减速器行业深度：成长赛道、国产替代、发展趋势、产业链及相关企业深度梳理

减速器是工业自动化核心零部件，在原动机和工作机之间起着匹配转速和增大扭矩的作用。2021年我国减速器市场整体规模为 1258 亿元，其中通用减速器市场约 500 亿元，专用减速器市场约 700 亿元。到 2026 年，我国减速器市场规模有望将达 1605 亿元， 2021-2026 年年复合增速约 5%。长期看，我国减速器企业受益于人口老龄化带来的自动化需求、国产替代趋势以及新应用场景带来的增量市场。短期 看，2023年宏观经济有望复苏，行业需求有望反弹。

以下我们就将对减速器行业国内外市场格局、驱动与制约因素、成长赛道、国产替代状况、产业链及相关企业等方面进行分析，试图更全面地展现减速器行业的发展现状，并以此为基础，了解减速器行业进一步的发展走向。

01

减速器行业概述

1、减速器是重要的传动部件

减速器也叫减速机，是由多个齿轮组成的传动零部件，减速器利用齿轮的啮合改变电机转速、扭矩及承载能力，可以用于实现精密控制。它是机械设备传动系统的核心部件。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，相对于带、链、液压、气动等传动方式，齿轮传动具有精密、高效、安全、可靠、性价比优越等特点。
传速比是指减速器中大小齿轮的齿数比，是减速器的重要参数。减速器通常在原动机和工作机之间起着匹配转速和传递且增大扭矩的作用，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。

减速器由齿轮、箱体、轴承、法兰、输出轴等主要部件组成。齿轮是轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件。轴承是减速器中支撑相对旋转轴的部件。箱体指减速器的基座。法兰是减速器中的重要连接部件。输出轴是减速器向工作机输出动力的轴。

2、减速器的不同分类
减速器可分为通用、专用、精密减速器，其中应用于机器人产业的主要为精密减速器。通用减速器一般指齿轮减速器、蜗杆涡轮减速器和行星减速器，以中小型为主，广泛应用于各个行业；专用减速器一般以大型、特大型为主，多为行业专用减速器，比如汽车减速器、光伏减速器、风电减速器；而精密减速器以微型、小型为主，一般指RV减速器或者谐波减速器，广泛用于工业机器人、机床、半导体、航空航天等高精度场景，尤其大量运用在关节型机器人上。以下我们重点讨论现阶段行业普遍关注的精密减速器。

精密减速器中，相对于RV减速器，谐波减速器结构更简单，质量和体积更小，单级传动比和精密度更高，在机器人领域具有无可替代的地位。
RV减速器：传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高，并具有更高的刚性和扭矩承载能力，在机器人大臂、机座等重负载部位拥有优势，但同时因为其重量重、外形尺寸较大的特性，无法向轻便、灵活的轻负载领域发展。
谐波减速器：具有单级传动比大、体积小、质量小、运动精度高，并能在密闭空间和介质辐射的工况下正常工作的优点。与一般减速器比较，在输出力矩相同时，谐波减速器的体积可减少2/3，重量可减轻1/2，这使其在机器人小臂、腕部、手部等对轻便、灵活要求较高的部件具有无可替代的优势。

3、国内行业发展现状
整体减速器赛道广阔，预计未来五年复合增长率4%~5%。作为机械核心传动装置，减速器下游广泛分布在起重运输、水泥建材、重型矿山等国民工业体系中。根据Business Research Company数据，2019年全球减速器规模达4,000亿元以上，近五年复合增速9%。根据前瞻产业研究院，2021年我国减速器市场规模达1,258亿元，同比增长5.0%，预计未来五年复合增长率在4%~5%。

减速器行业具有良好的政策环境。减速器与国民经济活动有着密切的关系，是下游行业所必需的重要基础部件。因此近年来我国持续推出促进行业发展的政策。2010年工信部发布《机械基础零部件产业振兴实施方案》，指出我国需要将重大装备基础零部件配套能力提高到70%以上。2015年国务院发布《中国制造2025》，指出到2025年我国70%的核心基础部件、关键基础材料需要实现自主保障。2021年，全国人大指出我国需要实施产业基础再造工程，加快补齐基础零部件及元器件、基础软件、基础材料、基础工艺和产业技术基础等短板。

政策红利向高端减速器倾斜。我国减速机行业从十一五前仅涉及中小型通用摆线减速机生产，至现在延展至风力发电、盾构机专用齿轮箱、机器人精密减速器，已明显缩小和国际产品技术差距。根据我国重型机械工业年鉴，2020年我国减速器产量917万台，同比增长7.7%；重点联系企业订单增速9.4%。从中长期发展角度，我国通用中低端减速器已步入相对成熟的发展阶段，高端类减速器仍有政策助益。
去年12月底工信部等多部门联合印发《“十四五”机器人产业发展规划》，明确提出提升RV减速器和谐波减速器的先进制造技术和工艺，补齐产业发展短板；今年6月，风力、动车等减变速机产品被纳入《重大技术装备推广应用导向目录(2022年版)》，政策持续向高尖端减速机产品倾斜。

整体而言，由于工业机器人关键零部件发展地位的提升，减速器作为关键技术待突破领域，受到了市场的广泛关注。国产减速器生产商对产品设计研发的重视程度增强，减速器产能已有所提升，在一般传动减速器领域已实现了对进口产品替代，但在精密减速器领域，市场仍处于由外资企业主导的局面，这将成为中国减速器行业未来进行突破的主要方向。

02

国内外市场格局

1、全球市场格局

全球减速器行业集中度低，欧洲日本企业具有技术和规模优势。德国、意大利、日本在减速器的材料、设计水平、质量控制、精度、功率密度、可靠性、使用寿命等方面处于领先地位。国际市场上看，减速器行业规模较大，市场参与者较多，行业竞争激烈，市场集中度低。全球减速器行业两大巨头为SEW和弗兰德，其他国际知名减速器企业包括伦茨、布雷维尼、邦飞利、住友、诺德等。2019年弗兰德和SEW的全球市占率均为6%左右，相对于其他企业具有明显的领先地位。我国在中低端通用减速器，以及风电齿轮箱等专用减速器领域已经具备较强的全球竞争力。外资企业主要占据着我国高端通用减速器市场，以及工程机械等技术壁垒较高的专用减速器市场，总体而言，外资企业在高端市场仍然具有领先优势。

2、国内市场格局
我国减速器行业可分为三大梯队，国际龙头占据高端市场。根据前瞻研究院数据，我国减速器市场可分为三大梯队，第一梯队是德国SEW、弗兰德等外资品牌，第一梯队企业占据国内高端市场。外资品牌的营收规模通常超过20亿元，其零部件自制率高，并且会外采全球顶级标准件，产品广泛应用于各个行业。2019年，在进口减速器品牌中，SEW的市占率约68%，弗兰德、汉森和诺德分别占比19%、1.6%、1.6%，SEW在我国占有更多的市场。第二梯队为内资领导企业，主要占据中端市场，代表企业包括国茂股份、宁波东力、中大力德、泰隆、通力科技等。第二梯队企业营收规模通常超过1亿元，外采国产标准件，产品应用于某几个特定行业；第三梯队为内资小品牌，主要占据国内中低端市场，数量较多，通常收入体量小于1亿元，零部件和标准件均需要外采。

我国减速器市场集中度略高于全球市场，通用减速器企业规模偏小。2019年我国前8大减速器企业为中国高速传动、SEW、西门子弗兰德、重齿、国茂股份、杭齿前进、宁波东力、中大力德，中国高速传动在国内的市占率高达8.1%，排行业第一。重齿市占率为2.9%，与西门子弗兰德接近。中国高速传动与重齿均为专用减速器制造商，在我国占有较大的份额，表明我国的部分专用减速器具备较强的市场竞争力。我国通用减速器企业规模偏小，国茂股份是国内最大的通用减速器制造商，其2019年市占率只有1.7%，与SEW等国际品牌仍有较大的成长空间。

行业竞争激烈，国内集中度有望提升。根据前瞻产业研究院数据，2019年我国减速器规模以上企业的数量为800家，总体数量呈现波动下滑的趋势，表明行业集中度正在提升，行业中具有先进生产技术和产线的企业有望持续扩大市场份额，缺乏技术实力的企业将慢慢退出产业。国内通用减速器企业正稳步成长。从国内典型通用减速器企业的收入规模来看，多数企业近年来均实现较好的增长，2021年国茂股份收入29.44亿元，同比增长35%，在国内通用减速器领域具有领先地位。宁波东力、通力科技和中大力德也是国内主要的通用减速器企业，2021年减速器相关业务收入分别为14.09亿、4.67亿和2.54亿元，分别增长32%、36%和37%，行业中核心企业均实现了较快的增长。

毛利率波动上升，竞争力持续提升。随着国内减速器企业技术实力、产品竞争力的提升，逐步实现了在中端市场上的国产化替代。同时产品竞争力的提升，也使得国内多数减速器领先企业毛利率波动上升。2020年以来全球疫情暴发，对行业有一定冲击，利润率有所下滑，但总体仍维持在比较健康的水平。

03

驱动与制约因素分析

1、驱动因素

（1）工业机器人行业稳定增长，有利于行业长期发展
受益于中国庞大的制造业体量及制造业产业结构调整需求，中国政府大力推进传统制造业向智能化、自动化的方向升级，制造工厂对工业机器人的需求得到大幅提升。自2013年起，中国跃升为全球工业机器人第一大市场。中国工业机器人产量从2014年的12,050台快速增长至2018年的147,682台，年复合增长率高达87.1%。得益于机器人相关产业长期的政策红利，预计到2023年中国工业机器人产量有望超过26万台。

当前在中国劳动力人口减少及人口老龄化的影响下，劳动力密集型制造企业纷纷加快向自动化生产转变的步伐。中国工业机器人的下游应用领域不断扩大，从原先集中在汽车、精密设备制造等重工行业逐渐向食品、3C电子、制药、日化等轻工行业渗透，中国减速器行业有望得到进一步发展，国产精密减速器有望在市场的驱动下不断提高各项技术性能、更新产品以及扩大应用范围。（2）关键零部件国产化需求强烈中国减速器行业市场化程度较高，随着近年来中国减速器生产商对技术的引进、消化、吸收以及再创新，一般传动减速器产品已逐渐实现了进口替代，中国减速器生产商在市场上已经占据主导地位。在精密减速器领域，国外减速器生产商仍具有绝对优势，但由于国外减速器生产商在产品销售上通常会优先考虑本土市场，因此给中国减速器生产商创造了良好的发展机遇，促使其逐步向精密减速器产品领域发展，提升竞争力。此外，进口精密减速器以日本哈默纳科公司的产品为例，其单价通常在3,000~4,000元之间，国产精密减速器单价为该价格的30%~50%，具备价格优势。中国工业机器人企业普遍面临较大的成本压力，为降低机器人本体生产成本，企业开始由采购进口精密减速器转向采购研发设计水平、精加工工艺和运动性能指标靠前的国产精密减速器，推动了国产减速器市场需求的提升，有助于国产减速器生产商继续扩大产能，加快发展步伐。（3）智能制造产业升级推动市场需求为改变中国传统制造业长期以来智能化、自动化水平低下的局面，中国在“十三五”期间提出加快推进中国从制造大国向制造强国转变的发展目标。目前中国制造业规模居于全球第一，但在发展水平上与世界先进国家相比仍有较大差距，主要表现在：创新能力不强：中国制造业大而不强，缺乏世界知名品牌和具备国际竞争力的跨国企业，归根结底是由科研基础不牢固、创新能力不强所致；产业结构不合理：低端制造业产能严重过剩，而高端装备制造业发展滞后，关键零部件技术瓶颈亟待突破。在智能制造产业升级的背景下，为全面提升中国制造业发展质量和水平，2015年中国国务院正式发布《中国制造2025》行动纲领，明确指出要推进信息化和工业化融合，加快机器人技术和装备在自动化生产过程中的应用，突破机器人本体、减速器、传感器等核心部件的技术瓶颈。未来，随着自动化改造需求提升，工业机器人应用范围将进一步拓展，减速器产品的需求也将迎来快速增长。2、制约因素（1）缺乏复合型人才，专业知识有待充实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、集成及检测等技术，技术壁垒极高。减速器的精密性、准确性要求对材料及处理技术、加工设备、加工和检测技术等提出了更高要求。在精密减速器领域，中国复合型人才数量较少，导致创新力量偏弱，而精密减速器的设计需要根据下游实际需求层层分解，对设计图纸反复修正，在设计完成后还需通过试制来验证设计的可行性，通过评估后方能进行生产，整个流程要求设计人员具备深入的产品理解，以及谨慎的细节处理方法。其次，由于高端精密加工设备和检测设备依赖进口，设备操作难度较高，生产技术工人的知识结构、实践经验并不能满足高端减速器产品的制造要求。减速器行业的技术壁垒较高，而当前中国减速器行业缺乏复合型人才，制约了中国减速器行业的进一步发展。（2）创新能力不足，产品性能落后于国外同类产品近年来，中国正大力发展以工业机器人为代表的高端智能装备产业，精密减速器作为核心零部件之一，还无法实现自给自足，对工业机器人产业化、国产化进程形成了一定阻碍。当前，机器人用精密减速器主要从两家日企进口，与日本相比，中国研究精密减速器的时间较短，精密传动技术还未成熟、减速器稳定性不够，无法完全满足下游客户对产品质量的需求。全球谐波齿轮减速器龙头企业日本哈默纳科公司在减速器领域积累了40余年经验，其减速器产品经过长期使用验证，客户认可度极高。反观中国减速器生产商大多只有10年左右的发展历史，品牌知名度不高，产品质量及稳定性不如国外减速器产品，在市场上处于下风，中国减速器生产商的创新能力受限，实现产品结构升级的难度较大，制约了减速器行业的发展。

04

成长赛道分析

1、高成长性：机器换人大势所趋，潜在市场空间大

（1）工业机器人应用广泛，潜在市场空间巨大
工业机器人是RV减速器及谐波减速器最主要的下游应用领域，因此工业机器人行业的高速成长为精密减速器市场贡献了最大增量。
工业机器人降本提效，用途广泛，具有巨大的潜在增长空间。工业机器人也称机械臂，可代替人完成部分重复性、高危险的作业，包括上下料、装配、焊接、点胶、包装、搬运等，在汽车制造业、金属加工、3C电子、食品饮料等行业均有广泛应用。2020年全球在用工业机器人301.5万台，近六年来保持10%+的同比增速。2021年全球工业机器人销量48.7万台，同比+26.77%，其中亚洲市场、欧洲、北美为主要市场，分别占比73%、16%和10%。中国市场发展势头正旺，连续多年贡献最大增量，2021年中国工业机器人销量26.1万台，同比增长54%，近五年CAGR高达25%。

在劳动力结构性缺口+劳动力成本上升+机器人成本下降+制造业自动化升级等多方面推动之下，工业机器人的发展前景依旧广阔。
在劳动力人数逐年下滑+结构性缺口背景下，机器换人成为必然选择。从劳动力总人数来看，劳动力数量呈现逐年下滑趋势，新出生人口不足，未来劳动力市场存在缺口的形势将更为严重。根据国家统计局数据，2021年中国劳动力人口数量占比62.5%，劳动年龄人口的数量和比重自2012年9年连降。当下年轻人对工作重复性高、工作环境恶劣行业的就业意愿减弱，再加上人口红利的消退，部分行业“招工难”“用工荒”“人员流失”等现象日益加剧，制造业企业不得不采用工业机器人进行替代。

劳动力成本上升，机器人成本下降，机器替人经济性凸显。2020年，全国就业人员平均工资达9.74万元/年，同比增长7.6%。其中，采矿业，制造业，电力、燃气及水的生产和供应，建筑业等第二产业的平均工资水平连续十年增长，2010-2020年制造业生产工人年薪由4.64万元增长至8.28万元，基本翻倍，人力成本的大幅增加压缩了企业的利润空间，选择成本更低的机器人成为重要解决途径之一。同时，随着工业机器人的技术进步、零部件国产化和规模化生产，平均销售价格持续下降，机器替换人工可以大幅节省制造成本。根据《2020年中国工业机器人产业发展白皮书》，2020年工业机器人平均价格为21.66万元，能够在工厂中服役10年，每年分摊成本2万元，通常一个工业机器人可以代替4个操作工人，一个工人年薪8万元，则单位机器人每年可为公司节省22万元，降本效果十分显著。
我国制造业自动化升级，带动自动化设备需求释放。德国、日本等制造业强国已实现精细化生产，生产、检测、包装、仓储全流程自动化程度高，以保障产品的稳定性和可靠性。相比之下，我国制造业的自动化水平较低，多处于产业链中“低附加值”环节中。目前我国制造业发展模式已从粗放式转向精细化、高附加值制造，制造业向智能化方向发展，拉动工业机器人等自动化设备的需求释放。

随着工业机器人的市场空间不断打开，精密减速器需求逐步释放。我国制造业向自动化方向升级，机器人密度向制造业发达国家靠拢，我国工业机器人需求量有望持续增加，从而带来这部分精密减速器的增量需求。根据测算，2022年国内谐波减速器、RV减速器的市场规模分别为20亿元、43亿元。

（2）传统领域逐渐渗透，拓展新增长曲线
精密减速器用途广泛，传统领域有望逐步渗透。除工业机器人外，精密减速器还可用于其他应用场景，包括机床、半导体设备、医疗机械。由于RV减速器和谐波减速器具有精度高、减速比高的特点，可提升工业设备的精细化程度，进而提高产品的可靠性和稳定性，在制造业升级的趋势下，有望在部分领域取代传统的行星减速器。
全球减速器龙头积极寻找新应用场景，带动行业增量需求。根据纳博特斯克官网，RV减速器在半导体设备、运输、检测仪器中均有应用，应用场景不断拓展。根据哈默那科公告显示，其收入增长的驱动力不断切换，从2000年开始半导体设备、面板生产设备、医疗器械陆续贡献增量收入，2020年之后服务机器人和航空领域是公司目标拓展领域。
2、高景气度：机器人浪潮延续，订单饱满，供不应求
2020年以来工业机器人供需两旺，景气度由低转高。生产端，根据国家统计局数据，2021年中国工业机器人产量各月均实现同比正增长，增速明显加快。销售端，根据GGII数据，2021年Q1-Q4同比增速分别为93%/68%/38%/52%，增速持续维持在较高水平。机器人的旺盛需求拉动减速器需求量快速增长。
2022年Q2疫情影响机器人生产与交付，需求订单依然强劲。生产端，根据国际统计局数据，2022年Q2工业机器人产量呈现负增长，系华东区域疫情严峻，对零部件、工业机器人的生产交付均造成一定影响。销售端，需求订单依然饱满。从日本机器人订单和生产数据来看，2022年Q1日本机器人订单额增速104%，生产额增速仅4%，存在较大供需缺口；从全球龙头机器人厂商的订单数据来看，2022年1季度，发那科、ABB、安川电机、库卡的工业机器人订单额增速分别为23%、56%、33%、32%，销售额受到零部件短缺和交付困难的影响，增速分别为6%、-14%、9%、-6%，订单积压量持续上升。随着疫情逐步放开，国内外供应链恢复正常，工业机器人的生产交付速度有望回升，带动核心零部件减速器的需求同步回升。

3、高壁垒：技术门槛高，市场高度集中
（1）从组成结构与减速原理看技术难点
1）谐波减速器：结构简单紧凑、体积小
谐波减速器结构简单紧凑，原理精妙。谐波减速器由刚轮、柔轮、波发生器三个基本构件组成，结构简单、紧凑。其减速原理为：波发生器转动时，迫使柔轮变形，柔轮的齿不断由啮合转向啮出，由啮出转向脱开，由脱开转向啮入，由啮入转向啮合，从而使柔轮发生相反方向旋转，当波发生器转过一周，柔轮相对于刚轮在相反方向上转过两者的齿数差。传动比为刚轮齿数/刚轮与柔轮的齿数差。刚轮和柔轮一般差2个齿，即当波发生器转动一周，柔轮向相反方向转动2个齿的角度。
谐波减速器的优势为体积小、精度高、传动比大，劣势为负载能力较弱、疲劳寿命较短。谐波减速器的特点包括：体积小、质量小。谐波减速器的组成部分仅有三个，相较于RV减速器零部件数量至少减少50%，体积和质量减少1/3，最小的谐波减速器甚至仅有2cm，在空间范围极小的场景中具有优势。运动精度高：由于刚轮和柔轮的多齿同时啮合，因此齿距误差较小，可以达到极高的位置精度和旋转精度。传动比大，减速范围大：波发生器每转动一周，柔轮转动2个齿的角度，因此传动比可以达到极大，达到50-100。负载能力较弱：由于柔轮在减速过程中不停发生形变，过大的负载将导致柔轮变形不均匀，并且柔轮本身很薄，在反复高频的运动中容易变得脆弱，因此负载能力较弱，不适用于重负载领域。疲劳寿命较短：谐波齿轮传动中柔轮每转发生两次椭圆变形，极易引起材料的疲劳损坏，损耗功率大。
谐波减速器的难点主要在于齿形设计、材料、加工设备、工艺和一致性。谐波减速器的组成结构和减速原理均显而易见，但依然被日本厂商哈默那科垄断数十年之久，国内外鲜有其他专业厂商可以生产。技术难点具体包括：齿形设计：由于谐波减速器的传动原理为两个齿轮之间的啮合运动，且柔轮不断发生形变，因此齿轮的高度、宽度、形状等设计对减速性能有较大影响。传统齿形为渐开线齿轮设计；哈默那科早期设计出IH齿形；绿的谐波采用三次谐波理论，创新研发P型齿，从而改良了精度与刚度。材料：柔轮不断形变传递力矩，对材料的一致性、载荷、精度、疲劳寿命都有较大挑战，普通的金属和合金难以达到要求。加工设备：柔轮很薄，厚度约100μm，加工和切割要求高，高精度数控磨床、滚齿机均需要进口，而日本高精度机床对我国有限制。加工工艺：柔轮的加工和切割要求高，有一些过程仍然依赖于员工的经验积累。一致性：在规模化量产情况下，降低次品率，保持产品的一致性水平有很大难度。
2）RV减速器：结构复杂、精度高、刚度高
RV减速器设计更复杂，零部件数量多于谐波减速器。RV减速器由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构、第二级摆线针轮行星减速机构两部分构成。其减速原理为：伺服电机的旋转从输入齿轮传递至正齿轮，按输入齿轮与和正齿轮的齿数比进行减速；曲柄轴直接与正齿轮相连接，以与正齿轮相同的转速旋转；如果曲柄轴旋转，则安装在偏心部的2个RV齿轮也进行偏心运动。另一方面，在外壳内侧的针齿槽中设有以等距离排列的针齿，其数目比RV齿轮的齿数多1个；如果曲柄轴旋转1圈，RV齿轮在与针齿接触的同时进行1圈的偏心运动；结果，RV齿轮沿着与曲柄轴的旋转方向相反的方向上旋转1个齿数的距离；该旋转通过曲柄轴传递至输出轴，得到减速，减速比为针齿数。总减速比为第1减速部的减速比与第2减速部的减速比之积。

RV减速器具有传动比大、刚度大、精度高、承载能力强、寿命长等优点。RV减速器具有以下特点：传动比大：采用一齿差或少齿差传动，摆线针轮传动的传动比大小取决于摆线针轮的齿数，齿数越多，传动比越大。扭转刚度大：输出结构为两端支撑的行星架，用行星架左端的刚性大圆盘输出，大圆盘与工作结构用螺栓联结，扭转刚度较大。运动精度高、传动效率高：摆线针轮行星减速装置中的传动零件刚度高、接触应力小，零件加工和安装精度易于实现高精度，使得摆线针轮传动的效率很高。承载能力较大：摆线针轮传动同时啮合的齿数要比渐开线外齿传动同时啮合的齿数多，因此承载能力较大。寿命更长：摆线轮和针轮的轮齿均淬硬、精磨，比渐开线少齿差传动中内齿轮的加工性能更好，齿面硬度更高，使用寿命更长。
RV减速器相比谐波减速器结构更为复杂，对加工精度和工艺要求更为严苛。因此，即使RV减速器的原理早已公开，且未有专利保护，但依然被日企垄断。其技术难点具体为：加工精度：结构复杂，实际工况中RV减速器需要反复精确定位，相当于不断启动和刹车，保持精度不衰减，如果精度低将会造成产品的磨损。加工工艺：各项工艺的密切配合，包括齿面热处理、加工精度、零件对称性、成组技术、装配精度，这些工艺总装公差将会造成产品的磨损和寿命。一致性：作为精密零部件，单个产品达到较高性能难度不高，但规模化量产的产品均达到标准性能是极大挑战。
（2）技术密集型行业，行业集中度高，下游客户极少自研
RV减速器与谐波减速器被两家日本品牌长期垄断。在RV减速器领域，纳博特斯克一家独大，地位牢固。根据纳博的年报，2021年其在全球市场的市占率60%。21年底哈默那科的RV减速器产能95万台，22年底预计扩产至106万台，远高于国内中大力德、环动科技等产能总和74万台。在谐波减速器领域，哈默那科占据垄断地位，22年3月哈默那科的谐波减速器产能150万台（不含车载），加上车载222万台，而国内绿的谐波、来福等品牌产能之和仅140万台。
机器人本体厂商基本选择外购，原因主要有三：减速器在机器人中具有重要作用，决定了机器人运行的平滑度、稳定度，如果机器人本体厂商采用价格低廉的减速器，会牺牲机器人性能，降低产品竞争力，因此愿意支付较高溢价；减速器是机械结构件，技术壁垒较高，精密减速器更是需要常年累月的技术和经验积累，新进入者难以进入；机器人本体厂商的优势在于运动控制和集成应用，并不擅长精密加工，即使自主研发减速器，其性能很难超过专业的减速器厂商，因此直接外采是最佳选择。

05

国产替代现状分析

1、现状：我国精密减速器长期依赖进口，受制海外

过去我国工业机器人减速器依赖进口，国产品牌难以突破，导致我国机器人产业链发展受制于人。背后的原因在于：一方面以四大家族为首的工业机器人行业格局稳固，而四大家族与纳博和哈默那科深度绑定，导致我国本土企业难以切入供应链。发那科、安川、库卡、ABB四大家族的成长过程同样是汽车制造业的自动化升级过程，由于汽车行业对供应商要求极高，认证周期极长，且长期不更换，因此四大家族市场份额日益稳固。四大家族的机器人的减速器全部外购自纳博特斯克和哈默那科，彼此在长期合作中形成深刻的绑定关系，我国本土企业难以取得商业化应用的机会。
精密减速器技术门槛较高，且依赖于国内制造业的资源禀赋，我国企业难以突破技术封锁。类似于轴承的“卡脖子“，RV减速器和谐波减速器的生产同样需要高性能的材料、精密的加工制造设备和加工工艺。日本的自动化行业已发展50余年，高精度机床的性能达到全球最领先水平，生产人员积累了深厚的工艺经验；而我国自动化行业起步较晚，短时间内难以实现产业链的全面提升。
2、政策扶持+技术突破，产业链短板加速补齐
政策扶持全产业链补足短板，摆脱海外的技术限制。2016年，机器人产业发展被写入“十三五”规划，而后中央及地方密集出台相关政策。政策覆盖全产业链环节、零部件性能、产业目标等全方面，助力我国机器人全产业链快速崛起，逐渐减少我国与发达国家之间的差距。2021年12月《“十四五”机器人产业发展规划》提出：到2025年整机综合指数达到国际先进水平，关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平；机器人产业营收年均增速超20%；制造业机器人密度实现翻番；到2035年机器人成为经济发展、人民生活、社会治理的重要组成。

3、国产品牌份额快速提升，国产替代趋势正在形成
现在我国工业机器人减速器国产化趋势正在形成。一方面，我国国产机器人的市场打开，在降本需求下给国内减速器厂商更多机会。在国内自动化浪潮下，国产机器人厂商迎来发展机遇，涌现出埃斯顿、汇川技术、新时达、埃夫特等国产优质机器人公司，由于哈默那科的谐波减速器价格高昂，在降本压力下选择采用价格较低的国产减速器（价格低≠品质低），国产减速器的需求得以释放。另一方面，关键零部件的攻坚克难是我国工业机器人产业政策的重点之一，在政策驱动+技术研发的推动下，我国精密减速器快速进步，实现弯道超车。根据GGII统计，2014-2021年，工业机器人精密减速器中国产品品牌市场份额由11.36%提升至40.63%。

RV减速器和谐波减速器的国产品牌份额快速提升。根据GGII报告，中国工业机器人RV减速器市场中，2020年日本品牌纳博特斯克占比54.80%、住友占比6.60%，国产品牌环动科技、中大力徳、南通振康、珠海飞马、秦川合计占比26.71%；2021年纳博特斯克占比51.77%、住友占比4.86%，略有下降，环动科技、珠海飞马、中大力徳、南通振康、智同和秦川合计占比33.22%。中国谐波减速器市场中，2020年日本品牌哈默那科占比37%，新宝占比9%，国产品牌绿的谐波、来福、福德、大族的占有率为21.03%、6.09%、4.73%、4.06%；2021年哈默那科的占比35.51%，新宝占比7.4%，均略有下滑，绿的谐波、来福、同川、大族、福德的占有率为24.72%、7.69%、5.7%、4.45%、4.24%。国产品牌的市场份额均有所提升。
谐波减速器国产替代的进程相对更快。谐波减速器的设计相对简单，国产厂商可以通过原创性的形状设计来弥补材料、加工精度和工艺等方面的不足，实现弯道超车。而RV减速器组成复杂，对材料、加工精度和工艺有更高要求，国产厂商或需要更长时间实现技术突破。

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产业链分析

我国减速器行业产业链可分为上、中、下游三部分。产业链上游为原材料、加工和检测设备、润滑油等，参与者主要为原材料提供商、加工和检测设备商及润滑油提供商；产业链中游为减速器制造，参与主体为减速器生产商；产业链下游为应用领域，包括工业机器人、数控机床、航空航天等主要领域。

1、上游分析
中国减速器行业产业链上游为原材料、加工和检测设备、润滑油等，参与者主要为原材料提供商、加工和检测设备商及润滑油提供商。减速器主要由齿轮、齿轴、轴承、箱体、箱盖等构件组成。这些构件主要由钢材、铜、铝等金属加工而成。中国钢材、铜、铝等金属产量高且品种丰富，能满足一般传动减速器的质量需求，但也有部分减速器生产商出于更高质量需求考虑采用进口钢材。
除了研发、设计外，减速器加工环节也尤为重要，是制造高性能减速器的基础。加工与检测设备的先进性是保证减速器质量稳定性的前提条件，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、美国等国家进口精密加工与检测设备，包括数控磨齿机、数控插齿机、数控滚齿机等，可有效提高加工精度及生产效率。
减速机组还需定期更换润滑油以减少齿轮磨损、提高工作性能。据统计，中国减速器生产商大多采用日本协同油脂株式会社生产的减速器专用润滑脂，主要在于该品牌润滑脂可使减速器工作环境温度介于-30℃~100℃之间，以确保良好的齿轮润滑效果，能有效延长减速器使用寿命。
以成本结构而言，减速器生产商主营业务成本主要由直接材料、直接人工、制造费用三大类构成。直接材料占主营业务成本的比例为70%左右，制造费用与直接人工的占比分别约为18%、12%。由于减速器产业链上游资源获取难度较低，因此上游相关企业在整体产业链中的议价能力最弱。

2、中游分析
中国减速器行业产业链中游为减速器制造，参与主体为减速器生产商。目前RV减速器与谐波减速器在工业机器人领域的消费比重约为7：3。
RV减速器适用于重载工业机器人，是中国工业机器人行业最早开始研制的减速器类型。相比谐波减速器，RV减速器具有抗疲劳度和刚度强、使用寿命长、运动精度无累计误差等优点，更适合被放置于工业机器人的机座、大臂、肩部等负载较重的位置。谐波减速器一般被放置在小臂、腕部及手部等负载较轻的位置。
据头豹研究院统计，全球精密减速器市场70%的市场份额由日本哈默纳科公司和日本纳博特斯克公司占据。相比日本和欧洲，中国在机器人用精密减速器领域内的技术实力尚待提升，国产减速器还未实现自给自足，进口依存度较大。由于精密减速器处于供不应求的局面，精密减速器生产商在与下游客户议价过程中处于强势地位，且在整个产业链中的议价能力最强。
3、下游分析
中国减速器行业产业链下游的主要应用领域为工业机器人、数控机床、航空航天等，其中工业机器人领域的参与主体为机器人本体制造商。工业机器人的三大核心零部件分别为伺服电机、控制器和减速器。精密减速器占工业机器人成本的30%以上，同时在三大核心零部件中具有最大的研发难度。减速器在工业机器人中主要起到将转速降到工业机器人各关节所需的速度，同时输出更大扭矩的作用。工业机器人领域应用的精密减速器大多由国外进口，价格昂贵，且售后维修保养费用高。国产精密减速器在精度与稳定性上不及进口减速器，进口替代率仍处于较低水平。在中美贸易摩擦升级的大背景下，制造业对工业机器人的需求有所放缓，行业下游中国机器人本体制造商的议价能力逐步增强。

07

相关企业

1、绿的谐波：具备全球竞争力的国内谐波减速器龙头

公司是国内谐波减速器龙头企业，国产替代加速下市占率有望持续提升。谐波减速器技术较RV偏低，因此从技术上看对国产厂商而言更加易于突破，目前国产谐波减速器厂商已经开始进行国产替代。公司前身为恒加金属，2003年公司开始谐波传动技术的研发，2010年公司制造出第一台符合工业机器人使用标准的谐波减速器，2013年公司打破外资垄断，成为国内第一家量产谐波减速器的厂商，2016年底，成功向国际主流机器人厂商优傲机器人批量供货；2018年为适应谐波减速器未来市场需求，公司推出融合谐波减速器、电机、传感器的机电一体化模组产品。目前公司谐波减速器产品在行业内具备较强优势，国内市占率超过20%，仅次于哈默纳克，国产替代加速背景下公司市占率有望持续提升。

公司业绩保持持续增长，盈利能力表现突出。公司2021年收入4.43亿，同比增长104.77%，实现归母净利润1.89亿元，同比增长130.56%，从细分领域看，公司收入增长持续受益于机器人行业的旺盛需求，2021年机器人方向收入占比达到81%。此外从盈利能力看，公司毛利率基本维持在50%左右，2021年达到52.52%，净利率持续攀升，2021年达到42.87%，极高的净利率水平也有力支持了公司研发方面的持续投入，公司研发投入持续保持较高水平，也进而有力的支持公司产品竞争力的不断提升。
公司持续受益协作机器人渗透率加速，人形机器人来临有望打开新增长极。协作机器人指与人类在共同工作空间中有近距离互动的机器人，具有易用、灵活、安全等优势，而目前四大家族为代表工业机器人仍然主要以汽车工业机器人为主，在其他的通用工业，通常是量大面广的中小企业，产品一般以小批量，定制化，短周期为特征，对产线的投资回报率更为敏感，故协作机器人的出现有望解决这些痛点，并加速在这些行业的渗透。从谐波减速器用量看，协作机器人的关节上以谐波减速器为主（一般是6个谐波），而目前国内TOP5的协作机器人品牌绝大部分为内资品牌，协作机器人渗透率提升背景下，公司有望持续享受行业红利。此外，人形机器人同协作机器人相比，在人机交互、柔性化等方面具备较大共同性，人形机器人多关节多个自由度也带来更多谐波减速器需求，长期看，公司作为国内头部谐波减速器厂商，人形机器人放量有望成为公司新的增长极。
2、双环传动：特斯拉核心供应商，国内RV减速器领先企业
双环传动是国内较早从事减速器研发的企业之一。2013年即开始研制工业机器人精密减速器，2015年承担国家“863计划”课题“机器人RV减速器研制及应用示范”，同年公司定增募集资金12亿元，其中3.65亿元投资于工业机器人RV减速器产业化项目，计划建成6万套年产能产线。2018年公司完成26个型号机器人减速器芯片开发，“工业机器人高精度减速器智能制造建设项目”顺利通过国家工信部验收，到2019年产品规格型号达到40余种。2020年公司设立子公司环动科技，并将机器人减速器业务划归其下运营，到2021年公司已逐步实现6-1000KG工业机器人精密减速器的全覆盖。目前，环动科技围绕精密减速器设计、制造、装配、检测等关键环节已申报专利20余项，参与制定国家标准2项，制定企业标准20余项，拥有E系列、C系列和H系列等不同型号的产品40余种。

2018年至2021年，公司的减速器收入从0.63亿元增长至1.84亿元，平均毛利率水平在25~30%，成为RV减速器的国产替代龙头公司。以公司国内市占率14%来估算，2021年公司的RV减速器销量约为6万台，基本处于满产状态。考虑RV减速器行业格局较为封闭，公司作为行业的新进入者，有望推动行业配置成本的大幅下行，我们以2000~3000元预计产品ASP。公司产品以优秀的质量和极高的性价比受到众多客户的青睐，为满足不断增长的订单需求，公司也在积极布局减速器产能建设，业务市占率有望继续提升。
从收入看，预计公司2022-2024年收入分别为72/86/105亿元，同比+39.6%/23.2%/22.9%。其中：
乘用车齿轮：公司新能源产品在手订单饱满，产能增长迅速，同时燃油车客户受益于行业整体销量的复苏，预计2022-2024年收入分别为36/45/56亿元，同比+46%/25%/25%；
商用车齿轮：受益于采埃孚AMT项目的量产，预计2022-2024年收入分别为11.86/14.83/18.53亿元，同比+50.9%/25.0%/25.0%；
工程机械齿轮：公司拓展相对稳定，预计2022-2024年收入分别为8.71/9.58/10.54亿元，同比+10.2%/10.0%/10.0%；
减速器及其他：行业处于高速发展期，预计2022-2024年收入分别为2.39/3.23/4.84亿元，同比+30.0%/35.0%/50.0%；

3、中技克美：国内第一个专业从事谐波传动技术的高新技术实业公司公司主营专用谐波减速器，收入占比99%以上，业务专一。公司专注于谐波传动减速器的研发和生产，业务高度专一。随着公司在谐波传动减速器的技术和性能上不断创新突破，产品系列逐步丰富，包含XB1、XB2、XB3、XB6、XBF、XBFF、XBS、XBD、XBHS，公司追求科技创新、追求卓越、顾客至上、信誉第一，致力于新产品、新技术、新工艺的不断创新和开拓，以推动我国谐波传动技术为己任。国内第一个专业从事谐波减速器产品的供应商，公司产品应用广泛。1994年，北京中技克美谐波传动股份有限公司成立。1997年，获得国家级科技成果重点推广计划项目。2004年，研发应用在神舟五号飞船中的自润滑谐波转动减速器。2005年，为神州六号飞船电源系统研制固定润滑谐波传动减速器。2017年，公司挂牌“新三板”上市。公司产品已广泛应用于航天、航空、信息、能源、电子、仪表、石化、印刷、包装、机器人、机械、医疗等领域。目前，公司是国家科技部批准的“国家谐波传动技术研究推广中心”和“谐波传动国家重点工业性试验基地”，并主持完成了我国多项谐波传动科技成果，获得了国家及部委多项奖励；通过与合作单位联合攻关，研制成功具有全球领先水平的固体润滑谐波传动减速器，并成功地应用在我国“神舟号”“天宫”系列载人飞船及卫星等航天飞行器中。

公司收入规模稳步增长，利润波动较大。2014-2021年，公司营业收入由1790万元提升至2788万元，年均提升11.70%，收入规模稳步增长，系公司坚持专攻谐波传动减速器小领域内的研发和生产，技术不断改进，在国内的市场地位不断提高，市场份额不断增大。2014-2021年，公司归母净利润由315万元下降到200万元，年均下滑10.67%，主要系随着公司发展，公司加大研发投入，同时管理费用有所提升。4、中大力德：产品种类多样，致力于打造核心零部件集成供应商中大力德是国内从事机械传动与控制应用零部件研发的高新龙头企业之一。九十年代末，公司前身成立，专注于异步电机研究，随后涉足减速电机和精密减速器领域，并不断推出竞争力强的新产品，参与制定行业标准。目前，公司产品下游客户覆盖多个行业领域。公司产品主要包括各类机器人使用的各类减速器、减速电机以及智能执行单元。减速器：公司减速器种类众多，型号尺寸全面，覆盖下游多个行业的终端客户，广泛应用于机器人、智能物流、新能源、工作母机等领域以及食品、包装、纺织、电子、医疗等专用机械设备。2021年公司减速器业务实现收入2.54亿元，占比26.70%。减速电机：减速电机通过集成动力传动及控制功能，实现了目标。而且精密减速器搭配伺服电机，可以较低成本实现低转速、大扭矩、高精度和智能化的精密传动及控制需求。2021年公司减速电机业务实现收入5.35亿元，占比56.18%，是公司第一大收入来源。智能执行单元：智能执行单元是由驱动器、伺服电机、精密减速器等核心零部件组合、搭配形成的机电一体化集成产品，可广泛应用于多个设备领域，是诸多国民经济应用领域的核心机械传动装臵，属于下游行业的重要基础部件。2021年，公司开辟该项业务，实现营收1.47亿元，占比15.4pct，成为拉动公司业务体量的又一动力。

公司发展历程可分为五个阶段：阶段一（1998-2007）：1998年3月，公司前身慈溪市中大电机厂成立，建设好第一条生产线，专注于生产Y系列三相异步电机。2006年，公司在国内率先引进日本小模数硬齿面加工技术，开创技术先河，生产小型齿轮减速电机和其他类型减速电机；同年8月，成立宁波中大力德转动设备有限公司。阶段二（2008-2009）：2008年，公司开始生产高精度行星减速器，开始研发直流无刷减速电机系统。2009年，公司开始生产无刷直流减速电机。阶段三（2010-2012）：2010年，公司继续扩大产能，实行第三次扩建厂房。2012年，公司开始开发摆线针轮精密减速器，开始生产传动型行星减速器。阶段四（2013-2016）：2013年，公司开发关节机器人专用的摆线针轮精密减速器，并全面开发生产准双曲面、弧锥齿减速器、高精度转角行星减速器；产能上，公司新兴产业园区中大电机厂房建设结项。2014年，开始与相关方合作研发机器人用RV减速器，并申报国家高技术“863”计划；同年，开发ZB系列高刚性精密行星减速器和无刷直流电机配传动型行星减速器。2015年，公司开发滚筒电机系列，并进行股份制改造，设立宁波中大力德智能传动股份有限公司。2016年，公司开始生产谐波减速器。阶段五（2017-2019）：2017年，公司在深交所中小板A股成功上市。2018年，公司作为第一起草人，参与行业标准《摆线针轮精密减速器》的编制。同年，公司机械工业精密齿轮减速电机工程中心通过验收。2019年，公司交流电机调速器研发成功，摆线针轮减速器形成年产6万台产力。公司收入规模持续扩张，收入端增速高于利润端。2013年-2021年，公司营业收入从2.5亿元提升至9.5亿元，CAGR=18.12%；收入规模持续扩张，主要系受下游制造业不断智能化趋势的影响，公司基本的减速电机业务持续扩张；同时，公司在2012年进军机器人减速器领域，且在2016年开始谐波减速器的研发，下游各行业工业、服务业机器人的广泛应用使得公司减速器业务加大扩张速度；此外，公司于2021年开展智能执行单元业务，实现额外的1.5亿元营收。2013-2021年，公司归母净利润从0.35亿元提升至0.81亿元，CAGR=11.13%。归母净利润增速低于收入端，主要系公司减速电机、减速器及配件等业务毛利率呈现下滑趋势。

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产业发展趋势分析

当前，国内减速器行业发展整体呈现出自动化、集中化、机电一体、国产替代四大趋势。

1、受益于人口老龄化、工业自动化趋势，行业规模持续扩容
人口老龄化、工业自动化趋势为减速机行业带来长期发展空间。2021年5月，国家统计局发布第七次全国人口普查数据，60岁及以上人口为2.64亿人，占全部人口的18.70%，比重较2010年上升5.44个百分点。三胎开放等政策的出台，表明经济飞速发展下，国内劳动力人口结构正面临转型，或将逐步迈入老龄化社会。企业为了降低人力成本、提升生产效率，正在不断扩大生产过程中机器设备的覆盖面，推动工业自动化。据工控网，2021年我国工业自动化部件市场规模达到2530亿元，增幅约23%，为过去十年最高。其中，工业自动化部件市场涵盖了各类驱动器、继电器、接触器、仪表、阀门等用于实现工业自动化的基础部件。
工业自动化趋势下，减速机的需求将得到大幅提升。作为工业动力传动不可或缺的重要基础部件之一，减速机在需要传动的机械中运用广泛。以自动化立体仓库为例，自动化立体库的主体由巷道式堆垛起重机、输送机系统、自动分拣系统等组成，堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货工作。输送机系统是立体库的主要外围设备，负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。这些机械的工作过程均需要减速机。因此，工业自动化趋势为减速机行业带来了新的发展动力。

2、行业整合速度加快，龙头企业市占率提升
国产龙头企业市场份额提升趋势明显。由于行业内中小企业难以满足持续增长的资本开支需求，以及不断提升的技术及质量要求，下游客户尤其是大客户愈发倾向于购买质量与服务有保障的大企业所生产的产品。行业资源进一步向龙头企业集中，行业整合加速。以2021年通用减速机在整体减速机市场中约39.5%的占比估计，2019-2021年，国茂股份、宁波东力、通力科技三大通用减速机龙头企业在国内通用减速机行业中市占率从7.1%提升至10.1%，这标志着大型国内厂商正在对国内通用减速机市场进行整合，集中度上升趋势明显。
3、产品技术进步推动高端通用减速机国产替代趋势
国内龙头品牌产品性能已接近或达到国际知名品牌对标型号水平。近年来，行业龙头企业重视研发投入、自主创新，持续推进新产品开发和升级换代，明显缩小了与国外企业同类产品在结构设计、质量控制、可靠性等方面的差距，国产替代持续深入。

4、模块化、机电一体化趋势明显，行业巨头纷纷布局电机、控制器领域机电一体化战略是模块化设计的重要延伸。在减速机的基础上，机电一体化浪潮将模块化设计的思路延伸到了减速机产业链上下游。机电一体化能够帮助企业将自产的减速机、电机、控制器等匹配的组件整合为一个产品，减少接口数量，最小化连接成本。通过提供包括机电一体化驱动器、变频器、控制软件技术等一系列产品，传统的减速机企业可实现向自动化解决方案商的转型，通过向下游客户提供解决方案来成套销售产品，推动企业各产品线的发展，同时提高利润水平与体量。广泛的选择种类和配件带来了高度灵活性，使每个客户都能根据自己所需要的场景快速定制个性化解决方案，增强客户粘性。国茂股份、中大力德等国内代表企业纷纷布局机电一体化业务。2019年，国茂股份向智马科技增资2500万元，持有其20%股权。智马科技在伺服电机领域拥有成熟的技术，具备驱动器、伺服电机、变频器和永磁同步电机等成熟产品线。2020年，国茂股份联合智马科技及知名变频器制造商推出了“智能水处理检测系统”，初步形成传动系统整体解决方案。而另一减速机龙头企业中大力德则凭借其自身的电机厂商背景，长期销售减速电机与智能执行单元等产品。2021年，中大力德的销售收入中，有约71.62%来自其机电一体化产品。

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参考研报

1. 信达证券-减速机行业专题：我国减速机行业发展概述

2. 信达证券-减速机行业专题：通用减速机的国内外市场格局3. 中金公司-工业行业主题研究：工业减速器赛道研究，千亿市场，星火燎原4. 申万宏源-机械设备行业机器人系列深度报告：减速机，机器人零部件最大单品，“关节”定义仿生自由度5. 安信证券-通用设备行业机器人专题报告系列一：谐波减速器专题，机器人核心零部件，国产替代加速进行时6. 头豹研究院-工业机器人行业系列概览：2019年中国减速器行业概览7. 兴业证券-减速机行业深度：工业自动化核心赛道，复苏将至、国产化加速、增量市场可期