 應用場景 一般應用于多關節機器人中機座、大臂、肩部等重負載的位置。主要應用于機器人小臂
24、、腕部或手部。終端領域 汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使用配有 RV 減速器的重負載機器人。3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常使用由諧波減速器組成的 30kg 負載以下的機器人。價格區間 5000-8000 元/臺 1000-5000 元/臺 資料來源:綠的諧波公告、申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 11 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 1.3 使用量:取決于機器人關節數量,呈增加趨勢 減速器使用數量取決于“自由度“的數量。通常來說,六軸機器人使用 6 個諧波/RV減速器,協作機器人使用 6-7 個諧波減速器,SCARA 機器人使用 3 個
25、諧波/RV 減速器,并聯/DELTA機器人使用1 個諧波減速器,人形機器人的腿部+手臂+腰部+頸部共使用15-40個減速器,每條腿各配置 6 個諧波減速器,使用量隨著肢體使用量和復雜度的提高而提高。根據負載、體積、速度、精度的要求,機器人本體廠商在 RV 減速器、諧波減速器或者其他類型減速器中進行選擇及搭配組合應用。圖 6:各類機器人使用減速器數量 資料來源:綠的諧波公告、波士頓動力官網、申萬宏源研究 減速器的平均使用數量有望增加。根據 GGII 數據,2020 年多關節機器人、SCARA 機器人、協作機器人和坐標機器人的市場占比分別為 63%、30%、4%和 3%,多關節機器人使用 6 臺減
26、速器,大大拉動了減速器的需求量;協作機器人可以與人近距離互動,協助生產,目前尚處于起步階段,每臺機器人搭配 7 臺諧波減速器,將形成較大增量需求;人形機器人在特斯拉、戴森等企業的拉動之下,有望從概念階段加速進入產業階段,其“自由度”相比工業機器人大幅增加,對應的減速器需求規??捎^。圖 7:2019 年中國工業機器人市場占比 圖 8:2020 年中國工業機器人市場占比 66.67%18.75%9.72%4.86%多關節機器人SCARA機器人坐標機器人其他63%30%4%3%多關節機器人SCARA機器人協作機器人坐標機器人 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 12 頁共 40
27、 頁簡單金融成就夢想 資料來源:IFR、申萬宏源研究 資料來源:MIR 睿工業、申萬宏源研究 1.4 核心指標:參數僅供參考,無形指標決定產品優劣 國內眾多品牌的減速器參數指標已基本達到海外龍頭的同等水平。用來挑選和評價減速器的性能指標主要包括減速比范圍、傳動精度、傳動效率、扭轉剛性、啟動轉矩、額定扭矩、滯后損失/空程、噪音等。根據各公司官網公布的同類型產品性能參數,我們發現,內資品牌的 RV 減速器在精度、效率、過載、扭轉剛性、噪聲等大部分參數上基本與日本品牌納博特斯克持平,在傳動效率、減速比范圍上略有差距;內資品牌的諧波減速器在精度、效率、溫升、噪聲、減速比、重量等參數上與日本品牌哈默納科
28、基本持平,在允許輸入最高轉速、最大沖擊扭矩上略有差距??傮w而言,國內品牌減速器的性能參數已基本與納博與哈默納科持平。那么為什么后者長期在下游市場占據壟斷地位?是因為參數之外的無形指標才是真正的壁壘?!坝昧瞬胖馈?,無形指標更為關鍵。機器人本體廠商在選購減速器時,會參考客戶給出的指標參數,但是產品的使用壽命、可靠性、一致性等只有在使用之后才能反饋與評價。盡管各個品牌之間的參數指標差異不大,但是在實際運行中,部分減速器會產生不穩定、壽命短、易損壞等現象,與初始的指標參數偏離,進而對整個機器人的運行造成很大影響。因此,對于減速器產品而言,客戶的下單數量、復購率才是真正檢驗產品競爭力的核心指標。表 2
29、:減速器的重要參數指標 性能指標 解釋 減速比范圍 輸入轉速到輸出轉速的減速范圍大小 傳動精度 輸出軸的實際轉角與理論轉角的接近程度 傳動效率 輸出功率與輸入功率的比值,受到減速比、轉速、負載扭矩、溫度、潤滑條件影響 扭轉剛性 材料或結構在受力時抵抗彈性形變的能力 啟動轉矩 空載啟動時,所施加的力矩 額定扭矩 輸入轉速穩定時的容許連續負載轉矩 滯后損失/空程 當輸入軸由正向改為反向旋轉時,輸出軸在轉角上的滯后量 疲勞壽命 能夠連續重復工作的最長時間 噪音 工作時的噪音,噪音對平穩性、精度都較大影響 資料來源:工業機器人精密減速器綜述、申萬宏源研究 表 3:國內外廠商同類型 RV 減速器產品性能
30、參數對比 性能指標 南通振康 RV-40E 秦川機床 RV-40E 環動科技 SHPR-40E 納博特斯克 Nab-40E 齒隙精度 1arcmin 1arcmin 1aromin 1arcmin 傳動精度 1arcmin 1arcmin 1arcmin 1.5arcmin 效率 80%80%85%X95%85%X95%溫升 47 45 45 45 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 13 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 噪聲 75dB(A)70dB(A)75dB(A)70dB(A)過載 250%200%X250%250%250%減速比 57-153 57-153 56-
31、153 30-191 允許最高輸入轉速(rads/min)70 70 70 70 額定扭矩 412 412 412 353 扭轉剛度 108 108 108 108 回差 10 10 10 10 資料來源:GGII、各公司官網、申萬宏源研究 表 4:國內外廠商同類型諧波減速器產品性能參數對比 性能指標 綠的(LHS-32)來福(LHT-32)鈞興(KSHG-32)HD(HPG-32)齒隙精度 1arcmin 1arcmin 1aromin 1arcmin 傳動精度 1arcmin 1arcmin 1arcmin 1arcmin 效率 80%80%80%85%溫升 40 40 40 40 噪聲
32、75dB(A)75dB(A)75dB(A)75dB(A)允許最高輸入轉速(rads/min)4500 4000 4800 5000 最大沖擊轉矩 51-130 99-178 95-170 200-686 額定扭矩 190-652 497-892 450-868 54-137 減速比 30-160 50-160 50-160 30-160 回差 10 10 5x10 5x10 重量 2.5 3.15 3.15 3.2 資料來源:GGII、各公司官網、申萬宏源研究 2.卡位優質賽道:高成長、高景氣、高壁壘 2.1 高成長性:機器換人大勢所趨,潛在市場空間大 2.1.1 工業機器人應用廣泛,潛在市場
33、空間巨大 工業機器人是 RV 減速器及諧波減速器最主要的下游應用領域,因此工業機器人行業的高速成長為精密減速器市場貢獻了最大增量。工業機器人降本提效,用途廣泛,具有巨大的潛在增長空間。工業機器人也稱機械臂,可代替人完成部分重復性、高危險的作業,包括上下料、裝配、焊接、點膠、包裝、搬運等,在汽車制造業、金屬加工、3C 電子、食品飲料等行業均有廣泛應用。2020 年全球在用工業機器人 301.5 萬臺,近六年來保持 10%+的同比增速。2021 年全球工業機器人銷量48.7 萬臺,同比+26.77%,其中亞洲市場、歐洲、北美為主要市場,分別占比 73%、16%行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項
34、信息披露與聲明 第 14 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 和 10%。中國市場發展勢頭正旺,連續多年貢獻最大增量,2021 年中國工業機器人銷量26.1 萬臺,同比增長 54%,近五年 CAGR 高達 25%。圖 9:全球在用工業機器人數量(千臺,%)圖 10:全球工業機器人銷量(千臺,%)資料來源:IFR、申萬宏源研究 資料來源:IFR、申萬宏源研究 圖 11:2010-2020 年全球主要國家工業機器人銷量&中國占比(千臺,%)資料來源:IFR、申萬宏源研究 在勞動力結構性缺口+勞動力成本上升+機器人成本下降+制造業自動化升級等多方面推動之下,工業機器人的發展前景依舊廣闊。在勞動力人數逐年
35、下滑+結構性缺口背景下,機器換人成為必然選擇。從勞動力總人數來看,勞動力數量呈現逐年下滑趨勢,新出生人口不足,未來勞動力市場存在缺口的形勢將更為嚴重。根據國家統計局數據,2021 年中國勞動力人口數量占比 62.5%,勞動年齡人口的數量和比重自 2012 年 9 年連降。當下年輕人對工作重復性高、工作環境惡劣行業的就業意愿減弱,再加上人口紅利的消退,部分行業“招工難”“用工荒”“人員流失”等現象日益加劇,制造業企業不得不采用工業機器人進行替代。-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%0500100015002000250030003500全球工業機器人在用量(千臺)同比增
36、長-60%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%010020030040050060020082009201020112012201320142015201620172018201920202021全球工業機器人年銷量(千臺)同比增長0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%02040608010012014016018020102011201220132014201520162017201820192020中國日本美國韓國德國中國/全球占比 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 15 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 勞動力成本上升
37、,機器人成本下降,機器替人經濟性凸顯。2020 年,全國就業人員平均工資達 9.74 萬元/年,同比增長 7.6%。其中,采礦業,制造業,電力、燃氣及水的生產和供應,建筑業等第二產業的平均工資水平連續十年增長,2010-2020 年制造業生產工人年薪由 4.64 萬元增長至 8.28 萬元,基本翻倍,人力成本的大幅增加壓縮了企業的利潤空間,選擇成本更低的機器人成為重要解決途徑之一。同時,隨著工業機器人的技術進步、零部件國產化和規?;a,平均銷售價格持續下降,機器替換人工可以大幅節省制造成本。根據2020 年中國工業機器人產業發展白皮書,2020 年工業機器人平均價格為 21.66 萬元,能夠
38、在工廠中服役 10 年,每年分攤成本 2 萬元,通常一個工業機器人可以代替 4 個操作工人,一個工人年薪 8 萬元,則單位機器人每年可為公司節省 22 萬元,降本效果十分顯著。我國制造業自動化升級,帶動自動化設備需求釋放。德國、日本等制造業強國已實現精細化生產,生產、檢測、包裝、倉儲全流程自動化程度高,以保障產品的穩定性和可靠性。相比之下,我國制造業的自動化水平較低,多處于產業鏈中“低附加值”環節中。目前我國制造業發展模式已從粗放式轉向精細化、高附加值制造,制造業向制造業、智能化方向發展,拉動工業機器人等自動化設備的需求釋放。圖 12:勞動力人口數量日益減少 圖 13:制造業人員平均工資 VS
39、 工業機器人價格 資料來源:國家統計局、申萬宏源研究 資料來源:國家統計局、2020 年中國工業機器人產業發展白皮書、申萬宏源研究 隨著工業機器人的市場空間不斷打開,精密減速器需求也逐步釋放。我國制造業向自動化方向升級,機器人密度向制造業發達國家靠攏,我國工業機器人需求量有望持續增加,從而帶來這部分精密減速器的增量需求。根據我們測算,2022 年國內諧波減速器、RV 減速器的市場規模分別為 20 億元、43 億元。核心假設:根據國際機器人協會 IFR數據,我國制造業機器人密度 2020 年 246 臺/百萬工人,相比韓國、新加坡等 800-900 臺/百萬工人仍存在較大差距,預計未來五年機器人
40、密度依然保持較快增速,假設 21-22 年增速 30%,23-25 增速放緩 20%;根據國家統計局數據,15-20 年我國城鎮制造業就業人數復合年增速為-3%,假設未來五年增速保持在-3%;根據 IFR 報告,假設工業機器人 10 年更換;根據前述分析,我國工業機器人中多關節機器人(4 個諧波減速器+2 個 RV 減速器)占比 63%、SCARA 機器人(3個諧波減速器/RV 減速器)占比 30%,假設單個工業機器人平均使用諧波減速器數量 3 個,7.607.657.707.757.807.857.90中國勞動力人口數(億人)31.8628.8727.3926.5524.8824.5123.
41、0421.664.645.145.535.956.457.217.818.280.002.004.006.008.0010.00051015202530352013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020機器人均價(萬元/臺)制造業生產工人年薪(萬元/人/年)行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 16 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 RV 減速器 2 個。根據綠的諧波招股說明書,諧波減速器價格 1000-5000 元/臺,RV 減速器 5000-8000 元/臺,并參考網上價格數據,假設諧波減速器和 RV 減速器單價為 2000元/臺、6500
42、 元/臺。推導過程:國內工業機器人保有量=制造業機器人密度制造業人數,國內工業機器人需求量=新增需求+替代需求;減速器市場規模=工業機器人需求量單個機器人的減速器使用量單價。最終推算得出,2022 年諧波減速器、RV 減速器需求量分別為 99萬臺、66 萬臺。表 5:工業機器人減速器市場空間測算 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 我國工業機器人保有量(萬臺)94.30 117.18 147.76 172.00 200.21 233.04 工業機器人銷量(萬臺)16.84 24.38 32.88 26.53 31.91 38.53 城鎮制造業就業人數(萬人)3
43、717 3606 3497 3392 3291 3192 制造業機器人密度(臺/萬人)250 325 423 507 608 730 諧波減速器 單機器人使用數量(臺)3 3 3 3 3 3 需求量(萬臺)51 73 99 80 96 116 單價(元)2000 2000 2000 2000 2000 2000 市場規模(億元)10 15 20 16 19 23 RV 減速器 單機器人使用數量(臺)2 2 2 2 2 2 需求量(萬臺)34 49 66 53 64 77 單價(元)6500 6500 6500 6500 6500 6500 市場規模(億元)22 32 43 34 41 50 資
44、料來源:IFR、國家統計局、綠的諧波公告、申萬宏源研究 注:制造業機器人密度為計算值,與 IFR 的機器人密度略有差異 2.1.2 傳統領域逐漸滲透,拓展新增長曲線 精密減速器用途廣泛,傳統領域有望逐步滲透。除工業機器人之外,精密減速器還還可用于其他應用場景,包括機床、半導體設備、醫療機械。由于 RV 減速器和諧波減速器具有精度高、減速比高的特點,可提升工業設備的精細化程度,進而提高產品的可靠性和穩定性,在制造業升級的趨勢之下有望在部分領域取代傳統的行星減速器。全球減速器龍頭積極尋找新應用場景,帶動行業增量需求。根據納博特斯克官網,RV減速器在半導體設備、運輸、檢測儀器中均有應用,應用場景不斷
45、拓展。根據哈默那科公告顯示,其收入增長的驅動力不斷切換,從 2000 年開始半導體設備、面板生產設備、醫療器械陸續貢獻增量收入、2020 年之后服務機器人和航空領域是公司目標拓展領域。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 17 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 14:RV 減速器應用場景 圖 15:諧波減速器應用場景 資料來源:納博特斯克官網、申萬宏源研究 資料來源:哈默那科官網、申萬宏源研究 2.2 高景氣度:機器人浪潮延續,訂單飽滿,供不應求 2020 年以來工業機器人供需兩旺,景氣度由低轉高再回落。生產端,根據國家統計局數據,2021 年中國工業機器人產量各月均實現
46、同比正增長,增速明顯加快。銷售端,根據GGII 數據,2021 年 Q1-Q4 同比增速分別為 93%/68%/38%/52%,增速持續維持在較高水平。機器人的旺盛需求拉動減速器需求量快速增長。圖 16:2021 年中國工業機器人產量增速高(臺、%)圖 17:2021 年中國工業機器人銷量增速高(臺、%)資料來源:國家統計局、申萬宏源研究 資料來源:GGII、申萬宏源研究 2022 年 Q2 疫情影響機器人生產與交付,需求訂單依然強勁。生產端,根據國際統計局數據,2022 年 Q2 工業機器人產量呈現負增長,系華東區域疫情嚴峻,對零部件、工業機器人的生產交付均造成一定影響。銷售端,需求訂單依然
47、飽滿。從日本機器人訂單和生產數據來看,2022 年 Q1 日本機器人訂單額增速 104%,生產額增速僅 4%,存在較大供需缺口;從全球龍頭機器人廠商的訂單數據來看,2022 年 1 季度,發那科、ABB、安川電機、庫卡的工業機器人訂單額增速分別為 23%、56%、33%、32%,銷售額受到零部件短缺和交付困難的影響,增速分別為 6%、-14%、9%、-6%,訂單積壓量持續上升。隨著疫情逐步放開,國內外供應鏈恢復正常,工業機器人的生產交付速度有望回升,帶動核心零部件減速器的需求同步回升。-20%0%20%40%60%80%100%050001000015000200002500030000350
48、00400004500050000工業機器人產量產量:工業機器人:當月同比-20%0%20%40%60%80%100%01000020000300004000050000600007000080000900002019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q2E2022Q3E2022Q4E 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 18 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 18:日本機器人訂單額和生產額 資料來源:JARAZ、申萬宏源研究 圖 19:發那科機器人
49、訂單和收入 圖 20:ABB 機器人及離散自動化訂單和收入 資料來源:發那科公告、申萬宏源研究 注:發那科財年截至3月31日,會計年度的2021Q4為自然年度的2022Q1 資料來源:ABB 公告、申萬宏源研究 圖 21:安川電機機器人訂單和收入 圖 22:庫卡機器人訂單和收入 -50%0%50%100%150%200%0500001000001500002000002500003000002020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1訂單金額(百萬日元)生產金額(百萬日元)YoY-訂單額YoY-生產額-40%-20
50、%0%20%40%60%80%100%0.020.040.060.080.0100.0機器人訂單(十億日元)機器人銷售收入(十億日元)機器人訂單YoY機器人收入YoY-40%-20%0%20%40%60%80%0200400600800100012001400機器人與離散自動化訂單(百萬美元)機器人與離散自動化收入(百萬美元)訂單YoY收入YoY-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%010203040506070機器人訂單(十億日元)機器人銷售收入(十億日元)機器人訂單YoY機器人收入YoY-40%-20%0%20%40%0100200300400500機器人訂單(百
51、萬歐元)機器人銷售收入(百萬歐元)機器人訂單YoY機器人收入YoY 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 19 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 資料來源:安川電機公告、申萬宏源研究 資料來源:庫卡公告、申萬宏源研究 2.3 高壁壘:技術門檻高,市場高度集中 2.3.1 從組成結構與減速原理看技術難點(1)諧波減速器:結構簡單緊湊、體積小 諧波減速器結構簡單緊湊,原理精妙。諧波減速器由剛輪、柔輪、波發生器三個基本構件組成,結構簡單、緊湊。其減速原理為:波發生器轉動時,迫使柔輪變形,柔輪的齒不斷由嚙合轉向嚙出,由嚙出轉向脫開,由脫開轉向嚙入,由嚙入轉向嚙和,從而使柔輪發生相反方
52、向旋轉,當波發生器轉過一周,柔輪相對于剛輪在相反方向上轉過兩者的齒數差。傳動比為剛輪齒數/剛輪與柔輪的齒數差。剛輪和柔輪一般差 2 個齒,即當波發生器轉動一周,柔輪向相反方向轉動 2 個齒的角度。圖 23:諧波減速器構成、減速原理示意圖 資料來源:哈默納科公告、申萬宏源研究 諧波減速器的優勢為體積小、精度高、傳動比大,劣勢為負載能力較弱、疲勞壽命較短。諧波減速器的特點包括:體積小、質量小。諧波減速器的組成部分僅有三個,相較于 RV 減速器零部件數量至少減少 50%,體積和質量減少 1/3,最小的諧波減速器甚至僅有 2cm,在空間范圍極小的場景中具有優勢。運動精度高。由于剛輪和柔輪的多齒同時嚙合
53、,因此齒距誤差較小,可以達到極高的位置精度和旋轉精度。傳動比大,減速范圍大。波發生器每轉動一周,柔輪轉動2個齒的角度,因此傳動比可以達到極大,達到50-100。負載能力較弱。由于柔輪在減速過程中不停發生形變,過大的負載將導致柔輪變形不均勻,并且柔輪本身很薄,在反復高頻的運動中容易變得脆弱,因此負載能力較弱,不適用 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 20 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 于重負載領域。疲勞壽命較短。諧波齒輪傳動中柔輪每轉發生兩次橢圓變形,極易引起材料的疲勞損壞,損耗功率大。諧波減速器的難點主要在于齒形設計、材料、加工設備、工藝和一致性。諧波減速器的組成結構
54、和減速原理均顯而易見,但依然被日本廠商哈默那科壟斷數十年之久,國內外鮮有其他專業廠商可以生產。技術難點具體包括:齒形設計:由于諧波減速器的傳動原理為兩個齒輪之間的嚙合運動,且柔輪不斷發生形變,因此齒輪的高度、寬度、形狀等設計對減速性能較大影響。傳統齒形為漸開線齒輪設計;哈默那科早期設計出 IH 齒形;綠的諧波采用三次諧波理論,創新研發 P 型齒,從而改良了精度與剛度。材料:柔輪不斷形變傳遞力矩,對材料的一致性、載荷、精度、疲勞壽命都有較大挑戰,普通的金屬和合金難以達到要求。加工設備:柔輪很薄,厚度約 100m,加工和切割要求高,高精度數控磨床、滾齒機均需要進口,而日本高精度機床對我國有限制。加
55、工工藝:柔輪的加工和切割要求高,有一些過程仍然依賴于員工的經驗積累。一致性:在規?;慨a情況下,降低次品率,保持產品的一致性水平有很大難度。(2)RV 減速器:結構復雜、精度高、剛度高 RV 減速度設計更復雜,零部件數量多于諧波減速器。RV 減速器由第一級漸開線圓柱齒輪行星減速機構、第二級擺線針輪行星減速機構兩部分構成。其減速原理為:伺服電機的旋轉從輸入齒輪傳遞至正齒輪,按輸入齒輪與和正齒輪的齒數比進行減速;曲柄軸直接與正齒輪相連接,以與正齒輪相同的轉速旋轉;如果曲柄軸旋轉,則安裝在偏心部的 2 個RV 齒輪也進行偏心運動。另一方面,在外殼內側的針齒槽中設有以等距離排列的針齒,其數目比 RV
56、齒輪的齒數多 1 個;如果曲柄軸旋轉 1 圈,RV 齒輪在與針齒接觸的同時進行 1 圈的偏心運動;結果,RV 齒輪沿著與曲柄軸的旋轉方向相反的方向上旋轉 1 個齒數的距離;該旋轉通過曲柄軸傳遞至輸出軸,得到減速,減速比為針齒數??倻p速比為第 1 減速部的減速比與第 2 減速部的減速比之積。圖 24:RV 減速器構成與零件 資料來源:納博特斯克官網、申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 21 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 25:RV 減速器減速原理示意圖 資料來源:納博特斯克官網、申萬宏源研究 RV 減速器具有傳動比大、剛度大、精度高、承載能力強、壽命長等
57、優點。RV 減速器具有以下特點:傳動比大。采用一齒差或少齒差傳動,擺線針輪傳動的傳動比大小取決于擺線針輪的齒數,齒數越多,傳動比越大;扭轉剛度大。輸出結構為兩端支撐的行星架,用行星架左端的剛性大圓盤輸出,大圓盤與工作結構用螺栓聯結,扭轉剛度較大;運動精度高、傳動效率高。擺線針輪行星減速裝置中的傳動零件剛度高、接觸應力小,零件加工和安裝精度易于實現高精度,使得擺線針輪傳動的效率很高;承載能力較大。擺線針輪傳動同時嚙合的齒數要比漸開線外齒傳動同時嚙合的齒數多,因此承載能力較大;壽命更長。擺線輪和針輪的輪齒均淬硬、精磨,比漸開線少齒差傳動中內齒輪的加工性能更好、齒面硬度更高,使用壽命更長。RV 減速
58、器相比諧波減速器結構更為復雜,對加工精度和工藝要求更為嚴苛。因此,即使 RV 減速器的原理早已公開,且未有專利保護,但依然被日企壟斷。其技術難點具體為:加工精度:結構復雜,實際工況中 RV 減速器需要反復精確定位,相當于不斷啟動和剎車,保持精度不衰減,如果精度低將會造成產品的磨損。加工工藝:各項工藝的密切配合,包括:齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術、裝配精度,這些工藝總裝公差將會造成產品的磨損和壽命。一致性:作為精密零部件,單個產品達到較高性能難度不高,但規?;慨a的產品均達到標準性能是極大挑戰。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 22 頁共 40 頁簡單金融成
59、就夢想 2.3.2 技術密集型行業,行業集中度高,下游客戶極少自研 RV 減速器與諧波減速器被兩家日本品牌長期壟斷。在 RV 減速器領域,納博特斯克一家獨大,地位牢固。根據納博的年報,2021 年其在全球市場的市占率 60%。21 年底哈默那科的 RV 減速器產能 95 萬臺,22 年底預計擴產至 106 萬臺,遠高于國內中大力德、環動科技等產能總和 74 萬臺。在諧波減速器領域,哈默那科占據壟斷地位,22 年 3 月哈默那科的諧波減速器產能 150 萬臺(不含車載),加上車載 222 萬臺,而國內綠的諧波、來福等品牌產能之和僅 140 萬臺。圖 26:各品牌諧波減速器產能(萬臺/年)圖 27
60、:各品牌 RV 減速器產能(萬臺/年)資料來源:GGII、各公司年報、申萬宏源研究 注:哈默那科產能不含車載 資料來源:GGII、各公司年報、申萬宏源研究 機器人本體廠商基本選擇外購,原因主要有三:減速器在機器人中具有重要作用,決定了機器人運行的平滑度、穩定度,如果機器人本體廠商采用價格低廉的減速器,會犧牲機器人性能,降低產品競爭力,因此愿意支付較高溢價;減速器是機械結構件,技術壁壘較高,精密減速器更是需要常年累月的技術和經驗積累,新進入者難以進入;機器人本體廠商的優勢在于運動控制和集成應用,并不擅長精密加工,即使自主研發減速器,其性能很難超過專業的減速器廠商,因此直接外采是最佳選擇。表 6:
61、國內外機器人本體廠商均外購減速器 公司 減速器 伺服 控制器 伺服驅動 伺服電機 外資 ABB 外購 自制 外購 自制 發那科 外購 自制 自制 自制 庫卡 外購 外購 外購 自制 安川 外購 自制 自制 自制 內資 機器人 外購 外購 替代中 替代中 埃斯頓 外購 自制 自制 自制 新時達 外購 自制 外購 部分自制 埃夫特 外購 自制 外購 自制 資料來源:埃夫特公告、2020 年中國工業機器人產業白皮書、申萬宏源研究 050100150哈默那科綠的諧波來福昊志機電大族精密同川精密渭河工宏遠皓軒珠海均興福德中技克美其他020406080100納博特斯克中大力德環動科技秦川機床南通振康智同科
62、技珠海飛馬其他 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 23 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 3.人形機器人未來可期,打開精密減速機天花板 3.1 特斯拉宣布推出人形機器人,引發技術遐想 特斯拉高調宣布人形機器人,今年 9 月 30 日將展示原型機。2021 年 8 月,在特斯拉首次人工智能日(AI Day)上,馬斯克宣布推出特斯拉機器人 Tesla Bot,它將替代人類去做危險的、重復的、無聊的任務,并用 PPT 的形式展示了 Tesla Bot 的外形設計、技術參數和 AI 技術。2022 年 1 月,馬斯克在財報電話會議上表示“開發人形機器人將是今年最重要的工作”、“隨
63、著時間推移,特斯拉機器人業務甚至有超越汽車業務的潛力”。2022年 4 月,據彭博社稱,馬斯克在接受采訪時說 Tesla Bot-Optimus(擎天柱)最早將于 2023年投入生產。2022 年 6 月,馬斯克在推特上表示,Tesla Bot 原型機將于 2022 年 9 月 30日 AI Day 現身,引發全球的關注與熱議。Tesla Bot 機器人外形:身高:5 英尺 8 英寸,約 172cm 體重:125 磅,約 56.7kg 承載能力:45 磅,約 20.4kg 硬拉負載:150 磅,約 68.0kg 最快行走速度:5 英里/小時,約 8km/h 圖 28:Tesla Bot 機器人
64、外形 資料來源:Tesla AI Day、申萬宏源研究 Tesla Bot 技術參數:面部:一塊屏幕,用于展示信息 雙手:類似人類的雙手,可以靈活使用十指 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 24 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 雙腳:通過力反饋感應系統來實現平穩和敏捷雙腳行走 軀體:搭載 40 個機電推桿:胳膊 12 個,手 12 個,腿 12 個,脖子 2 個,腰 2 個 圖 29:Tesla Bot 技術參數 資料來源:Tesla AI Day、申萬宏源研究 AI 技術:視覺:眼睛是 Autopilot cameras,技術來自特斯拉汽車的自動輔助駕駛系統,汽車共搭
65、載 8 個攝像頭 人工智能:胸腔內是特斯拉 FSD computer 軟硬件系統(Full Self-Driving,自動輔助駕駛),作為機器人的“器官”,以訓練自動駕駛系統 AI 的方式訓練機器人的 AI,并搭配使用多攝像頭視覺架構的深度神經網絡架構,包括規劃、自動標注、仿真、DOJO 訓練。根據 AI 大會上介紹,特斯拉 DOJO 是史上最快的 AI 訓練計算機,同等功耗下比現有計算機性能提升 4 倍、能效提高 1.3 倍。圖 30:Tesla Bot 技術參數 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 25 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 資料來源:Tesla AI Da
66、y、申萬宏源研究 總結來說,Tesla Bot 將是一款外形幾乎與人類等同的機器人,全身關節處搭載機電結構實現靈活活動,采用自動駕駛的視覺、芯片、算法等方案,實現機器人在真實場景中的適用性。由于 Tesla Bot 設計接近人形,意味著在不考慮技術實現程度和人類接受度的條件下,Tesla Bot 可以在廣泛的工業和生活場景中,代替人類實現各種各樣的勞動作業。本次技術革新值得期待。3.2 人形服務機器人產業化進程加速 目前產業化落地的人形機器人寥寥無幾。當前全球人形機器人玩家較少,已實現產業化應用的公司包括日本本田、日本豐田(已停產)、美國波士頓動力、美國敏捷機器人、中國優必選等?,F有人形機器人
67、在 AI 人工智能、機械傳動、外形材料、成本控制等方面仍然面臨較大的挑戰,所以尚未有真正意義上的人形機器人商業化落地。表 7:全球目前主要人形機器人對比 本田 ASIMO 波士頓 Atlas Agility Robot 優必選 Walkers Tesla Bot 國家 日本 美國 美國 中國 美國 開發時間 2000 年 2013 年 2015 年 2018 年 2022 年 價格 造價 300-400 萬美元 200 萬美元+幾十萬美元 新一代 1.5-2 萬美元 低于汽車,估計 35萬美元以下 身高 130cm 150cm 158cm 130cm 172cm 體重 48kg 75kg 45
68、kg 63kg 56.7kg 應用場景 展覽 搜索、救援等特種場景 物流、倉庫遠程控制和工業檢測等 教育、物流、醫療康養、展覽 家務、工業等 特點 動作靈活,可跑步、跳躍、上下樓梯 目前最先進機器人,靈活,剛性強,可跳舞、后空翻 負載 18kg,整體設計簡潔緊湊、輕量化,雙臂操作能力較強 具有室外行走能力,量產能力 擁有人類靈活雙手,與人形最為類似,AI技術強 產業化水平 未產業化 實驗室 19 年 6 臺,估計目前幾十臺 已商業化落地 開發中 資料來源:各公司官網、申萬宏源研究 全球巨頭入局有望加速產業發展。除了特斯拉以外,2022 年戴森宣布未來十年推出可以做家務的人形機器人,戴森總工程師
69、 Jake Dyson 表示“和可穿戴設備一樣,機器人也是戴森的未來”。特斯拉與戴森在 AI 智能技術、動力系統、驅動系統、控制系統等方面具有多年研發及產業化經驗,擁有全球最優秀的科研人才和實驗室,有望突破人形機器人的發展瓶頸,加速實現產業化應用。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 26 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 31:現有人形機器人主要玩家以及新入局巨頭公司 資料來源:各公司官網、申萬宏源研究 3.3 諧波減速器有望成為主流傳動技術 諧波減速器更輕、薄、小,有望成為主流傳動技術。目前較為成熟的減速傳動機構包括諧波減速器、RV 減速器和行星減速器,其中諧波減速器
70、體積最小、重量最輕、減速比最高,適合同于空間狹小、重要要求高、低于 20kg 負載的場景中,而 RV 減速器和行星減速器體積大、重量大,一般用于重負載場景。從 Tesla Bot 公布的參數來看,體重 56.7kg,負載 20kg,四肢為類似人體的細長型,全身搭載 40 個機電結構,對總重量要求較高。從現有的優必選 Walker 的配置來看,雙腿合計 12 個關節處均采用諧波減速器。因此,諧波減速器是最有可能應用的減速器類型。人形機器人自由度倍增,減速器數量同步倍增,蘊藏巨大增量需求。人形機器人相比工業機器人,從“單臂”變為“四肢”+“身體”+“頭部”,驅動部件數量倍數增加,且額外增加 AI
71、人工智能、機器視覺、傳感器等部件。通常來說,驅動部件占 50%,包括伺服、電機、減速器等,價值量占比較高。理論上來說,機器人一個自由度對應一個伺服+減速器,僅考慮人形機器人的腿、胳膊、腰、頸,共有 26+26+2+1=25 個自由度,對應需要至少 25 個減速器,相比多關節機器人 6 個減速器大幅增加。人形機器人的巨大發展空間疊加減速器需求量倍數增長,潛在的增長空間巨大。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 27 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 32:人形機器人的零部件構成及減速器使用位置 資料來源:優必選官網、申萬宏源研究 4.壟斷格局有望重塑,國產化趨勢正在形成 4
72、.1 現狀:我國精密減速器長期依賴進口,受制海外 過去我國工業機器人減速器依賴進口,國產品牌難以突破,導致我國機器人產業鏈發展受制于人。背后的原因在于:以四大家族為首的工業機器人行業格局穩固,而四大家族與納博和哈默那科深度綁定,導致我國本土企業難以切入供應鏈。發那科、安川、庫卡、ABB 四大家族的成長過程同樣是汽車制造業的自動化升級過程,由于汽車行業對供應商要求極高,認證周期極長,且長期不更換,因此四大家族市場份額日益穩固。四大家族的機器人的減速器全部外購自納博特斯克和哈默那科,彼此在長期合作中形成深刻的綁定關系,我國本土企業難以取得商業化應用的機會。精密減速器技術門檻較高,且依賴于國內制造業
73、的資源稟賦,我國企業難以突破技術封鎖。類似于軸承的“卡脖子“,RV 減速器和諧波減速器的生產同樣需要高性能的材料、精密的加工制造設備和加工工藝。日本的自動化行業已發展 50 余年,高精度機床的性能達到全球最領先水平,生產人員積累了深厚的工藝經驗;而我國自動化行業起步較晚,短時間內難以實現產業鏈的全面提升。表 8:四大家族采購體系 公司 減速器 伺服 控制器 RV 減速器 諧波減速器 驅動器 伺服電機 ABB 納博特斯克 哈默納科 自制 外購、自制 自制 發那科 納博特斯克 哈默納科 自制 自制 自制 庫卡 納博特斯克 哈默納科 西門子、倫茨、高創等、自制 自制 安川 納博特斯克 哈默納科 自制
74、 自制 自制 資料來源:埃夫特公告、2020 年中國工業機器人產業白皮書、申萬宏源研究 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 28 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 4.2 政策扶持+技術突破,產業鏈短板加速補齊 政策扶持全產業鏈補足短板,擺脫海外的技術限制。2016 年,機器人產業發展被寫入“十三五”規劃,而后中央及地方密集出臺相關政策。政策覆蓋全產業鏈環節、零部件性能、產業目標等全方面,助力我國機器人全產業鏈快速崛起,逐漸減少我國與發達國家之間的差距。2021 年 12 月“十四五”機器人產業發展規劃提出:到 2025 年整機綜合指數達到國際先進水平,關鍵零部件性能和可靠
75、性達到國際同類產品水平;機器人產業營收年均增速超 20%;制造業機器人密度實現翻番;到 2035 年機器人成為經濟發展、人民生活、社會治理的重要組成。圖 33:中央與地方持續出臺相關政策,助力產業發展 資料來源:中國政府網,國務院、工信部、科技部、申萬宏源研究 4.3 國產品牌份額快速提升,國產替代趨勢正在形成 現在我國工業機器人減速器國產化趨勢正在形成。一方面,我國國產機器人的市場打開,在降本需求下給國內減速器廠商更多機會。在國內自動化浪潮下,國產機器人廠商迎來發展機遇,涌現出埃斯頓、匯川技術、新時達、埃夫特等國產優質機器人公司,由于哈默那科的諧波減速器價格高昂,在降本壓力下選擇采用價格較低
76、的國產減速器(價格低品質低),國產減速器的需求得以釋放。另一方面,關鍵零部件的攻堅克難是我國工業機器人產業政策的重點之一,在政策驅動+技術研發的推動下,我國精密減速器快速進步,實現彎道超車。根據 GGII 統計,2014-2021 年,工業機器人精密減速器中國產品牌市場份額由 11.36%提升至 40.63%。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 29 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 34:中國內外資廠商工業機器人銷量(千臺)圖 35:中國內外資工業機器人精密減速器市場份額 資料來源:IFR、申萬宏源研究 資料來源:GGII、申萬宏源研究 RV 減速器和諧波減速器的國產
77、品牌份額快速提升。根據 GGII 報告,中國工業機器人RV 減速器市場中,2020 年日本品牌納博特斯克占比 54.80%、住友占比 6.60%,國產品牌環動科技、中大力徳、南通振康、珠海飛馬、秦川分別合計占比 26.71%;2021 年納博特斯克占比 51.77%、住友占比 4.86%,略有下降,環動科技、珠海飛馬、中大力徳、南通振康、智同和秦川合計占比 33.22%。中國諧波減速器市場中,2020 年日本品牌哈默那科占比 37%,新寶占比 9%,國產品牌綠的諧波、來福、福德、大族的占有率為 21.03%、6.09%、4.73%、4.06%;2021 年哈默那科的占比 35.51%,新寶占比
78、 7.4%,均略有下滑,綠的諧波、來福、同川、大族、福德的占有率為 24.72%、7.69%、5.7%、4.45%、4.24%。國產品牌的市場份額均有所提升。諧波減速器國產替代的進程相對更快。諧波減速器的設計相對簡單,國產廠商可以通過原創性的形狀設計來彌補材料、加工精度和工藝等方面的不足,實現彎道超車,而 RV減速器組成復雜,對材料、加工精度和工藝有更高要求,國產廠商或需要更長時間實現技術突破。圖 36:2020 年中國工業機器人諧波減速器市場占比 圖 37:2021 年中國工業機器人諧波減速器市場占比 資料來源:GGII、申萬宏源研究 資料來源:GGII、申萬宏源研究 02040608010
79、0120140201520162017201820192020外資廠商國產廠商0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021國產品牌外資品牌37%21%9%6%5%4%18%哈默那科綠的新寶來福福德大族其他36%25%8%7%6%4%4%10%哈默那科綠的來福新寶同川大族福德其他 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 30 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 38:2020 年中國工業機器人 RV 減速器市場占比 圖 39:2021 年中國工業機器人 RV 減速器市場占比 資料
80、來源:GGII、申萬宏源研究 資料來源:GGII、申萬宏源研究 5.從海外龍頭看減速機廠商成長路徑 5.1 哈默那科:諧波減速器長期領跑者 哈默那科是諧波傳動領域的絕對領跑者。1953 年,美國 C.W.Musser 教授應用諧波傳動原理,發明制造了第一臺諧波齒輪減速機;1960 年美國 USM 公司首次成功投入應用諧波傳動減速器,后來日本長谷川公司取得 USM 生產許可;1970 年,長谷川與 USM 各出資 50%在東京成立哈默那科,并將諧波減速器的命名為“HarmonicDrive”,逐漸形成一種減速器類別。截至目前,哈默那科一直是諧波傳動領域的絕對領跑者,市占率在 60%以上。2022
81、 年公司(會計年度)實現收入 572 億日元,折算約 29 億元人民幣,其中減速器業務和機電一體化產品分別為 24 億元、5 億元。圖 40:哈默那科發展歷史:1960 年成功開發出諧波減速器,保持領先優勢至今 資料來源:哈默納科公告、申萬宏源研究 55%9%7%6%5%4%2%12%Nab環動住友中大力德南通振康珠海飛馬秦川其他52%15%5%5%4%4%3%3%10%Nab環動住友珠海飛馬中大力徳南通振康智同秦川其他 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 31 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 41:哈默納科的市值和 PE 變化歷程 資料來源:Bloomberg、申萬
82、宏源研究 圖 42:2017-2022 年哈默那科營業收入(億元人民幣)資料來源:哈默納科公告、申萬宏源研究 注:根據 2022 年匯率 19.75 日元/元換算 由于產品高度聚焦持續迭代,與客戶形成深度綁定關系,并通過海外擴張和下游拓展不斷培育的新成長曲線,因此哈默那科在諧波減速器領域保持領先:公司業務聚焦諧波減速器領域,持續進行產品迭代進化。1988 年開發出 IH 齒形的諧波減速器 CSS 系列,與傳統的漸開線齒輪設計相比,精度、剛度和壽命均提升一倍;1991年開發出更節省空間和成本的 CSF 系列,后續從三個方向提升性能:高負載及高可靠性:1999 年推出 CSG 系列;更高減速比:1
83、999 年推出減速比 30 系列;小型化、輕量化:2011 年推出的 CSD 系列厚度縮小 30%50%,目前 CSG 和 CSF 系列產品的重量已減輕 30%。經過數十年產品開發,目前諧波減速器形成八個系列,上千種類型,可以滿足下游客戶的多樣化需求 四大家族深度綁定。公司是四大家族的獨家供應商,同納博一樣,與四大家族形成供應商客戶關系,更是戰略合作關系。海外擴張+下游拓展,不斷突破增長天花板。哈默那科逐步擴張海外版圖,開拓美國、歐洲、中國市場。除工業機器人領域外,公司還持續拓展協作機器人、半導體設備、0200400600800100012001400010020030040050060019
84、99/8/62000/8/62001/8/62002/8/62003/8/62004/8/62005/8/62006/8/62007/8/62008/8/62009/8/62010/8/62011/8/62012/8/62013/8/62014/8/62015/8/62016/8/62017/8/62018/8/62019/8/62020/8/62021/8/6市值/億元人民幣PE(右)05101520253035201720182019202020212022減速器機電一體化 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 32 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 FPD 生產設備等,
85、不斷形成新的增長曲線;產能方面,公司目前有兩個日本工廠、一個德國工廠和美國工廠,2018 年產能 95 萬臺,2022 年 3 月 150 萬臺(加上車載共 222 萬臺),23 年 3 月將達到 200 萬臺(加上車載共 300 萬臺)。圖 43:哈默那科專注于諧波減速器,產品持續迭代進化 資料來源:哈默納科官網、申萬宏源研究 圖 44:2019-2023 年哈默那科產能建設與規劃(萬臺)資料來源:哈默那科年報、申萬宏源研究 注:年報披露月產能,此處為年產能=月產能12 個月 5.2 納博特斯克:RV 減速器龍頭,一家獨大數十年“冰凍三尺,非一日之寒”。納博特斯克系帝人公司與納博克兩家公司合
86、并成立,RV減速器業務源于帝人公司。帝人公司 1944 年以紡織機械起家,1955 年開始涉足飛機零部件生產、機床制造,1985 第一次研制出 RV 減速器,開始小批量生產,1986 年,由于產品性能優異,市場使用反饋良好,應用領域開始拓展,帝人公司開始大批量投產;2003 年67.21081081080721561561232.432.432.43.63.69.69.6832163063060501001502002503003502018年3月2022年3月2022年9月E2023年三月E日本工廠日本工廠(車載)德國工廠美國工廠合計 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第
87、 33 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 帝人公司與納博克共同成立控股公司納博特斯克,并于東京交易所上市,截至 2014 年累計生產達到 500 萬臺。經過幾十年的技術精研和客戶合作,RV 減速器產品不斷進行迭代與改進,納博在 RV 減速器領域一直保持絕對領先地位,目前全球市占率 60%。經過數十年年發展與重組,公司涉足業務領域十分廣泛。公司的主營業務包括 RV 減速器、液壓機械、鐵路車輛/飛行/船舶/商務車制動裝置、自動門和包裝機等。2021 年,公司實現收入 3621 億日元(約 177 億元人民幣),其中 RV 減速器收入 775 億日元,占比25%。哈默那科與納博特斯克的相似之處在于,他
88、們都是精密減速器的最早進入者,甚至是發明創造者,并在各自領域長期占據壟斷地位,不同之處在于,納博的業務較分散,哈默那科的業務聚焦。圖 45:納博特斯克發展歷史 資料來源:納博特斯克官網、申萬宏源研究 圖 46:納博特斯克的市值和 PE 變化歷程 資料來源:Bloomberg、申萬宏源研究 010203040506070050100150200250300350400450市值/億元人民幣PE 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 34 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 47:2017-2022 年納博特斯克分業務收入(億元人民幣)資料來源:納博特斯克公告、申萬宏源研究 注
89、:根據 2022 年匯率 19.75 日元/元換算 納博特斯克長期占據 RV 減速器壟斷地位,有以下原因:產品性能指標優異,種類多樣,可滿足客戶多樣化需求。納博作為 RV 減速器的發明者,并從 1940s 年起開始積累加工制造、精密零部件生產,因此其生產的減速器性能優越,具備高扭矩、高剛性、高耐過載沖擊載荷、高精密和低回程間隙等特性。此外,納博的 RV 減速器種類齊全,并組合電機形成一體化產品,RV 系列針對工業機器人的多關節、SCARA,RF 系列針對并聯坐標機器人,RD、RA、GH 等系列針對機床,RVP、RS、RD等協力針對焊接工作臺和變位機。長期綁定四大家族,掌握核心客戶資源。根據納博
90、年報,其主要客戶為四大家族發那科、安川、庫卡、ABB 和川崎重工,彼此保持長期合作關系,也正因此四大家族的機器人能夠實現高速度、高精度、高穩定性,雙方既是供應商與客戶,也形成了戰略綁定。產能穩步擴大,以滿足下游需求。納博的工廠主要在日本,小部分在中國。2016年產能共 64 萬臺,2017 年增加至 70 萬臺,2020 年擴產至 84 萬臺,21 年底達到 95 萬臺,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。圖 48:2016-2022 年納博特斯克產能及規劃(萬臺)資料來源:納博特斯克公告、申萬宏源研究 -10.00 20.00 3
91、0.00 40.00 50.00 60.00201720182019202020212022ERV減速器收入液壓機械車輛/航空用機械自動門包裝機58646879806616162664708495106020406080100120201620172018-202020212022E日本工廠中國工廠合計 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 35 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 6.國內相關公司梳理 6.1 綠的諧波:突出重圍,打破壟斷的國內龍頭 綠的諧波是國內諧波減速器龍頭,是國內外工業機器人企業的核心供應商。為了填補我國高端精密諧波減速器領域的空白,公司創始人從 200
92、3 年開始深入研究諧波嚙合理論,2011 年公司首臺諧波減速器樣機送往檢測,2013 年開始上市銷售,2014 年至今公司逐步拓展埃夫特、Universal Robot、埃斯頓等國內外知名機器人客戶。目前,綠的諧波的產能達到 30 萬臺/年,在國內諧波減速器市占率已上升至 24%。產品競爭力+高壁壘帶來高毛利+高凈利,高研發費用鞏固產品競爭優勢。在下游工業機器人高景氣度的拉動之下,精密減速器行業需求爆發,2021 年公司實現收入 4.43 億元,同比增長 105%;歸母凈利潤 1.89 億元,同比增長 131%。公司的毛利凈利雙高,2021年毛利率 53%,凈利潤率 43%,遠高于機械行業平均
93、水平。公司的研發支出占比保持在10%上下的水平,持續的高研發投入鞏固產品的競爭優勢,形成正向循環。圖 49:綠的諧波歷年營業收入與歸母凈利潤變化(億元、%)圖 50:綠的諧波各項業務營收占比(億元)資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏源研究 注:2020 年收入披露口徑發生變化,諧波減速器與精密零部件合并為一項 圖 51:綠的諧波歷年毛利率與凈利率變化(%)圖 52:綠的諧波歷年研發支出及占比(億元、%)-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%-1012345201720182019202020212022Q1營業收入歸母凈利潤YoY-利潤YoY-營
94、收01234520172018201920202021諧波減速器精密零部件一體化執行器諧波減速器+精密零部件47%49%49%47%53%52%28%30%31%38%43%39%0%10%20%30%40%50%60%201720182019202020212022Q1毛利率凈利潤率0%2%4%6%8%10%12%14%-0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.4520172018201920202021 2022Q1研發支出研發費用率 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 36 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 資料來源:Win
95、d、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏源研究 公司在國內諧波減速器領域打破了哈默那科的技術封鎖,實現國產替代,主要來自兩個方面:創始人獨創“P”型齒并申請技術專利,齒形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;公司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,主要客戶為 ABB、那智不二越、阿法拉伐等國外高端裝備制造企業,因此公司在基礎工藝件設計方面有深厚積累,保證了材料等可靠性、穩定性,為減速器大規模量產奠定基礎。國內工業機器人需求持續擴張,公司產能逐步釋放,市占率穩步提升,加速實現諧波減速器的國產替代進程。1)公司諧波減速器產
96、品已比肩國際最領先的水平,且更具性價比優勢,目前已進入頭部廠商供應鏈中,打破海外技術封鎖,形成替代趨勢;2)截至 2021年底諧波減速器產能 30 萬臺,依然處于供不應求狀態,募投項目產能將于 2024 年完全釋放,產能達到 60 萬臺,市占率有望進一步提升;3)公司通過自研+外延收購的途徑,業務逐步向全產業鏈橫縱雙向延伸,產品已覆蓋諧波減速器、旋轉執行器、諧波數控轉臺、伺服系統、工業自動化服務和電液伺服,未來有望形成新增長曲線,打開成長的天花板。6.2 雙環傳動:RV 減速器技術儲備深厚,蓄勢待發 雙環傳動專注于機械傳動齒輪制造,品類齊全,也是國內少數能夠生產 RV 減速器的廠家之一。公司于
97、 1980 年創立,專注于機械傳動齒輪領域,目前產品已覆蓋傳統汽車、電動汽車、高鐵軌道交通、非道路機械、摩托車及沙灘車、電動工具及工業機器人等多個領域。2013 年公司開始研制 RV 減速器,2015 年承擔國家“863 計劃”課題“機器人 RV減速器研制及應用示范”,并定增募集資金 3.65 億元用于 RV 減速器產業化項目,2020年公司設立子公司環動科技,專門經營工業機器人精密減速器業務。2021 年公司實現收入53.91 億元,同比增長 47%;歸母凈利潤 3.26 億元,同比增長 537%。2021 年減速器及其他收入為 2.67 億元,同比增長 30%,占收入比重 4.95%。中重
98、載機器人需求旺盛,RV 減速器供需缺口持續擴大,公司作為 RV減速器新進入者,技術儲備深厚,產品系列齊全,國產替代需求助力其打開國內市場。1)公司 RV 減速器產品型號已達到 40 余種,載荷范圍 6-1000kg,基本實現工業機器人減速器產品全覆蓋,已具備大規模國產替代的基本條件;2)公司的產品價格為進口產品的 30%50%,性價比優勢明顯,已拓展埃夫特、機器人、埃斯頓等國內知名工業機器人客戶,隨著國產機器人份額提升,公司的市占率有望進一步提升。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 37 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 圖 53:雙環傳動歷年營業收入及歸母凈利潤(億元、%
99、)圖 54:2021 年雙環傳動各業務收入占比(%)資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:雙環傳動年報、申萬宏源研究 6.3 中大力德:減速機+減速電機一體化領頭企業 中大力德是國內綜合性精密減速器廠商,并具備減速機+減速電機一體化優勢。公司創世團隊 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。公司產品覆蓋減速電機、精密減速器、驅動器和智能執行單元三大類,其中精密減速器產品包括行星減速器、RV 減速器與諧波減速器,產品線齊
100、全。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%,其中減速器收入 2.54 億元,占比 27%。公司 RV 減速器產品齊全,在自動化領域規?;瘧枚嗄?,受益于國內工業機器人 RV減速器需求持續增長,公司該業務收入有望快速增長。1)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出貨量有望快速提升;2)公司具備減速器、伺服電機、驅動器的制造能力和一體化集成能力,在非標
101、準化定制方面優勢明顯。圖 55:中大力德歷年營業收入及歸母凈利潤(億元、%)圖 56:2021 年中大力德各業務收入占比(%)資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏源研究-100%0%100%200%300%400%500%600%0102030405060201720182019202020212022Q1營業收入歸母凈利潤YoY-營收YoY-利潤45%15%15%15%3%3%5%乘用車齒輪工程機械齒輪鋼材銷售商用車齒輪電動工具齒輪摩托車齒輪減速器及其他-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%40%0246810122017201820192020202
102、12022Q1營業收入歸母凈利潤YoY-營收YoY-利潤56%27%15%0%1%減速電機減速器智能執行單元配件其他業務 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 38 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 6.4 漢宇集團:控股同川科技,諧波減速器發展勢頭迅猛 漢宇集團是專用排水泵供應商,其子公司同川科技近一年發展迅猛。同川科技于 2012年成立,研發機器人控制系統,2014 年被客戶漢宇集團 60%收購,2016 年加大工業機器人核心部件包括諧波減速器的研發投入,2019 年開始對外發布諧波減速器產品,2020-2021 年實現產業化應用和批量出貨。同川科技作為諧波減速器領域的新
103、進入者,有望在行業爆發期實現快速發展。1)公司開發擁有自主知識產權的諧波減速器技術方案,獨創最大嚙合率齒形技術、減少運動沖擊凸輪技術實現優異的精度保持壽命,產品兼顧了性能和耐用度,有望復制“彎道超車”成長路徑;2)憑借具有競爭力的產品,公司發展勢頭迅猛,市場份額快速提升,根據 GGII數據,2020 年國內諧波減速器市場中,同川在國內廠商中榜上無名,2021 年的市場份額快速提升至 5.7%。圖 57:漢宇集團歷年營業收入及歸母凈利潤(億元、%)圖 58:2021 年漢宇集團各業務收入占比(%)資料來源:Wind、申萬宏源研究 資料來源:Wind、申萬宏源研究 注:減速器收入歸入其他 6.5
104、重點公司估值表 表 9:重點公司估值表 公司代碼 公司簡稱 2022/8/1 EPS(元/股)PE PB 收盤價(元/股)21A 22E 23E 24E 21A 22E 23E 24E 688017.SH 綠的諧波 197.00 1.12 1.60 2.21 2.95 176 123 89 67 18 002472.SZ 雙環傳動 39.25 0.42 0.68 0.98 1.31 94 58 40 30 6 002896.SZ 中大力德 42.32 0.60/70/8 300403.SZ 漢宇集團 12.20 0.38 0.35 0.39/32 35 31/4 資料來源:Wind、申萬宏源研
105、究 注:盈利預測均為 Wind 一致預測 -50%-40%-30%-20%-10%0%10%20%30%-2 4 6 8 10 1220172018201920202021 2022Q1營業收入歸母凈利潤YoY-營收YoY-利潤66%8%5%5%16%通用排水泵冷凝泵專用排水泵洗滌泵其他 行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 39 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 7 風險提示(1)制造業投資不及預期風險 精密減速器的下游以工業機器人為主,終端需求來自于汽車、3C 電子、金屬加工、化工等各個行業的固定資產設備投資,如果未來汽車、3C 電子等下游行業需求低迷或者增速停滯,削減資
106、本開支,固定資產投資規模萎縮,將會導致工業機器人及作為核心零部件的減速器需求量降低。(2)疫情進一步加劇風險 全國范圍內或者局部地區的疫情如果進一步持續或加劇,一方面可能會導致下游的需求增速放緩,另一方面會導致產業鏈各環節公司出現原料供應、研發、生產、物流等一系列的問題,進而導致減速器的需求難以充分釋放。(3)人形機器人技術突破不及預期風險 智能汽車、智能家電領域的國際巨頭入局機器人賽道,對人形機器人行業發展形成強大助推作用,但目前 AI 技術、傳感技術、硬件技術仍在不斷發展過程中,人形機器人的應用場景尚未明確。如果各環節技術突破不及預期,將會導致人形機器人的發展停留在概念階段,難以實現規?;?/p>
107、生產,進而影響減速器的市場需求。(4)市場競爭加劇風險 隨著工業機器人行業高速發展,減速器市場空間不斷增加,吸引眾多新進入者參與市場競爭。如果市場參與者數量快速增加,將會導致減速器的競爭格局變差,甚至導致低價競爭,壓縮全行業的利潤空間。行業深度 請務必仔細閱讀正文之后的各項信息披露與聲明 第 40 頁共 40 頁簡單金融成就夢想 信息披露 證券分析師承諾 本報告署名分析師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、專業審慎的研究方法,使用合法合規的信息,獨立、客觀地出具本報告,并對本報告的內容和觀點負責。本人不曾因,不因,也將不會因本報告中的具體推薦意見或
108、觀點而直接或間接收到任何形式的補償。與公司有關的信息披露 本公司隸屬于申萬宏源證券有限公司。本公司經中國證券監督管理委員會核準,取得證券投資咨詢業務許可。本公司關聯機構在法律許可情況下可能持有或交易本報告提到的投資標的,還可能為或爭取為這些標的提供投資銀行服務。本公司在知曉范圍內依法合規地履行披露義務??蛻艨赏ㄟ^ 索取有關披露資料或登錄 信息披露欄目查詢從業人員資質情況、靜默期安排及其他有關的信息披露。機構銷售團隊聯系人 華東 A 組 陳陶 021-33388362 華東 B 組 謝文霓 18930809211 華北組 李丹 010-66500631 華南組 李昇 0755-82990609
109、L 股票投資評級說明 證券的投資評級:以報告日后的 6 個月內,證券相對于市場基準指數的漲跌幅為標準,定義如下:買入(Buy)增持(Outperform)中性(Neutral)減持(Underperform):相對強于市場表現20以上;:相對強于市場表現520;:相對市場表現在55之間波動;:相對弱于市場表現5以下。行業的投資評級:以報告日后的6個月內,行業相對于市場基準指數的漲跌幅為標準,定義如下:看好(Overweight)中性(Neutral)看淡(Underweight):行業超越整體市場表現;:行業與整體市場表現基本持平;:行業弱于整體市場表現。我們在此提醒您,不同證券研究機構采用不
110、同的評級術語及評級標準。我們采用的是相對評級體系,表示投資的相對比重建議;投資者買入或者賣出證券的決定取決于個人的實際情況,比如當前的持倉結構以及其他需要考慮的因素。投資者應閱讀整篇報告,以獲取比較完整的觀點與信息,不應僅僅依靠投資評級來推斷結論。申銀萬國使用自己的行業分類體系,如果您對我們的行業分類有興趣,可以向我們的銷售員索取。本報告采用的基準指數:滬深300指數 法律聲明 本報告僅供上海申銀萬國證券研究所有限公司(以下簡稱“本公司”)的客戶使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶??蛻魬斦J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 http:/ 網站刊
111、載的完整報告為準,本公司并接受客戶的后續問詢。本報告首頁列示的聯系人,除非另有說明,僅作為本公司就本報告與客戶的聯絡人,承擔聯絡工作,不從事任何證券投資咨詢服務業務。本報告是基于已公開信息撰寫,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、工具、意見及推測只提供給客戶作參考之用,并非作為或被視為出售或購買證券或其他投資標的的邀請或向人作出邀請。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??蛻魬斂紤]到本公司可能存在可能影響本報告客觀性的利
112、益沖突,不應視本報告為作出投資決策的惟一因素??蛻魬灾髯鞒鐾顿Y決策并自行承擔投資風險。本公司特別提示,本公司不會與任何客戶以任何形式分享證券投資收益或分擔證券投資損失,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。本報告中所指的投資及服務可能不適合個別客戶,不構成客戶私人咨詢建議。本公司未確保本報告充分考慮到個別客戶特殊的投資目標、財務狀況或需要。本公司建議客戶應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見并不構成對任何人的投資建議。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。市場有風險,投資需謹慎。若本報告的接收人非本公司的客戶,應在基于本報告作出任何投資決定或就本報告要求任何解釋前咨詢獨立投資顧問。本報告的版權歸本公司所有,屬于非公開資料。本公司對本報告保留一切權利。除非另有書面顯示,否則本報告中的所有材料的版權均屬本公司。未經本公司事先書面授權,本報告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷貝、復印件或復制品,或再次分發給任何其他人,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。所有本報告中使用的商標、服務標記及標記均為本公司的商標、服務標記及標記。