1、減速機定義機器人“自由度”，價值量高減速機是機器人的“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?？刂破鳎鹤鳛闄C器人的“大腦”，通過硬軟件結合來控制機器人的運動位置、姿態和軌跡；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；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

2、位置安川電機官網、埃斯頓官網、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%。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、研究圖 3：減速器工業機器人成本結構中占比最高 32%其他, 15%外殼, 18%控制器, 15%減速器, 32%伺服, 20%減速器伺服 控制器外殼 其他GGII、研究產品形態：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

3、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，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，

4、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、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 納博特斯克官網、研究綠的諧波官網、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。背向間隙60 arc sec20 arc sec傳動效率80%75%溫升4540技術指標噪聲70db60db減速比30-192.43

5、0-160額定轉矩下使用壽命6000h8000h額定輸出轉矩101-6135 Nm6.6-921 Nm扭轉剛性20-1176 Nm/arc min1.34-54.09 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。汽車、運輸、港口碼頭等行業中通常使主要應用于機器人

6、小臂、腕部或手部。3C、半導體、食品、注塑、模具、醫療等行業中通常終端領域用配有 RV 減速器的重負載機器人。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、研究使用量：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

7、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綠的諧波公告、波士頓動力官網、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

8、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模可觀。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4.86%9.72%4% 3%18.75%30%66.67%63%多關節機器人SCARA機器人坐標機器人其他多關節機器人SCARA機器人協作機器人坐標機器人IFR、研究MIR 睿工業、研究核心指標：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

9、、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馈保瑹o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

10、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：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

11、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、研究表 3：國內外廠商同類型 RV 減速器產品性能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1arcmin1arcmin1aromin1arcmin傳動精度1arcmin1arcmin1arcmin1.5arcmin效率80%80%85%X95%85%X95%溫升47454545噪聲75dB(A)70dB(A)75dB(A)70dB(A)過載

12、250%200%X250%250%250%減速比57-15357-15356-15330-191允許最高輸入轉速(rads/min)70707070額定扭矩412412412353扭轉剛度108108108108回差10101010GGII、各公司官網、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1arcmin1arcmin1aromin1arcmin傳動精度1arcmin1arcmin1arcmin1arcmin效率80%80%80%85%溫升40404040噪聲75dB(A)75dB

13、(A)75dB(A)75dB(A)允許最高輸入轉速(rads/min)4500400048005000最大沖擊轉矩51-13099-17895-170200-686額定扭矩190-652497-892450-86854-137減速比30-16050-16050-16030-160回差10105x105x10重量2.53.153.153.2GGII、各公司官網、研究卡位優質賽道：高成長、高景氣、高壁壘高成長性：機器換人大勢所趨，潛在市場空間大工業機器人應用廣泛，潛在市場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。

14、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%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

15、業機器人數量（千臺，%）圖 10：全球工業機器人銷量（千臺，%）350030002500200015001000500018%16%14%12%10%8%6%4%2%0%-2%-4%6005004003002001000120%100%80%60%40%20%0%-20%-40%20082009201020112012201320142015201620172018201920202021-60%全球工業機器人在用量(千臺)同比增長全球工業機器人年銷量(千臺)同比增長IFR、研究IFR、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，%）180160140120

16、10080604020020102011201220132014201520162017201820192020中國日本美國韓國德國中國/全球占比50%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%IFR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 2

17、012 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。 勞動力成本上升，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。

18、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

19、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 工業機器人價格7.907.85中國勞動力人口數（億人）31.863528.8730252027.39 26.55 24.886.457.2124.517.81 8.2823.0241.6610.008.006.007.807.757.7015104.64505.14 5.53 5.954.002.000.007.657.602013 2014 2015 2016 2017 201

20、8 2019 2020機器人均價（萬元/臺）制造業生產工人年薪（萬元/人/年） 國家統計局、研究國家統計局、2020 年中國工業機器人產業發展白皮書、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

21、差距，預計未來五年機器人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，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 5000-80

22、00 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 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20202021E2022E2023E2024E2025E我國工業機器人保有量（萬臺）94.30117.18147.76172.00200.21233.04工業機器人銷量（萬臺）16.8424.

23、3832.8826.5331.9138.53城鎮制造業就業人數（萬人）371736063497339232913192制造業機器人密度（臺/萬人）250325423507608730單機器人使用數量（臺）333333需求量（萬臺）5173998096116單價（元）200020002000200020002000市場規模（億元）101520161923單機器人使用數量（臺）222222需求量（萬臺）344966536477單價（元）650065006500650065006500諧波減速器RV 減速器市場規模（億元）223243344150IFR、國家統計局、綠的諧波公告、研究 注：制造業機器

24、人密度為計算值，與 IFR 的機器人密度略有差異傳統領域逐漸滲透，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

25、、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。圖 14：RV 減速器應用場景圖 15：諧波減速器應用場景納博特斯克官網、研究哈默那科官網、研究高景氣度：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

26、速高（臺、%） 圖 17：2021 年中國工業機器人銷量增速高（臺、%）50000450004000035000300002500020000150001000050000100%80%60%40%20%0%-20%9000080000700006000050000400003000020000100000100%80%60%40%20%0%2019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q2E2022Q3E2022Q4E-20%國家統計局、研究GGII、研究2022 年Q2 疫

27、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

28、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。圖 ：日本機器人訂單額和生產額3000002500002000001500001000005000002020Q1 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200%150%100%50%0%-50%JARAZ圖 19：發那科機器人訂單和收入圖 20：ABB 機器人及離散自動化訂單和收入100.080.060.040.020.00.0100%80%60%40%20%0%-

29、20%-40%140012001000800600400200080%60%40%20%0%-20%-40% 發那科公告、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2022Q1ABB 公告、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7060%6050%40%5030%4020%3010%200%-10%10-20%0-30%500400300200100040%20%0%-20%-40%安川電機公告、研究庫卡公告、研究高壁壘：技術門檻高，市場高度集中從組成結構與減速原理看技術難點諧波減速器：結構簡單緊湊、體積小諧波減速器結構簡單緊湊，

30、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、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。

31、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，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，

32、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。

33、 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。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，

34、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 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。 總減速比為第 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、研究圖 25：RV 減速器減速原理示意圖資料來源：納博特斯克官網、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

35、長等優點。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

36、。RV 減速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。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

37、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：各品牌 RV 減速器產能（萬臺/年）其他中技克美福德珠海均興宏遠皓軒渭河工 同川精密大族精

38、密昊志機電來福綠的諧波哈默那科050100150其他珠海飛馬 智同科技 南通振康 秦川機床 環動科技 中大力德 納博特斯克020406080100 GGII、各公司年報、研究 注：哈默那科產能不含車載GGII、各公司年報、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

39、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：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ABB外購自制外購自制外資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機器人外購外購替代中替代中內資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、研究人形機器人未來可期，打開精密減速機天花板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，

40、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

41、 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 機器人外形Tesla AI DayTesla 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Tesla AI DayAI 技術：視覺：

42、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Tesla AI Day總結來說，Tesla

43、 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。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有人形機器人在AI 人工智能、機械傳動、外形材料、成本控制

44、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 AtlasAgility Robot優必選 WalkersTesla 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130cm150cm158cm130cm172cm體重48kg75kg45kg63kg56.7kg應用場景展覽搜索、救援等特種場物流、倉庫遠程控制教育、物流、醫療康家務、工業等景和工業檢

45、測等養、展覽特點動作靈活，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、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 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，

46、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。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、研究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

47、，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 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

48、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。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、研究壟斷格局有望重塑，國產化趨勢正在形成現狀：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

49、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

50、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、研究政策扶持+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，

51、關鍵零部件性能和可靠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，助力產業發展中國政府網，國務院、工信部、科技部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的國產減速器（價格

52、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%。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140120100806040200201520162017201820192020外資廠商國產廠商100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2014 2015 2016 2017 201

53、8 2019 2020 2021國產品牌外資品牌 IFR、研究GGII、研究RV 減速器和諧波減速器的國產品牌份額快速提升。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

54、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 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

55、波減速器市場占比 18%4%5%6%9%21%37%哈默那科綠的新寶來福福德大族其他10%36%哈默那科綠的來福新寶同川大族福德其他 4%4%6%7%8%25%GGII、研究GGII、研究圖 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2%4%12%5%6%7%9%55%Nab3%3%10%Nab環動4%住友4%珠海飛馬5% 52%中大力徳5%南通振康15%智同秦川其他環動住友中大力德南通振康珠海飛馬秦川其他GGII、研究GGII、研究從海外龍頭看減速機廠商成長路徑哈默那科：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

56、者。1953 年，美國 C.W.M usser 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 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

57、成功開發出諧波減速器，保持領先優勢至今哈默納科公告、研究圖 41：哈默納科的市值和 PE 變化歷程6005004003002001001999/8/62000/8/62001/8/62002/8/62003/8/62004/8/62005/8/62006/8/62007/8/62008/8/62009/8/62010/8/62011/8/62012/8/62013/8/62014/8/62015/8/62016/8/62017/8/62018/8/62019/8/62020/8/62021/8/601400 120010008006004002000市值/億元人民幣PE（右）Bloomberg

58、圖 42：2017-2022 年哈默那科營業收入（億元人民幣）35302520151050201720182019202020212022減速器機電一體化資料來源：哈默納科公告、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

59、能： 高負載及高可靠性： 1999 年推出CSG 系列； 更高減速比：1999 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、FPD 生產設備

60、等，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，產品持續迭代進化哈默納科官網、研究2163.632.43069.632.43069.632.4156156833.610267.272108108108圖 44：2019-2023 年哈默那科產能建設與規劃（萬臺）3503002502001501005002018年3月2022年3月2022年9月E2023年三月E日