在物理运动领域,减速器是连接动力源和执行机构之间的中间装置,主要工作原理为通过机械传动装置实现对原动机的减速增扭,即通过齿数少的输入轴上齿轮啮合输出轴上的大齿轮,将原动机高速运转的动力降低转速、增大输出扭矩。因此,减速器大范围的应用于低转速大扭矩的传动设备,也是影响机器人性能的核心因素。
减速器种类非常之多、型号各异,以实现各行业不同动力传输需求。减速器可根据多种方式来进行分类。按照控制精度,减速器可分为一般传动减速器和精密减速器。一般传动减速器控制精度低,可满足通用机械设备基本的动力传动需求;精密减速器精度高、常规使用的寿命长、回程间隙小、可靠性高,适用于精密控制需求高的工业机器人、协作机器人、工业自动化等高端制造领域。
精密减速器最重要的包含RV 减速器和谐波减速器,是机器人等高端装备制造业的核心零部件,其平均成本约占整台工业机器人成本的35%。RV 减速器和谐波减速器大范围的应用于精密控制需求高的工业机器人、协作机器人、工业自动化等高端制造等领域,技术壁垒高。其中,谐波减速器大多数都用在轻量化、低负载的作业环境;RV 减速器大多数都用在中大负载、高扭矩、高刚度的作业环境,其技术方面的要求更高、生产的基本工艺和装配难度更大、国产化率更低,目前在全世界内要是日本的纳博特斯克占据领先地位。
RV 及谐波减速器是工业机器人等高端装备制造业的核心零部件,工业机器人作为全球产业竞争焦点和我国产业升级动力,其加快速度进行发展为RV 减速器产业高质量发展提供广阔市场空间和重要驱动力量。RV 减速器作为工业机器人的核心零部件,一方面,一直增长的工业机器人需求为其提供持续发展动力,另一方面,工业机器人的工作寿命一般为8-10 年,期间减速器作为传动、承重部件,磨损不可避免,其常规使用的寿命通常在两年左右,存量市场的更换亦是需求方向之一。因此,当前保有的工业机器人维修保养需要大量的减速器替换,亦构成RV 减速器的市场空间。
在地域分布上,美国、日本和欧洲等国家重视推动机器人产业的发展,并已实现了精密减速器、伺服器、控制器等核心零部件完全自主化生产。其中,欧洲、日本借助其具有国际竞争力的汽车、电子产业的领先经验,不断促进创新和在专业方面技术上的积累,成为全世界范围内机器人产业的领先者。中国、韩国等国家亦在加紧布局机器人产业的发展。
近年来,亚太地区已成为全世界工业机器人最重要的市场。根据IFR 数据,2023 年亚太地区工业机器人安装量约38.2 万台,占全球总量高达70.61%,远超欧洲(9.2 万台,17.01%)与美洲(5.5 万台,10.17%),同时亚太地区工业机器人安装量的增长也最为强劲。具体来看,2023 年亚太地区工业机器人安装量前三甲分别为中国(27.63 万台),日本(4.61 万台)及韩国(3.14 万台),其中中国占全球的51%,几乎是第二名日本的六倍。
近年来,受益于下游需求释放和应用领域拓展,以及产业政策支持、政产学研用协同联动,中国工业机器人研发以突破关键核心技术为首要目标,国内厂商不断攻克减速器等核心零部件的技术难题,技术实力和核心竞争力持续提升,产品性能与国外领先水平的差距不断缩小。
在我国工业机器人市场中,国产自主品牌快速崛起,进口替代进程提速。随着关键技术攻关突破、国产机器人关键性能提升、供应链体系的优化完善,近年来国产工业机器人厂商把握市场机会实现快速增长。
国内减速器上市企业主要有绿的谐波(688017)、中大力德(002896)和中技克美(871601),主营RV减速器的双环传动(002472)控股子公司环动科技正在科创板上市进行中。
环动科技基本的产品是RV 减速器,其市场占有率近年快速提升。2020 年,纳博特斯克在国内机器人RV 减速器市场占有率为54.80%,具有非常大的优势,住友重机的市场占有率为6.60%,公司的市场占有率仅为5.25%;2021 至2024 年各年度,环动科技的市场占有率分别为10.11%、13.65%、18.89%、24.98%,逐年上升且仅次于纳博特斯克,同期纳博特斯克的市场占有率分别为51.77%、50.87%、40.17%、33.79%,住友重机的市场占有率分别为5.06%、4.70%、3.91%、3.58%。公司在逐步对纳博特斯克实现进口替代的同时,进一步稳固了自身国内机器人RV 减速器有突出贡献的公司的地位。
环动科技主要客户包括埃斯顿(002747.SZ)、埃夫特(688165.SH)、卡诺普、爱仕达(002403.SZ)旗下钱江机器人、新时达(002527.SZ)、新松机器人(300024.SZ)、凯尔达(688255.SH)、广州数控、华中数控(300161.SZ)等一批国内知名品牌制造商和上市公司,并实现对国际机器人公司的供货。其中埃斯顿、埃夫特位列2023年中国市场工业机器人内资企业出货前三位,且埃斯顿连续五年位列中国市场国产品牌出货量第一,2021 年进入中国工业机器人市场出货量排名前十,2022年和2023 年分别上升至第六位和第二位,已超越部分国际知名品牌,与位列第一的发那科市场占有率差距不断收窄。
中大力德是从事物理运动与控制应用领域关键零部件的研发、制造、销售、服务于一体的国家高新技术企业。公司深耕自动化传动与驱动装置的研发和制造,为各类机械设备提供安全、高效、精密的动力传动与控制应用解决方案。公司一直从事减速电机、减速器等核心零部件的生产和销售,并不断结合市场需求,借鉴国内外先进经验,加大研发投入,相继推出微型无刷直流减速电机、精密行星减速器、滚筒电机、RV 减速器、谐波减速器、伺服驱动、永磁直流减速电机等产品。公司在各个细致划分领域深入研究的同时,通过整合各平台优势,构建全产品系列,并不断进行产品结构升级,顺应行业一体化、集成创 新的发展的新趋势,围绕工业自动化和工业机器人,形成了减速器+电机+驱动一体化的产品架构,推出精密行星减速器+伺服电机+驱动一体机、RV 减速器+伺服电机+驱动一体机、谐波减速器+ 伺服电机+驱动一体机等模组化产品,实现产品结构升级。
2024年度,中大力德营业收入约9.76亿元,净利润7255万元,近期日均成交额约10亿元。
绿的谐波是一家专门干精密传动装置研发、设计、生产和销售的高新技术企业,产品有谐波减速器、行星滚柱丝杠及精密零部件、机电一体化产品、智能自动化装备等。公司产品大范围的应用于智能机器人、数字控制机床、医疗器械、半导体生产设备、新能源装备等高端制造领域。经过多年持续研发投入,公司在国内率先实现了谐波减速器的工业化生产和规模化应用,打破了国际大品牌在国内机器人谐波减速器领域的垄断。
2024年度,绿的谐波营业收入约3.87亿元,净利润5616万元,近期日均成交额约4亿元。
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