2023年中大力德研究报告：精密减速器头部企业，一体化战略构筑核心优势

1、深耕电机/减速器多年，机电一体化业务增量显著

1.1 公司定位：机械传动与控制应用领域关键零部件厂商

公司前身为宁波中大力德传动设备有限公司，成立于2006 年。公司以减速电机起家，发展至机械传动与控制应用领域关键零部件厂商。公司一直非常重视技术研发创新，截至 2022 年，主导和参与了11 项国家标准、4项行业标准的制定。 深耕减速电机/减速器多年，具备三大精密减速器量产能力。自成立以来，公司一直从事减速电机、减速器等核心零部件的生产和销售：①2008年，公司研发出无刷直流减速电机和伺服用精密行星减速器；②2011 年，公司生产出国内第一款伺服用斜齿轮高精度行星减速器；③2012 年，公司开发RV关节机器人专用减速器，2015 年取得技术突破并实现量产；④2015年，公司开发滚筒电机；⑤2017 年，公司开始研发谐波减速器，目前已实现量产；⑥2017年，公司“机器人精密摆线针轮减速器”中标国家工业强基工程。通过多年积累，公司已掌握先进的小模数齿轮硬齿面加工技术、减速电机集成及检测技术、精密行星减速器加工技术、摆线减速器加工技术等，产品性能处于国内领先水平。

智能执行单元业务快速放量，一体化战略完美落地。顺应行业一体化、集成创新的发展趋势，公司致力于整合核心零部件系统：①2014 年，子公司甬威智能开发电动驱动器，为实现电机+减速器+驱动器一体化进行业务准备；②2021 年，公司正式推出智能执行单元，并在当年实现1.5 亿营收；③2021年，公司开始研发伺服驱动器。目前，公司形成了“减速器+电机+驱动”一体化的产品架构，实现产品结构升级。

1.2 产品体系：广泛应用于工业自动化领域，加码下游机器人投资

三大产品系列广泛应用于工业自动化领域，已批量供货国内头部通用自动化厂商。公司目前主要产品可分为减速电机、减速器、智能执行单元三大系列，广泛应用于工业机器人、智能物流、新能源设备、工业母机、纺织机械等工业自动化领域，终端客户包括诺力股份、杭叉集团、广州数控、宇环数控、伯朗特、OTC、新松机器人、沈阳机床、Maersk 集团、慈星股份、苏州晟成光伏设备有限公司等。

积极布局下游机器人投资，加码精密减速器产能。2023 年8月，公司拟募集可转债不超过人民币 5 亿元，用于机器人本体组件、配件及智能执行单元生产线、华南技术研发中心建设升级等项目。此前，2021 年公司发行的可转债募投项目中拟使用 1.15 亿元募集资金建设智能执行单元及大型RV减速器生产线项目，达产后预计形成 35.5 万台智能执行单元产品、0.5万台大型RV减速器的生产能力。公司积极布局机器人组件生产，加码RV减速器产能，有望促进精密减速器技术升级迭代。

1.3 股权结构：实控人充分持股，有利于决策效率提高

实控人持股比例高。公司控股股东为宁波中大力德投资有限公司，实际控制人为岑国建、周国英夫妇。截至 2023 年 9 月30 日，岑国建、周国英夫妇通过中大投资、中大香港、德立投资、德正投资间接控制公司46.4%的股份。

1.4 经营情况：营收规模稳健增长，盈利能力有望逐步改善

公司营收、归母净利润基本保持稳健增长态势。2013-2022年，营业收入CAGR=15.2%，归母净利润 CAGR=7.4%，仅2022 年受下游需求低迷影响，公司营收同比增速出现小幅负增长。2023 年Q3，公司经营业绩逐渐恢复，累计实现营收 8.2 亿元，累计同比+22.9%，单季实现营收2.8亿元，同比+30.9%；累计实现归母净利润 5732.5 万元，累计同比+34.5%；单季实现归母净利润归母净利润 2405 万元，同比+109.0%。

分产品营收来看，智能执行单元、减速电机、减速器2022 年营收占比分别为 34.2%、41.6%，22.6%。2021 年公司新增智能执行单元产品类别，自推出以来，营收放量显著，2021 年、2022 年营收分别为1.5 亿元和3.1亿元。分产品毛利率来看，减速电机维持在 30%左右；减速器则由2013年的56.9%下滑至 2022 年的 12.7%；智能执行单元尚处于市场开拓期，2021年、2022年毛利率分别为 27.6%和 25.5%。

期间费用管控良好，减速器利润率下滑影响整体利润率水平。2020-2023Q3，公司期间费用率（销售费用率、管理费用率、研发费用率、财务费用率）基本维持在 15%-17%，其中研发费用率逐年上涨，分别为5.1%、5.5%、5.9%和 6.8%。受减速器利润率影响，2020-2023Q3 公司整体毛利率水平分别为26.9%、26.2%、24.1%和 22.2%，归母净利率水平分别为9.2%、8.5%、7.4%和 7.0%。

2、精密减速器：本土厂商逐步突破，人形机器人带来赛道变革

2.1 基本概况：三类精密减速器各具特点，人形机器人方案持续进化

在机械传动领域，减速器是连接动力源和执行机构之间的中间装置。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。 减速器分类方式多样，按照控制精度划分，可分为一般传动减速器和精密减速器。根据《微电机用齿轮减速器通用技术条件》，一般传动用减速器空载空程小于等于 3°或传动精度小于等于 15′即为精密类减速器。衡量减速器的性能指标主要有扭转刚度、传动效率、传动精度等。

一般传动减速器下游应用广泛，精密减速器则相对聚焦高端制造领域。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，广泛应用于建筑、电力、化工、食品等国民经济各大行业。精密减速器具备体积小、重量轻、精度高、稳定性强等特点，能够对机械传动实现精准控制，主要用于机器人、新能源设备、高端机床、电子设备、印刷机械等高端制造领域。主要精密减速器在载荷、传动比、精度、稳定性等方面各有所长。精密减速器主要包括精密行星减速器、RV 减速器、谐波减速器、摆线针轮减速器、滤波减速器等，其中，前三大类为主要精密减速器类别：精密行星减速器具备扭矩大、传动效率高，但精度相对较低、单级减速比低、多级重量体积大等特点；RV 减速器具备扭矩大、高负载、高刚度，但结构复杂、体积大、成本高等特点；谐波减速器具备传动精度高、结构简单、重量和体积小，但不耐冲击、输出扭矩相对较小等特点。

精密减速器是工业机器人核心零部件之一，主要选用RV和谐波减速器。工业机器人三大主要零部件分别为减速器、控制器、伺服系统，三大主要零部件占到总成本的 60%以上。谐波减速器通常因体积小、负载较低被用于腕部、手部和小臂等执行机构末端，RV 减速器则因为体积质量较大、稳定性强、负载较大，通常用于基座、肩膀和大臂。一般来说，每台六轴多关节机器人需要搭配 6 台精密减速器，其中负载 10kg 以下机器人主要使用谐波减速器；10-20kg及更高负载的机器人小臂、手腕关节可以采用谐波减速器；负载30kg以上的，在其轻负荷的末端关节上也能够使用谐波减速器。人形机器人运动复杂、关节多，对减速器的需求大幅增加。工业机器人大多有 3~6 个关节，人形机器人涉及 28 个关节（以特斯拉Optimus为例，不含灵巧手），其中每个关节均需配备一个减速器。后续随着人形机器自由度的不断增加，人形机器人关节数量逐步提升，同步也将会大幅提高对减速器的需求。

三大精密减速器，人形机器人均可采用。人形机器人减速器通常需要具有以下特点：紧凑结构、高精度、承载能力大（下肢）、负载惯性小、工作效率高等，选用减速器时需考虑工作载荷、转速比、精度要求、稳定性以及安全性等。目前来看，三种精密减速器在上述几个考察要素中均各有所长，且从实际方案来看，国内外人形机器人主机厂均有涉及这三大类精密减速器。以特斯拉 Optimus 披露的结构细节来看，谐波减速器为主要方案，但由于谐波减速器负载有限这明显的结构缺点存在，可能存在在腰部（2 个）和髋部（4个）采用 RV 或类 RV 的新型减速器。另一方面，从国内多足机器人减速器使用方案来看，傅利叶、小米、宇树、优必选等则采用了谐波减速器+行星减速器方案。

2.2 下游应用：工业机器人国产渗透率提升，人形机器人商业化进程加快

中国已成为全球工业机器人增长“主引擎”。2010-2022 年中国工业机器人年安装量维持高速增长，由 1.5 万台/年提升至29 万台/年，CARG=28.0%，显著快于全球同期增速 CAGR=13.5%。同时，2010-2022 年中国工业机器人年装机量占全球的比重由 12.4%逐步提升至52.5%。

工业机器人内资市场份额突破 40%，零部件国产替代有望加速。2023年前三季度国内工业机器人累计产量 32 万台，累计同比下降0.6%，为2016年以来第二次累计负增长，国内工业机器人市场承压。市场需求增速放缓，价格战及内卷化趋势下，本土主机厂反而凭借价格策略抗住压力。2023年上半年，内资工业机器人品牌销售增长率达到 23%，远高于上半年工业机器人整体市场增速，内资市场份额占比也首度突破40%。受益于自主品牌的崛起，零部件国产替代有望加速。

“剪刀差”效应下国内市场有望维持中长期景气度。随着我国经济发展水平提升以及人口结构的转变，我国制造业职工平均工资呈趋势性上涨：2013-2022 年 CAGR=7.0%。同时，我国人口红利正逐渐消失，人口结构开始逐步调整，15-64 岁人口比例由 2011 年的74.4%下降至2021年的68.3%。另一方面，随着技术不断的升级和成熟，以工业机器人为代表的自动化设备成本不断下降。二者形成的成本“剪刀差”增大了制造行业对自动化设备的需求，制造业“机器换人”是必然趋势。目前国内中国制造业自动化程度尚低，根据 IFR 统计数据，2020 年我国工业机器人密度为246 台/万人，与韩国（932 台/万人）、新加坡（605 台/万人）等工业化国家仍有较大差距，未来发展空间巨大。

特斯拉强势入局，“鲶鱼效应”带动人形机器人行业发展。特斯拉在2021年 AI Day 首次发布人形机器人概念机，标志着正式入局人形机器人行业。特斯拉对人形机器人产品大力研发，解决了行业初期技术可用性问题，并通过示范效应吸引众多主机厂入局&加速研发，促进行业加速发展。同时，特斯拉通过产业化的方式逐步降低人形机器人成本，加速行业落地节奏。

海内外厂商纷纷布局，产品迭代加速。以本田的ASIMO为代表的早期机器人由于高昂的成本以及系统的智能水平限制未能实现量产，而以波士顿动力为代表的液压技术路线虽然整体运动能力强、迭代速度较快，但由于其极为复杂的设计和高成本，至今未能找到成熟的商业化落地场景。在类人路线上，英国的 Ameca 公司生产的机器人可以实现人类面部表情的高度模仿，但运动能力有限；在通用人形机器人方面，以特斯拉为代表的技术路线有望短时间内实现量产，国内包括小米、优必选、傅利叶、智元等厂商也在加速跟进。

人形机器人应用领域广泛，理论上能应用于绝大多数行业。传统的机器人分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三类，能覆盖的下游场景有限，而人形机器人在结构上与人类类似，理论上能覆盖所有涉及人类作业的下游场景，未来有望应用于多个下游行业。

人形机器人市场空间广阔，最理想情况下，2035 年市场空间或超千亿美元。据高盛预测，未来 10~15 年人形机器人市场空间至少达60 亿美元，最理想情况下预计 2035 年人形机器人市场空间有望达1540 亿美元。从远期来看，马斯克预计人形机器人数量将远超电动车，假设人形机器人与人口比例为2：1，未来人形机器人需求量有望达到 100~200 亿台。

2.3 竞争格局：海外品牌垄断特征显著，人形机器人有望重塑行业格局

全球精密减速器行业格局，呈现海外品牌强垄断特征。全球RV、谐波减速器日系品牌垄断，行星减速器德系品牌较强。从品类看，2022年全球精密行星减速器市场赛威传动、纽卡特、威腾斯坦三大品牌合计市占率达36%，2020年纳博特斯克在全球 RV 减速器市占率为 61%，2020 年哈默纳科在谐波减速器市占率为 82%。

复盘哈默纳科成长史：工业机器人产业驱动，自身产品持续升级构筑行业高壁垒。1955 年，美国发明家 C.W Musser 首创运用金属弹性变形，推出颠覆传统的传动理念，发明谐波齿轮传动机构（Strain wave gearing），并以此名称取得专利。随后，1964 年，哈默纳科前身长谷川齿轮株式会社与拥有谐波专利的美国 USM 公司进行技术合作，引进谐波齿轮传动技术。1970年，两企业共同出资在东京成立了 Harmonic Drive Systems Inc.，汉译哈默纳科，将谐波传动技术正式商业化。 工业机器人产业发展是哈默纳科营收增长的主要驱动。谐波减速器由于独有的结构特征所具有的运动精度高、传动比大、体积小、重量轻等优点，使其在工业机器人领域得到广泛应用。1980s 以来，工业机器人产业发展迅速成为哈默纳科营收成长牵引力，哈默纳科历史营收增速与全球工业机器人安装量增速具有一定相关性。截至 2022 年，哈默纳科营业收入按用途划分，工业机器人占比达 49.5%，其后为半导体制造设备、电机制造设备、工作机械及平板显示器制造设备等，占比分别为 17.5%、4.9%、3.9%、2.6%。

哈默纳科技术持续突破，产品体系不断升级，构筑行业高壁垒。哈默纳科自成立以来产品体系持续升级，致力于提升谐波减速器的强度、刚性、寿命、减速比、重量及体积等性能，并开发机电一体化产品。1988 年，公司开发IH新齿形；1991 年公司设计缩短轴方向长度约1/2，亦同时开发易于组装的模组型产品；1999 年，公司开发 CSG 系列提升寿命及减速比；2000-2013年，公司追求小型/轻量化开发了 CSF/CSG 等系列。目前主力产品CSD系列与1981 年的 CS 系列相比，厚度降为 1/5，动力传动增加1 倍，并成功达到高扭矩及高旋转精度的高性能。

哈默纳科产品体系囊括多类零部件，致力于提供精密运动控制系统。在哈默纳科德产品概念图里，始终保持这一基本方针：形成以减速器、传感器、驱动器、控制器、工具等其他要素组成的产品体系，打造精密运动控制系统。机电一体化产品作为公司除减速器类别外其他产品的统计归口，2000-2022年营收占比基本维持在 20%左右。

我国不断加强精密减速器的研发，专利申请数量持续提升。近年来，我国正不断加强精密减速器的研发，从专利申请情况来看：①RV减速器方面，1985-2020 年我国专利申请数量为 433 件，且在2007 年开始显著增加；②谐波减速器方面，截至 2020 年我国专利申请量仅次于日本，达到为657项。同 RV 减速器，我国研发起步较晚，但逐年申请量持续提升。

精密减速器部分产品性能已达国际前沿水平。以行星减速器为例，国际领先的单级精密行星减速器的精度可在 1′以内，保持高精度的稳定使用寿命达到 2 万小时，科峰智能（拟上市）成功实现了0.5-1′超高精密级行星减速器的批量化生产、销售，中大力德则普遍实现3-5′精密行星减速器量产能力。国产减速器与世界先进水平仍有一定差距，但部分产品性能已经相当。

国产品牌从国内市场开始逐步突破，国产替代正当时。目前，主流国际品牌仍在全球精密减速器市场中占据主导地位，随着国内精密减速器的企业数量逐渐增多，且技术逐步提升，部分厂商已经实现量产并推向市场。行星减速器领域，科峰智能为国内市占率靠前的大陆本土品牌；RV减速器领域，双环、中大力德、秦川机床等众多国产品牌快速导入；谐波减速器领域，2022年绿的谐波国内市占率为 26%。

人形机器人带来赛道变革，精密减速器材料端/结构端均可能出现创新。由于人形机器人在重量、体积、精度等方面对减速器提出更高的要求，预计精密减速器材料、结构设计等方面均存在革新的可能性。举例来看，①材料端以谐波减速器为例，用连续铸造的球墨铸铁空心型材，并经过等温淬火的ADI材料制作内齿刚性轮，从而达到减重、增刚度等；②结构设计端，可能开发类 RV 减速器，采用内啮合少齿差减速机构来代替摆线针轮减速机构，从而具备相对体积小、制造成本较摆线针轮低、对机床等设备要求较低等优点。赛道变革往往带来行业竞争格局的调整，有望为国产品牌进一步打开突破口。国际品牌减速器生产商供货交期长达数月，产品销售价格亦高于同期本土品牌售价，人形机器人降本诉求同样赋予国产品牌发展机遇。未来，随着我国本土品牌研发的不断投入、技术水平的成熟、产品性能和质量的提升，国内厂商能够凭借技术积累、更高的产品性价比、更优的现场服务能力、更短的交货周期、更快的售后响应速度等优势形成国内自主品牌减速器与国际品牌同台竞争的市场格局。

2.4 市场空间：人形机器人有望成为重要发展引擎

人形机器人有望成为精密减速器重要发展引擎。根据QYResearch《全球精密减速器市场、结果和预测》报告，2022 年全球精密减速器市场规模约为197 亿元。经我们测算，若预计到 2030 年全球人形机器人产量达100万台，则有望给精密行星减速器/RV 减速器/谐波减速器分别带来20.1亿元、95.6亿元以及 53.6 亿元的增量空间。假设，未来人形机器人以特斯拉Optimus14个旋转关节设计方案为主要参考： 1）人形机器人旋转关节共 14 个（上肢 8 个+躯干2 个+下肢4个），上肢主要使用谐波减速器（8 个），躯干可能使用谐波/RV/精密行星2个，下肢使用 RV 减速器（0-4 个）/精密行星减速器（0-4 个）/谐波减速器（0-4个）；2）单价上，当前精密行星减速器、RV 减速器、谐波减速器预计分别为1000元、5000 元及 1000 元。随着量产降本后，预计当全球机器人产量达100万台/年时降至 650 元、2200 元、650 元。

3、公司亮点：精密减速器技术持续突破，一体化战略构造核心优势

3.1 精密减速器技术持续突破，具备全系列产品量产能力

公司深耕减速器领域多年，技术积累和固投储备上优势显著。精密减速器研发周期长，且需要较大的设备投入。一方面，公司高度重视技术研发，具备较深厚的技术积累。2018-2022 年研发费用CAGR=18.5%，显著快于同期营收增速 CAGR10.6%。目前已拥有小模数齿轮硬齿面加工技术、精密行星轮/行星架加工技术、摆线轮摆线齿修形数字模型及工艺技术等核心技术。另一方面，公司本着“以进口装备生产替代进口产品”的理念，高起点参与市场竞争，不断引进国际先进的生产和检测设备，形成了以日本“三菱”和德国“卡帕”为主体的齿轮加工系列装备；以日本“牧野”和德国“德玛吉”为主体的壳体加工系列装备；以德国“蔡司”和瑞士“海克斯康”为主体的三坐标测量装备；以德国“克林贝格”为主体的锥齿轮磨齿和产品检测系列装备。

公司是国内少有的同时具备三大精密减速器量产能力的厂商，RV减速器销售规模处于国内前列。精密减速器行业进口生产设备采购周期长达1-2年，熟练生产人员培养周期长达 1 年，产能建设和生产爬坡均需要较长的时间。当前公司精密行星/RV/谐波减速器量产经验成熟。在国内市场，公司RV减速器市占率约 4%，处于市场领先地位。 多品类量产能力赋予公司同人形机器人本体厂商联合开发的实力。目前据我们对国内多足机器人的调研情况来看，减速器方案持续进化，RV/行星/谐波减速器均有可能选用。由于人形机器人是全新开创性产品，主机厂普遍采用和零部件厂商联合开发的模式，需要零部件厂商具有丰富的技术储备可以进行灵活调整。公司有望凭借具备深厚的技术积累、完善的产品矩阵等优势切入人形机器人产业链。

3.2 “减速器+电机+驱动器”一体机战略，构筑核心竞争优势

机电一体化产品成为精密传动零部件重要发展方向。随着我国产业转型升级，机器人、高端数控机床等高端设备主机厂商对生产过程中提高精度、缩小体积、增大传递扭矩、降低成本等方面提出更高要求，因而产业链上游的精密传动零部件产品逐渐向机电一体化方向发展。机电一体化产品作为将减速器、伺服电机、驱动器等零部件集成的模块化精密传动装置，能够提升下游整机的关键性能指标，降低厂商部件采购种类，减少安装环节、提高集成效率。

公司积极布局机电一体化产品，提高优化机体结构，降低客户采购成本，增强客户粘性。公司深耕自动化传动和驱动装置的研发和制造，研发了“减速器+电机+驱动”一体化产品结构，推出了多款一体机等模组化产品。对公司而言，一体机相较于单个产品供应具备更高的技术难度，能够优化机体结构，提升产品附加值，同时提高客户黏性；对客户而言，一体机的产品供应能够为客户实现一站式采购，降低采购成本，同时可获得良好技术服务与支持。2021 年，公司正式推出智能执行单元业务。2023 年上半年，公司智能执行单元业务实现营业收入 2.41 亿元，同比增长80.11%，营收占比44.6%；盈利能力上，毛利率为 22.13%，相对较高。人形机器人关节小型化、轻量化、集成化趋势下，公司机电一体布局具备卡位优势。机电一体化完美呼应人形机器人对零部件小型化、轻量化以及集成化的需求，目前特斯拉机器人使用了谐波减速器+电机的关节模组，预计未来机电一体将成为减速器厂商未来的竞争焦点，公司是国内较早提出零部件集成的企业，具备卡位优势。

编辑：火腿肠