减速器行业深度：机器人核心部件，国产替代及应用拓宽空间广阔

敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所减速器行业深度：机器人核心部件，国产替代及应用拓宽空间广阔华安机械张帆 S00105220700032024 年 01月10日证券研究报告华安证券版权所有发送给东方财富.东财.ybjieshou@eastmoney.com p1469103敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所核心逻辑2➢ 精密减速器是机器人核心零部件：减速器是连接动力源及执行机构的中间机构，起到匹配转速及传递转矩的作用。减速器主要分为一般传动减速器和精密减速器两类。一般传动减速器主要用于满足基础的动力传输需求，控制精度较低；而精密减速器则主要用于高精度、高稳定性的应用场景，如工业机器人等。工业机器人使用的精密减速器主要有谐波减速器、RV减速器和行星减速器三类，其能够影响机器人的定位精度及重复精度等，从而直接影响到机器人的整体性能。 ➢ 机器人应用扩大带动上游减速器市场扩容，多品类进口替代空间广阔：• 减速器下游应用广泛，其中机器人作为主要下游之一占比达到11%。根据国家统计局数据，2023年1-11月我国工业机器人产量达到38.76万台，同比-2.8%。2021年中国工业机器人减速器总需求量为93.11万台，同比增长78.06%。其中增量需求为82.41万台，同比增长95.05%；存量替换量为10.70万台，同比增长6.57%。未来机器人应用持续拓宽，减速器市场有望持续增长。• 分产品类别来看，各类减速器进口替代空间巨大。谐波减速器全球龙头为哈默纳克，2021年在全球市场及中国市场中分别占据82%、35.5%的市占率，国内生产谐波减速器的企业实力较强的有绿的谐波、来福谐波、福德机器人、大族传动，四家企业在中国市场上的占有率之和由2020年35.9%提升至2021年41.1%。RV减速器市场中纳博特斯克占据全球及中国主要竞争地位，2020年市占率分别达到61%、55%，国内厂商中双环传动、中大力德、秦川机床等厂商市占率较高，2021年国内市占率分别达到15%、7.2%、2.6%。➢ 人形机器人产业快速发展，持续拓宽市场空间：由于人形机器人具有复杂的运动和众多的关节，对减速器的需求也大幅增加。统计数据显示，工业机器人通常有3~6个自由度，而人形机器人自由度则更高，由此持续拓宽减速器应用空间。根据我们的测算，在保守情境下预计2030年由人形机器人推动产生的三种减速器市场规模总和有望达到182亿元，市场空间广阔。➢ 建议关注标的：双环传动、中大力德、丰立智能、秦川机床、绿的谐波➢ 风险提示：技术开发不及预期；下游客户产品接受及产品验证不及预期；市场需求波动风险；原材料成本大幅提升影响生产成本风险；研究依据的信息更新不及时，未能充分反映公司最新状况的风险。华安证券版权所有发送给东方财富.东财.ybjieshou@eastmoney.com p2敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告目录1 减速器：精密减速器是机器人核心零部件2 下游：工业机器人应用扩大带动上游减速器市场扩容，多品类进口替代空间广阔3 人形机器人：新技术新产品加快孕育，增量市场前景广阔4 建议关注标的：双环传动、中大力德、丰立智能、秦川机床、绿的谐波5 风险提示华安证券版权所有发送给东方财富.东财.ybjieshou@eastmoney.com p3敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所1.1精密减速器主要含谐波减速器、RV减速器和行星减速器4资料来源：绿的谐波官网，Nabtesco官网，中大力德官网，中商情报网，知网，华安证券研究所➢ 减速器分为一般传动减速器和精密减速器。减速器是连接动力源和执行机构的中间机构，起到匹配转速和传递转矩的作用。根据控制精度的要求，减速器分为一般传动减速器和精密减速器。➢ 工业机器人用的精密减速器主要有三种类型。一般传动减速器通常用于满足基本的动力传输需求，其控制精度较低。工业机器人用的精密减速器主要有三种类型分别为谐波减速器、RV 减速器、行星减速器。➢ 精密减速器的性能直接决定机器人的整体性能水平。精密减速器是工业机器人最重要的基础部件，直接关系到机器人的反应速度和功能实现精度。工业机器人主要使用的精密减速器有谐波和RV两种。由于体积小巧，承载能力相对较低，谐波减速器主要用于腕部、手部和小臂等执行机构的末端位置。相比之下，由于RV减速器的体积、质量较大但稳定性强，并拥有更大的承载能力，它通常应用于基座、肩膀、大臂等部位。对于一个拥有六个关节的机器人来说，关节A1-A3通常采用RV减速器，而末端执行关节A4-A6则主要选用谐波减速器。移动机器人的轮部可使用精密行星减速器。减速器传动减速器精密减速器谐波减速器RV减速器行星减速器图表1 减速器分类资料来源：工业机器人，华安证券研究所图表2 六轴机器人活动关节与减速器配置谐波减速器行星减速器华安证券版权所有发送给东方财富.东财.ybjieshou@eastmoney.com p4敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所1.1精密减速器主要含谐波减速器、RV减速器和行星减速器5资料来源：知网，华安证券研究所➢ 谐波减速器是一种基于圆柱弹性壳体理论的新型齿轮传动。它通常由柔轮（Flexspline）、刚轮（Circular Spline）和波发生器（Wave Generator）三个主要构件组成。谐波减速器的工作原理是通过柔轮的周期性波动变形，迫使柔轮与刚轮之间的少齿差内啮合，从而实现动力和运动的传递。由于柔轮和刚轮的齿数之间的差距很小，因此可以获得大的传动比。谐波减速器相对于传统减速器具有多个优点。它已从最初的航天航空装备领域迅速扩展到其他领域，包括仪器仪表、机床、仿生学（机械手、机器人、假肢）、医疗器械、能源、光学系统和原子反应堆等。这种广泛的应用领域使得谐波减速器成为一种非常有价值的传动装置。➢ RV (rotate vector) 减速器是由摆线针轮行星减速器发展而来，主要由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构和第二级摆线针轮行星减速机构两个部分构成。比摆线行星减速器具有更紧凑的结构设计和更优越的使用性能以及更高的传动精度，被广泛用于机器人、医疗和军事等工程领域，尤其在机器人领域RV减速器占有越来越大的比重。与机器人关节常用的谐波减速器相比，RV精密减速器具有很高的疲劳强度、刚度和寿命，最大的特点是回差精度稳定，不会像谐波减速器那样随着使用时间的增加运动精度会显著降低，因此满足类似机器人关节等对运动精度要求长期稳定的传动场合。现今世界上大部分国家高精度的机器人传动多采用RV减速器作为关键零部件。随着机器人技术的发展，RV精密减速器已成为现代机器人关键技术之一，对于机器人的性能具有重要影响。➢ 精密行星减速器是一种紧凑的减速装置，由行星轮、太阳轮和内齿圈组成。其结构相对简单，传动比通常在10以内，减速级数一般不超过3级。在精密行星减速器的运行过程中，一个太阳轮通常会驱动3个行星轮绕行星轴旋转，这使得它的体积小、质量轻，启动更加平稳。此外，精密行星减速器具有卓越的刚性、高精度和高扭矩传递能力。精密行星减速器主要应用于步进电机和伺服电机，用于减小转速并提高扭矩输出。这种减速器广泛应