伺服系统、减速器和控制器是工业
机器人的三大核心零部件。
减速器是连接伺服电机和执行机构的中间装置,通过齿轮啮合将伺服电机的动力传递到执行机构上,起到匹配转速和传递转矩的作用。
在工业
机器人领域,减速器是最基础的核心部件,有
谐波减速器和RV减速器两种类型。
其中RV减速器传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高,并具有更高的刚性和扭矩承载能力,一般放置在机器人机座、大臂、肩部等重负载的位置。
谐波减速器具有单极传动比大、体积小、质量小、运动精度高并能在密闭空间和介质辐射的工况下正常工作的优点,使其在机器人小臂、腕部、手部等部位具有较大优势。
其中
1)谐波减速器:预计肩部、肘部、腿部、腕部、腰部、颈部等几个主要关节的谐波减速器用量为9-14个。
国盛证券假设谐波均价为1500元,单台用量为10个,则单台机器人谐波减速器价值量约为1.5万元,100万台人形机器人销量对应谐波需求量约为1000万个,对应市场规模150亿元。
2)RV减速器:人形机器人腰部、髋部空间较大,且对承载能力要求较高,预计配备RV减速器2-4个。
假设均价为3000元,单台用量为2个,则单台机器人RV减速器价值量约为6000元,100万台人形机器人销量对应RV减速器需求量约为200万个,对应市场规模60亿元。
国盛证券表示,整体看人形机器人未来放量将带动RV+谐波减速器需求持续增长。
国产减速器厂商有望获得更大市场份额产业格局方面,据国盛证券研报,工业机器人时代减速器市场由海外厂商主导,目前国产替代趋势正逐步显现。
谐波减速器方面,技术较RV偏低,因此从技术上看对国产厂商而言更加易于突破,目前国产谐波减速器厂商已经开始进行国产替代,其中
绿的谐波国内市占率已超过20%。
RV减速器方面,由于构型复杂,长期以来全球市场格局高度集中,纳博特斯克占据全球70%以上市场份额。近年来,伴随国产RV减速器的发展,纳博特斯克在中国的市场份额已低于全球水平,并呈下降趋势,根据高工机器人数据,2021年
双环传动的国内市场份额仅次于纳博特斯克
国盛证券认为,人形机器人带来减速器广阔需求,人形机器人时代,国产减速器厂商有望获得更大的市场份额,主要逻辑包括:
1)产能端:国内厂商扩产节奏快,有望更快满足减速器持续扩张需求。
全球谐波减速器龙头(哈默纳科)和RV减速器龙头(纳博特斯克)均为日本企业,考虑到日本的人工成本较高,国内厂商在扩产成本上备具一定优势。
2)成本端:人形机器人对硬件成本更为敏感,国内厂商具备性价比优势。
特斯拉人形机器人的售价预计在17万人民币左右,若硬件供应商为国内,则可大幅降低机器人硬件成本
东吴证券指出,核心零部件重要性十分突出,一方面高性能的零部件是实现机器人感知与运动的基础;
另一方面核心零部件成本占比较高,人形机器人迎产业化机遇,可以关注核心零部件环节,比如除减速器外的伺服驱动、控制器等。