自特斯拉馬斯克稱要在9月份發布人形機器人原型后,機器人概念再掀熱潮。7月8日,機器人概念股再度走高,其中巨輪智能已經14天10板。實際上,機器人早已被用于多個場景,尤其是工業。而由于工業機器人核心零部件減速器的成本占比和技術門檻頗高,相關公司備受關注。
機器人的減速器是降低成本的首要因素
隨著人力成本上升和人口老齡化不斷加劇,中國機器人產業迎來黃金發展期。整個機器人產業鏈主要分為上游核心零部件、中游設備制造商和下游行業應用商三個層面。
然而,國內還沒有能夠提供規模化且性能可靠的精密減速器生產企業。全球市場75%的市場被日本兩家企業占據,旋片式真空泵RV減速器約占60%,諧波減速器約占15%。
雖然中國機器人產業經過30年的發展,形成了較為完善的產業基礎,但與發達國家相比,仍存在較大差距,產業基礎依然薄弱,關鍵零部件嚴重依賴進口。
三大核心零部件(減速器、控制器和伺服系統)的成本占工業機器人總體成本的60%,其中減速器成本占比最高,達30%,其次是伺服系統(20%)和控制器(10%)。
實際上,任何行業發展到一定階段,都需要考慮降本,而工業機器人領域成本最高的減速器,則成了攻克的關鍵。
精密減速器成為制約降低國產工業機器人成本的第一因素。相對于減速器,伺服電機和驅動器市場未形成主要廠商壟斷現象,而且幾大國際廠商在中國也建立了分工廠,供應充足,產品價格相對合理。
從全球精密減速器市場來看,日系品牌哈默納科(Harmnic Drive System Inc.)和納博特斯克(Nabtesco)壟斷了近75%的市場份額。
在機器人用諧波減速器領域,哈默納科全球市場占有率超過80%,在RV減速器領域,目前大部分市場份額仍然被納博特斯克占據,RV減速器國產替代空間較大。
減速器國產替代加速
國內的一些公司在伺服電機和驅動器領域也有所建樹,產品質量正在追趕國際廣商,占據了一定的市場份額。
巨輪智能此前表示,公司Rv減速器已進入產業化階段。豐光精密諧波減速機已處于小批量試制及工藝改進階段。綠的諧波表示,新開發的機電一體化產品目前已進入中試階段,等待批量生產。
據業內人士介紹,諧波減速器與Rv減速器國產化率均處于加速提升階段,相關企業紛紛入局、擴產爭搶市場份額。
市面上加速器包括RV減速器和諧波減速器兩款主流減速器,前者主要應用于20KG以上的機器人關節,后者則在20KG以內的機器人關節。“比如輕負載機器人采用諧波減速器。”
業內人士表示,諧波減速器技術壁壘高,國產替代正在加速進行。國內工業機器人用諧波減速器國產化率約30%,2025年國產化率有望提升至40%。
中大力德表示,公司生產的減速器與國外產品在性能上差距不大,國產替代有加速的趨勢,目前下游需求旺盛,并增加了很多新的應用場景,公司近幾年一直在擴產,并計劃將來進一步擴產。
借鑒日本工業機器人崛起之路,核心零部件的自主可控是中國工業機器人崛起的前提。
目前來看,諧波減速器已實現技術突破,可實現進口替代,但RV減速器由于傳動精度、扭轉剛度、穩定性等性能問題,仍然依賴進口。
國內企業紛紛入局、擴產
為進一步夯實國內龍頭地位,綠的諧波諧波減速器繼續擴產,2021年公司實現產量26.74 萬臺、同比增長138.34%。預計公司2022年年底將完成50萬臺擴產目標。國產工業機器人將進一步保持高速增長,利好公司訂單。
此外,公司近幾年通過 Y、E 等新系列產品開發、機電一體化產品的設計等,不斷推動諧波減速器在更多行業的應用,打開未來成長空間。
減速器第一梯隊企業除綠的諧波外,主要包括南通振康、雙環傳動、中大力德和秦川機床等企業,2020年國產RV減速器市場占有率在30%左右。
其中,秦川機床目前具備年產6-9萬套的產能,2021年的RV減速器產銷量超過3萬臺,約占到國產RV品牌市場份額的20%-25%。其是國內唯一提供全系列產品(5Kg-800Kg)的廠商。
雙環傳動方面,目前已形成工業機器人用全系列RV減速器產品,預計2022年擴產后將達到80萬臺/年的產能。
中大力德方面,減速器產品包含行星減速器、RV減速器和諧波減速器,其中RV減速器2018年開始批量供貨,諧波減速器2020年開始批量供貨。