机械设备行业广发机械“他山之石”系列之一：以史为鉴，复盘哈默纳科的成长路径-20210505-广发证券-37页_2mb

广发机械“他山之石”系列之一：哈默纳科成长路径复盘与绿的谐波技术突破

核心内容概述

哈默纳科（Harmonic Drive）是全球谐波减速机的龙头企业，其产品广泛应用于工业机器人、半导体制造、机床、航空航天、医疗设备等领域。公司自1964年引进谐波驱动技术以来，经过50多年的发展，凭借技术迭代、海外扩张和应用领域拓宽，实现了长期的业绩增长。2019年公司营收达到24.02亿元人民币，其中谐波减速机相关产品占比约69.6%，工业机器人收入占比达44.9%，是其最大需求来源。

主要观点

• 行业地位：哈默纳科在全球谐波减速机市场占据主导地位，是行业技术壁垒的代表。
• 产品特性：谐波减速机具备轻量小型、高精度、高转矩容量等优势，适用于多种高精度、高效率的自动化设备。
• 技术壁垒：谐波减速机的技术壁垒主要来源于谐波传动理论与齿轮齿形设计，以及对材料、部件和加工设备的高要求。
• 市场扩张：公司通过海外扩张和应用领域拓宽，有效分散了宏观经济和行业周期性波动带来的风险。
• 研发投入：公司持续高比例研发投入（5%以上），并拥有10%以上的研发人员，保障了技术领先。
• 绿的谐波突破：绿的谐波通过自主研发的“P型齿”等技术，打破日本HD的行业垄断，实现国产替代趋势，2020年收入2.2亿元，净利润8205万元，净利润率显著优于主要对手。

关键信息

哈默纳科发展路径

• 技术引进与创新：1964年引进谐波驱动技术，1988年将渐开线齿形升级为IH齿形，显著提升产品性能。
• 产能扩张：2017年产能为9万台，预计2021年将提升至59万台，2019年峰值产能为178万台/年。
• 市场布局：公司在日本、德国、美国等地设有子公司，2019年海外营收占比达74.17%。
• 费用管理：公司销售、综合及管理费用率从25%-35%降至20%左右，有效控制成本。
• 历史波动：公司经历多次宏观经济和行业周期性波动，如石油危机、日元升值、亚洲金融危机、中美贸易战等，均对业绩产生影响。

谐波减速机市场前景

• 下游应用广泛：谐波减速机应用领域包括工业机器人、半导体制造、机床、航空航天、医疗设备等，其中工业机器人占比最高。
• 自动化趋势：随着全球自动化浪潮的推进，谐波减速机需求不断增长，2013年以来，中国成为其主要增长市场。
• 技术进步：公司通过技术升级（如IH齿形、交叉滚子轴承）提升了产品性能和市场竞争力。

绿的谐波技术突破与成长路径

• 自主研发：绿的谐波通过“P型齿”等技术，打破了日本HD的技术垄断，实现国产替代。
• 市场表现：2020年公司收入同比增长16.5%，净利润增长40.3%，利润率优于行业主要对手。
• 产能扩张：公司计划通过募投项目将产能从9万台扩张至59万台，提升承接大客户订单的能力。
• 技术体系：公司基于曲面几何映射的非共轭谐波啮合齿形设计方法，建立全新齿形设计理论体系，实现产品性能的全面提升。
• 关键性能指标：绿的谐波在传动误差、背向间隙、空程误差、传动效率、噪声、壳体最高温度等指标上打破国际品牌垄断。

投资建议与风险提示

投资建议

• 行业前景：谐波减速机具备高精度、高效率、轻量等优势，下游应用不断拓宽，预计未来将实现持续、快速成长。
• 重点推荐：
  • 绿的谐波：凭借正向研发能力和国产替代趋势，有望在全球范围内抢占HD市场份额。
  • 埃斯顿：作为机器人本体龙头，具备全产业链布局，有望成为下一个Fanuc。

风险提示

• 市场竞争加剧：随着国产替代进程加快，市场竞争可能加剧。
• 下游行业不及预期：工业机器人、半导体等下游行业需求波动可能影响公司业绩。
• 毛利率波动：由于原材料价格和生产成本波动，毛利率可能受到一定影响。
• 机电一体化发展不及预期：机电一体化技术发展速度可能影响谐波减速机的市场拓展。

附录：相关研究与数据来源

• 相关研究：

  • 21M3挖掘机销量点评: 3月挖机销量超预期, 同比增长60%
  • 激光设备行业跟踪: 国产化迎来突破, 高功率趋势明显
  • 油气设备行业跟踪: “三桶油”
  • 21年总资本开支继续保持增长

• 重点公司估值和财务分析表

数据来源：Wind、广发证券发展研究中心
备注：表中估值指标按照最新收盘价计算

图表索引

• 图1：哈默纳科发展历史
• 图2：哈默纳科营业收入及同比
• 图3：2019年主营产品收入构成
• 图4：毛利率及净利率
• 图5：已接收、未完成订单
• 图6：历年下游市场营收结构
• 图7：2019年下游市场营收分布
• 图8：营业收入及同比
• 图9：营业收入与日本机器人、半导体设备销售额
• 图10：销售、综合及管理费用及费率
• 图11：马瑟谐波驱动装置论文发表
• 图12：谐波驱动装置首次应用于航天领域
• 图13：工业机器人核心零部件价值量分布
• 图14：日本工业机器人发展历程
• 图15：日本工业机器人产量及同比
• 图16：日本制造业产业升级过程及机械设备行业发展趋势
• 图17：日本工业机器人内销外销数量及出口占比
• 图18：谐波驱动传动结构图
• 图19：谐波驱动装置工作原理
• 图20：历年研发费用及费率
• 图21：研究开发所需人员及员工占比
• 图22：渐开线齿形及IH齿形啮合图
• 图23：IH、渐开线齿形齿底疲劳强度
• 图24：渐开线齿形与IH齿形负载扭矩曲线图
• 图25：包含交叉滚珠轴承的单元结构
• 图26：历年资本支出及同比
• 图27：绿的谐波开发的“P”齿形
• 图28：普通滚珠轴承组合
• 图29：交叉滚子轴承结构
• 图30：剖分外圈型和集成型交叉滚子轴承
• 图31：交替插入圆柱滚子
• 图32：日本齿轮加工设备供应商体系
• 图33：手工检查部件尺寸
• 图34：手工检查部件性能
• 图35：哈默、绿的人均产值对比
• 图36：2019年哈默纳科、绿的谐波主营成本结构对比
• 图37：历年营收及成长驱动因素
• 图38：谐波减速机主要应用领域
• 图39：2019年下游收入构成
• 图40：下游收入结构变化
• 图41：产品品牌及系列型号
• 图42：产品系列变迁历史
• 图43：整体运动控制理念
• 图44：促动器机电一体化结构
• 图45：机电一体化产品运动类型及应用领域
• 图46：今后计划扩大的应用领域
• 图47：海外扩张历程
• 图48：地区营收构成及日本地区营收占比

表格索引

• 表1：哈默纳科产能分布及扩产计划
• 表2：精密RV减速机、谐波减速机、行星减速机结构特征比对
• 表3：哈默纳科谐波驱动产品变迁
• 表4：绿的谐波产品齿形系列
• 表5：绿的谐波与哈默纳科固定资产比对
• 表6：哈默纳科基本部件使用材料