人形机器人产业系列报告（四）-减速器专题研究-人形机器人带来产业深度变局-中泰证券_64页_1mb

证券研究报告总结：人形机器人对精密减速器产业的影响

核心内容概述

本报告围绕精密减速器在人形机器人领域的应用及其对产业格局带来的变革展开分析，重点讨论了减速器的分类、性能指标、制造工艺、市场竞争格局及未来发展趋势。

主要观点

1. 减速器行业概况

• 减速器是传动系统关键部件，用于降低转速、增大扭矩、减少惯量和锁止机构。
• 按用途可分为通用减速器、专用减速器与精密减速器。
• 精密减速器因高精度、高刚度、高效率等特性，广泛应用于机器人、高端机床等领域。
• 随着人形机器人等新兴产业的发展，减速器应用场景不断扩展，市场规模持续增长。

2. 精密减速器分类与比较

• 精密行星减速器：结构简单、效率高、成本低，适用于对精度要求不高的关节。
• RV减速器：结构复杂、承载能力强、高刚度，适用于重负载场景，如机器人基座、大臂等。
• 谐波减速器：体积小、重量轻、传动精度高，适用于轻负载高精度场景，如机器人小臂、腕部等。

3. 精密减速器竞争格局

• 全球市场：日系品牌在RV和谐波减速器市场占据主导地位，纳博特斯克和哈默纳科分别占据RV和谐波市场的大部分份额。
• 国内市场：国产化率稳步提升，行星减速器行业格局相对分散，RV和谐波减速器则由双环传动、中大力德、绿的谐波等企业主导。
• 国产品牌在性能上已接近或达到国际领先水平，但在规格多样性、制造工艺等方面仍存在差距。

4. 精密减速器在人形机器人中的应用

• 人形机器人关节由电机+减速器+传感器等组成，选型方案依据关节负载和体积需求而定。
• Optimus：使用14个谐波减速器，部分关节采用离合器，提升安全性与柔顺性。
• 国内主机厂：普遍采用谐波与行星减速器结合的方案，兼顾成本与性能。

5. 材料与结构创新

• 连铸球墨铸铁：作为新材料，具有成本低、轻量化、自润滑、导热性好等优势，适用于减速器关键部件。
• 2030年预计全球人形机器人减速器市场规模达109.35亿元，其中谐波与RV减速器分别贡献约50.72亿和58.62亿元。
• 材料升级推动减速器轻量化和高效率发展，成为人形机器人产业的重要引擎。

关键信息

1. 精密减速器性能指标

• 减速比：输入速度与输出速度的比值，影响扭矩和转速。
• 输出扭矩：衡量减速器驱动负载的能力。
• 传动精度：输出转角与理论转角的接近程度，影响控制精度。
• 背隙：影响传动效率和精度，数值越小越好。
• 传动效率：输出功率与输入功率的比值，体现能量利用率。

2. 精密减速器制造工艺

• 行星减速器：齿轮、行星架、内齿圈等关键部件需高精度加工，采用数控车床、磨床等设备。
• RV减速器：结构复杂，需精密加工曲柄轴、摆线轮、针齿壳等，涉及热处理、淬火、回火等工序。
• 谐波减速器：柔轮、刚轮、波发生器等关键部件需高精度车削、磨削，加工难度较高。

3. 人形机器人发展对减速器行业的影响

• 人形机器人对关节精度、扭矩、体积等要求，推动精密减速器技术升级。
• 不同关节部位采用不同减速器方案，如腰部、髋部可能采用类RV减速器，小臂、腕部采用谐波减速器。
• 国产替代加速，尤其在谐波减速器领域，绿的谐波等企业已占据较大市场份额。

受益标的

• 恒工精密：连铸球墨铸铁国内龙头，成长性突出，评级“买入”。
• 中大力德：精密减速器头部企业，一体化战略构筑核心优势，评级“增持”。
• 斯菱股份：汽车后市场稳扎稳打，新业务拓展可期，评级“买入”。
• 苏轴股份：滚针轴承国产化龙头，多领域同步拓展，评级“买入”。
• 建议关注：双环传动、绿的谐波、丰光精密、川机器人。

风险提示

• 人工智能及大模型技术发展不及预期。
• 下游应用场景拓展不及预期。
• 人形机器人商业化进程不及预期。
• 行业规模测算存在偏差。
• 研报信息更新不及时。

总结

人形机器人产业的快速发展推动了精密减速器的技术升级和材料创新，为减速器行业带来了新的增长机遇。在这一过程中，国产替代加速，尤其在谐波减速器领域表现突出。未来，随着人形机器人产量的提升，精密减速器的市场规模将显著扩大，相关企业有望受益。