諧波減速器機器人核心零部件

1、減速器：機器人產(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的核心零部件機器人品類眾多，產(chǎn)業(yè)鏈龐大。按照結構功能和應用領域，可分為工業(yè)機器人、協(xié)作機器人、服務機器人和特種機器人四大類。工業(yè)機器人：面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手或多自由度機器人。自動執(zhí)行工作的機械裝臵，靠自身動力和控制能力來高精度地重復執(zhí)行特定工作。體積較大，相對而言比較危險，一般被限制在特定的工作區(qū)域獨立工作。工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游為三大核心零部件（減速器、伺服、控制器），中游為工業(yè)機器人（多關節(jié)機器人、SCARA 平面多關節(jié)機器人、delta 并聯(lián)機器人、直角坐標機器人等），下游系統(tǒng)集成應用領域（焊接、裝卸、裝配、噴涂、上下料等），主要服務汽車、電子、金屬、化學

2、制品和食品等對自動化、智能化需求較高的終端行業(yè)。圖 1：工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈概況綠的諧波招股說明書，協(xié)作機器人：在工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)人機協(xié)作的功能。相較于工業(yè)機器人，協(xié)作機器人沖破了安全護欄的束縛，可在生產(chǎn)線上與人協(xié)同工作，充分發(fā)揮了機器人的效率和人的智能。相對而言，協(xié)作機器人更輕量化，更友好，性價比更高，并且更安全，一旦發(fā)生觸碰，可立即停止。一般而言，協(xié)作機器人工作負載較小，重量較輕，只使用諧波減速器。產(chǎn)業(yè)鏈上游包括力矩電機、伺服驅動、諧波減速器、傳感器和編碼器，中游為協(xié)作機器人本體，下游覆蓋焊接膠合、組裝裝配、拋光打磨、產(chǎn)品包裝、上下料、檢測測試等工序。圖 2：協(xié)作機器人產(chǎn)業(yè)鏈概況高工機器人，服務

3、機器人：提供服務，但不從事工業(yè)生產(chǎn)。是一種半自主或全自主工作的機器人，能為人類提供保養(yǎng)、修理、運輸、清晰、保安、救援、監(jiān)護等功能。從中長期看，人口老齡化、用工成本上升、產(chǎn)業(yè)升級都意味著這類機器人有巨大的市場潛力。服務機器人產(chǎn)業(yè)鏈上游包括芯片、伺服系統(tǒng)、控制器、傳感器、減速器以及機器視覺、語音識別等系統(tǒng)集成，中游包括各類服務機器人制造，下游涵蓋眾多服務行業(yè)：餐飲、酒店、醫(yī)療、養(yǎng)老、物流、消防、家政等。圖 3：服務機器人產(chǎn)業(yè)鏈概況整理，特種機器人：應用于專業(yè)領域，輔助替代執(zhí)行各種任務。常見功能有采掘、安裝、檢測、維護、維修、巡檢、偵查、排爆、搜救、輸送、診斷、清潔等功能，運用于農(nóng)業(yè)、電力、建筑、物

4、流、醫(yī)用護理、安防救援、軍事、核工業(yè)、采礦等領域。從工業(yè)機器人成本構成來看，減速器是價值占比最高的核心零部件。根據(jù) OFWeek 的統(tǒng)計，工業(yè)機器人中減速器/伺服系統(tǒng)/控制系統(tǒng)/機器人本體/其他這五部分的價值占比分別為 35%/25%/10%/15%/15%。圖 4：減速器在工業(yè)機器人零部件中價值占比最大OFWeek，減速器配套電機，降低轉速，提升扭矩，是機器人產(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的核心零部件。以優(yōu)傲 UR5 協(xié)作機器人為例，關節(jié)處利用電機實現(xiàn)轉動，但電機功率有限，轉速很高，這帶來兩個問題：電機直接輸出的扭矩較小，無法承受負載；機器人關節(jié)轉動不需要電機那樣的高轉速。因此，通常需要在電機的輸出端安裝減

5、速器，從而降低轉速，提升扭矩。圖 5：優(yōu)傲 UR5 協(xié)作機器人關節(jié)內(nèi)部結構UML 官網(wǎng)，優(yōu)傲公司官網(wǎng)，整理減速器可分為通用、專用、精密減速器，其中應用于機器人產(chǎn)業(yè)的主要為精密減速器。通用減速器：一般指齒輪減速器、蝸桿渦輪減速器和行星減速器，以中小型為主，廣泛應用于各個行業(yè)；專用減速器：一般以大型、特大型為主，多為行業(yè)專用減速器，比如汽車減速器、光伏減速器、風電減速器；精密減速器：以微型、小型為主，一般指 RV 減速器或者諧波減速器，廣泛用于工業(yè)機器人、機床、半導體、航空航天等高精度場景，尤其大量運用在關節(jié)型機器人上。圖 6：各類減速器示意圖國茂股份、雙環(huán)傳動、綠的諧波公司公告，精密減速器中，相

6、對于 RV 減速器，諧波減速器結構更簡單，質(zhì)量和體積更小，單級傳動比和精密度更高，在機器人領域具有無可替代的地位。RV 減速器：傳動比范圍大、精度較為穩(wěn)定、疲勞強度較高，并具有更高的剛性和扭矩承載能力，在機器人大臂、機座等重負載部位擁有優(yōu)勢，但同時因為其重量重、外形尺寸較大的特性，無法向輕便、靈活的輕負載領域發(fā)展。諧波減速器：具有單級傳動比大、體積小、質(zhì)量小、運動精度高并能在密閉空間和介質(zhì)輻射的工況下正常工作的優(yōu)點。與一般減速器比較，在輸出力矩相同時，諧波減速器的體積可減少 2/3，重量可減輕 1/2，這使其在機器人小臂、腕部、手部等對輕便、靈活要求較高的部件具有無可替代的優(yōu)勢。表 1：RV

7、減速器和諧波減速器功能對比項目RV 減速器諧波減速器技術特點通過多級減速實現(xiàn)傳動，一般由行星齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成，零部件較多，結構較復雜。通過柔輪的彈性變形以及齒輪嚙合傳遞運動，由柔輪、剛輪和波發(fā)生器三部分組成。產(chǎn)品性能大體積、大負載能力和高剛度小體積、傳動比高、精密度高應用場景多關節(jié)機器人中基座、大臂、肩部等重負載位臵機器人小臂、腕部或者手部終端領域汽車、運輸、港口碼頭等行業(yè)中通常使用配有 RV減速器的重負載機器人3C、半導體、食品、注塑、模具、醫(yī)療行業(yè)中通常使用由諧波減速器組成 30kg 負載以下的機器人價格區(qū)間5000-8000 元/臺1000-5000 元/臺資料

8、來源：綠的諧波招股說明書，整理TESLA 人形機器人：有望成為諧波減速器的藍海市場人形機器人，是指擁有與人類似的身體結構，能夠使用雙足行走，具備一定的人工智能功能的機器人。由于從外形上看更親切，因而其最初的設計定位是一種服務機器人，應用于和人類直接接觸的場景中，例如家庭、學校、餐廳、候機廳、表演等。人形機器人和服務機器人最大的區(qū)別在于人形機器人需要保持平衡。普通服務機器人有底盤，用輪式驅動，不存在摔倒問題，只需要按照設定軌跡移動，并能實現(xiàn)一定程度的爬坡即可；人形機器人比服務機器人高度更高，需要靠雙足行走，既要走得穩(wěn)，還要走得快，并需要適應不同的地面。由于結構更接近人形，每個關節(jié)受力更加復雜，對

9、減速器負載和電機響應速度要求更高。圖 7：人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈概況Tesla、DS Power ，整理Tesla 布局人形機器人，2022 年有望成為人形機器人發(fā)展的標志性年份。2021 年，馬斯克首次透露人形機器人“擎天柱”概念圖和相關視頻，2022 年 6 月 21 日，馬斯克宣布將于9 月 30 日推出 Tesla Bot“Optimus（擎天柱）”原型機，人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈關注度提升。Tesla有望將汽車自動駕駛積累的技術經(jīng)驗用于人形機器人的研發(fā)生產(chǎn)中，推動人形機器人行業(yè)發(fā)展。2022 年有望成為人形機器人發(fā)展的標志性年份，2023 年預計 Tesla Bot 將進入量產(chǎn)階段。Tesla B

10、ot 關鍵時間節(jié)點：2021 年 8 月 19 日：首次透露人形機器人“擎天柱”概念圖和相關視頻。2022 年 6 月 3 日：馬斯克宣稱未來幾個月將推出能夠運轉的人形機器人原型。2022 年 6 月 21 日：馬斯克宣稱 9 月 30 日推出人形機器人原型。2022 年 9 月 30 日：官方宣布的人形機器人首款原型機推出時間。2023 年：預計特斯拉“擎天柱”進入量產(chǎn)階段。圖 8：人形機器人 Tesla Bot 時間線梳理Tesla 官網(wǎng)，整理人形機器人的核心參數(shù)：身高 1.72m，與普通成年人相仿，頭部帶有顯示器，用來展示信息；自重 57kg，負載 20kg，挺舉 68kg，手臂伸展狀態(tài)

11、下負載 4.5kg；采用 Autopilot 攝像頭作為視覺傳感器，F(xiàn)SD Computer 作為計算核心；最大移動速度 8km/小時。產(chǎn)品定位代替人類勞動，量產(chǎn)后預計單價為 2.5 萬美元/臺。圖 9：Tesla Bot 基本參數(shù)Tesla 官網(wǎng)，Techweb，整理相較于傳統(tǒng)機器人，諧波減速器在單臺 Tesla Bot 上的需求量更多、價值量更大。與傳統(tǒng)的工業(yè)機器人、協(xié)作機器人、服務機器人不同，人形機器人的形態(tài)和動作更接近人類，自由度更多，因而單臺 Tesla Bot 需要用到更多的減速器。單個機械臂有 6 個自由度，兩條手臂和兩條腿共有 24 個自由度；每只手有 6 個自由度，共 12

12、個；軀干和頸部共有 4 個自由度，綜上所述，人形機器人合計 40 個自由度。保守估計單臺 Tesla Bot 會使用 20 臺諧波減速器。兩只手臂：單個手臂可對標小型六軸多關節(jié)機器人，兩只手臂使用 12 臺諧波減速器。兩條腿：單條腿可對標中型六軸多關節(jié)機器人，雙腿部使用 6 臺 RV 減速器和 6 臺諧波減速器。頸部：負載小，共使用 2 臺諧波減速器。軀干：負載較大，共使用 2 臺 RV 減速器。雙手：機器人手指電機是技術難點，傳統(tǒng)電磁電機由于靈活性差、感知能力較低、控制精度不足，一般不在機器人手指關機使用，我們估計 Tesla Bot 將使用超聲電機，可做到靜音、高精度、體積小、斷機自鎖、堵

13、轉不燒機等功能。綜上我們預計，單臺 Tesla Bot 共使用 20 臺諧波減速器，相較于傳統(tǒng)工業(yè)機器人或服務機器人，諧波減速器的使用量更多。圖 10：特斯拉人形機器人機械結構圖TESLA 官網(wǎng)，根據(jù)我們的測算，從 Tesla Bot 成本構成來看，肢體活動關節(jié)執(zhí)行器/運動控制+處理器/肢體骨骼/手部關節(jié)執(zhí)行器/其他的成本占比分別為 48.7%/33.9%/10.5%/3.4%/3.5%，而在肢體活動關節(jié)執(zhí)行器中，無框力矩電機/諧波減速器/RV 減速器/編碼器的成本占比分別為 14.8%/19.3%/12.0%/2.6%，減速器占比共計 31.3%，是 Tesla Bot 成本占比較高的部分，

14、并且諧波減速器占比大于RV 減速器。特斯拉 Optimus 成本拆分預測，假設如下：執(zhí)行器數(shù)量：由于特斯拉 Optimus 尚未面世，當前已知信息僅為機身具有 40 自由度，其中手部 12 自由度，肢體（雙臂、雙腿、腰椎、頸椎）等部分具有 28 自由度。每個自由度需配臵 1 個執(zhí)行器，而 28 個肢體減速器中每個肢體執(zhí)行器根據(jù)性能需求不同需配備 RV 減速器或諧波減速器。我們假設單臺機器人需要 20 個諧波減速器、8 個 RV 減速器，據(jù)此進行估算。肢體關節(jié)執(zhí)行器核算方法：使用諧波減速器的執(zhí)行器由無框力矩電機、諧波減速器、控制器構成，使用 RV 減速器的執(zhí)行器由無框力矩電機、RV 減速器、控制

15、器構成。成本拆分包含部件：成本拆分預測中僅包含機體的主要部件、其余零部件如線束、裝配螺絲等未計入。零配件品牌型號選用：由于當前特斯拉 Optimus 主要零部件信息未知，對于信息未知的零部件，我們選用近似性能參數(shù)（即能滿足產(chǎn)品設計需求）零配件進行測算。各部件參數(shù)與價格信息來自以下來源：相關公司招股書、相關公司在相關電商網(wǎng)站官方報價、銷售商報價等。具體來源參照分析依據(jù)所述。表 2：特斯拉 Optimus 成本拆分預測所屬部分部件名稱采購/自研品牌單價（美元） 數(shù)量總價（美元） 成本占比分析依據(jù)環(huán)境探測傳攝像頭 采購韋爾股份、舜宇光學等US$103.571US$103.570.4%該價格為特斯拉三

16、目攝像頭配件價格，非成本價感器毫米波 采購雷達華域汽車、德賽西US$299.001US$299.001.2%威相關供應商未公布成本，以奔馳汽車供應鏈 OEM 產(chǎn)品 A0009055510 77GH 傳感器為例力學傳感器（僅雙腳） 壓力傳感器采購以 SingleTack 產(chǎn)品為例參考特斯拉車機US$98.502US$197.000.8%SingleTack 量程 450 牛傳感器為例報價98.5 美元為例頭部交互顯示屏 采購屏幕供應商：臺灣宸鴻光電科技，LG參考特斯拉動力US$100.001US$100.000.4%以 iPad Pro 屏幕供應價 100 美元為例參考優(yōu)必選 Walker 磷酸

17、鐵鋰電池參數(shù)動力電池電池組 采購電池供應商：LG化學US$174.591US$174.590.7%54.6V/10Ah/ 6 kg 參數(shù)，查找到圣陽蓄電池 SCIFP4810 48V10AH 采購價 174.59 美元（1299 人民幣）運動控制+處理器手部活動關FSD 系統(tǒng)自研架構，代工制造三星制造芯片US$8,500.001US$8,500.0033.9%初代 FSD 售價 5000 美元，最新一代FSD售價 1.2 萬美元，取其平均數(shù)進行估算以 DSpower R026 大扭矩微型金屬舵機為節(jié)執(zhí)行器雙手采購未知US$71.0212US$852.233.4%例（實際執(zhí)行器為類似大小及功率）

18、肢體活動關節(jié)執(zhí)行器無框力矩電機諧波減速器RV 減采購未知US$132.9028US$3,721.2014.8% 以 T-motor CubeMars Robot Dynamics RI80KV75 為例采購未知US$242.2020US$4,844.0019.3% 根據(jù)綠的諧波招股書，諧波減速器售價人民幣 1631.95 元（242.20 美元）以中大力德 150BX-E 型RV 減速器官方旗速器采購未知US$375.488US$3,003.8412.0%艦店售價 2530 元（375.48 美元）為例編碼器 采購未知US$23.6728US$662.762.6%以多摩川OIH48-2500P

19、8L6-5V TS5214N510為例肢體骨骼手臂胸腔自研US$87.7630KGUS$2,632.8410.5%腿部腳部合計US$25,091.03100%以相對高成本的碳纖維材料估算，機體重量 56.67kg，估算除電池電機等元件外重量 30kg 左右，以 87.76 美元（588 人民幣）/千克單價計算資料來源：特斯拉，DS power，ebay諧波減速器行業(yè)分析工作原理：巧借“錯齒運動”，結構簡單，精度高，減速比高諧波減速器由波發(fā)生器、柔輪和剛輪三部分構成。波發(fā)生器：圖示綠色橢圓形部分，中間是凸輪，外圈是滾珠軸承，其內(nèi)圈固定在凸輪上，外圈通過滾珠發(fā)生彈性形變。柔輪：圖示粉紅色部分，使用

20、柔性金屬材料制成，外圈有齒。剛輪：圖示青色部分，使用剛性材料制成，內(nèi)圈有齒。三部分可任意固定一個，其余一個主動、一個從動，實現(xiàn)減速或增速；也可變換成兩個輸入，一個輸出，組成差動傳動。實際使用中，通常固定剛輪，利用電機帶動波發(fā)生器，柔輪輸出轉動。波發(fā)生器為橢圓形，將波發(fā)生器塞入柔輪，會迫使柔輪變?yōu)闄E圓形，與波發(fā)生器緊密貼合。再將波發(fā)生器和柔輪的整體塞入剛輪，柔輪長軸兩端的外齒剛好和剛輪的內(nèi)齒嚙合，而短軸兩端的外齒與剛輪的內(nèi)齒脫開。圖 11：諧波減速器內(nèi)部結構示意圖哈默納科官網(wǎng)，中研諧波官網(wǎng)，整理諧波減速器的原理核心在于柔輪和剛輪之間的“錯齒運動”。波發(fā)生器軸承處連接電機，電機帶動波發(fā)生器一起順時

21、針轉動。轉動過程中，橢圓形的波發(fā)生器會迫使柔輪不斷變形，柔輪上的齒會順時針依次與剛輪內(nèi)圈的每一個齒嚙合。一般情況下，柔輪比剛輪少兩個齒，波發(fā)生器每順時針轉動一圈，就使得柔輪逆時針錯位兩個齒，隨著電機的不斷轉動，這種錯位效應連續(xù)起來，便表現(xiàn)為柔輪的逆時針轉動。假設剛輪總共有 200 個齒，柔輪共有 198個齒，電機帶動波發(fā)生器每轉動一圈，柔輪便會旋轉 2/200 圈，即 1/100 圈。因此，電機需要轉動 100 圈，柔輪才會轉動一圈，減速比為 100。柔輪的轉速比波發(fā)生器要小很多，這實現(xiàn)了降低電機轉速和增大輸出扭矩的效果。通過調(diào)節(jié)柔輪和剛輪的相對齒數(shù)，可獲得不同的減速比。假設剛輪總共有 200

22、 個齒，柔輪總共有 196 個齒，比剛輪少 4 個齒。電機帶動波發(fā)生器每順時針轉動一圈，柔輪便會逆時針錯位 4 個齒，即逆時針旋轉 4/200 圈，即 1/50 圈。因此，電機轉動 50 圈，柔輪才會轉動一圈，減速比為 50，這實現(xiàn)了不同的減速效果。圖 12：諧波減速器的“錯齒”原理綠的諧波減速機在 SCARA 機器人上的安裝與應用，下游應用：應用領域廣泛，市場空間廣闊諧波減速器應用領域目前以各種機器人為主，除此之外，還有數(shù)控機床，半導體、光伏、醫(yī)療等其他設備領域。以全球減速機龍頭哈默納科為例，其工業(yè)機器人下游占比超過 50%，其余應用領域相對比較分散，包括半導體制造設備、數(shù)控機床、電機制造商

23、等其他行業(yè)。圖 13：諧波減速器下游應用領域圖 14：哈默納科 2021 年機器人下游占比 50%以上綠的諧波招股說明書， 哈默納科投資者指南，工業(yè)+協(xié)作機器人下游減速器應用及市場空間機器人主要分為工業(yè)機器人、協(xié)作機器人、服務機器人和特種機器人四類。其中前兩類機器人主要運用于工業(yè)生產(chǎn)，第三類機器人一般不用于制造業(yè)，主要應用于服務業(yè)。協(xié)作機器人在工業(yè)生產(chǎn)中與工人協(xié)同，因而獨立于工業(yè)機器人大類。諧波減速器廣泛運用于工業(yè)機器人和協(xié)作機器人領域。圖 15：六軸多關節(jié)機器人按負載選用 RV 或諧波減速器圖 16：協(xié)作機器人 6-7 個關節(jié)全都使用諧波減速器綠的諧波招股說明書，ABB 官網(wǎng)，整理 優(yōu)傲機器

24、人官網(wǎng)，表 3：機器人簡介及諧波減速器使用情況分類名稱功能與特點單臺設備諧波減速器使用情況圖片展示六軸多關節(jié)機器人平面多關節(jié)機器人工業(yè)（SCARA）面向工業(yè)領域的多關節(jié)機械手，靠自身動力和控制能力實現(xiàn)各種功能?？梢允苋酥笓]，也可以按照預先編排的程序運行。典型應用場景包括焊接、刷漆、組裝、采集、產(chǎn)品檢測和測試。具有高效性、持久性、速度和準確性，但較為危險，一般被隔在單獨的區(qū)域工作。一種基于圓柱形坐標系的工業(yè)機器人，有 4 個自由度：3 個旋轉副和 1個移動副。有較好的垂直方向上的剛度，良好的順從型，定位精度和快速移動的特點，廣泛用于裝配和搬運等領域。根據(jù)負載不同，使用 1-6 臺諧波減速器一般單

25、臺設備使用 2-3 臺諧波減速器機器人 并聯(lián)機器人（DELTA）直角坐標機器人協(xié)作機器人協(xié)作機器人服務服務機器人機器人也被稱作拳頭機器人，一般有 3 個空間自由度和 1 個轉動自由度，可實現(xiàn)對目標物體的快速拾取、分揀、裝箱、搬運等工作。由一些直線滑臺模組、驅動電機、控制系統(tǒng)和末端操作器組成磨課應用于點膠、滴塑、噴涂、碼垛、分揀、包裝、焊接、金屬加工、搬運、上下料、裝配、印刷等功能機器人與人一起在生產(chǎn)線上協(xié)同作戰(zhàn)，充分發(fā)揮機器人的效率及人類的智能，降低人工的勞動強度。性價比高，安全，小型化，適用范圍廣，掃除了人機協(xié)作的障礙。與傳統(tǒng)制造業(yè)機器人不同，服務機器人以服務為核心，可從事清潔、陪護、導覽、

26、運輸、售貨、安保等工作，在休閑娛樂、商業(yè)服務、醫(yī)療、教育等領域應用廣泛。應用于專業(yè)領域，一般由經(jīng)過專門培訓的人員操作或使用的，輔助或代一般單臺設備使用 3 臺諧波減速器一般單臺設備使用 1 臺諧波減速器一般單臺設備使用 6-7 臺諧波減速器-特種機器人特種機器人替人執(zhí)行任務的機器人。常見功能有采掘、安裝、檢測、維護、維修、-巡檢、偵查、排爆、搜救、輸送、診斷、清潔等功能，運用于農(nóng)業(yè)、電力、建筑、物流、醫(yī)用護理、安防救援、軍用、核工業(yè)、礦業(yè)等領域。FANUC、英特格、尋跡智行官網(wǎng)，綠的諧波招股說明書，整理工業(yè)機器人市場潛力大。受疫情影響，工業(yè)機器人市場短期承壓，但長期來看，工業(yè)機器人隨著制造業(yè)升

27、級，市場潛力大。人口出生率低、老齡化、招工難、用工成本上升，機器換人具有迫切性；“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢規(guī)劃指出，到 2025 年，制造業(yè)機器人密度增長 100%；下游新能源等行業(yè)需需求；機器人技術進步，智能化和易用性提升。根據(jù) IFR、World of Industries、MIR 的數(shù)據(jù)可知，未來 3-4 年，全球工業(yè)、協(xié)作機器人的銷量增速 CAGR 分別為 6.0%和 23.6%，中國工業(yè)、協(xié)作機器人的銷量增速 CAGR 分別為 13.9%和 44.4%。根據(jù)各類機器人在全球和中國市場的增速預測情況，可大致測算出未來 4年機器人下游諧波減速器的市場空間。圖 17：預計 2021-20

28、24 年全球工業(yè)機器人銷量CAGR=6.0%圖 18：預計 2021-2025 年中國工業(yè)機器人銷量CAGR=13.9%IFR， MIR，圖 19：預計 2021-2025 年全球協(xié)作機器人市場規(guī)模CAGR=23.6%圖 20：預計 2021-2025 年中國協(xié)作機器人銷量CAGR=44.4%IFR， MIR，工業(yè)機器人+協(xié)作機器的諧波減速器市場空間分析，假設如下:各類機器人產(chǎn)量：引用前瞻產(chǎn)業(yè)研究院多關節(jié)機器人、坐標機器人、并聯(lián)機器人、 SCARA 機器人，協(xié)作機器人的歷史數(shù)據(jù)為測算基礎，參考 IFR、MIR 對全球和中國市場工業(yè)機器人、機器人銷量增速的預測，以及行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，測算未來

29、4 年各類機器人的產(chǎn)量。單臺機器人諧波減速器用量：根據(jù)上述分析，我們認為 2016 年多關節(jié)機器人平均每臺設備使用 3.5 臺諧波減速器，之后隨著諧波減速器的技術進步以及輕負載多關節(jié)機器人市場占比提升，平均每臺設備使用諧波減速器數(shù)量遞增至 4 臺；坐標機器人單臺設備使用 1 臺諧波減速器；并聯(lián)機器人單臺設備采用 3 臺諧波減速器；SCARA 機器人單臺設備使用 2.5臺諧波減速器；協(xié)作機器人單臺設備使用 6.5 臺諧波減速器。諧波減速器單價：假定單價呈現(xiàn)逐漸下跌的趨勢。以國內(nèi)諧波減速器龍頭綠的諧波為例，根據(jù)招股書，2017-2019 年諧波減速器的平均銷售單價分別為 1922.79 元、188

30、5.13 元、 1631.95 元，價格下降 CAGR 為 8%左右。2020-2021 年報僅披露“諧波減速器和金屬件”的銷售額，如果使用該值除以對應年份的銷量，得到單價分別為 1837.27 元和 1621.94 元。但考慮這部分銷售收入包含金屬件，我們假定諧波減速器的降價趨勢仍然向下延續(xù)，2020年-2021 年減速器單價分別為 1580 元和 1530 元。我們測算：全球機器人下游諧波減速器市場規(guī)模 2022 年達到 29 億元，2025 年接近 49億元，2022-2025 年市場空間 CAGR 為 19.1%左右。表 4：全球工業(yè)+協(xié)作機器人諧波減速器市場空間拆分項目2017201

31、82019202020212022E2023E2024E2025E多關節(jié)機器人產(chǎn)量（萬臺）25.027.123.724.126.534.543.152.663.1YOY-8.4%-12.5%1.7%10.0%30.0%25.0%22.0%20.0%多關節(jié)機器人單臺設備減速器用量3.73.83.9444444坐標機器人產(chǎn)量（萬臺）6.26.45.65.15.46.26.97.68.3YOY-3.2%-12.5%-8.9%5.0%15.0%12.0%10.0%9.0%坐標機器人單臺設備減速器用量111111111并聯(lián)機器人產(chǎn)量（萬臺）0.40.50.40.60.810.971.151.331.53

32、YOY-25.0%-20.0%50.0%35.0%20.0%18.0%16.0%15.0%并聯(lián)機器人單臺設備減速器用量333333333SCARA 機器人產(chǎn)量（萬臺）5.16.46.36.57.38.710.111.312.4YOY-25.5%-1.6%3.2%12.0%20.0%15.0%12.0%10.0%SCARA 機器人單臺設備減速器用量2.52.52.52.52.52.52.52.52.5協(xié)作機器人產(chǎn)量（萬臺）1.11.61.82.12.84.15.77.710.0YOY-45.5%12.5%15.2%35.2%45.0%40.0%35.0%30.0%協(xié)作機器人單臺設備減速器用量6.

33、56.56.56.56.56.56.56.56.5機器人諧波減速器總需求量（萬臺）119.8137.3126.7133.0150.3195.2244.8299.9361.0減速器平均單價（元）1922.81885.11632.01580.01530.01484.11439.61396.41354.5YOY-2.0%-13.4%-3.2%-3.2%-3.0%-3.0%-3.0%-3.0%機器人諧波減速器市場規(guī)模（億元）23.025.920.721.023.029.035.241.948.9資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，綠的諧波招股說明書、年報，測算我們測算：我國機器人下游諧波減速器市場規(guī)模 2022

34、 年達到 15.9 億元左右，2025 年超過 30 億元，2022-2025 年市場空間 CAGR 為 23.7%左右。表 5：中國工業(yè)+協(xié)作機器人諧波減速器市場空間拆分項目201720182019202020212022E2023E2024E2025E多關節(jié)機器人產(chǎn)量（萬臺）9.29.79.510.313.418.123.530.137.6YOY67.3%5.4%-2.1%8.4%30.0%35%30.0%28.0%25.0%多關節(jié)機器人單臺設備減速器用量3.73.83.9444444坐標機器人產(chǎn)量（萬臺）2.22.31.52.02.32.62.83.13.3YOY22.2%4.5%-34

35、.8%33.3%15.0%12.0%10.0%9.0%8.0%坐標機器人單臺設備減速器用量111111111并聯(lián)機器人產(chǎn)量（萬臺）0.20.30.40.50.580.660.750.840.92YOY100.0%50.0%33.3%25.0%15.0%15.0%13.0%12.0%10.0%并聯(lián)機器人單臺設備減速器用量333333333SCARA 機器人產(chǎn)量（萬臺）2.23.02.83.94.35.25.96.67.3YOY100%36.4%-6.7%39.3%10.0%20.0%15.0%12.0%10.0%SCARA 機器人單臺設備減速器用量2.52.52.52.52.52.52.52.5

36、2.5協(xié)作機器人產(chǎn)量（萬臺）0.400.600.871.11.72.64.05.57.2YOY-50.0%45.0%20.7%57.1%60.0%50.0%40.0%30.0%協(xié)作機器人單臺設備減速器用量6.56.56.56.56.56.56.56.56.5機器人諧波減速器總需求量（萬臺）44.951.552.461.379.0106.9139.6178.5221.6減速器平均單價（元）1922.81885.11632.01580.01530.01484.11439.61396.41354.5YOY-2.0%-13.4%-3.2%-3.2%-3.0%-3.0%-3.0%-3.0%機器人諧波減速

37、器市場規(guī)模（億元）8.69.78.69.712.115.920.124.930.0資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，立德智庫整理，綠的諧波招股說明書、年報，測算Tesla Bot 諧波減速器市場空間預計未來 Tesla Bot 諧波減速器市場空間為 48-160 億元。目前，Tesla Bot 尚處在概念階段，原型機的首發(fā)日預計在 9 月 30 日，未來放量的時間和臺數(shù)尚不明確，馬斯克采訪中提到技術成熟后年產(chǎn)量將在 20 萬臺以上。因此，我們假定在悲觀/中性/樂觀三種預期下，未來特斯拉 Bot 出貨量分別為 20 萬/50 萬/100 萬臺。3.2.1 分析中，我們預測未來諧波減速器有下降的趨勢，20

38、22-2025 年的單價分別為 1484元/1440 元/1396 元/1354 元。但考慮到 Tesla Bot 對諧波減速器需求量很大，單價還有一定的下降空間，因而我們假定，未來 Tesla Bot 在 20 萬臺/50 萬臺/100 萬臺的年產(chǎn)量下，單價分別為 1300 元/1200 元/1000 元。第 2 章分析指出，單臺 Tesla Bot 諧波減速器用量為 20 臺。結合上述假設，我們測算在悲觀、中性、樂觀三種情況下，未來特斯拉 Bot 諧波減速器市場空間分別為 52 億元、120億元和 200 億元。表 6：預計未來 Tesla Bot 諧波減速器市場空間為 52-200 億元

39、悲觀估計中性估計樂觀估計Tesla Bot 產(chǎn)量（萬臺）2050100單臺 Bot 諧波減速器用量202020諧波減速器平均單價（元）130012001000市場空間（億元）52120200資料來源：測算其他下游應用及市場空間除機器人外，諧波減速器還廣泛運用于數(shù)控機床、光伏設備、醫(yī)療器械、半導體設備、航空航天等其他領域。數(shù)控機床：數(shù)控機床動力來源于伺服電機，需要額外附加減速器來增加扭矩，提高負載端的慣量匹配。因為諧波減速器體積小，精度高，傳動效率高，高端數(shù)控機床生產(chǎn)和制造已經(jīng)逐步開始用諧波減速器替代原有電驅零部件。高精度數(shù)控回轉臺和加工中心的四或五軸需要使用 1-2 臺諧波減速器，雕刻機分度回

40、轉裝臵以及義齒加工機等也需要使用諧波減速器。圖 21：五軸加工中心及內(nèi)部結構示意圖，標紅處為諧波減速器安裝位臵嘉泰數(shù)控官網(wǎng)，整理諧波減速器還用于其他設備領域，例如工廠自動化、半導體設備、光伏設備、醫(yī)療器械等。例如醫(yī)療器械領域，諧波減速器主要用在放療設備、檢測設備、醫(yī)療機器人、康復機器人等設備上。光伏設備領域，諧波減速器一般用于光伏智能制造設備，以及光伏發(fā)電設備中太陽能跟蹤系統(tǒng)的自動化組件，可調(diào)節(jié)電池板與太陽的角度，保持太陽光垂直射電池板，提高光伏組件的發(fā)電效率。圖 22：諧波減速器運用于醫(yī)療設備圖 23：諧波減速器運用于光伏設備東茂工業(yè)官網(wǎng)， 先導智能官網(wǎng)，由于行業(yè)眾多，缺乏相關數(shù)據(jù)，我們以綠

41、的諧波和哈默納科為樣本企業(yè)，利用兩家公司機器人以外下游市場（機床、半導體設備、醫(yī)療設備等）所創(chuàng)造的諧波減速器營業(yè)收入和兩家公司全球市場占有率，使用逆推法，大致測算出 2021 年全球機器人以外諧波減速器下游市場空間為 12.1 億元左右。綠的諧波：2021 年除機器人外，其“機械設備及其零部件+數(shù)控機床零部件+醫(yī)療器械零部件+其他”營收共 8400 萬左右，根據(jù)2021-2025 年中國諧波減速器行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預測報告，綠的諧波在全球市場上的占有率大約為 7%。據(jù)此估算 2021 年全球除機器人以外諧波減速器市場空間為 12 億元。哈默納科：2022 財年（2021 年）除機器人外

42、，其余下游營收共約 198 億日元，根據(jù)2021-2025 年中國諧波減速器行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預測報告，哈默納科在全球市場的占有率 82%左右。據(jù)此估算 2021 年全球除機器人以外諧波減速器市場空間為 241.5億日元，折合人民幣 12.2 億元。競爭格局： HD 為全球諧波減速器龍頭，國產(chǎn)替代為長期趨勢全球諧波減速機市場較為集中，哈默納科一家獨大。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的2021-2025 中國諧波減速器行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預測報告，全球諧波減速器市場內(nèi)主要參與者有哈默納科、日本新寶、綠的諧波、中技克美等。其中哈默納科全球市場占有率大于 82%左右，綠的諧波占比 7%，其

43、他廠商占比約 11%。我國諧波減速器市場國產(chǎn)替代穩(wěn)步推進。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計，2020-2021 年，中國市場最大的兩個外資品牌哈默納科和日本新寶在中國市場的占有率由 46%降低至 42.9%。國內(nèi)做諧波減速器的企業(yè)總共有 30 多家，實力較強的有綠的諧波、來福諧波、福德機器人、大族傳動等企業(yè)，2020-2021 年，這四家企業(yè)在中國市場上的占有率之和由 35.9%提升至 41.1%，其中，綠的諧波作為國內(nèi)諧波減速器龍頭，加速追趕國際先進，尤其是在國產(chǎn)協(xié)作機器人領域，綠的諧波已成為廠家首選品牌。此外，中技克美為中國最早的諧波減速器公司，國茂股份于 2021 年 11 月成立全資子公司“國茂

44、精密傳動（常州）有限公司”，雙環(huán)傳動也于 2022 年開展諧波減速器的相關研發(fā)與生產(chǎn)工作。隨著國內(nèi)減速器企業(yè)逐漸發(fā)展，諧波減速器的國產(chǎn)替代進程將持續(xù)推進。圖 24：2021 年哈默納科全球諧波減速器市占率格局圖 25：中國諧波減速器行業(yè)國產(chǎn)替代逐漸推進新思界產(chǎn)業(yè)， 華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，表 7：生產(chǎn)諧波減速器的主要廠家概況公司成立時間發(fā)展概況產(chǎn)能或營收情況名稱哈默1970 年納科新寶日本2003 年綠的諧波2011 年克美中技1994 年來福2013 年諧波大族傳動2015 年1970 年在日本成立，1977 年開始生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品，1996 年其產(chǎn)品銷歐洲、中東、非洲、印度及南美，2004 年其

45、股票在東京證券交易所上市，2011 年在中國成立貿(mào)易公司。成立于 2003 年，2015 年進入中國市場。作為日本首家“無級變速機”，成立后努力鉆研技術，在“索引技術領域”確立了全球最高級別的技術，曾 3 次榮獲日本機械學會大獎。公司做各種類型的減速機，包括諧波減速機，但是其諧波減速機的市場占比非常小。2011 年在江蘇蘇州成立，創(chuàng)始人團隊實力強大，成立之初便投入諧波減速器的技術攻關。2013 年相繼推多個系列的諧波減速器產(chǎn)品，2014年公司主持編制 GB/T30819-2014機器人用諧波齒輪減速器國家標準。2020 年公司在上海交易所科創(chuàng)板上市。2019 年新一代Y 系列諧波減速器上市。國

46、家科技部批準的“國家諧波傳動技術研究推廣中心”和“諧波傳動國家重點工業(yè)性試驗基地”，是我國第一個專業(yè)從事諧波傳動減速器技術設計、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務的高新技術實業(yè)公司。通過與合作單位聯(lián)合攻關，研制成功具有全球領先水平的固體潤滑諧波傳動減速器，并成功地應用在我國“神舟號”“天宮”系列載人飛船及衛(wèi)星上。公司成立于 2013 年，2016 年進入諧波減速器市場，推出了齒形諧波減速器新品，提升壽命 30%以上，轉矩容量超過 30%。2019 年推出高扭矩 LSG、LHG，超短諧波 LSD、LHD，達到全球一流水平。大族集團 2010 年開始組建專業(yè)團隊，從零研發(fā)諧波傳動技術，團隊實力雄厚，從國外引入

47、全球一流加工檢測設備，研發(fā)和技術人員占比 60%以上。2012 年成功突破雙圓弧齒形非標設計難點，設計出第一臺諧波減速器，并于 2013 年進入試生產(chǎn)階段，2014 年進入多家機構進行試機。2015 年成立大族精密傳動科技有限公司，2017 年相繼推出 6 種系列近 200 款諧波減速器，2018 年超扁平輕量系列產(chǎn)品進入市場，2021年推出 HMHG-I（大中空）系列諧波減速器。2018 年其產(chǎn)能接近 180 萬臺。2022 財年公司實現(xiàn)營收 570.9 億日元，折合人民幣 147 億元，實現(xiàn)凈利潤 87.4 億日元，折合人民幣 22.5 億元。毛利率接近 40%，凈利率 12%左右。201

48、5 年 3 月，公司共有 2387 人，年營業(yè)額在 408億日元以上。2017 年中國市場月均出貨量近 3000臺。2015 年精密減速器產(chǎn)能達到 7 萬臺，2018 年出貨量達到 12 萬臺，其產(chǎn)品進入 ABB 供應體系。2021年營業(yè)總收入 4.43 億元，同比去年增長 104.8%，歸母凈利潤為 1.89 億元，同比去年 130.6%。2021 年營業(yè)總收入 2788.29 萬元，同比去年增長14.04%，歸母凈利潤為 200.65 萬元，同比去年52.54%，基本 EPS 為 0.05 元，平均 ROE為 3.14%2017 年諧波減速器實現(xiàn)出貨量 1 萬臺/年，2018年實現(xiàn)銷售 5

49、 萬臺/年，2019 年實現(xiàn)月產(chǎn) 2 萬套的生產(chǎn)能力，2020 年與廣州耐為機器人科技有限公司簽署“諧波減速器年采購 3 萬臺戰(zhàn)略合作協(xié)議”。暫無數(shù)據(jù)Wind，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，常鑫機電官網(wǎng)，整理行業(yè)壁壘：技術門檻高，品牌效應強，設備投資大技術壁壘：材料、設計、工藝、裝配研發(fā)投入大，積累周期長諧波傳動技術包括：總體結構、柔輪、剛輪、凸輪、柔性軸承、交叉滾子軸承、齒形、波發(fā)生器、加工制造和試驗方法等 10 個分支。從專利申請數(shù)量的角度來看，總體結構、波發(fā)生器、柔輪和加工制造是諧波減速器技術的研發(fā)重點。圖 26：諧波減速器專利申請構成，其中總體結構、波發(fā)生器、柔輪、加工制造為研究重點諧波減速器技術專

50、利分析研究，原譽桐，諧波傳動技術伴隨太空探索的需求而產(chǎn)生，借助機器人、工業(yè)自動化等下游行業(yè)的興起快速成長，發(fā)展過程離不開基礎材料和加工工藝的進步，總體分為三個階段。萌芽期（1955-1976）：諧波傳動技術起源于美國，伴隨著航天領域的需求而產(chǎn)生，但當時的基礎材料和加工工藝遠不成熟，應用領域少，市場空間不足，因而諧波減速器的技術研究成果及專利申請數(shù)量較少，且?guī)缀跞考性诿绹?，當時的日本對諧波傳動也有少量研究。成長期（1977-2009）：隨著數(shù)控機床、自動化、工業(yè)機器人等行業(yè)的快速發(fā)展，各國開 始布局諧波減速器的技術研發(fā)，以哈默納科為代表的日本企業(yè)和相關研究機構成為研究主力。得益于長期制造領域

51、的積累，當時的美國和德國在諧波傳動領域也進行了大量研究，這個階 段的專利數(shù)量呈現(xiàn)逐年遞增的態(tài)勢。高速發(fā)展期（2010-至今）：得益于數(shù)字化、信息化領域的技術進步，加上亞洲地區(qū)機器換人、工業(yè)自動化的發(fā)展大趨勢，諧波傳動技術的研究突飛猛進，專利申請數(shù)量爆發(fā)式增長。中國以綠的諧波、來福諧波、中技克美為代表的眾多企業(yè)及其他研究院所紛紛加大了對諧波減速器的研發(fā)投入，2015 年達到了申請高峰。圖 27：諧波減速器各國專利申請情況圖 28：諧波減速器各技術分支專利申請情況諧波減速器技術專利分析研究， 諧波減速器技術專利分析研究，整理諧波減速器的壽命是衡量其質(zhì)量好壞的最直接指標，直接決定了機器人的正常工作時

52、長。作為諧波減速器龍頭廠商哈默納科，其最新產(chǎn)品理論壽命超過 20000 小時，且能做到在10000 小時內(nèi)精度不會下降。在實際應用中，諧波減速器的損壞主要包括以下幾種情況：柔輪筒體的疲勞斷裂：一種源于柔輪齒圈與光滑筒體連接處的齒根區(qū)域，主要是由于其在波發(fā)生器的作用下產(chǎn)生的彎曲效應，另一種在筒體底部法蘭的過渡處，主要是由于外部載荷作用使柔輪產(chǎn)生的扭轉應力引起的。柔輪輸出端扭轉剛度不足：由于柔輪是柔性構件，剛性差，很容易導致減速器輸出軸扭轉剛度不足，從而影響控制精度，限制其在高精密機械傳動中的應用。齒面磨損：在外部負載較大時，齒面可能會形成磨損，研究表明嚙合參數(shù)選擇不當是其強烈磨損的主要原因，因而

53、對柔輪材料、嚙合齒形有較高要求。柔性軸承失效：通常發(fā)生破壞的地方在于橢圓凸輪的長軸處，內(nèi)外座圈溝道的疲勞點蝕，主要該位臵受變形力和嚙合力的雙重作用。圖 29：柔輪疲勞損傷斷裂示意圖諧波減速器柔輪力學特性分析，解恒鵬，國產(chǎn)諧波減速器的精度和工作壽命之所以很難做到全球龍頭哈默納科的水平，背后是諧波減速器行業(yè)很高的技術壁壘，主要表現(xiàn)在以下四個方面：材料方面：目前，國內(nèi)廠商雖然能供應相應的原材料，但由于材料的顆粒度、剛度和硬度等指標不足，相較于國外日本、德國等國家的高端材料有較大差距。日本哈默納科的專用材料涵蓋二十余種金屬粉末，具備特定的粒度和配比，未申請專利的情況下，就形成了產(chǎn)品高性能的護城河。尤其

54、是柔輪，受力環(huán)境復雜，基礎材料決定了其性能的好壞。柔輪屬于杯型薄壁直尺圓柱形齒輪，相較于普通齒輪，工作過程中受到的應力十分復雜，這些應力需要通過大量的建模和試驗去探索。圖 30：柔輪應力疲勞損傷和壽命三維仿真云圖諧波減速器柔輪抗疲勞特性與參數(shù)優(yōu)化研究，陳仕杰，柔輪在工作狀態(tài)下受力復雜，因此對材料的要求也十分苛刻，是目前諧波減速器最大的技術壁壘。目前，國內(nèi)外諧波減速器柔輪材料基本為 40Cr 合金鋼，包括 40CrMoNiA，40CrA， 30CrMoNiA，38Cr2Mo2VA，其中前兩種較為常用。同樣的原材料，但是由于國內(nèi)提純技術不達標，因而含有的雜質(zhì)比國外的雜質(zhì)多，使得減速器的壽命大幅度降

55、低，國產(chǎn)諧波減速器的柔輪材料幾乎都要依賴進口。齒形和結構設計方面：新進入廠商很難繞開專利，設計出性能接近或者更好的齒形和傳動結構。例如哈默納科，在產(chǎn)品齒形設計和傳動結構方面申請了專利，獲得了先發(fā)優(yōu)勢，其他廠商不得使用類似的齒型設計和傳動機理，只能自行研發(fā)齒形和傳動結構，否則涉及專利侵權。后進入的廠商避開專利限制，設計出同樣優(yōu)良性能的齒形難度很高。目前齒形設計優(yōu)化帶來的減速器性能提升已進入瓶頸期，同時國內(nèi)也涌現(xiàn)出一批齒輪設計獨具特色的供應商。綠的諧波、來福諧波等國內(nèi)減速器廠商的齒型設計各有特色，基本滿足諧波減速器的性能需求。但對于其他后來進入的，或即將進入的諧波減速器小廠商，齒形設計方面仍然存在

56、壁壘。哈默納科：在齒形設計方面起步很早，目前已研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的“S”齒形。相較于雙圓弧齒形，其共軛區(qū)齒隙更小，實現(xiàn)了在空載條件下的連續(xù)接觸，更有利于分配齒間載荷，降低空程，提升精度。相較于漸開線齒形，柔輪齒輪的抗疲勞強度能力提升 1 倍，扭轉剛度提高 70%-100%。圖 31：哈默納科 S 齒形大幅度降低齒隙，提升精度、抗疲勞和扭轉剛度哈默納科投資者指南，綠的諧波和來福諧波在齒型設計等領域均有自己的知識產(chǎn)權。綠的諧波率先打破了哈默納科的壟斷，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的 P 齒形，尺高較低、齒寬較大，能承受更大轉矩。諧波減速器研究現(xiàn)狀及問題研究中指出綠的諧波的 Y 系列諧波減速器，采用了

57、最新結構和齒形設計，柔輪和軸承材料及熱處理工藝均為特質(zhì)，使得減速器的扭轉剛度提升 1 倍，單向傳動精度提升兩倍；來福諧波在新產(chǎn)品上全面使用齒形，壽命提高超過 30%，轉矩容量提升 30%。圖 32：綠的諧波 P 齒形降低齒高，提升轉矩容量和壽命圖 33：來福諧波齒形全面提升壽命和轉矩容量綠的諧波公司年報， 諧波減速器研究現(xiàn)狀及問題研究，加工工藝方面：減速器對加工工藝的要求極高，誤差需要控制在 1 微米以內(nèi)。高精度的加工設備需要從日、德等國家進口，對于廠商而言，設備價格高，初期投入大，還可能面臨其他國家的出口管控。并且，由于市場幾乎被國外品牌壟斷，國內(nèi)減速器廠商能獲得的訂單量小，導致設備的采購量

58、小，這提高了采購單價。在設備成本上，領先廠商也與新進入的廠商拉開了差距。即便買回了最新加工設備，但是加工工藝仍未必能保證。頭部減速器廠商哈默納科，在諧波減速器領域已經(jīng)深耕了多年，在加工方面的經(jīng)驗非常豐富，例如如何控制機床的運行溫度、濕度、加工流程，這些在實際操作上都需要長期探索。裝配方面：高精度的裝配技術也是決定減速器性能的核心方面。諧波減速器的裝配過程，不是將零件進行簡單拼接組裝，而需要根據(jù)總裝的技術要求，不斷調(diào)整、校正、平衡、試驗，才能最終組裝出合格的產(chǎn)品。目前，減速器裝配仍以手工流水線作業(yè)為主，裝配效果依賴人的經(jīng)驗。龍頭廠商哈默納科擁有大批從業(yè) 10 年以上的擁有豐富經(jīng)驗的高級技工，能夠

59、將減速器的裝配環(huán)節(jié)做到極致。而新進入的諧波減速器廠商組裝環(huán)節(jié)經(jīng)驗不足，很難短時間內(nèi)擁有如此多經(jīng)驗豐富的技工，組裝出的諧波減速器質(zhì)量很難與國外廠商匹敵。技術壁壘總結：基礎材料、設計、加工工藝、裝配經(jīng)驗投入短期內(nèi)難以追趕和超越。并且，很多齒形和結構設計涉及很多專利，新進入廠商很難繞開。從專利壁壘的角度看，全球龍頭哈默納科的優(yōu)勢明顯。2020 年，哈默納科無論是專利申請累計總數(shù)，還是近 5 年的專利申請量，都遠遠領先其余諧波減速器廠商。這更進一步說明，諧波減速器是技術密集型行業(yè)，短期內(nèi)競爭格局很難發(fā)生較大變化，國產(chǎn)替代是一個長期的過程。圖 34：截止 2020 年全球諧波減速器累計專利申請排名圖 3

60、5：近 5 年專利申請數(shù)量排名諧波減速器技術專利分析研究， 諧波減速器技術專利分析研究，固定資產(chǎn)投資壁壘：設備投資大，回報周期長廠房、設備等固定資產(chǎn)占比高，產(chǎn)能擴建投入較大。對于諧波減速器新廠商，需要有較強的產(chǎn)品供應能力，而相關廠房擴建需要較高的初期資金投入。設備前期投入很大，之后如果銷量上不去，產(chǎn)品積壓，會因設備閑臵、固定資產(chǎn)折舊帶來更大的損失。諧波減速器下游行業(yè)基本都是大客戶，如果設備投入少，產(chǎn)能不足，可能會無法接到訂單。假設引入瑞士的一臺中高端諧波減速器生產(chǎn)設備，精度能達到 1 微米以上，但是要售價要上千萬元，如果增設一條中等以上精度的終端產(chǎn)線，投入至少要上千萬，并且進口設備的交期很長，