2023年精密减速器行业研究：国产替代有望提速

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。

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。

减速器上游企业主要包括设备生产企业、零部件生产企业及原材料企业。精密减速器主要由齿轮、 齿轴、轴承、 输入输出轴、箱体、箱盖等构件组成，这些构件主要由钢材、铝材等金属加工而成。 我国钢材、铝材等金属产量高且品种丰富，能够满足减速器的质量需求。上游金属原材料是减速 器生产的必要条件，而加工与检测设备的先进性是保证减速器质量稳定性的重要前提，也是衡量 减速器生产商竞争力的重要因素之一，中国减速器生产商通常从日本、德国等国家进口精密加工 与检测设备，可有效提高加工精度及生产效率。由于精密减速器产业链上游原材料获取难度较低， 因此减速器生产商对原材料供应商的议价能力较强，但对于高精密加工及生产设备的需求仍主要 依赖于国外厂商。减速机中游参与者主要为通用减速机、专用减速机生产企业和机器人减速机生 产企业。减速机下游应用领域较广，涉及冶金、航空、食品、机器人等。

精密减速器整体行业进入壁垒较高，主要体现在技术壁垒、资金壁垒、品牌壁垒、销售渠道壁垒 四大方面。

1. 技术壁垒：精密减速器行业属于多学科领域交叉的行业，其发展涉及到金属材料、热处理、小模数齿轮硬齿面加工、集成及检测等诸多技术。精密减速器的技术特点要求生产厂商拥有 长期的技术积累，掌握核心技术，具备较强的产品设计和研究开发能力，新进入者的技术壁 垒主要体现在两个方面：一是设计能力壁垒，包括模块化、结构、强度、精度等方面的设计 能力；二是工艺技术能力壁垒，新进入者的专职工艺技术人员经验不足、人员欠缺。

2. 资金壁垒：精密减速器行业是典型的资金密集型行业，行业新进入者在发展初期就需要较大 规模的固定资产投入，而随着精密减速器在新兴和传统领域的应用不断拓展，下游客户对于 精密减速器产品的质量、精度、稳定性、可靠性要求越来越高，减速器厂商要保持核心竞争 力，必须引进更加先进的高端加工设备和检测设备，对企业的资金实力要求较高，目前行业 内领先企业多采用进口精密齿加工及机加工设备，凭借规模化生产能力具备明显的成本优势； 同时，由于高端精密减速器领域技术含量高，技术的不断进步和产品的更新换代也需要企业 持续的研发投入。

3. 品牌壁垒：精密减速器广泛运用于国民经济的各行各业中，产品质量出现问题可能导致主机 设备无法正常运转，造成较大损失，因此客户对产品可靠性、耐用性十 分重视，品牌知名 度高的企业更能得到市场和客户的认可，在高端精密减速器领域，行业内领先企业凭借多年 的技术积累，其产品在工艺设计、质量性能等 方面都具有明显的先发优势，市场份额稳定， 品牌影响力较强。新进入者受限于技术研发实力和资金实力的劣势，难以在短时间内建立较 高的品牌知名度，这对于拟进入精密减速器行业的企业形成了较高品牌壁垒。

4. 销售渠道壁垒：完善的销售网络、有效的销售渠道和稳定优质的客户群体是减速器生产企业 重要的竞争要素之一。精密减速器行业的下游应用领域多样化，销售区域分布广，因此许多 厂商倾向于选择直销与经销相结合的销售模式，经过多年不断的市场开拓，行业内优势企业 已建立了覆盖全国的营销网络体系，并与下游各个行业的知名客户形成了长期稳定的合作关 系。对于新进入企业来讲，一方面，优质的客户群体难以在短时间形成，另一方面，经销渠 道的开发和管控需要一定的前期成本，新企业对渠道的管控能力也较弱。

1.1 谐波减速器：哈默纳科一家独大

谐波减速机由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮三个基本构件组成，是一种靠波发生器装配上柔性 轴承使柔性齿轮产生可控弹性变形，并与刚性齿轮相啮合来传递运动和动力的齿轮传动。其在能 源电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械以及医疗器械等方面得到日益广泛 的应用，特别是在高动态性能的伺服系统中，采用谐波齿轮传动更显示出其优越性。

谐波减速器技术壁垒高，对材料、加工技术、理论和结构设计等均提出较高的要求。谐波减速器 属于超精密装置，体积小并且减速比高，对制造进度提出了极高的要求。谐波齿轮传动中的柔轮 是薄壁零件，且工作时要承受较大的交变载荷，因而对柔轮材料、加工精度和热处理要求均较高， 制造难度较大。谐波减速器的理论和参数设计较为复杂，其啮合齿部位涉及齿轮强度、齿数、齿 顶圆、齿根圆、变形计算、干涉计算等多个参数，参数设计的好坏直接决定了装置的运行情况和 寿命长短，其生产制造不仅需具备较高的理论和参数设计能力，还需要在长期的生产和研发中对 各个参数机型持续地优化和改进。 目前，全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐波、中技克美等。哈默 纳科技术和专利领先，产品寿命高、故障率低、品类丰富，覆盖全球市场。根据新思界产业研究 中心发布的调研报告，2021年全球谐波减速器市场内主要参与者有哈默纳科、日本新宝、绿的谐 波等。其中哈默纳科全球市场占有率约 82%，绿的谐波占比约 7%，其他厂商占比约 11%。 但是近年来国内谐波减速器行业受益于政策和主要下游行业的驱动，也迎来了快速发展时期，国 内从事谐波减速器的研发和生产的厂商有所增加，技术水平有所提高，产品系列逐渐丰富，并已 成功突破了国际品牌在国内市场的垄断。目前，国内谐波减速器厂商有 30多家，排在头部的有绿 的谐波、来福谐波、双环传动、大族传动等，其市占率也在逐年提升。

高端减速器制造需要先进设备和长周期布局。哈默纳科从 2015 年开始规划扩产，经过 6 年完成， 故当前这类龙头企业暂无继续扩产计划，其全球占比高，可见高端减速器供给端整体仍较为紧张。 随着下游需求增长，我国头部谐波减速器企业开始大力扩产。绿的谐波 2022 年产能为 33 万台/ 年，通过两次募投项目进行扩产，预计到 2027 年达产后，绿的谐波将拥有两代产品总产能 159 万台/年。

1.2 RV 减速器：纳博特斯克独占鳌头

RV 减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，具有结构紧凑，传 动比大的特点。RV 减速机在一定条件下能具有自锁的功能，是最常用的减速机之一。

国产 RV 减速器设计制造和批量生产虽然取得了重大突破，但是仍有一些短板需要尽快弥补。 1. 国产制造设备落后造成 RV 减速器生产成本较高。核心零件针齿壳和摆线轮的加工设备从欧 洲进口，单台均在 1500 万元以上，日本设备相对便宜，但对我国减速器企业禁售。国产机 床精度与国外差距不大，但是对 RV 减速器零件加工工艺缺乏经验。 2. RV 减速器核心零部件轴承仍受制于国外。国产轴承在 RV 减速器装机时间短，精度和寿命 不及进口产品。鉴于欧洲轴承价格昂贵，日产 RV 减速器轴承对我国禁售，RV 减速器轴承 国产化迫在眉睫。 3. 热处理技术不过关，这样造成了零件变形较大的后果，需提高热处理工艺和国产热处理设备 制造水平，替代高价进口设备。

根据 QYResearch，2020 年全球 RV 减速机市场前十厂商份额占比超过 83%。Nabtesco， Sumitomo Drive 和 SPINEA 占据了全球市场的前三份额。其中 Nabtesco 占据全球市场 61.41%的 市场份额，Sumitomo Drive 和 SPINEA 分别占据了 17.49%和 4.12%。日系企业在 RV 减速机领 域处在领先地位。

根据华经情报网数据，2021 年中国 RV 减速机市场集中度较为集中，其中纳博特斯克占比第一， 占据了中国RV减速机53%的市场份额，占比第二的为双环，占据了RV减速机14%的市场份额， 住友占比 5%，飞马占比 4%，中大力德占比 4%，南通振康占比 3%，智同占比 3%，泰川占比 2%，其他占比 12%。其中双环是国内本土的龙头企业。

作为全球最大的 RV 减速机厂商，纳博特斯克目前全球有两家 RV 减速机工厂，日本津工厂和中 国常州工厂，两家工厂目前年产能已经达到 106 万台。为了应对市场需求的不断扩大，纳博特斯 克于 2022 年 9 月开工建设全球第三大工厂——日本浜松工厂，该工厂设计年产能 120 万台，相 当于现有两家工厂的产能之和，并计划于 2023 年 9 月竣工，2024 年开始陆续投产。

与此同时，本土玩家在市场中表现出了不同的竞争力，从产能投资上来看，本土减速机企业扩产 积极：环动科技在 2022 年提交的“RV 减速机研制及年产 20 万台减速机智能生产线技改项目” 在 2023 年一季度已开始实施；南通振康计划总投资约 10 亿元，预计项目建成后年产 10 万台精 密 RV 减速机，新增产值 5 亿元；秦川机床的 RV 减速器已突破关键零件的瓶颈工序及核心工艺装 备，产能 6-9 万台；2022 年北京智同科技 RV 减速机出货量超过 1.1 万台，2019~2022 年复合增 速达 177%。

1.3 精密行星减速器：德日厂商处于领先地位

精密行星减速器是由行星轮、太阳轮和内齿圈三部分组成的一种传动结构。精密行星减速机具有 结构简单、传动效率高、精度高、承载力大等特点，适用于各种直流伺服马达、交流伺服马达、 步进马达的减速转动，在数控机床、工业机器人、食品机械、包装机械、印刷机械等自动化设备 领域广泛应用。

精密行星减速器整体行业进入壁垒较高，产品结构复杂，制造安装难度较大。精密行星减速机制 造是以渗碳钢（20CrMnTi）为主要材料，产品具有结构紧凑，回程空隙小、精度较高、驱动功率 高，耗能低，减速规划广、输出扭矩大、运用寿命长等特点，但是作为高精密产品，产品安装难 度较大，研发周期长，对企业的资金、人才、技术等要求高，在生产时对企业的工艺、品控等要 求高，综合来看行业进入壁垒高。在全球范围内，德国、日本等国家的精密行星减速器产品在材 料、设计水平、质量控制、精度、可靠性和使用寿命等方面处于行业领先地位。精密行星减速器 国产厂家以科峰智能、纽氏达特、中大力德为主要代表，国外精密行星减速器主要厂家为日本新 宝、纽卡特、威腾斯坦等。

根据 QY Research 统计的销售金额数据，2022 年日本新宝、纽卡特、威腾斯坦是全球精密行星 减速器市场的主要供应商；日本新宝、科峰智能及纽氏达特是中国精密行星减速器市场的主要供 应商，2022 年中国市场占有率分别为 20.4%、11.7%、9.4%。

2. 国产替代有望提速，人形机器人带来百亿增量

2.1 传统市场：国产替代需求日益强烈

全球范围内，哈默纳科（Harmonic Drive System）与纳博特斯克（Nabtesco）分别在谐波减 速器和 RV 减速器领域取得了市场主导地位，依靠长期的研发技术积累、规模化的生产能力、稳 定的产品质量和性能，二者与 ABB、发那科、库卡、安川等国际工业机器人生产商合作历史悠久， 在行业内的市场地位较为突出。我国精密减速器发展较晚， GGII 数据显示，2018 年国产减速器 出货量市场份额不足 30%，剩余市场份额则由外资品牌占据，且产品售价较高、交货周期较长， 成为制约我国工业机器人产业发展的重要瓶颈之一，所以精密减速器国产替代的需求日益强烈。 根据中国传动网，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%。

近年来，得益于我国经济总量增长、下游不断扩大的对减速器的需求与国家相关政策营造的有利 环境，我国减速机行业近年来整体呈现出持续健康发展态势：2021 年我国减速机市场整体规模为 1258 亿元，2022 年约为 1321 亿元。同时，我国减速机生产企业产能不断增加，2021 年中国减 速机产量达 1203 万台，同比增长 31.19%，2022 年约为 1380 万台。

减速机在国民经济各行业应用广泛，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。 移动机器人领域：移动机器人是指应用于仓库、分拣中心、以及运输途中等场景的，进行货物转 移、搬运等操作的机器人，常见有 AGV、AMR 及无人叉车等类型。伴随着导航技术的革新和制 造业产业升级趋势，近年来，移动机器人行业开启了爆发式增长。据高工产业研究院（GGII）统 计，2021 年全球移动机器人市场规模约为 215.5 亿元，同比增长 43.28%，预计至 2026 年市场 规模将超过 1,000 亿元。目前，中国是在全球移动机器人市场规模中最大的国家，由于需求端的 叉车替换需求、 仓储机器人需求等都较为旺盛，预计未来五年移动机器人销量的复合增长率将维 持在 45%左右，预测中国移动机器人市场在 2026 年将超过 373 亿元，产业发展空间巨大。随着 移动机器人市场规模的增加，作为其核心零部件、与伺服电机、控制器共同组成移动机器人驱动 单元的精密减速器，其市场规模也随之增加。

新能源设备领域：近年来，我国新能源汽车产业快速发展，特别是政府各部门大力支持和推广新 能源汽车发展的政策不断出台，我国新能源汽车产销量迎来快速增长。根据中国汽车工业协会的 数据，2022 年我国新能源汽车销量为 688.7 万辆，较 2021 年增长了 93.4%。随着新能源汽车产 销量的快速增长，动力电池需求迎来爆发增长，根据统计数据，2021 年锂电设备全球市场规模达 到 1,107 亿元，其中我国锂电设备市场规模 557 亿元，预计全球锂电设备市场 2023 年-2025 年 复合增速达 23%。锂电设备行业的迅猛发展，为锂电设备减速器创造了广阔的市场空间。

光伏领域：近年来，受光伏技术进步、规模经济效应和竞争加剧等因素影响，光伏设备价格下降 速度较快，组件全年价格降幅达到 40%以上，使得光伏发电成本在全球多个国家或地区接近甚至 低于常规能源，推动越来越多地区光伏市场的增长。根据国际能源署（IEA）发布的全球光伏报 告，2021 年全球太阳能光伏装机容量达到 9.42 亿千瓦。在光伏发电成本持续下降、政策持续利 好和新兴市场快速兴起等有利因素的推动下，数据表示全球光伏市场增长仍将保持在较高水平。 而用于光伏设备的回转驱动系统中的减速器也随之将保持较高的市场规模。

机床领域：根据 VDW 统计的数据，2021 年全球金属加工机床产值达到了 709 亿欧元，同比增 长 20%，其中，全球金属切削机床产值为 501 亿欧元，金属成形机床产值为 207 亿欧元，金属切 削机床与金属成形机床比例约为 70%与 30%。2021 年我国 金属切削机床产值为 218.14 亿欧元， 同比增长 28.7%，占全球市场规模的 30.7%。机床行业增长将有效带动精密减速器行业发展。

工程机械领域：根据《“十四五”全国城市基础设施建设规划》，“十四五”时期，我国将新增城 市轨道交通运营里程 3,000 公里。伴随着国内地铁、隧道、水利、地下管廊等地下空间建设以及 城市基础设施建设的快速发展，盾构机和顶管机行业将迎来广阔的发展空间。作为盾构主驱动系 统和顶管机的关键部件之一的减速器，将在工程施工设备应用领域有着广阔的市场前景。

总而言之，一方面，随着供给侧改革的推进、产业结构调整的继续深入、基础设施投入加大、市 场供求矛盾逐渐缓和，传统下游行业将逐步回暖。另一方面，在《中国制造 2025》等相关政策文 件的大力支持和宏观经济的稳步增长的背景下，工业自动化的趋势和环保、新能源发电等新兴行 业的发展为减速机行业需求带来了新的增长点。前瞻产业研究院预计 2021-2026 年中国减速机行 业市场规模将会以 5%的增长率增长，2026 年市场规模将超过 1600 亿元。

其中，对于精密减速器而言： 谐波减速器：近年来，全球机器人产业发展迅速，工业机器人与服务机器人产量不断增加，使得 机器人行业对于谐波减速器的需求不断提升。此外，谐波减速器在除机器人以外的精密传动领域 亦可广泛适用，应用行业正不断拓宽至高端数控机床、半导体制造设备、医疗器械等领域。根据 观研报告网的统计数据，2020 年，全球谐波减速器市场规模达 30.4 亿元，预计到 2025 年将达到 129.1 亿元。2025 年，中国谐波减速器市场规模将达到 41 亿元。

RV 减速机：根据 QY Research 预测，2027 年全球 RV 减速器销售规模约达 15 亿美元。我国 RV 减速机行业起步较晚，目前仍处于起步阶段，根据数据显示，中国 RV 减速机市场规模逐年上涨， 从 2014 年的 10.82 亿元，上涨至 2021 年的 42.95 亿元，同比 2020 年上涨 50.7%，增速可观。 随着我国经济不断发展，制造业智能化、自动化转型升级加快，工业机器人市场规模不断扩大， RV 减速器市场需求不断增长。根据华经情报网预测，我国 2025 年市场规模将超过 60 亿元， 2022-2025 年复合年增长率约为 16%。

精密行星减速器：根据 QY Research 的统计数据，2022 年全球行星减速器销量为 540.15 万台， 销售金额为 12.03 亿美元，其中中国境内销量为 231.91 万台，销售金额为 5 亿美元。根据 QY Research的研究报告，2029年全球行星减速器销售规模达22.31亿美元，中国市场规模达11.49 亿美元。

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

海外看，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。 2021年首届特斯拉AI DAY上其首席执行官马斯克首次公布特斯拉机器人Tesla Optimus概念图。 2022 年特斯拉 AI DAY 上特斯拉公布了 Optimus 原型机的首秀，实现了自主行走，转身，挥手等 动作。 2023 年 5 月的股东大会提到特斯拉自研超算 Dojo 为 Optimus 提供算力支持，可加快训练 速度并降低训练成本，加快人形机器人的产业化落地。截至 2023 年 8 月，至少有五个特斯拉 Optimus 机器人原型已经建成并能够行走，使用的电机、控制器和电子设备均由特斯拉设计和制 造。马斯克预计 Optimus 将大规模量产至“百万”量级，预计其单台成本或将低于 2 万美元。

根据 2023 年 5 月 GGII 发布的报告预测，预计到 2026 年全球人形机器人在服务机器人中的渗透 率有望达到 3.5%，市场规模超 20 亿美元，到 2030 年全球市场规模有望突破 200 亿美元。参考 中国服务机器人市场约占全球市场 25%的数值测算，2030 年中国人形机器人市场规模将达 50 亿 美元。

根据 Tesla AI Day 的预测数据，以特斯拉 Optimus 为例，2023 年人形机器人核心零部件价值量 排名前三的是无框力矩电机、减速器和力传感器; 2030 年无框力矩电机价值量占比下降，力传感 器、减速器价值量占比上升，且力传感器将超过减速器，排名第二，三者合计占比仍超过 50%。

从单机价值量占比来看，无框力矩电机、减速器和力传感器价值量占比较高；从降本空间来看， 空心杯电机、无框力矩电机等降本空间较大；而从国产替代空间来看，行星滚柱丝杠、空心杯电 机、惯导 imu 等国产化率较低，国产替代空间大。

特斯拉人形机器人自由度：共 52 个，手以外有 28 个关节（躯干 2 个、肩臂 14 个、髋腿 12 个）、 灵巧手 6 个主动关节（两只 22 个）、脖颈 2 个自由度。身体 28 个运动关节方案：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。 14个旋转执行器：由电机+谐波减速器+力矩传感器+位置传感器+交叉滚子轴承+向心止推滚 珠轴承构成。 14 个线性执行器：由电机+行星滚柱/梯形/滚珠丝杠+力矩传感器+位置传感器构成。

旋转执行器主要分布于肩髋等需要大角度旋转的关节，线性执行器分布于膝肘等摆动角度不大的 单自由度关节和腕踝两个双自由度但是体积紧凑的关节。擎天柱腿部的线性执行器主要分布负责 支撑和承力的髋关节、膝关节及踝关节，具有前后摆动自由度，采用线性执行器驱动器关节的第 一个优势是空间利用率高，第二个优势是线性执行器的螺杆传动机构通过合理设计可以具备自锁 能力；上肢的肘关节屈伸采用线性执行器的理由和腿部原理一致，低耗能高推力，让擎天柱拥有 强壮的二头肌；前臂的两个线性执行器构成并联关节主要目的是降低腕关节的尺寸。

减速器方面，人形机器人减速器选择应满足兼具轻小化、较高额定输出扭矩的要求。根据李慧莱 等《高扭矩密度仿人机器人驱动单元研究》，输出扭矩高的驱动单元往往外形尺寸更大，但在面向 多自由度、小体积仿人机器人应用时会导致关节庞大笨重，严重影响机器人的运动性能；而较小体积的驱动单元其扭矩密度较小，会导致人形机器人无法胜任负载需求较高的任务，从而严重限 制机器人应用场景。由驱动单元的情况可以看出对减速器选择上应兼顾输出扭矩高的同时质量和 尺寸更小的要求。

假设人形机器人进展顺利逐步放量，或将为减速器新增百亿市场空间。考虑到特斯拉人形机器人 未来逐步放量，或将打开减速器市场的天花板，同时考虑到未来产业入局者可能会增多，在旺盛 需求下我们假设单个减速器价格会呈现下降趋势。我们假设特斯拉人形机器人产量 1 万台时，单 个减速器的价格约 1000 元；随着特斯拉人形机器人大规模量产，达到 200 万台产量时，单个减 速器价格约降至 750 元。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。

灵巧手作为机器人实现操作的终端工具，十分重要且复杂，目前设计面临的主要难题是空间极小 而驱动自由度极多，人手（不含腕关节 2 个自由度及 4 个被动自由度）共有 21 个主动自由度，如 果将 21 个执行器完全布置于掌内，现有技术根本无法实现。当下解决这个难题有两个方向：一种 是采用欠驱动方式，牺牲一定灵活性减少电机数量。另一种是将电机布置转移至前臂，采用拉线 方式从远端控制灵巧手的关节，如英国的 shadow 手，但这个方案的缺陷是拉线机构随着使用， 精度会逐渐变化，机构复杂易损坏，因此尚不具备实用性。特斯拉机器人灵巧手采取了折中的方 案，使用较为经典的六电机驱动方式，拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆，其它四指各用一个电机 带动。电机采用蜗杆传动机构的目的与腿部直线伺服如出一辙，采用机构自锁降低能耗。为追求 形态美观及自适应性，手指采用拉线的传动机构。

特斯拉人形机器人的灵巧手主要包括空心杯电机、蜗轮蜗杆、绳驱，能够携带 20 磅重的背包、使 用工具、精确抓取小型零件。手指执行器一共有 12 个，单个手拥有 6 个执行器。每个手 6 个主动 自由度，由空心杯电机+螺纹丝杠+精密行星齿轮箱+编码器构成；还有 5 个被动自由度（各个手 指各 1 个，线驱动），可负重 20 磅和自适应抓取的能力。

2023 年 11 月 27 日，美国麻省理工学院科学家 Lex Fridman 与马斯克进行对谈。关于人形机器人 Optimus，马斯克表示，机器人的设计制造方法与汽车制造方法相同，最终制造 Optimus 的成本 会低于一辆汽车；Optimus 的手指是精心设计的，一个目标是能做搭配捡起一根针和一根线，穿 过针孔。目前看来，实现这个目标大概需要一年的时间，这增加了谐波减速器在人形机器人手部 应用的可能性。与此同时，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。哈默纳科 Q3 财报会说明微型谐波运用于人形机器人灵巧手方案，预计单根 手指用 3 个，双手一共 30 个微型谐波减速器方案。

3.重点公司分析

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

国内谐波减速器龙头，全球仅次于哈默纳科。绿的谐波是一家专业从事精密传动装置研发、设计、 生产和销售的高新技术企业，产品包括谐波减速器、机电一体化执行器及精密零部件。绿的谐波 在行业内率先先布局适用于不同应用场景的机电一体化产品，首创机床专用的高精度、高刚性减 速器与高功率密度直驱电机集成的一体化数控转台，广泛应用于加工中心、数控镗铣床等高端机 床领域。作为国内谐波减速器行业龙头企业，公司是全球仅次于哈默纳科的谐波减速器厂商。经 过多年持续研发投入，公司实现了精密谐波减速器的规模化生产及销售，打破了国际品牌在机器 人用谐波减速器领域的垄断，经过多家机构和企业的检测试用，在精度、寿命、稳定性、噪音等 方面，均达到国内领先水平，在行业内确立了竞争优势，2021 年国内市场占有率已提升至 24.7%。 经过多年发展，公司已积累了一大批工业机器人、数控机床等高端装备行业的优质龙头客户，并 成功跻身国际主流市场。 2023 年 4 月 15 日，公司发布公告，与三花智控签署了《战略合作框架协议》，双方同意在三花墨 西哥工业园共同出资设立一家注册资本不低于1000万美元的合资企业。合资企业主营业务为谐波 减速器相关产品的研发、生产制造及销售。双方同意，合资企业将由绿的谐波占据控股地位并纳 入合并财务报表范围。同时，双方同意除共同出资设立合资企业外，本次战略合作的其他商业及 业务合作有效期为十五年。

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

精密齿轮传动龙头，海外业务发展势头强劲。双环传动深耕机械传动齿轮领域，主要产品为乘用 车齿轮、商用车齿轮、工程机械齿轮、摩托车齿轮和电动工具齿轮、减速器及其他产品。主要应 用领域涵盖汽车的传动系统装置包括变速器、分动箱等，新能源汽车的动力驱动装置如混合动力 变速器以及电动车驱动系统减速箱齿轮，非道路机械（含工程机械和农用机械）中的减速和传动 装置，以及在轨道交通、风力发电、电动工具、机器人自动化等多个行业门类中的驱动、传动应 用场景。公司基于机械传动领域的多年发展和既有优势上，逐步完成从传统齿轮产品向高精密齿 轮及其相关零部件的转型升级，目前在国际市场已具有较高知名度。根据公司 23 年半年报，公司 获得全球知名零部件企业 Z 客户的项目定点，被选定为该客户某欧洲高端品牌新能源汽车电驱动 系统齿轮项目的开发和批量供应商。根据 Z 客户规划，本项目预计从 2024 年开始批量供货，项 目生命周期为 9 年，生命周期内预计销售金额为人民币 10 亿元以上。除此之外，子公司嘉兴双 环与全球新能源汽车系统集成与制造头部厂商舍弗勒签署了深度合作意向书，约定双方在齿轮及 相关产品的市场开发和合作方面为重要合作伙伴。

公司与众多国内外优质客户建立起了深厚的合作关系，并进入到了各细分领域中头部企业的供应 链体系，形成一批本行业“巨头”客户群。在乘用车领域，公司拥有众多新能源汽车产业链的标 杆客户，包含整机厂及配套传动部件供应商，如全球领先电动车制造企业、比亚迪、广汽集团、 丰田、采埃孚、蔚来、日电产、舍弗勒、汇川、博格华纳等；此外公司为传统巨头客户包括大众、 采埃孚、通用、福特、丰田、爱信、上汽、一汽、广汽等已稳定配套多年，积累了大量的产业经 验；在商用车领域，公司与采埃孚、康明斯、伊顿、玉柴等核心零部件企业建立了多年稳定且持 续提升的合作关系；在工程机械领域，卡特彼勒和约翰迪尔是公司的代表性客户。公司以上优质 客户群凸显了公司在齿轮行业的领先地位。 2023 年 9 月 26 日，公司发布公告，拟分拆控股子公司环动科技上市。子公司环动科技是主要从 事机器人关节高精密减速器的研发、设计、生产和销售的国家高新技术企业，为客户提供覆盖 3- 1000KG 负载机器人所需的高精密减速器整体方案，产品主要包括 RV 减速器、谐波减速器等， 产品广泛应用于工业机器人、协作机器人、多足机器人、工业自动化等高端制造领域。

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

科峰智能的主营业务是机械传动与控制应用领域关键零部件的研发、生产、销售。经过多年发展， 公司依托于高精密齿轮加工模块化产品设计与制造、热处理等领域的技术积累，形成了精密行星 减速器、工程机械用行星减速器、谐波减速器、精密零部件及其他的四大系列化产品。公司是国 内少数在细分领域能与同行业国际大厂直接竞争并实现高端产品国产替代的公司之一。根据 QY Research 统计数据，公司 2022 年行星减速器销售金额在全球市场排第五，在中国市排第二，在 国产品牌中排第一。公司行星减速器已在高端机床、顶管机、半导体、医药装备、包装机械等领 域实现进口替代。公司深耕精密减速器行业，在结构设计、材料选配、加工工艺、精密装配、质 量检测、品质控制等方面不断改进和完善。公司精密行星减速器在传动精度、输出扭矩、噪音、 传动效率、扭转刚性、使用寿命等许多关键指标上都极具竞争力。公司已形成了 45-235 全系列 斜齿行星减速器、16-1720 全系列直齿行星减速器、微型行星减速器、智能减速器等产品系列， 非标定制化产品数千种，产品品种齐全。

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

精密减速器头部企业，一体化战略推进产品升级。公司是从事机械传动与控制应用领域关键零部 件的研发、生产、销售和服务的高新技术企业，主要产品包括精密减速器、传动行星减速器、各 类小型及微型减速电机等。自 2006年 8 月设立以来，公司一直从事减速器、减速电机的生产和销 售，并不断结合市场需求，借鉴国内外先进经验，加大研发投入，相继推出微型无刷直流减速电 机、精密行星减速器、滚筒电机、RV 减速器等新产品。作为内较早通过 ISO9001 质量体系认证 的企业之一，公司通过 20 多年的技术积累沉淀了丰富的精密制造能力，掌握了一系列先进的工 艺路线、工艺参数和过程控制措施，逐步建立了完善的产品质量管控体系，形成了规模化的精密 制造能力。顺应行业小型化、集成化、一体化的发展趋势，公司结合国内市场客户的个性化需求， 不断升级减速电机集成与检测技术、精密传动与控制技术，致力于整合核心零部件系统，围绕工 业自动化和工业机器人，形成了减速器+电机+驱动一体化的产品架构，推出“精密行星减速器+ 伺服电机+驱动”一体机、“RV 减速器+伺服电机+驱动”一体机、“谐波减速器+伺服电机+驱动” 一体机等模组化产品，实现产品结构升级。

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

公司是国内同步器龙头，2025 年形成年产 500 万套差速器总成产能。公司主要从事汽车传动系 统相关零部件产品的研发、生产和销售以及航空航天零部件的高端精密制造。公司汽车零部件业 务主要包括同步器和差速器两大总成系统，差速器业务是公司未来最重要的核心业务之一，公司 已成为集差速器壳体铸造、机加，行半齿锻造、机加、热处理以及总成装配于一身的具有综合竞 争力的差速器供应商。公司拓展新能源领域，产能释放在即。根据公司 23年半年报，公司与比亚 迪、德纳、吉利、蔚来、理想等客户在新能源汽车用差速器零部件及总成开展了多项合作，部分 产品已量产。并且公司正按照年产 1000 万套差速器总成的配套能力分二期投资建设，第一期规 划是 2025 年形成年产 500 万套差速器总成产能。 子公司重庆豪能主打精密行星减速器产品，计划 23Q4 量产。重庆豪能 22 年被公司收购成为公司 全资子公司，目前作为精密行星减速器生产基地，去年第一条产线已投产，客户与现有差速器客 户基本一致，主要用于汽车零部件，目前已拿到定点，并将于 23Q4 开始量产。人形机器人减速 器尚在研发，预计 23 年年底出标准件产品，24 年做试验验证，通过后和现有客户技术探讨、对 接，进行产品优化。

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

精锻科技是是目前国内乘用车精锻齿轮细分行业的龙头企业。公司主营业务为汽车差速器锥齿轮、 汽车变速器结合齿齿轮、汽车变速器轴类件、EDL（电子差速锁齿轮）、同步器齿圈、离合器驱 动盘毂类零件等。公司产品主要为大众、通用、福特、长安、长城、比亚迪、蔚来、理想、小鹏、 零跑、北美大客户等公司众多车型配套，轿车精锻齿轮、结合齿齿轮、EDL 齿轮、差速器总成等 产销量位居行业前列。 公司在多地布局生产基地，产能按进度爬坡提升。公司在天津、宁波、重庆等地均设有工厂。其 中天津工厂二期项目正在推进，目标年产 2 万套模具及 150 万套差速器总成项目。根据公司 23 年半年报，目前该工厂已投入了壳体加工、总成装配、清洗、测量和部分模具加工设备，正在按 照客户需求进度进行产能爬坡提升。 公司积极布局机器人关节用行星减速器。公司正在研究和关注机器人关节用行星减速器，目前正 在与客户讨论应用场景，确认设计的边界设计，以建立设计、有限元分析和试验规范另由于关节 用行星减速器零件规格小，传统的加工方法从成本、质量、产能提升等方面都有较大的局限性， 为此，公司也在与国内外的设备供应商在探讨新的工艺和装备。公司已在内部计划样品的开发和 内部的试验验证，以积累设计和试验的经验数据。

3.7 汉宇集团：家电排水泵龙头，积极布局谐波减速器

汉宇集团是国内家电排水泵龙头企业。公司的主营业务是高效节能家用电器排水泵的研发、生产 和销售。公司打破了国外企业对高效节能家用电器排水泵生产技术的垄断，通过多年自主研发掌 握了高效节能家用电器排水泵产品的核心生产技术，并开发出了具备自主知识产权，在功能、结 构和材料选择方面具备重大创新性的排水泵产品。目前公司已成为全球主要的洗衣机、洗碗机用 排水泵供应商，公司的主要客户包括惠而浦、海尔、美的等。 布局谐波减速器，公司拓展新市场。公司投资同川科技并持有其 49%股份。同川科技的主要产品 是谐波减速器、机电一体化产品等，主要运用于工业机器人、新能源装备、数控转台等领域。同 川科技谐波减速器于 2015 年立项，2021 年实现量产，目前的年产能为 10 万个。同川科技谐波减 速器采用 3D 共轭双圆弧齿形、机加工方式，经过多年的研发，在精度、保持寿命和振动一致性 等方面积累了技术沉淀。目前同川科技正在积极地进行产品的市场推广。

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

秦川机床是高端数控机床国产替代领军企业。公司是中国机床工具行业品类最多、精密复杂程度 最高、产业链最完整、综合竞争优势显著的企业之一，在齿轮加工机床、加工中心、车削中心、螺纹磨床、复杂刀具等领域处于国内第一梯队。秦川机床拥有秦川机床本部、宝鸡机床、汉江机 床、汉江工具、沃克齿轮、秦川格兰德、秦川宝仪等多家子公司，是我国精密数控机床与复杂工 具研发制造基地、中国机床工具行业的龙头骨干企业。公司以产业链完整、产品线众多、系统集 成能力强大、综合竞争优势显著等竞争优势跻身全球知名机床工具企业集团行列。 公司是国内规格最全，系列最多的工业机器人关节减速器生产制造商。目前公司的机器人关节减 速器已有 5 大系列、23 种规格、130 种速比。公司聚焦机器人关节减速器上量，面向汽车行业、 齿轮传动行业、机床行业等目标市场，充分发挥装备能力优势，形成具有自主知识产权和市场竞 争力的系列产品，通过陕西秦川高精传动科技有限公司在市场拓展、新产品研发等方面围绕战略 客户需求，加速推进产业化、规模化进程。

3.9 丰立智能：主打小模数齿轮，积极挖掘减速器业务机会

丰立智能是一家专业从事小模数齿轮、精密减速器及相关零部件等产品研发、生产与销售的高新 技术企业。公司具备大规模生产所需的生产和检测能力。一方面，公司通过外购方式为生产环节 配备了先进的生产、检测设备，如日本三菱数控滚齿机、日本哈迈数控滚齿机、马扎克数控车床、 易普森热处理生产线、德国克林贝格 P26 齿轮检测仪等，为提升生产效率和产品质量提供保障。 另一方面，凭借多年的生产经验和研发能力，公司已能够自主研发定制化的数控铣齿机，助力于 产能提升的同时降低成本。 积极入局智能制造，公司挖掘精密减速器、谐波减速器业务机会。公司充分利用优质存量客户资 源，在保持小模数齿轮业务竞争优势的同时积极挖掘小型精密减速器、谐波减速器、新能源汽车 动力传动齿轮、座舱智能驱动等产品的业务机会，延伸产业链。同时在智能家居行业，公司主要 为智能家居行业提供精密减速器及零配件等产品。公司生产的精密减速器产品可广泛应用于智能 门锁、自动窗帘、自动旋转门、升降床、升降椅等智能家居设备的传动系统。

3.10 昊志机电：国产电主轴龙头，积极布局谐波和 RV 减速器

公司是一家专业从事中高端数控机床、机器人、新能源汽车核心功能部件等的研发设计、生产制 造、销售与维修服务的国家高新技术企业。公司产品面向中高端市场，主要产品的综合性能达到 国内领先水平，部分产品可与国际领先品牌直接竞争。在追求产品性能领先的同时，得益于国内 制造业的人力成本优势、公司良好的成本控制能力，相对于国外竞争对手，公司产品性能优异、 价格更具竞争力，且提供的保固寿命更长、售后服务更优、后续维护成本更低，具有较明显的性 价比优势。 公司生产多系列高精度的谐波减速器，并正在研制 RV 减速器。公司于 2014 年开始进行谐波减 速器的研发，目前已经形成了 6 大系列、9 种规格、6 大减速比的双波、三波产品系列，公司生 产的谐波减速器已经达到较高的精度及寿命标准，相关产品已实现批量销售。凭借在机器人领域 深厚的技术积累，以及通过与瑞士 Infranor 集团研发人员的交流、学习和合作，公司先后攻克了 智能机器人用“高性能谐波减速器”、“高精度编码器”、“一体化关节模组”、“六维力传感 器”、“控制系统”等一系列核心功能部件技术，打破了智能机器人核心功能部件依赖进口的局 面，实现了智能机器人核心功能部件的全国产化。同时公司正在研制 RV 减速器，有望成为业绩 新增长点。

3.11 夏厦精密：小模数齿轮单项冠军，行星减速器业内领先

夏厦精密是国内小模数齿轮行业的龙头企业。公司主要产品包括电动工具齿轮、汽车齿轮、减速 机及其配件、智能家居齿轮和安防齿轮等。公司主要产品已经广泛应用于电动工具、燃油汽车、 新能源汽车、机器人、智能家居、医疗器械、安防等领域。公司作为中国机械通用零部件工业协 会齿轮与电驱动分会理事单位，参与了“圆柱齿轮精度制”国家标准的修订。2021 年，公司在小 模数精密圆柱齿轮产品的全球市场占有率为 1.80%，位居全球第二。2020 年 12 月，公司被认定 为工业和信息化部第二批专精特新“小巨人”企业；2021 年 5 月，公司被认定为国家级专精特新 “小巨人”企业。 主打行星减速机及其配件产品，毛利率业内领先。公司生产的减速机及其配件产品主要系行星减 速机及其配件产品。公司减速机产品具有精度高、可靠性优、一致性好和性价比高的特点，同时 具有研发快速响应、持续改进、交货期短、精准服务等综合优势。根据公司招股说明书，公司 22 年减速机及其配件产品毛利率达56.73%，高于众多行业内可比公司。公司拟用部分上市募集资金 投资年产 30 万套新能源汽车驱动减速机构项目，其中一期工程已于 2019 年末完工。

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

公司是国内通用减速机龙头企业。主要产品包括齿轮减速机和摆线针轮减速机，广泛应用于环保、 建筑、电力、化工、食品、物流、塑料、橡胶、矿山、冶金、石油、水泥、船舶、水利、港口、 纺织、印染、饲料、制药等行业。报告期内，公司持续加强研发工作，在高端减速机领域，完成 超高扭矩 SHE2 系列齿轮箱、超高速 HHE2 系列齿轮箱、大功率 MGHB 系列减速机以及与双螺杆 挤出机配套的 60KK 系列减速机的新品开发工作。 子公司国茂精密专注谐波产品。公司于 2021 年切入精密减速器赛道，成立控股子公司国茂精密 传动，收购目标公司谐波及 RV 减速器相关资产。国茂精密专注谐波产品的工艺改善、成本管控 以及型号的完善，产品角度传递精度小于 20 角秒，达到业界先进水平，部分产品在性能不变的前提下，重量减少约 30%，有效降低材料成本。截至 2022 年底，公司已完成 10 种型号新品开发。 公司将精密传动业务定义为第二成长曲线。根据 2022 年半年报，公司已具备谐波减速器月产约 2500 台的生产能力。2023 年公司按计划将制造基地从外省搬迁至常州总部工厂，并顺利完成人 员安置及新车间规整工作，新购置一批进口滚齿机、高精度慢走丝设备以及表面处理设备，为未 来发展蓄能。

编辑：火腿肠