减速机——绿的谐波 VS 昊志机电

减速器，是工业机器人上游三大核心零部件之一，在工业机器人整机中成本占比约13%-30%（国产和外资品牌存在差异，国产品牌机器人减速器占成本的比例超过30%，日系等外资品牌机器人减速器占成本的比例约为12%-13%）。 此外，伺服电机、控制器也是工业机器人的两大核心零部件，占成本的比重均在20%左右。 绿的谐波，2021年中报，实现营业收入1.84亿元，同比增长108.16%，实现归母净利润0.83亿元，同比增长144.98%。其2020年全年实现营业收入2.17亿元，同比增长16.47%；归母净利润0.82亿元，同比增长40.31%。 昊志机电，2021年中报，实现营业收入6.19亿元，同比增长34.87%，实现归母净利润1.04亿元，同比增长59.62%。其2020年全年实现营业收入8.74亿元，同比增长148.75%，归母净利润0.75亿元，同比提升148.13%。 根据机构对行业增长景气度的预期来看 绿的谐波——2021-2023年，wind机构一致预测收入规模为3.91亿元、5.87亿元、8.3亿元，预期同比增速约为80.73%、50.03%、41.39%。 昊志机电（仅有天风给出了预期）——2021-2023年，天风预测收入规模为11.59亿元、14.69亿元、18.44亿元，预期同比增速约为32.65%、26.68%、25.5%。 一、原理 工业机器人产业链上游——核心零部件，三大核心零部件包括减速器、伺服电机和控制器，其中减速器技术壁垒较高，全球龙头为两家日本企业，纳博特斯克（RV减速器）和哈默纳科（谐波减速器），二者合计市占率超过70%。其他参与者还包括日本新宝、住友电工等。当前，我国具备工业机器人减速器规模化量产能力的参与者包括绿的谐波（谐波减速器）、南通振康（未上市，RV减速器）、中大力德（RV减速器）、中技克美（航天专用谐波减速器）等。此外，昊志机电、秦川机床、双环传动、上海机电均在进行研发布局，但尚未规模化量产（进入下游机器人厂商供应链）。 工业机器人的运动，依靠伺服电机驱动，但伺服电机运行特点是转速快、扭矩小，这与机器人关节所需要的转速慢、扭矩大相矛盾。另外，伺服电机在低频运转下容易发热和出现低频振动，无法保证机器人高精度工作。为了保证工业机器人高精度正常运行，则需要减速器的参与。 减速器是多个齿轮组成的传动零部件，利用齿轮的啮合改变电机转速，改变扭矩及承载能力、实现精密控制。它可以精确地将伺服电机转速降低到工业机器人各个部位需要的速度，提高定位精度、输出更大的扭矩。 工业机器人采用的精密减速器，主要分为谐波减速器和RV减速器两类，两者技术原理和适用场景均有所不同，且不能相互替代RV减速器——技术上通过多级减速传递运动，一般由行星齿轮减速器的前级和摆线针轮减速器的后级组成，零部件较多。RV减速器具有高刚性和扭矩承载能力（负载能力），同时体积较大。适合机器人大臂、基座等重负载部位。当前，RV减速器的价格区间在5000-8000元。谐波减速器——技术上通过柔轮的弹性变形传递运动，主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成。 与RV减速器相比，谐波减速器使用材料的体积、重量有大幅度下降。因此，其具备体积小、运动精度高的特点，适合机器人小臂、腕部、手部等需要精细化操作的部位（在输出力矩相同时，谐波减速器的体积可减少2/3，重量可减轻1/2）。当前，谐波减速器价格区间在1000-5000元。从两者的应用场景上来看RV减速器主要应用于需要配备重负载机器人的汽车加工、金属加工、运输、港口码头等行业；而谐波减速器，主要应用于需要轻负载（30kg以下）机器人，且具备精细化操作能力的3C电子、半导体，食品、注塑、磨具、医疗等行业。从终端应用领域来看，汽车制造、电气电子是工业机器人下游主要领域，2019年占比分别为28.2%和23.6%。因此，仅从当前机器人应用领域来看，RV减速器和谐波减速器的应用市场规模相近，但考虑到RV减速器的单价较高，所以当下RV减速器整体市场规模领先于谐波减速器（暂无具体占比数据）。但需要注意，其他领域（难以细化）需求占比自2018年起显著提升，2018、2019年分别达到28.1%和28.4%。根据行业调研情况来看，其他领域的需求更注重自动化到智能化提升，从替代简单重复劳动、向协作提升人力劳动效率转变，应用领域 偏向轻负载，而对机器人精度和协作性要求将持续提升，进而提升谐波减速器的整体需求。 二、收入结构 绿的谐波——2020年年报收入2.17亿元，94%来自减速器及金属部件（2.04亿元），3.76%来自机电一体化产品（0.08亿元），2.16%来自其他业务（0.05亿元）。减速器及金属部件业务是其收入增长的主要驱动力，其减速器产品为谐波减速器，下游需求主要来自工业机器人领域。从发展历史来看，绿的谐波2003年开始投入谐波减速器研发，2009-2012年实现技术突破和试生产，2015年实现较大规模量产并打入主流机器人品牌供应链。其国内客户包括埃夫特、埃斯顿、新时达、新松机器人、华数机器人等，而且已与ABB、那智不二越等海外机器人品牌建立合作关系（提供精密零部件）。 昊志机电——2020年年报收入8.74亿元，41.22%来自主轴整机（3.6亿元），29.57%来自运动控制产品（2.59亿元），19.3%来自转台（1.69亿元），9.83%来自零配件及维修。从收入增长驱动来看，主轴整机是昊志机电收入增长的主要驱动力。其主轴整机主要用于PCB（PCB钻孔机）、以及消费电子相关产品（玻璃防护屏、金属外观件、结构件等）的加工设备（数控雕铣机）。从产业链拆分来说，昊志机电其实应该放在数控机床配件行业里，主轴技术是保证该类加工设备的动态性能、加工精度、加工效率和可靠性的关键技术之一。考虑到其正在研发减速器，且市场关注度也较高，我们也加入本篇做个大致对比。