人形机器人系列报告：精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带

行业研究|深度报告 看好（维持） 精密减速器：国产替代有望提速，人形机器人旋转传动的重要纽带 ——人形机器人系列报告 机器人专题 国家/地区中国 行业机械设备行业 报告发布日期2023年12月20日 核心观点 精密减速器是旋转传动的重要纽带，外资市占率较高。减速器是在原动机和工作机 或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用的元件，主要应用于机械传动系统中，广泛应用于冶金、航空、食品、机器等领域。1）谐波减速器：技术壁垒高，日本巨头企业哈默纳科一家独大，21年全球市占率高达82%，中国市占率高达36%。2）RV减速器：结构紧凑、传动比大，日本厂商纳博特斯克独占鳌头，20年全球市占率高达61%，21年中国市占率高达53%。3）精密行星减速器：结构复杂，制造安装难度较大。德日厂商处于领先地位，2022年日本新宝和德国纽卡特以及德国威腾斯坦全球市占率合计35%，日本新宝在中国的市占率达到20%。 制造业转型升级推动需求增长，国产替代有望加速。减速器下游包含移动机器人、新能源设备、高端机床、工程机械、电子设备、智能交通等高端制造业领域。随着 我国制造业的全面升级，国内下游客户需求走强，部分企业的减速器产品已达到国际水准，国内减速器企业逐渐打破国外企业的垄断并在市场上占据一席之地，精密减速器产品国产化已成为产业发展的必然趋势。1）谐波减速器：根据观研报告网预测，2025年全球谐波减速器市场规模将达129.1亿元。2）RV减速器：根据QYResearch预测，2027年全球RV减速器市场规模约达15亿美元。3）精密行星减速器：根据QYResearch预测，2029年全球行星减速器市场规模达22.31亿美元。 人形机器人带来新机遇，或新增百亿市场空间。特斯拉人形机器人进展迅速，在两年不到的时间内实现了快速迭代，完成了开发平台建造、Optimus产品亮相以及电 机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。特斯拉发布的最新的人形机器人预计共52个自由度，身体28个运动关节的方案可分为旋转和线性2大 类执行器，每类包括3种旋转执行器和3种线性执行器。考虑到特斯拉人形机器人 王天一021-63325888*6126 wangtianyi@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860510120021 杨震021-63325888*6090 yangzhen@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860520060002香港证监会牌照：BSW113 丁昊dinghao@orientsec.com.cn 执业证书编号：S0860522080002 刘嘉倩liujiaqian@orientsec.com.cn 未来逐步放量，我们对不同情景进行测算，当特斯拉人形机器人产量达到50万、 100万、200万台时，全球减速器市场空间可能分别新增60亿元、112亿元、210亿元。除此之外，哈默纳克设计了一款灵巧手备选方案，人形机器人手部有可能增加30个微型谐波减速器。 投资建议与投资标的 精密减速器是旋转传动的重要纽带，壁垒高国产化率低，传统市场看在我国制造业转型升级大背景下，国产替代有望加速；同时我们认为以特斯拉Optimus为代表的人形机器人如果进展顺利并逐步放量，将新增百亿级别的精密减速器市场空间。建议关注产业链相关公司：绿的谐波(688017，未评级)、夏厦精密(001306，未评级)、中大力德(002896，未评级)、秦川机床(000837，未评级)、丰立智能(301368，未评级)、昊志机电(300503，未评级)、国茂股份(603915，未评级)等；汽车组：双环传动(002472，未评级)、豪能股份(603809，未评级)、精锻科技(300258，买入)等；轻工组：汉宇集团(300403，未评级)等。 风险提示 下游需求不及预期；人形机器人进展不及预期；国产替代进程不及预期；行业竞争加剧；假设条件变化影响测算结果。 复苏可见，海外可期，新兴可为：——机 械行业2024年度投资策略 人形机器人：国内蓝图开启，国产厂商有望突围 工业景气度回升，机器人持续快速发展： ——机械行业周报 丝杠：核心传动部件，人形机器人开启成长空间：——人形机器人系列报告 2023-11-22 2023-11-03 2023-10-28 2023-10-25 有关分析师的申明，见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分，或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 目录 1.精密减速器：旋转传动的重要纽带5 1.1谐波减速器：哈默纳科一家独大7 1.2RV减速器：纳博特斯克独占鳌头9 1.3精密行星减速器：德日厂商处于领先地位11 2.国产替代有望提速，人形机器人带来百亿增量13 2.1传统市场：国产替代需求日益强烈13 2.2人形机器人：机器人的重要关节，有望带来百亿增量市场19 3.相关标的介绍24 3.1绿的谐波：国内谐波减速器龙头，与三花智控达成战略合作24 3.2双环传动：精密齿轮传动龙头，子公司环动科技拟分拆上市25 3.3科峰智能（未上市）：精密行星减速器国产龙头，剑指高端国产替代26 3.4中大力德：精密减速器头部企业，一体化战略推进产品升级26 3.5豪能股份：国内同步器龙头，子公司重庆豪能布局精密行星减速器27 3.6精锻科技：国内差速器齿轮龙头，积极布局精密行星减速器28 3.7汉宇集团：家电排水泵龙头，积极布局谐波减速器29 3.8秦川机床：高端数控机床国产替代领军企业，机器人关节减速器成新亮点29 3.9丰立智能：主打小模数齿轮，积极挖掘减速器业务机会30 3.10昊志机电：国产电主轴龙头，积极布局谐波和RV减速器31 3.11夏厦精密：小模数齿轮单项冠军，行星减速器业内领先32 3.12国茂股份：通用减速机龙头，子公司国茂精密切入精密减速器赛道32 投资建议33 风险提示33 图表目录 图1：减速器功能示意图5 图2：减速器产业链6 图3：谐波减速器结构示意图7 图4：2021年全球谐波减速器市场格局8 图5：2021年中国谐波减速器市场格局8 图6：RV减速器结构示意图9 图7：2020年全球RV减速机市场竞争格局10 图8：2021年中国RV减速机市场竞争格局10 图9：纳博特斯克RV减速机产能及规划（单位：万台/年）11 图10：精密行星减速器结构示意图11 图11：2022年全球精密行星减速器市场格局13 图12：2022年中国精密行星减速器市场格局13 图13：我国工业机器人用精密减速器国产化率从2014年的11.4%上升到2021年的40.6%13 图14：2018-2022中国减速器市场规模趋势图（单位：亿元）14 图15：2018-2022中国减速器产量趋势图（单位：万台）14 图16：2017-2026E全球及中国移动机器人市场规模（亿元）14 图17：2020-2025E中国和全球锂电设备市场规模（单位：亿元）15 图18：2019-2023E中国和全球新增光伏装机量（单位：GW）15 图19：2017-2021中国及全球机床产值（单位：亿欧元）16 图20：2017-2021我国城市轨道交通及地下综合管廊建设情况（单位：公里）16 图21：2023-2026E年中国减速机行业市场规模预测（单位：亿元）17 图22：2020-2025E年全球谐波减速器市场规模（单位：亿元）17 图23：2016-2025E年中国谐波减速器市场规模（单位：亿元）17 图24：2016-2027E全球RV减速器市场规模（单位：百万美元）18 图25：2016-2025E年中国RV减速器市场规模（单位：亿元）18 图26：2018-2029E全球及中国行星减速器销售金额（单位：百万美元）18 图27：特斯拉人形机器人发展历程图19 图28：2026-2030年全球及中国人形机器人行业市场规模预测(单位：亿美元)19 图29：2023年人形机器人核心零部件价值量分布图预测20 图30：2030年人形机器人核心零部件价值量分布图预测20 图31：特斯拉人形机器人共52个自由度21 图32：特斯拉人形机器人采用的旋转和线性执行器示意图21 图33：特斯拉人形机器人采用的灵巧手示意图23 图34：哈默纳克的人形机器人手部谐波减速器方案示意图23 图35：绿的谐波2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）24 图36：绿的谐波2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）24 图37：双环传动2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）25 图38：双环传动2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）25 图39：科峰智能2020-2022年主营业务分产品收入（亿元）26 图40：科峰智能2020-2022年主营业务分产品毛利率（%）26 图41：中大力德2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）27 图42：中大力德2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）27 图43：豪能股份2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）28 图44：豪能股份2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）28 图45：精锻科技2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）28 图46：精锻科技2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）28 图47：汉宇集团2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）29 图48：汉宇集团2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）29 图49：秦川机床2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）30 图50：秦川机床2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）30 图51：丰立智能2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）30 图52：丰立智能2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）30 图53：昊志机电2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）31 图54：昊志机电2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）31 图55：夏厦精密2018-2022年主营业务分产品收入（亿元）32 图56：夏厦精密2018-2022年主营业务分产品毛利率（%）32 图57：国茂股份2019-2022年主营业务分产品收入（亿元）33 图58：国茂股份2019-2022年主营业务分产品毛利率（%）33 表1：精密减速器分类5 表2：国内外谐波减速器主要供应商8 表3：国内外主要RV减速器厂商简介10 表4：国内外精密行星减速器主要企业介绍12 表5：中国人形机器人行业核心零部件国产替代空间对比和部分代表企业20 表6：人形机器人减速器的关键要素和具体要求22 表7：特斯拉人形机器人不同产量下的减速器新增市场空间的测算22 表8：特斯拉人形机器人灵巧手的参数23 1.精密减速器：旋转传动的重要纽带 机械设备一般由动力、传动与执行三大系统构成，多数机械设备的传动方式为齿轮传动，齿轮传动具有精密、高效、安全、可靠、性价比优越等特点。由于多数机械设备不适宜用原动机直接驱动，因此需要通过减速器来降低转速、增加扭矩。 图1：减速器功能示意图 数据来源：科峰智能招股说明书、东方证券研究所 减速器又称减速机，在原动机和工作机或执行机构之间起降低转速和增加扭矩的作用，主要由传动零件（齿轮或蜗杆）、轴、轴承、箱体及其附件组成，主要应用在机械传动领域。通常减速器把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并传递更大的扭矩，以实现原动机和执行机构之间的传动。按照控制精度划分，减速器可 分为一般传动减速器和精密减速器。一般传动减速器控制精度低，可满足机械设备基本的动力传动需求。精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长，更加可靠稳定，应用于机器人、数控机床等高端领域。精密减速器种类较多，包括谐波减速器、RV减速器、精密行星减速器等。 表1：精密减速器分类 类别名称 谐波减速器 RV减速器 精密行星减速器 示意图 优点 运动精度高，传动比大、质量小