強勢崛起！被日本壟斷30年的核心技術終于迎來破局點,？,！

中山春天奏鳴曲 2021-09-07

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文/檀所長

書接上文《藏不住了！產(chǎn)量暴漲60% 下一個黃金賽道即將起飛,？,！》，減速器是工業(yè)機器人核心零部件中成本占比最高,，盈利能力最強的功能部件,，是機器人產(chǎn)業(yè)鏈中至關重要的應用環(huán)節(jié)，有著工業(yè)機器人的“關節(jié)”之稱,。

工業(yè)機器人對減速器的精度,、負載和壽命等要求極高，其技術壁壘是工業(yè)機器人核心零部件中最高的一個,，是對工業(yè)機器人本體性能影響程度最高的核心零部件,。

在工業(yè)機器人整個成本鏈中，上游核心零部件中僅減速器便占到了總成本的31%,，盈利水平方面,，其毛利率可以達到40%-50%。但是,，目前減速器的國產(chǎn)化率不足30%,，國內工業(yè)機器人減速器70%以上的份額被外資企業(yè)壟斷。

由于海外減速器巨頭供應不足，本體企業(yè)對中國國產(chǎn)減速器的接受度大幅提高,。一方面,，由于訂單量增長速度快于產(chǎn)能擴張速度，各外資企業(yè)的交貨期也越來越長,，由此給了國內其他核心零部件供應商發(fā)展的機會,。另一方面，隨著中國國內企業(yè)大量進入精密減速器市場,，國產(chǎn)化的速度將會越來越快,，破局點可期！

RV減速器和諧波減速器占主流地位

按傳動類型劃分,，工業(yè)機器人用精密減速器可分為濾波齒輪減速器,、擺線針輪減速器、精密行星減速器,、RV減速器和諧波減速器,。其中RV減速器和諧波減速器占主流地位。其中諧波減速器主要配置于負載較低的關節(jié)上,，RV減速器主要應用于負載較大的關節(jié)上,。

諧波減速器由固定的內齒剛輪、柔輪,、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成,，是齒輪減速器中的一種新型傳動結構。

圖1：諧波減速器結構圖

諧波齒輪減速器具有高精度,、高承載力等優(yōu)點,，和普通減速器相比，諧波減速器使用的材料要少50%,，其體積及重量至少減少 1/3,。諧波減速器由于擁有體積小、重量輕,、承載能力大,、運動精度高，單級傳動比大的特點,，主要用于負載小的工業(yè)機器人或大型機器人的末端軸,。

RV減速器由一個行星齒輪減速器的前級和一個擺線針輪減速器的后級組成。

圖2：RV減速器結構圖

RV傳動是新興起的一種傳動,，它在傳統(tǒng)針擺行星傳動的基礎上發(fā)展而來，不僅克服了一般針擺傳動的缺點,，而且具有傳動比范圍大,、壽命長、精度保持穩(wěn)定,、效率高,、傳動平穩(wěn)等一系列優(yōu)點,，在一定條件下具有自鎖功能。

RV減速器廣泛應用于工業(yè)機器人,、機床,、醫(yī)療檢測設備、衛(wèi)星接收系統(tǒng)等領域,。

圖3：諧波減速器和RV減速器對比

行業(yè)高度集中外國廠商長期壟斷

減速器屬于高精密產(chǎn)品,，產(chǎn)品開發(fā)周期長、資金投入大,、技術復雜度高,，具有較高的門檻。在工業(yè)機器人整個成本鏈中,，上游核心零部件成本占比最高,，其中僅減速器一項便占到了總成本的31%。盈利水平方面,，減速器也是最高的,，其毛利率可以達到40%-50%。

但是,，目前減速器的國產(chǎn)化率不足30%,，國內工業(yè)機器人減速器70%以上的份額被外資企業(yè)壟斷。其中RV減速器主要包括納博特斯克,、住友和SPINEA ,，諧波減速器主要是哈默納科。

據(jù)統(tǒng)計兩家日企,，納博特斯克和哈默納科在全球精密減速器市場占有率約75%,，高度壟斷減速器市場。這也是導致我國工業(yè)機器人發(fā)展受限的主要原因,。

圖4：中國工業(yè)機器人減速器市場格局

目前,，減速器的國產(chǎn)化率較低主要存在以下兩方面的問題：

1、產(chǎn)品系列不健全,。

2,、一致性問題（減速器在實際使用環(huán)境下的性能無法與實驗室性能完全匹配）。

從具體技術來看,，減速器的核心難點主要在于精密加工,、齒面熱處理、裝配精度,、大規(guī)模生產(chǎn)與檢測等工藝環(huán)節(jié)上,，恰恰是我國制造業(yè)基礎配套體系中最薄弱的部分，需要長期的經(jīng)驗積累。

與國外產(chǎn)品相比,，國產(chǎn)減速器主要在使用壽命及穩(wěn)定性上與國際先進水平有較大的差距,。剛剛投入使用時各項性能指標接近國外產(chǎn)品，但隨著一段時間的使用后磨損家具,，出現(xiàn)漏油,、精度、剛度等指標有所下降,，這種不穩(wěn)定性使得國產(chǎn)減速器大多只能應用于中低端市場,，很難進入國際一線工業(yè)機器人品牌的供應鏈。

但納博特斯克和哈默納克的減速器專利均已經(jīng)公開,，國內廠商可在此基礎上優(yōu)化迭代,。同時隨著國內廠商在材料成型技術的突破以及工藝的積累，憑借高性價比(與日本諧波減速器產(chǎn)品相比,，國內諧波減速器廠商蘇州綠的,、來福諧波所產(chǎn)生的諧波減速器產(chǎn)品價格要低50%左右)，國內廠商將搶占更多國內市場份額,。

需求旺盛國內廠商迎來發(fā)展機會

從產(chǎn)業(yè)鏈的角度出發(fā),，工業(yè)機器人的銷量也可以被看作是核心零部件銷量的風向標。

2020年以來,，工業(yè)機器人行業(yè)產(chǎn)銷兩旺,，當年我國工業(yè)機器人產(chǎn)量完成23.7萬臺，同比增長19.1%,；銷量17萬臺,，同比增長21%。對于減速器的需求帶動明顯,，減速器市場2020年同樣迎來拐點,，實現(xiàn)同比增長。

2021年1-7月,，國內工業(yè)機器人累計產(chǎn)量205094臺,，同比增長64.6%，實現(xiàn)強勢復蘇,，對于減速器的需求更是進入旺盛階段,。

圖5：我國工業(yè)機器人累計產(chǎn)量及同比

從需求端來看，新增的工業(yè)機器人需求是減速器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅動力,。此外,，減速器本身有額定的使用壽命，需要定期更換,，即存量市場的更換亦是需求方向之一,。

一般而言,，工業(yè)機器人的工作壽命為8-10年,，期間減速器作為傳動,、承重部件，磨損不可避免,，其使用壽命通常在兩年左右,，且一套機器人通常需要4-6個減速器。因而,，當前保有的工業(yè)機器人維修保養(yǎng)亦需要大量的減速器替換,，行業(yè)高景氣度或將延續(xù)。

而減速器供給端方面,，由于海外減速器巨頭供應不足,，本體企業(yè)對中國國產(chǎn)減速器的接受度大幅提高。例如新松機器人,、埃夫特等企業(yè)均開始使用南通振康的RV減速機產(chǎn)品,。

日本納博特斯克、日本住友重機,、斯洛伐克Spinea是全球RV減速器的三大巨頭,，其產(chǎn)能不足將給中國產(chǎn)品帶來機會。

由于訂單量增長速度快于產(chǎn)能擴張速度,，各外資企業(yè)的交貨期也越來越長,，由此給了國內其他核心零部件供應商發(fā)展的機會。

另外,，值得注意的是,，雖然目前減速器技術與國外仍有差距，但國內企業(yè)在不斷地尋求突破,。在減速器方面,，目前國內能夠實現(xiàn)量產(chǎn)并規(guī)模出貨或積極布局的公司主要有：綠的諧波（688017）、南通振康,、上海機電（600835）,、中大力德（002896）、雙環(huán)傳動（002472）,、秦川機床（000837）和巨輪智能（002031）,。