我國減速器行業(yè)應(yīng)用廣泛且市場空間廣闊 人形機(jī)器人或成下一個需求拉動點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人是目前減速器最重要應(yīng)用。根據(jù)綠的諧波、哈默納科的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)可知，其至少有 50%及以上的產(chǎn)品需求下游集中在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域。工業(yè)機(jī)器人尺寸相較于工業(yè)設(shè)備而言較小，因此機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及負(fù)載部位均需要精密減速器。

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在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，減速器被認(rèn)為是附加值最高的部件。有數(shù)據(jù)顯示，2022年在工業(yè)機(jī)器人上游各環(huán)節(jié)中，減速器、伺服系統(tǒng)、控制器、本體成本占比分別為：35%、25%、10%、15%。

數(shù)據(jù)來源：公開數(shù)據(jù)，觀研天下整理

自“十三五”以來，通過持續(xù)創(chuàng)新、深化應(yīng)用，我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)良好發(fā)展勢頭，產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速增長。截止2024 年10 月，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量突破46萬套大關(guān)，實(shí)際產(chǎn)量46.5萬套，同比增加13.3%。近年工業(yè)機(jī)器人在衛(wèi)浴、陶瓷、五金、家具等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用更加廣泛，而在新能源汽車、鋰電池、光伏等新型行業(yè)應(yīng)用則加速涌現(xiàn)，使得其需求不斷增長。2019-2023 年，我國工業(yè)機(jī)器人銷量從15.31 萬臺提升至 31.60 萬臺，年均復(fù)合增長率達(dá) 19.86%。銷售規(guī)模自 2019 年的 55 億美元增長至 2021 年 75 億美元，年均復(fù)合增長率為 16.77%。

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但值得的注意是，近年國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)度過快速成長期，逐步具有周期性。目前我國工業(yè)機(jī)器人增速整體趨于平穩(wěn)，在經(jīng)歷2021-2022 年較大上行周期后，增量對減速器需求的拉動有限。當(dāng)前 2024 年前10 個月工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量同比增速為13.3%?？梢姰?dāng)前處于小型上行期，后續(xù)增長峰值或低于前波峰。后續(xù)存量替換對減速器需求拉動或?qū)⒚黠@。

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綜合來看，工業(yè)機(jī)器人的替換需求在2015 年達(dá)到 8.9 萬臺，2022 年為 11.85 萬臺，存量替換需求占總需求的比重從 37.96%降至 10.78%的歷史較低水平。主要系 2021-2022 年工業(yè)機(jī)器人出貨量受下游新興產(chǎn)業(yè)拉動快速增長，增量需求增長明顯，存量替換未明顯增長。后續(xù)兩年，前期新增的機(jī)器人剛好到了減速器更換周期節(jié)點(diǎn)，工業(yè)機(jī)器人減速器的存量替換或可能成為新的助力。

三、人形機(jī)器人或成為減速器下一個需求拉動點(diǎn)

除了工業(yè)機(jī)器人，在人形機(jī)器人領(lǐng)域，減速器也是成本占比最高的部件。有資料顯示，人形機(jī)器人硬件與零部件合計(jì)約占總成本的60%，本體和系統(tǒng)集成分別約占總成本的15%、15%。硬件與零部件中細(xì)分來看，減速器為人形機(jī)器人總成本最大構(gòu)成(20%)、其次是伺服系統(tǒng)(15%)、控制器(10%)等。目前減速器（主要是精密減速器）作為人形重要的零部件之一，主要起到以下作用：

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對于人型機(jī)器人而言，不同傳動方案需要的減速器的種類和數(shù)量都有不同。例如特斯拉 Optimus Gen2 ：其采用 14 個旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器并采用諧波減速器。Optimus上配有3種共14 個旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器，可以產(chǎn)生20Nm，110Nm和180Nm的扭矩。分別位于肩部6個、肘部2個、腰部2個和髖部4個旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器。

傅利葉智能-Fourier GR1: 選擇自研一體化執(zhí)行器（減速器選用行星減速器），單個靈巧手帶有 6 個自由度，腿部和手臂分別有超過 5 個自由度，整體大約需要 32 個行星減速器；

宇數(shù)科技-G1：選擇自研一體化執(zhí)行器（減速器選用行星減速器），手部、腰部均選用行星減速器，整體大約需要 37 個行星減速器。

當(dāng)前部分人形機(jī)器人相關(guān)傳動關(guān)節(jié)自由度列示

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當(dāng)前人形機(jī)器人浪潮持續(xù)爆發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新和版本迭代不斷加速，正逐步邁入商業(yè)化階段，未來人形機(jī)器人有望成為新增量，進(jìn)一步打開減速器市場空間。預(yù)計(jì)到 2030 年， 減速器在人形機(jī)器人中的價值量占比將達(dá)到 13%。根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2023—2030年我國人形機(jī)器人市場若按年均復(fù)合增長率 30%測算，到 2030 年，我國人形機(jī)器人市場規(guī)模有望達(dá)約 8700 億元?？梢娙诵螜C(jī)器人產(chǎn)業(yè)化加速落地有望為減速器打開充足的市場空間。

當(dāng)下已有多家減速器企業(yè)紛紛投入到人形機(jī)器人減速器的相關(guān)研發(fā)。例如體化關(guān)節(jié)是人形機(jī)器人行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，是人形機(jī)器人平衡輕量化和高性能的關(guān)鍵因素之一。目前同川精密、德美精密傳動、巨蟹智能、瑞迪智驅(qū)、來福、智同科技、紐格爾智能、羅斯特傳動、三凱機(jī)電等減速器企業(yè)已具備了一體化關(guān)節(jié)的技術(shù)實(shí)力。

同川精密針對協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等領(lǐng)域，推出系列機(jī)器人傳動關(guān)節(jié)模塊，進(jìn)一步減少機(jī)器人關(guān)節(jié)模塊的體積和重量，實(shí)現(xiàn)高度集成化。

紐格爾智能目前大力開展機(jī)電一體化產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)，已推出多種型號規(guī)格的關(guān)節(jié)執(zhí)行器產(chǎn)品，集成了力矩電機(jī)、驅(qū)動器、編碼器和高精度行星減速器，采用 FOC 矢量驅(qū)動控制算法，主要應(yīng)用在四足機(jī)器人、輪足機(jī)器人以及人形機(jī)器人等各種新型仿生自主運(yùn)動機(jī)器人領(lǐng)域。

羅斯特傳動的電機(jī)與減速機(jī)采用了一體化設(shè)計(jì)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)和減速機(jī)一體式結(jié)構(gòu)，減小了裝配空間，同時降低生產(chǎn)成本。

三凱機(jī)電已經(jīng)組建機(jī)器人服務(wù)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)適用于人形機(jī)器人的行星減速器、諧波減速器，已成功研發(fā)驅(qū)動、電機(jī)、減速機(jī)?體化集成裝置，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。

四、工業(yè)自動化趨勢也給減速機(jī)行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)會

減速機(jī)是工業(yè)動力傳動里非常重要、不可或缺的基礎(chǔ)部件，在有傳動需求的機(jī)械里到處都在用。以自動化立體倉庫為例：自動化立體庫主要是由巷道式堆垛起重機(jī)、輸送機(jī)系統(tǒng)、自動分揀系統(tǒng)這些部分組成的。這些機(jī)械工作的時候都得用到減速機(jī)。因此工業(yè)自動化這個趨勢給減速機(jī)行業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)會。

工業(yè)自動化在工廠實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)、智能和安全生產(chǎn)方面扮演著重要的角色，可以說是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的重要前提和保證。近年我國工業(yè)自動化市場在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的大背景下呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國工業(yè)自動化市場規(guī)模達(dá)3115億元，較2022年同比增長約11%。預(yù)計(jì)2024年我國工業(yè)自動化市場規(guī)模將增至3531億元。這也表明我國傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、工廠自動化和企業(yè)信息化的需求將持續(xù)增加，市場潛力巨大。

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五、新能源汽車蓬勃發(fā)展給減速器帶來發(fā)展機(jī)會

減速器在新能源汽車也有著重要的作用。在新能源汽車領(lǐng)域，減速器能降低轉(zhuǎn)速比如電動汽車驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速高車輪需要低速減速器能把電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)降到適合車輪的低速讓兩者速度匹配好。還能增加扭矩通過增加齒輪副數(shù)量和齒數(shù)大大提高輸出扭矩這樣汽車在上坡、加速時動力更足。而且能保護(hù)驅(qū)動電機(jī)吸收和分散沖擊載荷減少電機(jī)磨損延長使用時間。

近年在政策支持、市場需求增多、技術(shù)推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)等因素推動下，我國新能源汽車技術(shù)水平不斷進(jìn)步、產(chǎn)品性能明顯提升，產(chǎn)銷規(guī)模連續(xù)九年位居世界首位。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達(dá)958.7萬輛和949.5萬輛，同比分別增長35.8%和37.9%，市場占有率達(dá)31.6%。2024年1-10月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成977.9萬輛和975萬輛，同比分別增長33%和33.9%，市場占有率也已高達(dá)39.6％，可見其在汽車市場中的主導(dǎo)地位日益鞏固。這在一定程度上也給減速器帶來發(fā)展機(jī)會。

數(shù)據(jù)來源：中國汽車工業(yè)協(xié)會，觀研天下整理

六、目前國內(nèi)市場規(guī)模已破千億，產(chǎn)量不斷增長

近年來我國減速器市場整體呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢，到目前行業(yè)規(guī)模已破千億。數(shù)據(jù)顯示，2023年我國減速器行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到1387億元左右，同比增長約4.99%。預(yù)計(jì)2024年我國減速器市場規(guī)模將增長至1447億元。

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隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對減速機(jī)的需求不斷擴(kuò)大，我國減速機(jī)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能不斷增加，產(chǎn)量不斷增長。數(shù)據(jù)顯示，2022年我國減速機(jī)產(chǎn)量約為1380萬臺，同比增長14.71%。2023年我國減速機(jī)產(chǎn)量約為1470萬臺。預(yù)計(jì)2024年我國減速機(jī)產(chǎn)量將進(jìn)一步增長至1566萬臺。

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