share_log

中泰证券:人形机器人催生精密减速器材料/结构变革 有望成为其发展重要引擎

中泰證券:人形機器人催生精密減速器材料/結構變革 有望成爲其發展重要引擎

智通財經 ·  03/16 20:03

該機構測算,若全球人形機器人產量達100萬臺,則有望給精密行星/RV/諧波減速器分別帶來20.1/95.6/53.6億元的增量空間。

智通財經APP獲悉,中泰證券發佈研究報告稱,人形機器人旋轉關節由電機+減速器等硬件組成。乘機器人發展之東風,各頭部減速器廠商積極尋求成本更低、性能更優異的核心材料以獲取成本優勢,強化自身技術優勢,搶佔市場份額。該機構測算,若全球人形機器人產量達100萬臺,則有望給精密行星/RV/諧波減速器分別帶來20.1/95.6/53.6億元的增量空間。

受益標的:

【恒工精密(301261.SZ)】連鑄球墨鑄鐵國內龍頭,減速器隱形冠軍,成長性突出、防禦性兼具(“買入”評級);

【中大力德(002896.SZ)】精密減速器頭部企業,一體化戰略構築核心優勢(“增持”評級);

【斯菱股份(301550.SZ)】汽車後市場穩紮穩打,新業務拓展可期(“買入”評級);

【蘇軸股份】滾針軸承國產化龍頭,多領域同步拓展夯實行業地位(“買入”評級) ;

建議關注:【雙環傳動(002472.SZ)】、【綠的諧波(688017.SH)】、【豐光精密】、【川機器人】。

中泰證券主要觀點如下:

減速器行業概況:減速器是傳動系統核心零部件,隨着應用場景的不斷擴展,減速器市場規模不斷擴大。

1)減速器是由多個齒輪組成的常用傳動零部件,其通過不同大小的齒輪的齧合傳遞動力,從而降低驅動設備的轉速並提供更高的扭矩輸出和承載能力。其作用包括減小轉速、增大扭矩、減少運動機構慣量、鎖止機構等。

2)減速器按用途可分爲通用減速器、專用減速器與精密減速器。通用減速器滿足基本動力傳動需求,專用減速器爲特定場景設計,如風力發電齒輪箱等。精密減速器具高傳動精度、小回差、大扭轉剛度的特點,常用於機器人和高端機牀等高精度要求領域。

3)隨着減速器應用場景不斷擴展至人形機器人、新能源等新興產業,減速器市場規模不斷擴大。

精密減速器分析與比較:按結構分爲行星、RV、諧波三大類,其各具優勢,廣泛應用於機器人關節等部位。

1)精密行星減速器:

①結構:採用單級傳動結構,主要由中心輪、行星輪、內齒圈三部分構成。

②優點:傳動效率高、承載能力強、成本低。

③缺點:單級行星減速器減速比小,通常只適用於對精度要求相對不高的運動機構。

④應用場景:精密行星減速器常用於數控機牀、自動化設備、機器人下肢驅動等場景。

2)RV減速器:

①結構:採用兩級傳動結構,包括行星齒輪結構和擺線針輪傳動結構。

②優點:傳動比範圍大、傳動效率高、平穩性好和剛性強,適用於重負載場景。

③缺點:RV減速器存在體積較大和成本高的劣勢:由於需要傳遞較大的扭矩,其齒輪齒數多,附屬部件多,導致體積較大。

④應用場景:RV減速器常用於自動化生產線、太陽能和風能設備、機器人基座和大臂等重負載場景。

3)諧波減速器:

①結構:諧波減速器由波發生器、柔輪和剛輪組成,利用柔輪的彈性變形實現剛輪輪齒與柔輪輪齒之間的少齒差內齧合。

②優點:傳動精度高、減速比大、體積小、重量輕等優勢。

③缺點:柔輪易發生疲勞破壞,承載能力有限,成本相對較高。

④應用場景:諧波減速器常用於醫療設備、航空航天設備、機器人小臂、腕部和手部等輕負載高精度場景。

競爭格局:海外品牌壟斷特徵顯著,國產替代加速。

1)全球市場:行星減速器德系品牌較強,2022年前三大德系品牌合計市佔率達36%;RV、諧波減速器日系品牌壟斷,2020年RV/諧波減速器市場中納博特斯克、哈默納科市佔率分別爲61%/82%。

2)國內市場:國產化率穩步提升,三大類精密減速器國產替代進度不一。

①行星減速器:行業格局相對分散,頭部廠家以中大力德/紐氏達特等爲代表;

②RV減速器:海外品牌市場份額較高,頭部國產品牌初具規模,2022年雙環傳動/中大力德市佔率分別爲15%/4%;

③諧波減速器:近年來國產品牌市場份額明顯提升,一超多強特徵顯著,2022年綠的諧波/來福/同川市佔率分別爲26%/8%/6%。

精密減速器在人形機器人的應用:選型方案各異,影響關節性能。

1)人形機器人旋轉關節由電機+減速器等硬件組成。減速器搭配電機起到降速增矩的作用,在大扭矩電機情況下,可以搭載低減速比減速器(行星等),此方案具備經濟性優勢;小扭矩電機情況下,搭載高減速比減速器(諧波等),此方案具備小體積優勢。

2)應用:①Optimus 主體部分使用3款共14個旋轉關節,對應採用14個諧波減速器;②出於經濟性考慮,國內主機廠(優必選、傅利葉、智元等)則普遍同時採用含諧波或行星減速器的方案。

人形機器人催生精密減速器材料/結構變革,有望成爲其發展的重要引擎。

1)賽道變革往往打破“工藝剛性”,國產品牌有望破局。

①材料變革:乘機器人發展之東風,各頭部減速器廠商積極尋求成本更低、性能更優異的核心材料以獲取成本優勢,強化自身技術優勢,搶佔市場份額。連鑄球墨鑄鐵成本低、輕量化契合減速器廠商核心訴求。據該機構測算,預計2030年連鑄球墨鑄鐵在全球機器人減速器市場總規模達109.35億元,其中連鑄球墨鑄鐵在人形機器人減速器市場規模有望達50.72億元,在工業機器人減速器市場規模有望達58.62億元。

②結構改型:RV減速器耐重載、抗衝擊性更強,適用於較大載荷的作業場景。人形機器人腰部、髖部等位置受力較大,未來有望使用類RV減速器匹配相應場景。

2)精密減速器市場空間預計將顯著擴大。2022年全球精密減速器市場規模約爲197億元。中泰證券測算,若全球人形機器人產量達100萬臺,則有望給精密行星/RV/諧波減速器分別帶來20.1/95.6/53.6億元的增量空間。

風險提示:人工智能&大模型技術發展不及預期、下游落地場景拓展不及預期、人形機器人商業化進程不及預期、行業規模測算偏差風險、研報使用的信息存在更新不及時風險等。

譯文內容由第三人軟體翻譯。


以上內容僅用作資訊或教育之目的,不構成與富途相關的任何投資建議。富途竭力但無法保證上述全部內容的真實性、準確性和原創性。
    搶先評論