谐波减速器产业链研究报告

5月 11, 2022 产品中心

谐波减速器是一种单级的齿轮减速器,它的特点是,用于传动的两个齿轮中,有 一个是柔轮,该柔轮可以在波形发生器的控制下,发生规律变形。与 RV 减速器 相比,谐波减速器结极简单,承载能力强,常用于输出转矩较小的机器人腕关节 等部位。由于哈默纳科的专利早已到期,国产谐波减器机跟国外相比差距不算大。 国产谐波减速机与国外减速机在技术等方面已经几乎没多大差距,甚至在某些方 面超过国外谐波减速机性能。目前国产谐波减速器市场占比较低还是和既有市场 格局有关,而本身也并无太大的优势,所以要打破格局还需要更高的性价比或依 靠国产工业机器人的占比提升。 相较于 RV 减速器,国产谐波减速机明显在销 量以及产品性能等方面有着较为明显的优势,同时也在不断的与日本哈默纳科等 国际品牌相比拼。但目前国产减速机除极个别企业稍有盈利之外,绝大部分企业 基本处于亏损状态,且尴尬的出货量始终难以突破。在谐波减速器方面,出货量 排名前十的企业中,共有 8 家中资企业,其中苏州绿的表现最好,出货量仅次于 日本巨头哈默纳科。根据各公司的公开资料,从细分类别上看,在谐波减速器中 来福谐波减速器的市场价格较哈默纳科低 50%以上,绿的谐波减速器市场价格 较哈默纳科、新宝等日本企业低 40%-50%。根据来福谐波减速器市场价约为 2000 元,大致推测出日资企业谐波减速器国内市场价格在 4000 元以上。可以 推测,中外谐波减速器价差在 2000 元以上。 谐波减速器是由谐波发生器、刚 轮、柔轮三个部件组成的精密减速器,具有体积小、重量轻、输出转矩大等特点。 谐波传动减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波,通过与钢轮的 相互作用,实现运动和动力传递的传动装置。主要由波发生器、柔性齿轮和刚性 齿轮三个基本构件组成。谐波传动减速器具备传动速比大、承载能力强、传动精 度高、传动效率高、运动平稳、体积小、重量轻等优点,主要用途为机械传动减 速或变速,在航空、航天、能源、航海、造船、仿生机械、常用军械、机床、仪 表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农 业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用。 目前,我国谐波传动减速器 生产企业数量非常少,行业市场还未完全打开。受现有企业产能的限制,目前国 内的谐波传动减速器产量跟不上需求量的增长,2014 年的谐波传动减速器产量 仅仅只有 36 万套,并且在 2010 年-2014 年的五年里谐波减速器产量的年均增长 率也只有 10%左右。据调查表明,2014 年很多企业的产量都在 4000 套以上, 行业中的大型生产企业的产量更是超过了 1 万套。目前国内谐波传动减速器市场 容量正在迅速扩张,竞争环境仍相对宽松。综上,我国谐波传动减速器行业的生 命周期处于成长期阶段。 谐波传动的出现是随着 20 世纪五十年代空间科学、宇 宙尖端技术的发展而产生的一项具有重大突破的新型传动技术,是机械传动技术 的重大创新。是在 1953 年由美国学者 C.Walton.Musser 发明的,1959 年获得 美国专利,1960 年在纽约展出实物,并开始成功地应用在许多领域。1961 年介 绍到我国。目前世界上拥有该项技术的只有美国、德国、日本、俄罗斯以及中国 等少数国家。谐波传动的原理与建立在刚体力学基础上的传统的齿轮传动不同, 它是建立在薄壳弹性变形理论基础上的一种新型传动,它的出现被认为是机械传

动中的重大革命,推动了许多工业产品的革新和革命。 上游行业主要是钢材、 铝材等行业。下游行业企业主要为谐波传动减速器贸易企业、科研单位、工业机 器人制造企业,以及广告喷绘、数控设备、电子工业、仪器仪表、石油化工、印 刷包装等。 二、产业链图谱

标题:中大力德(002896.SZ):rv 减速器值得期待,一体机战略打开成长空间

摘要:精密减速器是工业机器人的关键零部件,占成本比重 30%以上,其中谐 波减速器和 RV 减速器是主流产品。根据深度报告测算,预计 2020 年国内机器 人减速器需求量约 115 万台,市场规模约 42 亿元。从竞争格局来看,全球精密 减速器长期被日系企业垄断,国产品牌如中大力德、双环传动、江苏绿的、南通 振康等已开始量产并小范围销售。目前公司 RV 减速器已跻身国产品牌第一梯 队。

标题:申万宏源智能制造小组机器人系列报告之三:全球龙头把持本体与零部件 高端应用,中资企业实现全产业链突破

摘要:根据我们的草根调研,国产谐波减速器价格优势明显,绿的谐波产品较日 本 HD 低 40%-50%,来福谐波产品较 HD 低 50%以上,同时,受益于 HD 长达 10 个月的排产周期带来的需求外溢,绿的、来福已经实现较大规模的供货,绿 的谐波 2017 年销售谐波减速器超过 11 万台,来福谐波 2017 年减速器出货量达 4 万台。

标题:申万宏源智能制造小组机器人系列报告之三:全球龙头把持本体与零部件 高端应用,中资企业实现全产业链突破

摘要:表 5:国产谐波减速器行业领军企业销售概况绿的谐波 2017 年出货量突 破 11 万台,预计 2018 年达 20 万台;2017 年收入超 2 亿元,预计 2018 年翻一 番

摘要:一般工业领域应用渗透支撑国产机器人本体销量持续增长预期,相应减速 机需求巨大。据国家统计局数据,2018 年一季度,国内机器人本体销量为 3.30 万 台,同比增长 29.60%,4 月份单月增速回升至 35.40%。随着 3C 生产用机器 人技 术愈加成熟及通用行业渗透率的逐步提升,国产机器人本体销量有望持续增长。 预计,近两年国内工业机器 人销量维持 30%左右增速,按照机器人本体国产化率 35%测算,2018 年、2019 年国产机器人本体销量预估为 5.97、7.75 万台。其对 应的 RV 减速器及谐波减速器需求分别约为 19.09/24.81 万台、8.05 万台/10.47 万台。

摘要:工业机器人的概念及其产业链市场空间和发展趋势竞争格局核心零件伺服 电机减速器控制器全球工业机器 人减速器的市场高度集中,其中日本纳博特斯 克在 RV 减速器领域处垄断地位,日本哈默纳科则在谐波减速器 领域处垄断地 位,两家合计占全球市场的 75%左右。由于其极高的技术壁垒,工业机器人本 体制造环节对减速 器环节议价能力很弱。

标题:机械制造业行业周报:页岩气开发拉动压裂设备需求‚Q2 半导体设备高景 气度延续

摘要:工业机器人在通用领域需求崛起使得谐波减速器、行星减速器等精密度和 技术要求相对较低的减速器领先 RV 减速器放量,根据日媒报道,2000 年之后 日本谐波减速器垄断商哈默纳科在中国的市场份额开始受到国内减 速器企业的 有力挑战,从面向中国工业机器人厂商的小型减速器市场份额来看,哈默纳科为 四成,国产绿地 谐波掌握两成。

标题:申万宏源智能制造小组机器人系列报告之三:全球龙头把持本体与零部件 高端应用,中资企业实现全产业链突破

摘要:减速器是工业机器人最重要的基础部件之一,每个关节都要用到不同减速 机产品,目前全球减速器市场被日本 HD 与纳博双寡头垄断,其他厂商均处于相 对落后的竞争地位。根据我们的草根调研,制造难度与投入门槛相对较低的谐波 减速器国产化进程较快,绿的谐波是国产谐波减速器龙头,来福谐波依托价格优 势产品迅速放量,2017 年绿的谐波/来福谐波出货量分别达到 11 万台/4 万台, 两家企业不断自主创新、积极扩张产能,产品出货量有望继续增加。

标题:工业机器人专题系列之二:产业链顶端的核心零部件

摘要:哈默纳科是谐波减速器领域的绝对龙头,纳博特斯克是 RV 减速器领域的 龙头,两者一起占据了整个精密减 速器领域 75%以上的市占率。在负重 10 公 斤以下的非承重部位,哈默纳科占据了大部分的市场份额,虽然埃 斯顿独家开 发的双曲面齿轮也能应用在非承重关节上,但仍然撼动不了哈默纳科的地位;而 纳博特斯克则占 据了所有承重用减速器的绝对主导地位,在每个细分市场的市 占率都超过 60%。

标题:申万宏源智能制造小组机器人深度系列报告之一:3C 自动化和装配应用 引领增长,零部件,本体国产化进程加速

摘要:日本住友、纳博特斯克、哈默纳科三家日企占据了全球市场份额的 85%, 处于绝对垄断地位,其中纳博特斯克生产 RV 减速器,约占 60%的份额,哈默 纳科生产谐波减速器,约占 15%的份额。发那科、安川、ABB、库卡等国际机 器人巨头均大批采购纳博特斯克、哈默纳科的精密减速器。

摘要:哈默纳科是谐波减速器领域的绝对龙头,纳博特斯克是 RV 减速器领域的 龙头,两者一起占据了整个精密减速器领域 75%以上的市占率。在负重 10 公斤 以下的非承重部位,哈默纳科占据了接近 100%的市场;而纳博特斯克则占据了 所有承重用减速器的绝对主导地位,在每个细分市场的市占率都超过 60%。

标题:制造业的 TMT 之工业机器人行业深度:产业升级东风到‚技术破壁中国造

摘要:图 33:核心零部件进口率居高不下进口率 100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%RV 减速器谐波减速器 控制 器伺服电机数据来源:机器人网、国泰君安证券研究 4.2.2. 国内领先企业在中 低端领域取得放 量突破电子制造领域小负载机器人实现放量。

标题:长城国瑞证券工业机器人专题报告:中国工业机器人市场前景广阔,稳做 全球增长引擎

摘要:纳博特斯克(NABTESCO)产品的全球市场占有率达 60%,特别在中/ 重负荷机器人上,其 RV 减速器市场占有率高达 90%,哈默纳科 (HARMONICDRIVE)的谐波减速器约占 15%。其他的生产企业中,也有住友 重机械株式会社(SumitomoDrive)等日本公司及 SPINEA 等欧洲公司也各占有 约 5%的市场份额。

摘要:总体而言,RV 减速器相比谐波传动具有很强的疲劳强度、刚度和寿命, 而且回差精度稳定。相比之下,谐波 传动的运动精度会随着时间增长而显著降 低。因此,RV 减速器在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的 发展趋势。

标题:机械设备行业深度报告:核心零部件国产化加速工业机器人应用‚看好行 业发展前景

摘要:随着国内企业持续扩大研发投入及技术升级,目前已有一部分国产企业取 得技术突破,核心零部件市场上国 内企业占有率逐渐上升,减速器生产商中南 通振康、绿的谐波两家企业已实现大批量生产,绿的谐波在国内 谐波减速器市 场渗透率超过 80%;伺服系统生产商以埃斯顿发展最为突出,技术水平与国际 一流水准接近;控 制器方面国内外企业技术差距较小,新松机器人、固高科技 均已实现量产。

摘要:谐波减速器在国内于六七十年代才开始研制,已有不少厂家专门生产,并形 成系列化。谐波传动减速器多应用于机器人的关节处,是生产机器人必不可少的 北京中技克美谐波传动股份有限公司公开转让说明书部件之一。目前来看,全球 高精度机器人减速器超过 70%的市场份额由日本厂家控制(主要是提供 RV 减 速机的 Nabtesco 公司和提供谐波减速机的。

摘要:《中国制造 2025》将重点实施制造业创新中心建设、智能制造、工业强 基、绿色发展、高端装备创新五大工程;明确提出到 2025 年,70%的核心基础零 部件、关键基础材料实现自主保障。目前小型和微型减速电机已基本实现了国产 化,国内企业占据主导地位;但在伺服系统、数控机床、工业机器人领域应用的精 密减速器主要从国外进口,其中 RV 减速器、谐波减速器国产化率不超过 5%,精 密行星减速器国产化率不超过 40%,进口替代空间大;公司研发的精密摆线针轮 减速器成功中标国家强基工程项目,凭借良好的研发能力以及扶持政策,公司产品 有望实现进口替代。