電力設備及新能源行業(yè)人形機器人系列之五：旋轉關節(jié)核心零部件，諧波減速器或迎百億新藍海（華創(chuàng)證券研報）

每經(jīng)AI快訊，2024年1月12日，華創(chuàng)證券發(fā)布研報點評電力設備及新能源行業(yè)。

機器人“關節(jié)”，通過錯齒運動實現(xiàn)低速高扭矩輸出。諧波減速器由波發(fā)生器、柔輪和鋼輪組成。按機械波數(shù)量分類，可分為單波/雙波/三波傳動，目前最常用的為雙波傳動，柔輪與鋼輪的齒數(shù)差為2，當波發(fā)生器轉一圈后，柔輪才向轉動的反方向后退兩個齒。諧波減速器具有體積小、重量輕、傳動比大、承載力高、傳動精度高、傳動效率高等優(yōu)勢，廣泛應用于機器人、數(shù)控機床、光伏設備、醫(yī)療器械、半導體設備、航空航天等其他領域，其中機器人為最大的應用市場，在關節(jié)傳動系統(tǒng)中起到降低輸出轉速、增大輸出扭矩作用，幫助機器人提升抓取精度，提高承載力量。

技術密集型行業(yè)，多環(huán)節(jié)存難點。諧波減速器的失效主要由柔輪的疲勞斷裂和柔性軸承的損壞引起，二者在工作中均會產(chǎn)生彈性形變。從各零部件材料、工藝等方面分析如下：

柔輪：1）材料：含雜質(zhì)材料影響疲勞性能。柔輪材料多為40Cr合金鋼，如40CrMoNiA/40CrA等，為保證材料純凈度，長期依賴進口。2）齒形：齒輪齒形影響傳動性能。較小的齒高會導致柔輪過早發(fā)生疲勞斷裂，新進入者較難避開齒形專利限制設計出性能相近的齒形。3）工藝：熱處理工藝需根據(jù)材料自主研發(fā)，齒輪精密加工仍依賴高價值量進口設備。由于各公司產(chǎn)品材料有一定差異，為保證產(chǎn)品精度，應具備自主研發(fā)的熱處理工藝；且精加工環(huán)節(jié)高度依賴進口設備如制齒機、磨床等，單位產(chǎn)能設備投資額超800萬。

柔性軸承：軸承材料微合金元素配比和熱處理工藝的調(diào)整可使軸承更耐沖擊，使用壽命更長。

工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)需求向好，夯實諧波減速器穩(wěn)增長基礎。諧波減速器最常應用在工業(yè)機器人領域，勞動力短缺、勞動力成本上漲疊加下游需求長期向好等因素有望驅(qū)動工業(yè)機器人需求持續(xù)增長。預計2021-2025年全球工業(yè)機器人用諧波減速器市場將由29.5億元增長至39.1億元，CAGR為7.3%；中國工業(yè)機器人用諧波減速器市場將由14.4億元增長至23.7億元，CAGR為13.2%。

特斯拉入局加速產(chǎn)業(yè)化進程，人形機器人有望開辟百億新增量。特斯拉布局人形機器人后實現(xiàn)快速迭代，2023年追覓、傅利葉、宇樹科技等國產(chǎn)品牌也陸續(xù)發(fā)布人形機器人。隨著海外龍頭的持續(xù)推進和國內(nèi)利好政策的相繼頒布，2024年有望成為人形機器人量產(chǎn)元年，參考特斯拉Optimus使用的旋轉關節(jié)方案，預計2024-2030年全球人形機器人用諧波減速器市場將由0.2億元增長至267.4億元。

行業(yè)集中度較高，國產(chǎn)品牌打破外資壟斷。日本龍頭哈默納科長期處于壟斷地位，國產(chǎn)品牌綠的諧波強勢突圍。據(jù)MIR，2022年哈默納科、綠的諧波、來福諧波中國諧波減速器市占率位列前三，分別為38%/26%/8%。對比海內(nèi)外龍頭企業(yè)，國產(chǎn)諧波減速器雖在轉矩/背隙/滯后損失等產(chǎn)品參數(shù)方面仍略有差距，但性價比較高，成本優(yōu)勢明顯，且持續(xù)布局高端產(chǎn)品產(chǎn)能，有望在未來進一步提升國內(nèi)市場份額。

投資建議?？紤]到人形機器人商業(yè)化加速，諧波減速器需求邁上新臺階，且該行業(yè)自身為技術密集型行業(yè)，競爭格局較為集中，存國產(chǎn)替代邏輯，建議關注積極布局諧波減速器的企業(yè)：

綠的諧波，諧波減速器龍頭，引領國產(chǎn)替代進程。自主設計“P齒形”，具備新一代三次諧波技術，產(chǎn)品系列覆蓋領域全面。

雙環(huán)傳動，國內(nèi)RV減速器龍頭企業(yè)，17年布局諧波減速器業(yè)務。RV減速器已成功批量應用于國內(nèi)各機器人頭部企業(yè)。

中大力德，可同時提供RV、諧波、行星減速器和電機、伺服驅(qū)動、機電一體化等全系列產(chǎn)品，其中RV減速器打破外資壟斷，諧波減速器2020年實現(xiàn)批量供貨。

豐立智能，深耕小模數(shù)齒輪產(chǎn)業(yè)多年，借助電動工具減速器（齒輪箱）部分設備和技術通用性切入精密減速器領域，募投項目達產(chǎn)后新增諧波減速器產(chǎn)能3.5萬件。

國茂股份，通用減速器龍頭，2021年前瞻布局諧波減速器領域，成立子公司國茂精密，已順利完成了10種型號的新品開發(fā)工作。

風險提示：人形機器人放量不及預期、國產(chǎn)替代進程不及預期、工業(yè)自動化需求不及預期等。

(來源：慧博投研)

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(編輯 曾健輝)