你的位置: 皇冠信用盘开户 > 新宝足球 > 精密延缓器行业盘问:机器东说念主最中枢零部件,有巨大念念象空间
热点资讯

精密延缓器行业盘问:机器东说念主最中枢零部件,有巨大念念象空间

发布日期:2024-02-22 15:48    点击次数:69

(解释出品方/作家:东北证券,李恒光、韦松岭)

1. 精密延缓器——机器东说念主成本占比最高的中枢零部件

1.1. 延缓器分类及精密延缓器简介

延缓器可分为通用延缓器、精密延缓器和专用延缓器。延缓器作用是把高速运转的 能源,通过输入轴上齿数少的齿轮啮合输出轴上齿数多的大齿轮,从而达到改变输 出转速、扭矩和承载能力的目的。延缓器按用途可分为三大类:①通用延缓器(一 般传动延缓器)限度精度较低,可自豪机械斥地基本的能源传动需求;②专用延缓 器主要应用于汽车、工程机械、航空航天等特定行业;③精密延缓器背向漏洞小、 精度高、愈加可靠踏实,愈加适用于机器东说念主、数控机床等高端鸿沟。

精密延缓器是工业机器东说念主的三大中枢零部件之一,成本占比超 30%。工业机器东说念主被 誉为“制造业金冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是议论一个国度科技转换和高 端制造业水平的报复绮丽。而精密延缓器又是工业机器东说念主的三大中枢零部件之一, 常常精密延缓器占工业机器东说念主成本的 30%以上,成本占比最高、研发难度最大。

精密延缓器种类较多、型号差异。各人机器东说念主鸿沟使用的精密延缓器包括 RV 延缓 器、谐波延缓器、精密行星延缓器、摆线针轮延缓器、滤波延缓器等。其中 RV、谐 波延缓器的市集销售数量占比梗概分别为 40%、40%。

1.2. 种种精密延缓器传动旨趣及结构特色

1.2.1. 精密行星延缓器:成本低、传动效力高、承载能力强,但分量体积大、单级 延缓比小

精密行星延缓器主要由太阳轮、行星轮、内齿圈组成,其延缓传动旨趣即是齿轮减 速旨趣。通过太阳轮输入转速与行星轮啮合,行星轮啮合自转的同期围绕中心轮公 转,终末由行星架将转速和扭矩传到输出轴上。精密行星延缓器通过对分量结构精 密化,以及严格的零部件制造和装配工艺限度,赢得相对普通行星延缓器用备更为 优异的性能,常常配合步进电机或伺服电机应用于工业机器东说念主重要中。

精密行星延缓器上风: (1) 相对普通行星延缓器体积分量小,精度高。通过对分量结构精密化,以及严 格的零部件制造和装配工艺限度,赢得相对普通行星延缓器更优异的性能指 标。 (2) 传动效力高。行星延缓器传动结构对称,均匀散播的行星轮使得作用中心轮 与行星架轴承的反作使劲互相均衡,能灵验提高传动效力,单级传动效力可 达 97-98%。 (3) 承载能力强、抗冲击和振动性能好,畅通幽静。多个行星轮的使用增多啮合 齿数、分管载荷,对称结构使得惯力均衡,提高了延缓器的承载能力。 (4) 结构简便、成本相对谐波、RV 低。常常行星延缓器价钱低于 500 元。

精密行星延缓器颓势: (1) 单级精密行星延缓器传动比小,多级延缓的长度分量划定其使用场景。精密 行星延缓器单级传动延缓比最小为 3,最大一般不高出 10。当一级行星齿轮 传动系统无法自豪较大延缓比需要时,则需 2-3 级延缓来自豪较大的延缓比 需求。但由于增多了传动级数和齿轮数量,多级精密行星延缓器的长度分量 也会有所增多,这划定了其使用场景。 (2) 需要依期厚爱,同期高精度、高效力等特殊要求会带来更高的制变成本。精 密行星延缓器需要依期厚爱和珍贵(包括依期更换润滑油和维修传动部件 等),以确保其恒久可靠性。同期关于精度、效力等的额外要求会相应增多 制变成本,举例东说念主形机器东说念主若要使用行星延缓器则需要对电机进行扁平化设 计,同期行星延缓器也需要定制成微型多级传动的时势(但不撤消部分特定 局面使用定制化行星延缓器仍具备经济效益)。

1.2.2. RV 延缓器:体积质地较小、延缓比范围大、承载能力强,但工艺复杂、成 本高

RV 延缓器由摆线针轮行星传动发展而来。RV 延缓器是 20 世纪 80 年代日本帝东说念主精 机(2003 年与纳博克磨灭竖立纳博特斯克)在传统摆线针轮延缓器和行星延缓器的 基础上研发的一种 2 级延缓机构,结构上可以作为是由第 1 级的行星齿轮延缓部分 和第 2 级的摆线针轮延缓部分组合而成。其袭取了传统行星和摆线针轮延缓器高刚 性、高精度等特色,同期克服了体积分量大、传动比低的问题,在工业机器东说念主、数 控机床、医疗检测斥地、卫星禁受系统等鸿沟鄙俗使用。

RV 延缓器的传动旨趣: 一级延缓装配为行星齿轮结构,由输入齿轮(太阳轮)和行星轮组成。 (1) 输入齿轮与电机相连同步旋转,带动 2-3 个行星轮同期动掸。由于行星轮的 齿数较多、时势较大,因此行星轮的动掸速率慢于输入齿轮,结束第一级减 速。 (2) 曲柄轴前后端分别与行星轮和摆线轮相连,在行星轮旋转后,曲柄轴以疏通 的转速旋转。

第二级延缓装配为摆线针轮传动,主要由转动轴承、摆线轮、针轮等结构组成。 (3) 曲柄轴上含有偏心部,偏心部与转动轴承相联结,摆线轮在转动轴承的作用 下随曲柄轴畅通。RV 延缓器常常有 2 个摆线轮,2 个摆线轮相位差为 180 度,用于对消畅通过程中的径向向上,进步精度的同期,提高安全统统和抗 冲击强度。(4) 在外壳内侧有与摆线轮同等齿距罗列的针齿,其数量比摆线轮齿数多一个。 曲柄轴旋转一圈,摆线轮与针齿战役的同期作念一圈偏心畅通。在针轮保持固 定的情况下,摆线轮沿着与曲柄轴的旋转地点相悖的地点旋转一个齿数的距 离,结束第二级延缓。 (5) 摆线轮外接输出轴,并向外结束最终传动。最终延缓比为一二级延缓比的乘 积。

RV 延缓器用有结构紧凑、体积小质地轻、延缓比大、承载能力强、寿命长、精度 踏实等一系列优点。 (1) 结构紧凑,体积小质地轻。行星传动结构与紧凑的 W 输出机构组合,使整 个摆线针轮延缓装配结构十分紧凑,因此其结构体积小、质地轻。 (2) 延缓比范围大,传动效力高。RV 延缓器为两级传动,摆线针轮传动的延缓 比大小取决于摆线针轮的齿数,齿数越多延缓比越大,因此延缓比较传统行 星延缓器和摆线针轮延缓器更高,同期传动效力可达 85%~92%。 (3) 承载能力强,传动幽静。摆线轮呈 180°相位角对称散播,使得摆线轮受力 均匀;同期啮合齿数较多,增多了延缓器的传动幽静性和承载能力。另外, 领受两头复旧的输出结构,比普通的摆线延缓器用有更大的刚性、更高的抗 过载冲击性能。 (4) 在正确的遐想和严格的制造工艺保证下,可赢得较高的传动精度。

RV 延缓器的颓势: (1) 结构复杂,制造工艺和成本限度难度大。 (2) 产线投资相对其他类型精密延缓器更高。 (3) 体积分量相对谐波延缓器大。

1.2.3. 谐波延缓器:体积质地小、延缓比范围较大,但承载能力较弱、容易疲惫损 坏

谐波延缓器的三个基本构件:波发生器、带有外齿圈的柔性齿轮(柔轮)、带有内齿 圈的刚性齿轮(刚轮)。三个构件可狂放固定一个,其余两个一为主动、一为从动, 可结束延缓或增速(固定延缓比),也可变换成两个输入,一个输出,组成差动传动。

谐波传动的旨趣是利用柔轮可控的弹性形变来传递畅通和能源。最常见的谐波传动 款式及旨趣是波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出的时势。将波发生器装入柔轮内 圆中,迫使柔轮在凸轮作用下产生变形而呈椭圆状,使其长轴处柔轮齿轮插入刚轮 的轮齿槽内,成为完全啮合状态;而其短轴处两轮轮齿完全不战役,处于脱开状态, 当波发生器一语气动掸时,迫使柔轮不断产生变形并产生了错齿畅通,从而结束波发 生器与柔轮的畅通传递。

谐波传动具有传动精度高、延缓比大、体积小分量轻、传动幽静、可向密封空间传 递畅通等优点。 (1) 传动精度高。多齿在两个 180 度对称位置同期啮合,因此齿轮齿距舛错和累 积齿距舛错对旋转精度的影响较为平均,可得到极高的位置精度和旋转精度。 (2) 延缓比大。单级谐波齿轮传动的延缓比可达 30~500,且结构简便,3 个在同 轴上的基本零部件就可以结束高延缓比。(3) 体积小、分量轻。谐波延缓器结构简便零件少,与一般延缓器比较,在输出 力矩疏通的情况下,体积可减少 2/3,分量可减弱 1/2。 (4) 传动幽静。由于同期啮合的齿数多,齿面相对滑动速率低,使得谐波延缓器 承载力高,传动幽静。 (5) 能在密闭空间和介质辐射的工况下往常责任。这是其他类型延缓器不具备 的特征,鄙俗应用于军工、航空航天、船舶潜艇、寰宇飞船等鸿沟。

谐波延缓器的颓势: (1) 柔轮易发生疲惫粉碎,刚性差,承载能力有限。谐波延缓器是通过柔轮不断 发生变形来传递扭矩的,极易引起材料的疲惫损坏,同期跟着使用时期增长 畅通精度可能会显赫诬捏。这决定了其承受大扭矩和冲击载荷的能力有限, 因此一般行使在轻负载部分。 (2) 成本相对精密行星延缓器高,但低于 RV 延缓器。 (3) 动掸惯量和启动转矩大,不得当小功率追踪传动。 (4) 散热要求差。

2. 特斯拉东说念主形机器东说念主理续进化,精密延缓器不可或缺

2.1. 机器东说念主延缓器选型厚爱多项中枢目的,RV 息争波延缓器是现时主流

在进行机器东说念主零部件选型时,需要凭证机器东说念主应用场景以及结构遐想等要素遴荐输 出电机和延缓器,常常延缓器厚爱尺寸大小、传动精度、延缓比、扭矩等中枢目的。 (1) 背向漏洞是议论延缓器精度品级的主要参数。延缓器里面各零件之间均存 在漏洞,当延缓器输入轴转向改变时,输出轴滞后一定的角度才会反映。减 速器输出轴上的滞后角被界说为延缓器的背隙,背隙是延缓器产生振动、噪 声,和影响延缓器寿命、责任精度及可靠性的报复参数。 背隙大小会对传动效力产生影响,同期会产生振动和杂音。如果背隙太大, 输出轴的畅通就会出现彰着的滞后,会导致传动效力诬捏,同期也会增多设 备的运行噪声和振动。而如果背隙太小,又会导致行星齿轮与内齿圈之间的 摩擦增多,从而使传动效力诬捏并裁汰斥地寿命。

(2) 传动效力:传动效力是指输出功率与输入功率的比值。传动效力受到背隙、 延缓比、转速、负载扭矩、温度、润滑等要素影响。常常行星延缓器传动效 率>RV 延缓器>谐波延缓器。 (3) 延缓比:指延缓机构中瞬时输入速率与输出速率的比值。常常用于议论延缓 器的延缓性能,其数值越大,示意输出轴角速率越小,即延缓效果越彰着。 行星延缓器由于结构原因,单级延缓最小为 3,最大一般不高出 10,大延缓 比行星延缓器需要通过多级传动结束。RV 息争波延缓器延缓比范围则远超 一级行星延缓器。 (4) 额定输出转矩:指延缓器万古期(一语气责任制)可以加载的扭矩。延缓比与 扭矩正关联,延缓比越大扭矩越大,但转速越小。 (5) 扭转刚性:议论延缓器构件在扭转力矩作用下的抗变形能力。RV 延缓器的 扭转刚性彰着优于谐波延缓器。

RV 息争波延缓器是目下机器东说念主鸿沟主流的两种精密延缓器,高延缓比行星延缓器 因体积较大不适用于对零部件尺寸要求较高的部分机器东说念主。RV 息争波延缓器的特 点是厚度薄、体积小、分量轻,同期具备较大的输出力矩(单元体积输出力矩大), 而刚性和一语气运转时期则不如行星延缓器。但与 RV、谐波延缓器比拟,疏通或更高 延缓比的行星延缓器常常为三级或以上,因此高延缓比的行星延缓器一般长度较长、 体积较大,不适用于对零部件尺寸有较高要求的部分机器东说念主。 RV 息争波延缓器在精度、扭矩、刚度、传送效力等性能目的上各有不同。RV 延缓 器一般由行星齿轮延缓器的前级和摆线针轮延缓器的后级组成,因此具备行星延缓 器和摆线针轮延缓器的部分特征。比拟谐波延缓器,RV 延缓器用有更高的刚性和扭 矩承载能力,但分量更重、外形尺寸更大。同期 RV 延缓器零部件数量也较谐波减 速器更多、制造和装配难度大,不利于大范围分娩,价钱也较谐波延缓器偏贵。

在输出力矩疏通期,谐波延缓器较一般延缓器体积小 2/3,分量轻 1/2,但谐波延缓 器负载轻,答允力矩负载在 1500Nm 以内。而 RV 延缓器延缓比范围比谐波延缓器 大、精度较为踏实、疲惫强度较高,并具有更高的刚性和扭矩承载能力,答允力矩 负载可达 8000Nm。 RV、谐波延缓器适用鸿沟互补,不成完全互相取代。谐波延缓器的负载范围划定了 其向重担载部位拓展的可能,而 RV 延缓器分量、体积相对较大的特色也使其无法 向简略、机动的轻负载鸿沟发展,两者适用鸿沟不同并不成完全互相取代。常常多 重要机器东说念主中负载较重的机座、大臂、肩部等位置使用 RV 延缓器,合作机器东说念主、 服务机器东说念主、以及东说念主形机器东说念主小臂、腕部、手部等轻负载鸿沟则是谐波延缓器占据 主导地位。

2.2. 东说念主形机器东说念主对延缓器微型化、轻量化要求高,谐波和 RV 延缓器最 适配

特斯拉东说念主形机器东说念主如故推出就引起市集鄙俗厚爱。跟着我国东说念主口红利消退,劳动供 给减少用工成本上行,“机器换东说念主”也成为了连年的发展新趋势。东说念主形机器东说念主由于接 近东说念主体构造,责任场景妥当能力强,被以为是改日替代东说念主类从事的种种危境、相通 或败兴责任的最可能遴荐,发展远景宽广。 东说念主形机器东说念主概况与东说念主类协同功课并完成各式分娩制造任务,尤其在机械装配、高速 功课、货品分拣搬运等鸿沟对诬捏工东说念主劳动包袱、提高分娩效力和保险功课安全具 有报复作用。但同期,相对传统工业机器东说念主,东说念主形机器东说念主对东说念主机合作安全性要求更 高,因而不断诬捏体积分量、提高输出能力、改善动态性能是连年来合作型仿东说念主机 器东说念主鸿沟的盘问要点。 驱动单元是影响东说念主形机器东说念主性能的中枢部件。驱动单元起到输出扭矩、驱动机器东说念主 部件畅通的作用,占据了东说念主形机器东说念主的大部分分量。其性能不仅平直影响机器东说念主关 节的输出能力,也决定了机器东说念主系统的动态性能上限。

目下市集上仿东说念主机器东说念主的驱动单元主要有三种类型:传统驱动单元、串联弹性驱动 单元和准直驱驱动单元。 (1) 传统驱动单元:一般领受高转速、低扭矩电机搭配高传动比延缓器,输出扭矩 大、畅通精度高。但东说念主形机器东说念主微型化、轻量化需求对延缓器的体积和分量要 求极高,目下主要使用谐波延缓器及少部分 RV 延缓器,高延缓比精密行星减 速器仍存在一定使用吞吐。 (2) 串联弹性驱动单元:其与传统驱动单元的区别在于输出端和负载之间领受弹性 部件联结,上风是弹性部件提高了驱动单元的柔度,使机器东说念主重要娇娆性得到改善。但弹性部件对高频畅通的反映性差,导致驱动单元系统领宽低、动态性 能差,无法应付履行工况的复杂快速变化。

(3) 准直驱驱动单元:大多领受高扭矩密度电机搭配低延缓比行星齿轮延缓器,驱 动单元在输出较高扭矩的同期还具有分量轻、动态性能好等上风。但高扭矩密 度电机常常体积较大,同期对机器东说念主电源输出功率要求高,畅通精度也不可避 免地受到齿轮啮合回差的影响。参考特斯拉东说念主形机器东说念主,其遐想电板容量 2.3kWh,电压 52V,全身供 28 个电机重要,同期计议驱动单元体积分量、输 出功率以及续航问题,高扭矩密度电机+低延缓比行星齿轮延缓器并不得当作 为主要驱动决策。

特斯拉东说念主形机器东说念主的结构遐想及性能定位使得传统驱动决策成为报复的遴荐之一。 目下特斯拉东说念主形机器东说念主的使用场景仍在不断开发,同期驱动决策也仍在不断改进。 但从遐想理念与其“合作型仿东说念主机器东说念主”的居品定位来看,传统“电机+延缓器”的 驱动表情仍然是较为契合的本事道路。

自 2021 年特斯拉初次公布东说念主形机器东说念主技俩以来,“擎天柱”的进步肉眼可见。在 2023 年 5 月的特斯拉股东大会上,特斯拉东说念主形机器东说念主更是展现了不少精确操作的能力, 居品落地并结束产业化似乎渐行渐近。改日特斯拉东说念主形机器东说念主能否能结束马斯克 “大范围分娩、且售价低于 2 万好意思元”的主张,咱们以为本事进步与降本是中枢。 那么精密延缓器作为传统驱动单元的最中枢部件,就要朝轻量化、集成化、产业化 (低成本)的地点发展。

3. 谐波延缓器:国产替代吵吵闹闹,国内企业上风在于性价比 和服务

3.1. 国内企业快速追逐,谐波延缓器国产替代吵吵闹闹

哈默纳科是各人谐波延缓器市集的十足龙头,2020 年各人市占率超 82%。谐波减 速器是 20 世纪 50 年代由好意思国发明家 C Walt MUSSER伊始建议,经日本引入后开 始快速产业化。经过多年的本事千里淀和蕴蓄,以哈默纳科为代表的日本企业在谐波 延缓器的研发、遐想与制造方面也一直处于十足伊始地位,国内企业与之尚存在一 定的差距。2020 年哈默纳科在各人谐波延缓器市集占有率高达 82%,绿的谐波占比 7%。

谐波延缓器中枢本当事者要为谐波传动表面及分娩加工本事两方面,从居品遐想开动, 到材料分析处理、精密加工斥地、制造装配工艺及详细性能测试等多个门径都有严 格要求,行业壁垒极高。 (1) 本事壁垒:①齿形遐想难度较大;②专用谐波延缓器润滑决策具有特有性, 常常高度守秘;③波发生器、柔轮的分娩加工工艺限度要求极高;④分娩流 程长,制造、装配等各门径的分娩工艺需要万古期蕴蓄,才能分娩出高质地、 高一致性的居品。 (2) 品牌和客户壁垒:下旅客户遴荐供应商经过多说念圭臬,常常不会松弛更换, 尤其是工业机器东说念主鸿沟的“四大眷属”寇仇部精密延缓器企业依赖度极高, 国产企业客户突破难度极大。 (3) 资金壁垒:前期研发干涉高,分娩门径需要遐想专用工装夹具,领受高精度 详细性能检测仪等专科检测斥地及包括机床在内的分娩线等配套分娩斥地, 因此必须领有矫健的成本范围和资金筹措能力方能进行谐波传动延缓器的 研发及批量分娩。

目下国内谐波延缓器和国外居品的差距主要体目下: (1) 居品精度和精度保持能力差。影响精度的要素主要为刚轮、柔轮及波发生器 的加工舛错和装配舛错。精度保持方面,主要受材料配方和热处理工艺影响。 国产谐波延缓器频频在使用初期能与国外居品一较高下,但跟着使用时期推 移,其磨损加重就会变成延缓器失效,从而影响相通定位精度。 (2) 分娩斥地落伍、居品种类单一,不成与国际居品体系接轨。 (3) 企业范围偏小,研发东说念主员和干涉严重不及,零落核神志论维持等。 但连年国内厂商进步极快,与入口居品差距在快速缩小。

(1) 居品质地方面:相较于哈默纳科,绿的谐波的居品的精度、寿命虽仍有一定 差距,但已基本达到的疏通水平。同期,凭证绿的谐波《2022 年度向特定对 象刊行 A 股股票召募诠释书》表露,本次召募居品质能相对 2020 年 IPO 募 集居品又有彰着进步:①居品寿命较上次使用寿命更长,可进步居品的精度 保持寿命 30%以上;②前募居品相通定位精度≤10 arcsec,本募居品相通定 位精度≤5 arcsec,可进一步应用于更高端机械斥地中;③本次募投居品较 上次居品扭转刚度进步 2 倍以上,极大拓宽了居品应用场景,可应用于高端 机床、半导体制造斥地等鸿沟。

(2) 产能范围方面:连年鄙人游行业需求继续增长的布景下,谐波延缓器企业产 能继续扩展,哈默纳科自 2019 年开动日本、德国、好意思国工场均有产能增多, 划定 2023 年 3 月其谐波延缓器居品产能已达 198 万台。而国内厂商在居品 阅历多轮迭代蕴蓄后,产销范围也在快速追逐。以绿的谐波为例,2018 年 公司谐波延缓器产销仅为 9 万台傍边,而到 2022 年绿的谐波延缓器产能已 达 33 万台,全年销量 25.7 万台。同期,到 2027 年公司算计产能可达 159 万台,与各人龙头企业的范围差距在快速缩小。

(3) 研发东说念主员与研发干涉方面:绿的谐波继续增多研发干涉,研发东说念主员数量从 2019 年的 89 东说念主增多至 2022 年的 113 东说念主,东说念主员数量与东说念主数占比已接近哈默 纳科。但受公司销售体量影响,研发干涉范围仍与哈默纳科有较大差距,2022 年哈默纳科研发干涉范围 6.38 亿元,而绿的研发干涉范围仅为 4586 万。

(4) 从专利情况来看:好意思国事盘问谐波延缓器本事最早的国度,日本的本事实力 最强。我国天然专利请求方面起步较晚,但连年在谐波延缓器鸿沟的研发成 果颇丰,目下专利请求量仅次于日本。但需要闪耀的是,从请求机构来看, 哈默纳科本事实力仍遥遥伊始,专利请求量稳居第一,我国谐波延缓器专利 请求量虽有彰着增多,但较为分散。

国居品牌在国内市集占有率继续进步,已基本可以结束国产替代。自绿的谐波率先 冲破国际品牌对谐波延缓器的支配并结束范围化分娩以来,国内其他企业也处于快 速追逐的状态,连年国居品牌在国内市集占有率不断进步。2021 年绿的谐波国内市 占率 24.7%,较 2020 年进步 3.7pct;而日本的哈默纳科、新宝占比则有所着落。整 体上目下国产谐波延缓器已基本可以结束国产替代,在延缓比、输出转速、传动精 度等迎面和国外品牌差距彰着缩小。

国内厂商改日仍需络续进步的方面: (1) 络续加强谐波延缓器中枢部件的研发。遴荐合适的中枢零部件匹配参数对 谐波延缓器的性能至关报复,目下国内在刚轮、凸轮、齿形、柔性轴承、交 叉滚子轴承等中枢部件上仍有较多本事空缺陷,后续仍需加强盘问填补专利 空缺。 (2) 鼓吹谐波延缓器微型化、轻量化的同期进步其他性能目的。东说念主形机器东说念主对减 速器微型化、轻量化建议更高要求,国内企业可尝试通过柔轮时势优化、采 用特种材料等门道,在结束延缓器微型化、轻量化的同期,进步其刚度、精 度等目的。 (3) 通过总体结构遐想进一步延迟谐波延缓器的使用寿命。哈默纳科一直尝试 通过总体结构遐想来延迟谐波延缓器的使用寿命,并在我国布局了关联专利。(4) 加强驱动、传动一体化的谐波延缓器遐想。驱控一体化尤其得当对物理空间 集成度要求极高的局面,这对改日国内厂商配套特斯拉东说念主形机器东说念主至关报复。

3.2. 国内企业上风在于性价比和服务,后续降本中枢在于高效范围化

居品质价比和服务是国产谐波延缓器的主要上风。性价比喻面,关于同型号谐波减 速器,获利于国内劳能源成本和斥地成本较低,国内居品常常较日本 HD 居品价钱 低 20%-50%傍边。同期头部企业居品质能正快速接近入口同类居品水平。服务方面, 除了实时的售后服务反映外,订单交期及定制化开发等都是国内企业的上风。 与传统工业机器东说念主行业雷同,现时谐波延缓器腾贵的价钱亦然阻扰东说念主形机器东说念主产业 化的中枢瓶颈之一。改日特斯拉东说念主形机器东说念主要结束售价低于 2 万好意思元的主张,那么 谐波延缓器的成本和售价势必要大幅着落。纵不雅各人,中国完善的产业链配套和较 低的东说念主力成本将是概况自豪特斯拉东说念主形机器东说念主廉价产业化的中枢。

连年谐波延缓器均价着落与市集竞争情况以及居品规格变化关联。以绿的谐波为例, 2017-2019 年其居品均价合座呈着落趋势。均价着落除了受下贱需求及市集竞争情 况影响除外,同期也与小规格谐波延缓器销量占比进步关联。2019 年其居品合座单 价较 2018 年着落 253.19 元,其中销量结构变化影响 84.88 元,居品单价着落影响 168.31 元。

单元成本着落则主要获利于制造工艺进步以及范围效应进步,规格变化影响相对较 小。绿的谐波延缓器成本组成包括:平直材料占比 34.85%、平直东说念主工占比 24.25%、 制造用度占比 26.93%、外协用度占比 13.97%。从平直材料成本变化来看,2019 年 其小规格居品销量较 2018 年大幅进步,但材料成本变化不大,由此可知居品规格的 变化对成本端的影响相对较小。成本着落主若是获利于公司分娩工艺进步及范围效 应带来的制变成本着落。而外协用度主要与需要外协制造的比重关联,若通过自建 产线分娩则会相应增多东说念主工用度和制造用度,因此影响也相对较小。

分娩、制造端仍是改日降本的中枢地点。 (1) 分娩工艺方面:以柔轮的加工工艺最为复杂,主要触及材料遴荐、热处理、 毛坯加工及制齿工艺。制造柔轮的几个重要分娩工艺都会影响到谐波延缓器 的使用寿命、使用精度以及成本限度。 材料的采纳:国表里的谐波延缓器柔轮材料基本为 40Cr 合金钢,但国 外提纯工艺更好,材料杂质比拟国内少,目下国内基本依赖入口。 齿轮齿形的遐想:通过齿形结构遐想可以提高谐波延缓器的精度、承 载能力、使用寿命,诬捏温升,同期特殊的齿形遐想也能诬捏分娩斥地 要求,提高分娩效力。 热处理工艺:薄壁变形部位经过特殊的旋压工艺、热处理,可以使材料 的耐磨性和塑性达到均衡,灵验进步柔轮的抗拉强度和冲击韧性,提 升柔轮使用寿命。 毛坯加工及制齿:哈默纳科行使其工艺已经可以结束一分钟加工多个 刚齿轮工件,而国内的谐波延缓器企业大部分还领受传统的慢走丝或 滚齿、插齿工艺,效力低,量产难。

合座上看目下日本哈默纳科的分娩工艺最为训诲先进,国内则良莠不皆, 各厂商常常凭证齿形遐想采取不同的工艺道路,但容易存在几个误区: 在不掌捏工艺的情况下盲目追求高峻上,妄图以高精密的斥地填补工 艺的匮乏,使用高精度数控斥地却仍然作念不好加工。 爱好齿轮工艺加工,漠视热处理及车工艺加工。日本重要延缓机加工 已经不标精度品级(默许重要尺寸 2—3μ),但莫得训诲踏实的热处理 及车工艺,齿加工也将毁于一朝。 莫得严格的分娩工艺经过,部分重要工艺的使用分歧理,导致无法实 现量产。

(2) 范围制造方面:目下国外伊始企业已全面领受当代化活水线功课,而国内头 部厂商现存厂房仍主要使用责任站款式进行分娩,分娩布局为破裂型功课模 式,分娩效力相干于活水线功课较低。同期,国外伊始企业测试及应用端也 领有 50 多年的数据蕴蓄,而国内龙头绿的谐波在 2013 年才开动有谐波减 速器居品上市销售,在遐想、材料、装配工艺等方面的蕴蓄仍然较少,这在 一定程度上也影响了企业效力。

国内企业与国外头部厂商比拟在分娩效力方面仍有较大进步空间宽广。2022 年绿的 谐波的职工东说念主数为 920 东说念主(其中研发东说念主员数量 113 东说念主),各人龙头哈默纳科职工东说念主数 梗概 1324 东说念主(其中研发东说念主员数量 137 东说念主),国内头部厂商与国外伊始企业在东说念主员规 模方面已逐步接近。但在东说念主均产值方面差距巨大,2022 年哈默纳科东说念主均创收 279 万 元,而绿的谐波东说念主均创收仅为 48 万元,改日进步空间宽广。在我国东说念主力成本继续上 升布景下,国内企业可以通过进步自动化水平来进步分娩效力,同期进一步减少直 接东说念主工用度的开销。

回首:分娩工艺方面,目下国内厂商的加工工艺仍需进一步打磨优化,不断提高产 品质能和分娩效力,看护国内居品的性价比上风。同期,在范围制造方面,目下国 外厂商在分娩、装配、检测等门径都已结束部分或一皆自动化,而国内企业仍有大 量职工用于简便的相通性责任,改日有必要进一步进步自动化水平来提妙手员效力, 进一步诬捏分娩成本。 目下绿的谐波延缓器单元成本为 600 元傍边,改日完全有可能通过工艺进步及高效 范围制造进一步诬捏分娩成本,为东说念主形机器东说念主的产业化扫清吞吐。

4. RV 延缓器:国产替代初显见效,本事工艺仍需进一步蕴蓄

4.1. 纳博特斯克引颈各人 RV 延缓器市集,计谋招引下国产替代初显成 效

纳博特斯克是各人 RV 延缓器龙头,其精密延缓器在各人市占率超 60%。RV 延缓 器是纳博特斯克的主流居品,其作为世界上最大的精密摆线针轮延缓机制造商,占 各人精密延缓器市集超 60%份额,尤其在中/重担荷工业机器东说念主鸿沟,纳博特斯克的 RV 延缓器各人市占率更是高出 90%,发那科、安川、库卡、ABB 等国际有名工业 机器东说念主企业主要都选用纳博特斯克分娩的 RV 延缓器作为重要传动机构。

RV 延缓器居品结构和本事工艺较谐波延缓器复杂,我国关于 RV 延缓器的中枢技 术仍未完全掌捏。连年在国度计谋招引维持下,部分企业已具备一定的 RV 延缓器 批量分娩能力。连年我国先后出台了系列关联文献,并从国度天然科学基金、国度 863 诡计、国度科技紧要专项等不同渠说念对 RV 延缓器等关联技俩给以了计谋和经 费等方面的大肆维持,眩惑更多有志于改变高端延缓器严重依赖入口近况的单元加 入到 RV 延缓器的盘问责任中来。在国度计谋的大肆维持下,经过高校和企业的密 切合作,目下我国已领有一批具备批量分娩 RV 延缓器的企业。

RV 延缓器国产替代初显见效,2021 年国产化率已经达到 30%傍边。经过国内企业 多年摸索,RV 延缓器的国产替代已初显见效。①本事方面,连年国内围绕 RV 延缓 器的责任旨趣、结构优化、齿廓修形与优化、传动精度等遐想表面、零部件制造与 装配工艺、性能检测等方面张开的盘问已赢得一定效果。②配套斥地方面,国内相 关配套斥地的研制亦有所突破。如北二机床厂研制的随动式 RV 延缓器偏心轴磨床、 郑州高端装备与信息产业本事盘问院齐集河南科技大学研制的 RV 延缓器摆线轮成 形砂轮磨齿机床,对 RV 延缓器国产化也起到了积极作用。 目下国内 RV 延缓器分娩范围较大的厂商主要有双环传动、中大肆德、南通振康、 秦川机床等,国居品牌市占率继续进步,但与纳博特斯克比拟差距仍较大。2021 年 纳博特斯克国内市占率为 51.8%,较 2020 年着落 3pct;双环传动国居品牌市占率排 名第一,2021 年占比 15.1%,较 2020 年进步 5.8pct。

但从产能范围来看,国内企业与纳博特斯克仍然有很大差距。目下国内名次前线的 双环传动、中大肆德、秦川机床等厂商 RV 延缓器产能范围与纳博特斯克差距较大。 2022 年双环传动 RV 延缓器年产能仅为 10 万台;而纳博特斯克连年继续推论产能, 2022 年产能范围达 106 万台,且公司算计改日将络续扩产,瞻望 2024 年产能 148 万台,2030 年产能范围达 234 万台。

4.2. 本事工艺仍需蕴蓄,居品体系有待完善

RV 延缓器遐想结构复杂、工艺经过繁琐,影响其动态性能的要素好多,导致国产 替代程度安宁。结构遐想、材料遴荐、热处理、机加工、装配检测等等各门径均会 影响到居品最终性能。同期,各关联要素之间常常还存在耦合关系,零件间受力十 分复杂,具有多解放度和强非线性的特色,要建立全面而精确的能源学模子难度很 大,需在分娩种蕴蓄涵养然后不断改进,这亦然导致 RV 延缓器国产替代程度安宁 的中枢原因。

国内居品与入口居品的差距主要体目下精度、刚度、杂音、寿命、踏实性及一致性 等方面。目下国内头部企业在精度、刚度、杂音等方面都已取得一定进步,而在产 品批量的踏实性及履行负载寿命方面差距仍较为彰着。 (1) 精度:传动舛错是议论 RV 延缓器精度的报复目的,RV 延缓器传动舛错可 分为静态传动舛错、动态传动舛错和检测舛错 3 种。静态和动态舛错与结构 遐想、参数遴荐、制造工艺、装配、零部件柔性变形等多种要素关联,且组 合时势种种。检测舛错则与检测本事、检测方法和检测斥地关联。 (2) 刚度:刚度议论延缓器的承载能力和抗变形能力。延缓器内种种轴承的复旧 刚度是影响整机扭转刚度的主要要素,同期针轮齿数、针轮半径和针齿半径 都会影响延缓器的扭转刚度。 (3) 寿命和踏实性:延缓器寿命和精度保持能力是现阶段国产延缓器与国外居品 差距所在,主要受材料遴荐、加工工艺、润滑、摩擦磨损等要素影响。日本 企业的质地管束严格,一语气原材料、分娩、装配到测试各个分娩门径。而我 国存在检测能力差、质地查验不严格、分娩门径不方法等问题。 (4) 批量一致性:装配和机加工工艺很大程度上决定了 RV 延缓器的批量一致性, 是 RV 延缓器的中枢本事之一,亦然目下我国精密延缓器制造的短板。日本 依托矫健的重工业实力,高端数控加工中心和齿轮磨床居品丰富。而我国则 受限于超高精度加工装备产业的发展,需要加速国产精密数控加工中心和磨 床斥地的研发。

国内厂商遐想制造涵养较少,对比国外企业本事工艺仍需蕴蓄。合座来看,我国 RV 延缓器产业化较纳博特斯克晚 20-30 年,纳博特斯克在 RV 延缓器的遐想、制造、 装配水平在各人处于十足伊始地位。尽管连年我国在表面盘问、关联制造、检测设 备的研制等方面取得可以进展,但由于本事守秘、禁闭等原因,并没能完全掌捏 RV 延缓器的中枢本事,更多是仿制日本居品,正向遐想盘问责任较少,这也导致我国 精密延缓器产业一直饰演追逐者的扮装。关于材料、热处理、重要零件精密加工工 艺、整机装配工艺、精密机床和检测仪器等诸多门径和关联中枢本事,我国仍需继 续蕴蓄,国产替代任重说念远。

同期,国内企业还需进一步完善居品体系,拓宽居品下贱应用范围。纳博特斯克、 住友等厂家深耕 RV 延缓器几十年,在履行应用中蕴蓄了多量涵养,除了本事踏实之 外,居品规格系列也更为完善。而目下国内广泛存在居品种类单一,尺寸型号较少 等问题,改日仍需加大干涉,络续针对不同应用场景开发升级不同系列和型号的产 品。 回首:RV 延缓器居品结构和本事工艺复杂,我国产业蕴蓄时期尚短。连年在关联政 策招引维持下,国内接踵出现一批具备批量分娩能力的企业,但与国际头部厂商差 距仍然较大,改日仍需在各个分娩制造门径络续打磨,同期进一步完善居品体系, 拓宽居品下贱应用范围。

5. 多元需求推动行业继续成长,东说念主形机器东说念主带来巨大念念象空 间

5.1. 精密延缓器下贱应用鄙俗,2021 年天下谐波和 RV 延缓器市集范围 达 58 亿元

精密延缓器下贱应用鄙俗,除了机器东说念主鸿沟外,自动化、数控机床、光伏斥地、医 疗器械、航空航天、半导体斥地等鸿沟亦然精密延缓器报复应用鸿沟: (1) 工业机器东说念主:精密延缓机是机器东说念主的中枢零部件,在工业机器东说念主结构遐想中, 1 台机器东说念主一般至少需要 4-6 台精密延缓器。 (2) 数控机床:单台加工中心及数控铣床可使用 4 台以上精密延缓器;数控车床 及车削中心、数字磨床及放电加工机等可使用 3 台以上精密延缓器;高精度 数控反转台和加工中心的四或五轴需要使用 1-2 台精密延缓器;雕琢机的分 度反转装配以及义齿加工机等也需要使用精密延缓器。 (3) 光伏斥地:精密延缓器一般应用于光伏智能制造斥地以及光伏发电斥地中太 阳能追踪系统中的自动化组件,太阳能追踪系统可转化电板板与太阳的角度, 保持太阳光垂直射电板板,提高光伏组件的发电效力; (4) 航空航天:精密延缓器可用于航天卫星偏执他种种航天器的各式驱动机构、 高精度指向结构和天线张开结构上得到鄙俗应用; (5) 医疗斥地:精密延缓器主要用于辐照调治斥地、检测斥地、医疗器械自动加 工斥地、医疗机器东说念主、外骨骼机器东说念主、康复机器东说念主等。 (6) 半导体:主要用于氧化炉、涂胶显影斥地、光刻机、刻蚀机、离子注入机、 清洗斥地、质地检测斥地、电学检测斥地、CMP 斥地、CVD 斥地、PVD 设 备等。

工业机器东说念主是精密延缓器最主要的下贱应用鸿沟。其中多重要机器东说念主是国内销量最 高的机型,占到国内市集总销量的 60%以上,SCARA 机器东说念主和坐标机器东说念主销量排 名第二、三位。

不同种类工业机器东说念主关于精密延缓器的需求量有所差异,2021 年我国工业机器东说念主领 域谐波和 RV 延缓器需求分别为 67.13 和 50.33 万台。 (1) 六轴多重要机器东说念主为最常见的多重要机器东说念主,其常常需要搭配 6 台精密减 速器。小负载重要主要使用谐波延缓器,大负载重要则使用 RV 延缓器,我 们假定每台多重要机器东说念主平均使用 3 台谐波延缓器和 3 台 RV 延缓器。 (2) 坐标机器东说念主成本便宜、结构简便,可以机动拼装成单轴到多轴的机械手,或 者作为专科自动化机械中的直线定位系统,被鄙俗应用于点胶、注塑、凹凸 料、装配等工业分娩鸿沟,常常遴荐使用行星延缓器。(3) SCARA 机器东说念主具有 4 个轴 4 个畅通解放度,其特色是结构简略、反映速率 快,畅通速率可比一般重要机器东说念主快数倍,能进行装配、装卸、固定、涂层、 粘结等责任,其旋转重要一般使用 2-3 台谐波延缓器。 (4) DELTA 机器东说念主是履行工业中应用最鄙俗的一种少解放度并联机器东说念主,其基 座可以看作 1 个安装大平板与 3 个 120 度中分的延缓器安装平面组成,采 用的延缓器大部分为行星延缓器,但使用谐波延缓器可以使得抓取更平滑、 精度更高,咱们假定 DELTA 机器东说念主平均使用 1 个谐波延缓器。

咱们凭证连年中国市集不同种类工业机器东说念主的销量,以及种种型机器东说念主装配所需精 密延缓器涵养数量,揣摸国内工业机器东说念主鸿沟对谐波延缓器和 RV 延缓器的需求规 模。测算 2021 年我国工业机器东说念主鸿沟谐波延缓器需求量为 67.13 万台,RV 延缓器 需求量为 50.33 万台。

由此对应 2021 年国内工业机器东说念主鸿沟谐波、RV 延缓器需求金额分别为 14.06 亿元 和 22.84 亿元。凭证绿的谐波招股诠释书表露,谐波延缓器单价为 1000-5000 元, RV 延缓器单价 5000-8000 元,咱们结合上市公司居品均价及行业情况,假定 2014 年谐波延缓器均价为 3000 元,RV 延缓器市集均价为 6000 元。同期,凭证连年市 场竞争情况,假定谐波延缓器和 RV 延缓器均价以每年 5%的速率着落,到 2021 年 均价分别为 2100 元和 4500 元傍边。测算 2021 年国内工业机器东说念主鸿沟谐波延缓器 和 RV 延缓器分别对应市集范围约为 14.06 亿元和 22.84 亿元。

叠加其他鸿沟需求,咱们测算 2021 年天下谐波延缓器和 RV 延缓器总需求分别为 103.27 和 75.11 万台傍边,对应市集范围分别为 23.44 亿和 34.61 亿。 (1)谐波延缓器:国产谐波延缓器龙头绿的谐波 2017-2019 年其谐波延缓器居品在 机器东说念主鸿沟销售占比梗概为 75.32%;各人谐波延缓器龙头哈默纳科 2022 年收入结 构中延缓器业务占比 87.8%,谐波延缓器关联收入占比约 81.9%,其下贱销售鸿沟 分手中,机器东说念主鸿沟占比 49.5%。咱们详细哈默纳科和绿的谐波居品下贱应用鸿沟 占比,假定谐波延缓器下贱应用鸿沟中工业机器东说念主占比 65%傍边,测算 2021 天下 谐波延缓器需求量为 103.27 万台傍边,对应金额 23.44 亿元。 (2)RV 延缓器:RV 延缓器息争波延缓器特征相同,适用鸿沟互补。凭证 GGII 信 息,在 RV 延缓器的下贱应用中,工业机器东说念主占比在 2/3 傍边,其余 1/3 的应用于自 动化、机床等等鸿沟,咱们测算 2021 年天下 RV 延缓器需求量为 75.11 万台,对应 金额 34.61 亿元。

5.2. 多元需求推动行业继续成长,东说念主形机器东说念主带来巨大念念象空间

国度加速鼓吹机器东说念主应用拓展目表明确,工业机器东说念主行业有望保持高速增长,市集 后劲巨大。2021 年我国制造业机器东说念主密度为 322 台/万东说念主,较新加坡、韩国等制造业 发扬国度仍有较大差距。同期,我国劳能源市集又濒临着成本高潮和结构性矛盾等 问题,在制造业转型升级布景下,国度关于加速鼓吹机器东说念主应用拓展目表明确。2023 年 1 月 18 日工业和信息化部等十七部门印发《“机器东说念主+”应用活动实施决策》,提 出到 2025 年,制造业机器东说念主密度较 2020 年结束翻番。中国工业机器东说念主市集有望保 持高速增长,市集后劲巨大。

同期,精密延缓器下贱需求多元,跟着本事进步以及居品价钱着落,精密延缓器有 望凭借其优异的性能应用在更多鸿沟。以哈默纳科为例,跟着精密延缓器居品下贱 应用鸿沟不断拓宽,其在不同期期的功绩驱动都有所差异,公司销售范围在曩昔几 十年都保持着快速增长。

东说念主形机器东说念主对精密延缓器使用量广阔于工业机器东说念主,念念象空间巨大。特斯拉东说念主形机 器东说念主全身包含 28 个实行器,分旋转实行器和线性实行 器 2 大类型 6 种规格。其中旋转实行器领受“电机+精密延缓器”结构,线性实行器 领受“电机+滚柱丝杠结构”。合座上看对延缓器的需求要远高于多重要机器东说念主 6-7 个的需求量。

凭证各个重要所处位置和相应的输出特征,咱们判断特斯拉东说念主形机器东说念主使用 14 个 旋转重要和 14 个直线重要。特斯拉以所处位置和输出特征对 28 个实行器进行定名,分 yaw、pitch、roll 三种。欧拉角 yaw、pitch、roll 是抒发旋转的一种表情,其反应 了载体相对基准面的姿态。以肩重要为例,roll 为翻转角,可对应到的动作为手掌的 翻覆;pitch 为绕俯仰角,可对应到的动作为手臂的凹凸舞动;yaw 为偏航角,可对 应到的动作为手臂傍边舞动。咱们凭证重要位置及输出时势判断,特斯拉东说念主形机器 东说念主中:肩重要使用 3 个旋转实行器;轴重要使用 1 个线性实行器;腕重要使用 1 个 旋转实行器和 2 个线性实行器;髋重要使用 2 个旋转实行器和 1 个线性实行器;膝 重要使用 1 个线性实行器;踝重要使用 2 个线性实行器;躯干使用 2 个旋转实行器。

天然目下特斯拉东说念主形机器东说念主本事决策仍未完全详情,但谐波和 RV 延缓器作为最适 配特斯拉机器东说念主的精密延缓器之一,具备体积小、分量轻、输出力矩较大等优点。 咱们以为改日特斯拉有可能会凭证下贱应用鸿沟不同,遴荐搭配不同负载的谐波或 RV 延缓器。从已知本事决策来看,咱们假定特斯拉东说念主形机器东说念主一皆使用谐波延缓 器,测算 2025、2030、2035 年在悲不雅、中性、乐不雅三种情况下,特斯拉东说念主形机器东说念主 对精密延缓器的需求增量。同期,咱们假定延缓器价钱跟着产业范围扩大继续着落, 假定 2025 年谐波延缓器均价为 1300 元并以此为基准,年均着落 5%,则到 2030 年 均价约为 1006 元,2035 年均价约为 778 元。

马斯克曾在采访中示意,改日特斯拉东说念主形机器东说念主的产量将达百万台。更远期来看, 如果本事训诲、成本进一步着落,届时东说念主形机器东说念主数量可能会比东说念主类还多,需求规 模将达到百亿级别,那么精密延缓器面对的市集将是星辰大海。而国内厂商凭借较 为完善的产业链配套和较低的东说念主工成本,有望成为特斯拉东说念主形机器东说念主结束低成本产 业化的中枢力量,而领有一体化能力,并具备本事、成本、范围上风的企业或将受 益更多。

6.要点公司分析

6.1. 哈默纳科:各人谐波延缓器龙头,致力于于推动谐波延缓器小巧化

哈默纳科是各人谐波延缓器行业龙头,主营业务为高精谐波延缓器和机电一体化产 品。1953 年好意思国 C.W.Musser 教养发明制造了第一台谐波齿轮延缓机,1964 年哈默 纳科前身长谷川齿轮在和好意思国 USM 公司的本事合作下,初次在日本引进谐波延缓 器并结束交易化。1970 年,哈默纳科由长谷川齿轮和 USM 公司各出资 50%竖立。 经过多年发展,哈默纳科已发展成各人合座畅通限度的领军企业,提供谐波延缓器 +延缓器组件、行星延缓器、机电一体化居品。公司分娩的谐波延缓机被鄙俗应用于 工业机器东说念主、半导体光伏斥地、精密机床等顶端鸿沟,在各人市集占有率超 80%。

致力于于开发“更微型更轻量”居品,一直推动谐波延缓器的小巧化,同期亦通过不 断蕴蓄的加工工艺,继续进步居品强度和性能。公司居品定位高精尖、并继续迭代 进化,与 1981 年的 CS 系列比拟,目下的主力居品 CSF 系列厚度降至 3/5,传动能 力亦进步 2 倍。新一代的 CSD 系列更是将厚度缩减至只须 CS 系列的 1/3、CSF 系 列的 1/2,并兼具高扭矩和高传动精度的优异性能。目下公司领有 31 种时势、扭矩 从 0.5Nm~9180Nm 的丰富居品类型,可自豪不同客户不同应用场景的使用需求。

2022 年公司营收 715.27 亿日元(约合 36.97 亿 RMB),净利润 75.96 亿日元(约合 3.93RMB)。收入结构中,谐波延缓器关联业务占比 81.9%(其中谐波延缓器组件占 比 16.4%)。详细毛利率 36.05%,详细净利率 10.62%。

机器东说念主和半导体斥地是公司居品主要下贱行业,亚洲地区是最大的销售市集。公司 居品最大的下贱应用鸿沟为机器东说念主行业,2022 年机器东说念主行业收入占比达 49.50%, 其次为半导体斥地行业占比 17.5%。分销售区域来看,2022 年公司在亚洲地区结束 销售收入 384.31 亿日元,占比 53.7%名循序一,其次是欧洲占比 21.3%,北好意思洲占 比 15.2%。

目下公司通用谐波延缓器产能 198 万台/年,各人最大。目下公司延缓器产能 306 万 台/年,其中汽车行业专用延缓器产能 108 万台/年,通用延缓器产能 198 万台/年。

公司中恒久发展算计: (1) 开释日本Ariake工场的产能,并通过进步自动化程度进步工场的分娩效力; (2) 针对机器东说念主等鸿沟开发超微型实行器,提供更多有价值的服务和居品; (3) 提高居品效力、探索新材料新本事、考据量产超微型居品的可行性、确保产 品分娩消耗土产货化; (4) 恒久愿景:追求全面的畅通限度能力,并通过公司的畅通限度本事为行业和 社会的转换作念出孝顺。

6.2. 纳博特斯克:RV 延缓器缔造者,特有钞票塑造难以复刻的竞争上风

RV 延缓器缔造者,畅通限度伊始企业。RV 延缓器的发源可以回顾到 1980 年,帝 东说念主精机对油压挖掘机使用的行走马达的开发。尔后在日本机器东说念主产业急速发展的背 景下,帝东说念主精机为责罚那时工业机器东说念主行业濒临的延缓器破裂、振动遗弃等问题, 于 1986 年推出了高精度、高刚性、低振动 RV 延缓器,使其成为行业主流制品。 2003 年,帝东说念主精机(Teijin Seiki)和纳博克(Nabco)磨灭竖立纳博特斯克(Nabtesco)。 纳博特斯克以畅通限度本事为中枢,致力于于 RV 延缓器的本事迭代与产业化鼓吹, 现已成为各人最大的机器东说念主精密延缓器制造商,RV 延缓器市集占有率达 60%。同期,凭借矫健的畅通限度能力,纳博特斯克在液压斥地、铁路车辆斥地等业务在全 球亦是伊始地位。

纳博特斯克推动 RV 精密延缓器继续转换升级,引颈工业机器东说念主行业发展。纳博特 斯克不断开发各系列居品以自豪客户需求,引颈行业发展。1988 年的 RV-A 系列通 过主轴承内置化,大大裁汰了机器东说念主的安装工时;1992 年中空型 RV-C 系列通过减 速机的中空遐想,结束对电缆的精真金不怕火葬处理,再次为机器东说念主的进化添上精彩的一笔; 1996 年 RV-E 系列与上一代居品比拟负载容量进步 20%,使得机器东说念主实质结构得以 从平行连杆进化为沉静多重要;2005 年中空型 RV-CA 系列领受无中心齿轮的转换 遐想,结束延缓机的结构紧凑化,相当得当工业机器东说念主的旋转轴上使用;2006 年 RV-N 系列将外形进一步缩小,责罚了对分娩线的空间划定和机动应付产线定制化的新 需求。

近 40 年 RV 延缓器研发制造涵养,耕作了纳博特斯克难以复刻的竞争上风。帝东说念主 精机近 80 年的切割本事和装配本事+纳博克近 100 年的流体限度本事缓和动限度技 术,耕作了纳博特斯克各人伊始的畅通限度能力。同期,二者的磨灭将使得两边拥 有比以往更强的名义处理和热处理本事,以及 CAE 分析、AM 本事和基础模子开发 等先进的开发方法。叠加近 40 年的 RV 延缓器研发制造决策,公司的竞争上风险些 难以复刻。

精密延缓器是公司中枢业务,营收占比 29%,但利润占比达到 2/3 傍边。2022 年公 司精密延缓器业务收入范围897亿日元(约合45亿RMB),约占公司总营收的29%。 利润方面,公司将精密延缓器业务和液压斥地齐集统计为零部件业务(Component Solution Segment:CMP),2022 年 CMP 业务营业利润 159 亿日元(约合 8 亿 RMB),占到公司营业利润的 87.84%。咱们凭证 CMP 业务的营业利润率推测延缓器业务利 润或占到公司营业利润的 2/3 傍边,是公司的最大的利润开头。

日本和中国当事者要销售市集。2022 年公司在日土产货区销售占比 53%,销售额 1627 亿日元;其次是中国占比 17%,销售额 531 亿日元。比拟 2021 年,2022 年公司的 销售增长主要来自于北好意思洲和亚洲其他国度。

目下公司精密延缓器产能较为弥留为 106 万台/年,日本新工场瞻望于 2023 年底投 产。连年公司合座产能较为弥留,划定 2022Q4 公司日本 Tsu 工场产能 89 万台/年, Q4 产能利用率 110%;常州工场产能范围较小为 19 万台/年,22Q4 产能利用率 100%。 新工场 Hamamatsu 瞻望将于 2023Q4 投产,瞻望到 2024 年底公司产能可达 148 万 台/年,2030 年可达 234 万台/年。

中恒久发展算计(2030 年愿景):接力通过检阅、转换、各人化来“改变我方”和 “改变世界”,成为“转换首脑”。 (1) 改善财务景象、进行管束检阅; (2) 鼓吹智能制造,提高分娩能力; (3) 开发新本事、新址品、新业务。

6.3. 绿的谐波:深耕谐波传动鸿沟 20 年,国产谐波延缓器行业领军企业

深耕谐波传动鸿沟 20 年,全新齿形结构助力谐波延缓器结束国产替代。绿的谐波 竖立于 2011 年庄重竖立,专科从事谐波延缓器的研发、遐想、分娩和销售,居品包括谐波延缓器、机电一体化实行器及精密零部件。但早在 2003 年,公司中枢团队就 已从事机器东说念主用精密谐波延缓器表面基础的盘问,并在传统谐波传动的表面基础上 建议了基于曲面几何映射的非共轭谐波啮合齿形遐想方法,发明了全新的“P 型齿” 结构,与国外主流齿形本事道路结束了差异化,并大幅进步了谐波延缓器的输出效 率和承载扭矩。从 2009 年制造出第一台谐波延缓器,到 2022 年结束销售 25.7 万 台,公司已发展成国产谐波延缓器龙头,在国内率先结束了谐波延缓器的工业化生 产和范围化应用,是结束谐波延缓器国产替代的中坚力量。

公司业务结构与哈默纳科相同,聚焦谐波延缓器、机电一体化居品。除了精密行星 延缓器暂未触及,公司收入组成与哈默纳科基本相同。2022 年公司总营收 4.46 亿 元,谐波延缓器及金属部件占比 93.42%,机电一体化居品占比 5.76%。2022 年结束 毛利 2.17 亿元,谐波延缓器及金属部件占比 93.60%,机电一体化居品占比 5.01%。

以国内销售为主,机器东说念主鸿沟收入占比近 8 成。公司谐波延缓器在经过多家机构及 客户认证使用后,得到国内客户高度认同,在国内市集已安宁结束入口替代。结尾 应用鸿沟主要为机器东说念主行业,经过多年发展公司已蕴蓄了包括机器东说念主、新时达、埃 夫特、埃斯顿等一多数优质龙头客户,在国内市集竞争上风竞争上风。2022 年公司 国内销售占比达 85%,国外方面,公司受到了 Universal Robots A/S 等国际合作机器 东说念主客户的认同,已一语气多年批量供货。

产能快速扩展,范围上风彰着。连年公司产能继续扩展,划定 2022 年,公司谐波减 速器产能 33 万台/年,远超国内同行竞争敌手范围上风彰着。瞻望跟着 IPO 技俩产 能络续开释,到 2023 年底公司产能范围将达 59 万台/年。同期,公司于 2022 年发 布定增公告,拟新建谐波延缓器产能 100 万台/年用于分娩新一代谐波延缓器,技俩 瞻望 2027 年达产,届时公司将领有两代谐波延缓器产能所有 159 万台/年。

受益产能开释及下贱需求强盛,收入利润继续增长,盈利能力看护高位。在公司 IPO 技俩产能开释布景下,获利于下贱行业的快速增长,以及疫情时间近口居品委用受 限,公司凭借优异的居品质能赢得了国内客户高度认同,公司居品市集需求焕发, 带动收入利润快速进步。2018-2022 年公司营收 CAGR19.32%,归母净利率 CAGR24.27%。公司盈利水平仍看护高位,表明行业壁垒高,公司市集竞争能力强。

6.4. 双环传动:深耕高精度齿轮行业,同步布局 RV 息争波延缓器

专注齿轮业务 40 余年,当令拓展布局 RV 延缓器。双环传动竖立于 1980 年,1998 年开动庄重分娩摩托车齿轮,2010 年在深交所上市。上市时公司居品主要围绕涵盖 乘用车齿轮、商用车齿轮、摩托车齿轮和工程机械齿轮等。连年公司实时精确地把 捏行业发展眉目,在专注原有业务的同期,于 2013 年傍边开动研发布局 RV 延缓 器。2015 年公司赢得科技部“863 诡计”的经费维持,同庚召募资金 3 亿元用于 RV 延缓器的进一步研发。2020 年公司将与机器东说念主延缓器业务关联的钞票、欠债、常识 产权及东说念主员沉静以加强业务开发,建造全资子公司“环动科技”。目下,公司开发的 系列化高精密重要延缓器已鄙俗应用于国内繁多主流机器东说念主居品中。

2022 年传统主业齿轮收入占比近 80%,延缓器偏执他营收 4.57 亿元占比 6.69%。 2022 年公司营收 68.38 亿元,其中传统主业齿轮收入 53.58 亿元,占比 78.38%,按 照顾用鸿沟还可进一步细分为乘用车齿轮、工程机械齿轮、商用车齿轮等。延缓器 偏执他是公司改日报复的增长点,2022 年结束营收 4.57 亿元,占比 6.69%。

RV 延缓器产能国内伊始,分娩加工实力矫健。凭证公司公告,目下公司约有 RV 减 速器产能 10 万台/年,是国内产能范围名次前线的 RV 延缓器分娩商,同期也仍在 作念新一轮产能扩展算计。环动科技袭取双环传动矫健的加工制造能力,领有两万平 米的机器东说念主精密延缓机恒温加工车间,数条专科化高精度智能制造产线和装配线, 高精密加工及高精度检测斥地达 60 余台。领有专科的材料性能分析、热处理实验、 强度寿命实验室,以及功能完善的机器东说念主精密延缓机整机详细性能和寿命实验室。 目下环动科技分娩的 RV 延缓器在本事上已经冲破了同类居品由日欧品牌支配的局 面,进入批量化分娩与应用的交易化阶段,居品已基本逃避国内主流机器东说念主客户。

6.5. 其他关联公司

中大肆德(行星、RV、谐波延缓器):公司是目下国内惟一能同期提供 RV 延缓器、 谐波延缓器、行星延缓器、电机、伺服驱动、机电一体化居品的企业。2021 年公司 可转债刊行诠释书表露,智能实行单元分娩基地技俩达产后瞻望可形成约 30 万台 精密延缓器(叠加此前领有的 25 万台精密延缓器产能,达产后产能达 55 万台/年)、 18 万台伺服电机及 30 万台驱动器的分娩能力,并凭证市集需求,组合成个性化的 智能实行单元形成销售。 秦川机床(RV 延缓器):凭证公司 2022 年 8 月 26 日投资者关系活动纪录表表露, 公司是国内作念 RV 延缓器最早的企业之一,概况供应 5-800Kg 全系列 RV 延缓器产 品,荒谬在中大规格鸿沟上风彰着,居品本事参数量的已达到和国际品牌荒谬的水 平。2020 年公司干涉的工业机器东说念主重要延缓器技俩已干涉使用,一期遐想产能 6-9 万套,改日将凭证下贱市集的需求情况决定新的扩产诡计。2021 年公司 RV 延缓器 产销量超 3 万台,2022 年算计产销 5-6 万台。 其他:汉宇集团(谐波延缓器)、中技克好意思(谐波延缓器)、南通振康(RV 延缓器、 谐波延缓器)等。

(本文仅供参考,不代表咱们的任何投资建议。如需使用关联信息,请参阅解释原文。)

精选解释开头:【改日智库】。「邻接」



----------------------------------