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机器人专题报告系列一:谐波减速器专题:机器人核心零部件国产替
发布时间: 2022-09-21 20:53:51 来源:火狐体育客户端 作者:火狐体育官网首页

  研究背景:2022年6月21日,马斯克宣布将于今年9月30日推出TeslaBot“Optimus(擎天柱)”原型机,马斯克也公开宣称:2022年,“擎天柱”的产品开发优先于特斯拉一些即将推出的车型,第一版机器人有望在2023年投入生产。我们认为该产品的发布可能引爆人形机器人产业链,一旦该产品成为现象级的新品,将带来整个产业链的投资机会。而能否成为现象级新品,我们认为核心还是看技术降本。从我们测算的特斯拉人形机器人成本构成来看:肢体活动关节执行器/运动控制+处理器/肢体骨骼/手部关节执行器/其他的成本占比分别为48.7%/33.9%/10.5%/3.4%/3.5%,而在肢体活动关节执行器中,无框力矩电机/谐波减速器/RV减速器/编码器的成本占比分别为14.8%/19.3%/12.0%/2.6%,减速器占比共计31.3%,是TeslaBot成本占比较高的部分。本文主要聚焦谐波减速器环节,分析未来的竞争格局和投资机会。从长期维度看,我们认为投资机器人的底层逻辑为:国内人口红利衰退,用工成本上行的大环境下,机器换人加速演进。这是未来十年投资机器人产业链最重要、最核心的时代背景。

  谐波减速器为机器人核心零部件,成本占比高。根据OFWeek的数据,工业机器人三大核心零部件:减速器/伺服系统/控制系统的价值量占比分别为35%/25%/10%,其中减速器位于首位。机器人减速器一般指RV减速器或谐波减速器,其中后者相较于前者,结构简单、体积小、重量轻,价格低廉,被广泛用于机器人末端关节。我们测算,到2025年,全球工业用机器人谐波减速器市场规模接近50亿元,CAGR为19.1%;中国工业用机器人谐波减速器市场规模将超过30亿元,CAGR为23.7%。此外,我们使用逆推法测算2021年除机器人以外,其他下游市场(机床、半导体设备、医疗设备、光伏设备等)谐波减速器市场规模为12.1亿元左右。

  预计未来TeslaBot一旦量产,有望打开谐波减速器市场空间。TeslaBot有40个自由度,我们保守估计单台设备使用20台谐波减速器。TeslaBot放量的具体信息尚不明确,在悲观/中性/乐观三种预期下,假设未来3年内,TeslaBot出货量分别为20万台/50万台/100万台;根据绿的谐波招股书披露,2017-2019年谐波减速器平均售价分别为1922.79元/1885.13元/1631.95元,我们预测未来仍有降价空间,假定降价趋势维持,2022-2025年,谐波减速器平均单价分别为1300元/1200元/1000元。据此我们测算未来谐波减速器市场空间在52-200亿元之间,年均新增市场空间17-67亿元之间。

  市场格局集中,全球龙头领先,国产头部企业实现突破,替代进程加速。哈默纳科是全球龙头,成立于1970年,虽经历多次大环境冲击,但始终深耕谐波领域,不断开拓下游市场。目前,哈默纳科技术和专利领先,产品寿命高、故障率低、品类丰富,覆盖全球市场。国内谐波减速器厂商有30多家,排在头部的有绿的谐波、来福谐波、双环传动、大族传动等,近年来国内厂商逐渐进入下游客户供应链,市占率逐年提升。根据华经产业研究院的数据,2021年,哈默纳科/绿的谐波/日本新宝/来福谐波/福德机器人/大族传动在国内谐波减速器市场的占有率分别为35.5%/24.7%/7.4%/7.7%/4.2%/4.5%。这6家厂商中,相较于2020年,哈默纳科和日本新宝的市占率从46%降低至42.9%,而其余4家国内厂商市占率从35.9%提升至41.1%,国产替代逐步推进。

  技术成熟、成本下降、产能提升、售后服务,为机器人产业链全面实现国产替代的核心要素。①技术成熟:国内减速器厂商在基础材料、加工工艺等方面研发起步较晚,产品质量与哈默纳科有一定差距,但差距在逐渐缩小。②降本:以工业机器人为例,减速器价值占比达35%,是降本的核心要素,国内减速器更便宜,价格上具有较大优势。③产能提升:2020年以来,受新冠疫情影响,机器换人节奏加快,谐波减速器需求大幅提升,哈默纳科产能不足,交期延长至6个月左右,日企扩产速度普遍较慢;国内厂商受益政策支持,能快速扩建产能,保证交期,填补中低端客户的需求缺口。④售后服务:哈默纳科的售后服务响应较慢,国内厂商售后响应速度较快。预计未来谐波减速器国产替代进程将提速。

  投资建议:谐波减速器行业壁垒很高,目前哈默纳科占据全球80%左右的市场,国内35%左右的市场,国产替代有较大空间。建议关注:绿的谐波(国内谐波减速器龙头,深耕数10年,管理团队背景强大,近年来产品可靠性大幅度提升)、双环传动(齿轮传动头部企业,2013年开始布局RV减速器领域,目前产品质量全国领先,营收增速较高),中大力德(国内机械传动与控制零部件头部企业,致力打造核心零部件集成化供应商,产品覆盖各类减速器、减速电机和智能执行单元),中技克美(国内第一个从事谐波传动技术的高新技术实业公司,产品广泛应用于航空航天、机器人等对空间要求较高的领域),国茂股份(国内通用减速机龙头,2021年成立子公司国茂精密传动(常州)有限公司,收购安徽聚隆与减速器有关的部分业务和业务资产,布局RV、谐波减速器领域)。

  风险提示:制造业投资低迷、机器人推广不及预期、市场竞争加剧、产品迭代不及预期、测算具有主观性。