精密减速器

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机器人的关节:精密减速器
2025-08-18 23:10
精密减速器行业研究纪要总结 行业概况 - 高端精密减速器市场由海外企业垄断,国内企业正加速国产替代但技术差距仍存[1] - 人形机器人潜在需求巨大,每台使用10个减速器,远期100万台规模将显著扩大现有17亿元市场[15] - 全球谐波减速器市场规模2022年40亿元,预计2025年达70亿元(CAGR 20%)[21] - 国内谐波减速器市场预计从2022年20亿元增长至2025年30多亿元[21] - 全球RV减速器市场规模2022年60-70亿元,预计2025年达100亿元[26] - 国内RV减速器市场从2022年35亿元预计增长至2025年60亿元[26] 技术壁垒 - 精密减速器需具备高精度(微米级)、高寿命和低背隙特点[2] - 要求传动系统部件间空隙极小以确保高精度[2] - 国内企业在加工与装备工艺上面临较大挑战[2] - 产品一致性是国内外企业主要差距,同一批次产品需保持稳定性能[28] 竞争格局 - 谐波减速器市场日本哈莫纳科主导,2022年市占率超50%[20] - RV减速器日本纳博特斯克全球市占率超70%[27] - 高精度行星减速器领域日本新宝(Nidec)月产能2万台,占全球15%份额[14] - 德国纽卡特(Neugart)和威腾斯坦(Wittenstein)合计占全球25-30%份额[14] - 国内企业绿地斜坡、蓝黛科技、富临精工、双环传动等正缩小差距[1][30][31][34] 产品类型与特点 谐波减速器 - 特斯拉人形机器人全身采用[1] - 优点:超高精度(空程<1弧分)、小体积(比RV小一半)、轻量化(重量轻50%)、高效率(>90%)[17][18][19] - 缺点:抗冲击弱、寿命较短、高速运转发热[20] - 由波发生器、柔轮和刚轮组成,减速比30-400[17] 行星减速器 - 优点:扭矩密度高(比谐波增30%)、效率高(>90%)、散热好、成本低(谐波一半)[13] - 缺点:精度较低(空程误差3-5弧分)、高降速度受限[13] - 由太阳轮、行星轮、行星架和内齿圈组成,每级齿轮降速3-10倍[12] RV减速器 - 结合行星齿轮和摆线针轮传动,整体降速可达几百倍[26] - 具有极高精度和抗冲击性,但体积较大[26] - 对材料硬度和加工精度要求高[26] 摆线针轮减速器 - 精度高于行星,负载能力高于谐波,体积比RV小[23] - 单级传动比6-12,效率>90%,寿命长且抗冲击[23] - 制造难度高,成本比行星高20-40%,比谐波高10%[24] - 2024年全球市场规模约100亿元,国内80亿元[25] 重点公司 蓝黛科技 - 高精密齿轮和齿轴技术突破,精度达2.6级[30] - 在马鞍山建立高精密传动齿轮生产基地,产能充足[30] 富临精工 - 与高校联合开发谐波减速器[31] - 规划年产能十几万至二十万套[31] - 产品进入松样试制阶段,签订数千万订单[31] - 与小米、宇树等企业接触合作[31] 中大力德 - 实现行星减速器大规模出货[32] - 与智元机器人等终端客户合作紧密[32] 双环传动 - 国内RV减速器龙头企业,子公司环东科技生产RV减速器[34] - 特斯拉供应商,国内市占率40%[34] - 具备部分谐波减速器产能[34] 众辰科技 - 主营变频器和伺服系统(收入90%+,毛利率>40%)[35] - 布局行星减速器、关节模组及伺服系统[35] - 团队背景来自英德科[35] 发展趋势 - 轻量化是重要方向,如使用PEEK材料降低重量[37] - 成本下降是关键,谐波减速器成本若能降至1000元以下将显著提高普及率[21] - 人形机器人产业化将大幅增加对精密行星减速器和谐波减速器的需求[16] - 国内企业有望通过技术提升进一步缩小与国际领先企业的差距[3]
人形机器人扩容市场,国产减速器进军国际
2025-08-13 22:53
行业与公司关键要点总结 行业概述 - 人形机器人市场爆发式增长将显著提升精密减速器需求,市场规模有望从数十亿级别跃升至千亿以上[1] - 精密减速器行业技术壁垒高,国产化率较低,但随着行业高速增长和中国产业链发展,国产份额有望提升[1] - 全球谐波、RV和行星减速器市场规模均在20亿美元以下,中国市场分别为3.6亿、6.2亿和5.2亿美元,占据全球一半左右份额[1][6] - 人形机器人对精密减速器的需求将显著拉动市场规模,当销量达到200万台时,对行星减速器和谐波减速器的市场拉动分别可达50亿和400亿以上[3] 技术特点与应用 - 谐波减速器适用于高精度、轻量化场景,如人形机器人手部关节[1][5] - RV减速器适用于高刚性、大扭矩场景,如工业机器人的重载关节[1][5] - 行星减速器具备高传动效率、高传动精度和长寿命特性,被广泛应用于各种机械设备中[1][5] - 国内高端精密传动产品在关键指标上已达到国际先进水平,并实现了部分进口替代[4] 市场需求与竞争格局 - 不同人形机器人方案对减速器需求数量差异大:特斯拉需14个谐波减速器,傅里叶科技需32个行星减速器,宇树科技需37个新型减速器[1][7] - 谐波减速器市场呈现寡头垄断格局,日本的哈默纳科占据全球80%市场份额,在中国市场占35%以上[9] - 行星减速器市场格局相对分散,日本新宝、留卡特及国内的科丰智能占据40%~50%市场份额[10] - RV减速器方面,全球巨头拉普特斯克和双环传动占据60%市场份额,中国基本实现了国产替代[11] 发展趋势 - 未来谐波与行星减速器比例可能从7:3变为9:1[1][8] - 人形机器人的快速发展将极大推动相关产业链的发展,类似于新能源汽车零部件行业的发展路径[12] - 人形机器人赛道正处于从0到1突破阶段,中国企业竞争力值得期待[14] 国内公司表现 - 绿地谐波是国内谐波减速器龙头,产品覆盖多个领域,收入规模约4~5亿元,利润1~2亿元[13] - 双环传动在RV减速器领域快速突破,RV减速器收入规模达到5~6亿元[13] - 隆盛科技正在研发谐波减速器产品[2][14] 投资建议 - 人形机器人赛道长期值得关注,国内相关公司包括绿地谐波、双环传动和隆盛科技[2][14]
研判2025!中国精密减速器行业发展现状、产业链及未来趋势分析:下游应用领域不断发展,带动精密减速器持续放量[图]
产业信息网· 2025-07-18 09:20
精密减速器行业概述 - 减速器分为一般传动减速器和精密减速器两大类,精密减速器具有空程≤7弧分、更高传动精度、更小回差、更大扭转刚度的特点,主要用于机器人、高端机床等高精度需求行业[1][3] - 精密减速器按啮合方式可分为精密摆线类、谐波类、行星类、蜗杆类四种结构形式[3] - 精密减速器是影响机器人性能的核心因素,通过齿轮啮合实现减速增扭,广泛应用于低转速大扭矩传动设备[2] 行业发展现状 - 2024年中国精密减速器市场规模约91亿元,同比增长超10%,占整体减速器市场的9.9%[5][7] - 工业机器人是最大应用领域占比36%,机床和FA自动化分别占比23%和21%[1][15] - 国产化替代成效显著:2024年内资企业营收份额57%,销量份额70%,但高端领域仍由外资主导[9] - 行业集中度低,头部企业环动科技、绿地谐波、中大力德市场份额分别为3.7%、3.6%、2.7%[11] 技术发展历程 - 谐波传动技术商业化实现180角秒内精度控制,RV减速器解决重载工况高精度传动难题[5] - 近年技术向智能化、绿色化发展,包括PSC锥形齿轮自消隙设计、变位行星架自消隙技术、注塑工艺塑料谐波减速器等创新[5] 下游应用领域 工业机器人 - 2024年中国工业机器人产量55.64万套,2025年1-5月产量28.72万套(+35.5%),带动精密减速器出货量109.7万台[17] - RV减速器和谐波减速器是主要应用类型[17] 机床 - 2025年1-5月金属成形/切削机床产量分别为6.9万台(+11.3%)、33.2万台(+13.3%)[19] - 机床对减速器精度寿命要求严苛,需在千万次回转、重载冲击下保持稳定性[19] 人形机器人 - 2024年全球市场规模超40亿元(中国占20亿元),预计2031年达1200亿元[21] - 谐波减速器与行星减速器出货比例57%:43%,未来将向高刚性、长寿命方向发展[23] 行业发展趋势 - 工业机器人、数控机床等下游需求将持续推动行业增长[25] - 国产技术积累加速,材料、加工工艺等环节突破将提升自主品牌认可度[25] - 行业标准制定将向全产业链延伸,促进产品机械精度、使用寿命等性能提升[25] 主要企业 - 上市公司:绿的谐波、中大力德、丰立智能、中技克美、瑞迪智驱、国茂股份[2] - 其他重点企业:环动科技、秦川高精传动、振康机械、智同精密等超100家本土企业[11]
华创证券:精密减速器国产替代加速 三大应用场景驱动行业增长
智通财经· 2025-07-03 14:29
精密减速器行业概述 - 精密减速器是匹配转速、传递转矩的核心传动元件,种类包括谐波减速器、RV减速器和精密行星减速器,各自适用于不同应用场景 [1] - 谐波减速器单级传动比大、体积小、运动精度高,适用于机器人小臂、腕部等部件 [1] - RV减速器传动比范围大、刚性和扭矩承载能力强,适用于机器人大臂等重负载部位 [1] - 行星减速器结构简单、体积小,适用于机器人下肢 [1] 市场规模与竞争格局 - 2024年中国精密减速器市场规模达91亿元,内资企业销量占比70%但营收占比57%,反映国产产品在一致性与稳定性方面仍有差距 [2] - 谐波和RV减速器受工业机器人增速放缓影响增速较小,精密行星减速器受高端机床需求增长及国产替代拉动增速较高 [2] - 国产减速器多应用于工业机器人中低端场景如简单搬运,高端应用领域如汽车焊接仍以外资品牌为主导 [2] 下游应用场景 - 工业机器人是减速器最大下游应用场景,2024年用于工业机器人的精密减速器出货量约109.7万台,智能化与柔性化升级将推动市场稳步增长 [3] - 工业母机是减速器核心下游应用场景,2024年机床领域减速器总需求量59.8万台,中高端机床零部件国产化率提升是关键 [3] - 人形机器人是减速器最具潜力下游应用场景,特斯拉Optimus单台需16个谐波减速器价值量约2万元,国产全旋转模组方案单台价值量约3万元 [3] 国产厂商布局 - 传统精密减速器厂商如绿的谐波、环动科技、中大力德已在工业机器人领域积累深厚经验,具备稳定产品体系和收入基础 [4] - 产业链上下游相关企业延伸布局者如豪能股份、蓝黛科技、科达利具备系统集成能力,通过自研或技术引进切入减速器环节 [4] - 具备代工能力的制造企业转型者如斯莱克深耕精密加工领域,通过代工合作进行产品转型 [5]
“人形机器人的Optimus时刻”系列(十一):精密减速器:群雄逐鹿,新的篇章
华创证券· 2025-07-03 14:15
报告行业投资评级 - 给予减速器行业“推荐”评级 [2][10][12] 报告的核心观点 - 精密减速器应用空间广阔,核心技术壁垒高筑,下游产业驱动其市场高速增长 [10][12] - 国内厂商有望通过多年产业、技术积累和高性价比,加速导入核心客户,实现国产替代 [10][12] 根据相关目录分别进行总结 一、精密减速器:匹配转速、传递转矩的核心传动元件 - 精密减速器是连接动力源和执行机构的中间机构,具有匹配转速和传递转矩的作用,分为一般传动减速器和精密减速器,后者应用于高端领域 [16] - 谐波减速器靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形波,通过与刚轮相互作用实现运动和动力传递 [19] - 行星减速器由箱体、太阳轮、行星轮和齿轮架组成,传动比在内齿圈和太阳轮相互作用下实现 [21] - RV减速器结构紧凑、传动比大,由行星齿轮减速和摆线针轮减速组成,具有高精度、高刚性等优点 [29] - 谐波、RV、行星减速器特点不同,适用于不同应用场景,产业链分为上、中、下游三个环节 [32][33] 二、三大行业共振,减速器迎来全新机遇 (一)精密减速器市场蓬勃发展,国产替代加速进行 - 2024年中国精密减速器市场规模达91亿元,工业机器人占下游应用比最高,人形机器人未来有望成重要推动力 [36][37] - 市场呈现“高端由外资主导、中低端由国产加速替代”格局,国产产品在一致性与稳定性方面与外资有差距 [40] (二)不同类型减速器市场存在区别,国产厂商差异化竞争 - 2024年我国谐波减速器市场内资厂商占主导,市占率81.5%,但在核心指标上外资仍掌握高端市场较大影响力 [43] - 国产谐波减速器厂商在材料应用、精密加工、装配能力及设计创新环节与国际领先水平存在差距 [46] - 2024年我国RV减速器内资厂商出货量占比首次超外资,达56.8%,但高端应用场景仍倾向外资品牌 [47] - 我国RV减速器在产品性能、制造工艺与技术积累等方面与外资存在差距,部分内资厂商已在关键环节取得突破 [50][52] (三)详拆工业机器人、工业母机、人形机器人三大市场 1. **工业机器人:减速器最大的下游应用场景,行业需求逐渐复苏** - 我国工业机器人出货量从2019年的14.94万台升至2024年的29.42万台,年复合增长率14.52%,市场有望进一步复苏 [53] - 2024年工业机器人市场机型分化,协作机器人同比增长28.2%,六轴机器人轻载型产品需求疲软 [56] - 单台六轴机器人中减速器价值量约为11500元,各类型工业机器人对减速器配置要求和数量不同 [58][63] - 2024年我国市场用于工业机器人的精密减速器出货量约109.7万台,预计2025年增至约116.2万台,长期将稳步增长 [66] 2. **工业母机:减速器最核心的下游应用场景,零部件国产替代加速** - 我国机床进入新一轮更新周期,产业转型及自主可控推动机床行业向中高端迈进 [68][71] - 我国高端机床核心零部件国产化率低,对外依赖度高,政策推动下高端机床国产化进程有望提速 [72][74] - 各类机床设备根据刚性、精度等需求采用不同类型减速器,2024年我国机床领域减速器总需求量为59.8万台 [77][86] - 未来,五轴高端制造带动减速器需求升级,机床存量改造推动市场扩容,机床行业对减速器精度寿命要求更高 [82][84] 3. **人形机器人:减速器最潜力的下游应用场景,方案逐步迭代、收敛** - 人形机器人领域主流减速器配置方案为“谐波减速器+行星减速器”组合,上肢多配谐波减速器,下肢多配行星减速器 [85][87] - 特斯拉Optimus采用谐波方案,单台机器人减速器价值量约2万元,若产量达一定规模,有望为谐波减速器带来百亿元新增市场空间 [88][94] - 国产全旋转模组方案单台机器人减速器价值量约3万元,未来谐波减速器在高性能人形机器人中占比将上升,行星减速器将支撑普及化与规模化 [95][98] 三、三大类别看目前国产减速器厂商布局 (一)传统精密减速器厂商 - 绿的谐波是国产谐波减速器龙头,聚焦轻量小型化技术突破,2024年国内市占率24.8%,2025年产能稳步爬坡 [100] - 环动科技是国产RV减速器龙头,打破境外技术垄断,下游客户覆盖国内外头部企业,市场占有率逐年上升 [102] - 国茂股份精密减速器产品包括谐波和行星减速器,子公司在各领域取得进展,拓展国内外市场 [104] - 中大力德推出多种产品,构建全产品系列,形成减速器+电机+驱动一体化产品架构,实现产品结构升级 [106] (二)汽零、产业链上下游延伸布局 - 豪能股份主业为汽车同步器与差速器,拓展机器人相关减速器产品,推进技术研发 [110] - 蓝黛科技参股泉智博,拓展机器人关节执行器领域,推进产业发展 [112] - 斯菱股份主业为汽车轴承,布局谐波减速器等核心零部件研发与生产,2024年底完成第一条生产线投产 [113] - 科达利子公司科盟创新推出全球首款PEEK复合材料谐波减速器,成立伟达立创新科技布局多品类关节组件 [117] (三)具备代工能力的制造企业转型者 - 斯莱克主业为金属包装制品生产设备,成立子公司准备投资建设机器人谐波减速器零部件规模化生产线 [120]