自特斯拉馬斯克稱要在9月份發(fā)布人形機(jī)器人原型后,機(jī)器人概念再掀熱潮。7月8日,機(jī)器人概念股再度走高,其中巨輪智能已經(jīng)14天10板。實(shí)際上,機(jī)器人早已被用于多個(gè)場(chǎng)景,尤其是工業(yè)。而由于工業(yè)機(jī)器人核心零部件減速器的成本占比和技術(shù)門檻頗高,相關(guān)公司備受關(guān)注。
機(jī)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(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來(lái)黃金發(fā)展期。整個(gè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈主要分為上游核心零部件、中游設(shè)備制造商和下游行業(yè)應(yīng)用商三個(gè)層面。
然而,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有能夠提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器生產(chǎn)企業(yè)。全球市場(chǎng)75%的市場(chǎng)被日本兩家企業(yè)占據(jù),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(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展,形成了較為完善的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍存在較大差距,產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)依然薄弱,關(guān)鍵零部件嚴(yán)重依賴進(jìn)口。
三大核心零部件(減速器、控制器和伺服系統(tǒng))的成本占工業(yè)機(jī)器人總體成本的60%,其中減速器成本占比最高,達(dá)30%,其次是伺服系統(tǒng)(20%)和控制器(10%)。
實(shí)際上,任何行業(yè)發(fā)展到一定階段,都需要考慮降本,而工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域成本最高的減速器,則成了攻克的關(guān)鍵。
精密減速器成為制約降低國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人成本的第一因素。相對(duì)于減速器,伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)未形成主要廠商壟斷現(xiàn)象,而且?guī)状髧?guó)際廠商在中國(guó)也建立了分工廠,供應(yīng)充足,產(chǎn)品價(jià)格相對(duì)合理。
從全球精密減速器市場(chǎng)來(lái)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(chǎng)份額。
在機(jī)器人用諧波減速器領(lǐng)域,哈默納科全球市場(chǎng)占有率超過(guò)80%,在RV減速器領(lǐng)域,目前大部分市場(chǎng)份額仍然被納博特斯克占據(jù),RV減速器國(guó)產(chǎn)替代空間較大。
減速器國(guó)產(chǎn)替代加速
國(guó)內(nèi)的一些公司在伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器領(lǐng)域也有所建樹(shù),產(chǎn)品質(zhì)量正在追趕國(guó)際廣商,占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。
巨輪智能此前表示,公司Rv減速器已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。豐光精密諧波減速機(jī)已處于小批量試制及工藝改進(jìn)階段。綠的諧波表示,新開(kāi)發(fā)的機(jī)電一體化產(chǎn)品目前已進(jìn)入中試階段,等待批量生產(chǎn)。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,諧波減速器與Rv減速器國(guó)產(chǎn)化率均處于加速提升階段,相關(guān)企業(yè)紛紛入局、擴(kuò)產(chǎn)爭(zhēng)搶市場(chǎng)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(yīng)用于20KG以上的機(jī)器人關(guān)節(jié),后者則在20KG以內(nèi)的機(jī)器人關(guān)節(jié)?!氨热巛p負(fù)載機(jī)器人采用諧波減速器?!?/p>
業(yè)內(nèi)人士表示,諧波減速器技術(shù)壁壘高,國(guó)產(chǎn)替代正在加速進(jìn)行。國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人用諧波減速器國(guó)產(chǎn)化率約30%,2025年國(guó)產(chǎn)化率有望提升至40%。
中大力德表示,公司生產(chǎn)的減速器與國(guó)外產(chǎn)品在性能上差距不大,國(guó)產(chǎn)替代有加速的趨勢(shì),目前下游需求旺盛,并增加了很多新的應(yīng)用場(chǎng)景,公司近幾年一直在擴(kuò)產(chǎn),并計(jì)劃將來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)產(chǎn)。
借鑒日本工業(yè)機(jī)器人崛起之路,核心零部件的自主可控是中國(guó)工業(yè)機(jī)器人崛起的前提。
目前來(lái)看,諧波減速器已實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,可實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,但RV減速器由于傳動(dòng)精度、扭轉(zhuǎn)剛度、穩(wěn)定性等性能問(wèn)題,仍然依賴進(jìn)口。
國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛入局、擴(kuò)產(chǎn)
為進(jìn)一步夯實(shí)國(guó)內(nèi)龍頭地位,綠的諧波諧波減速器繼續(xù)擴(kuò)產(chǎn),2021年公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量26.74 萬(wàn)臺(tái)、同比增長(zhǎng)138.34%。預(yù)計(jì)公司2022年年底將完成50萬(wàn)臺(tái)擴(kuò)產(chǎn)目標(biāo)。國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人將進(jìn)一步保持高速增長(zhǎng),利好公司訂單。
此外,公司近幾年通過(guò) Y、E 等新系列產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)等,不斷推動(dòng)諧波減速器在更多行業(yè)的應(yīng)用,打開(kāi)未來(lái)成長(zhǎng)空間。
減速器第一梯隊(duì)企業(yè)除綠的諧波外,主要包括南通振康、雙環(huán)傳動(dòng)、中大力德和秦川機(jī)床等企業(yè),2020年國(guó)產(chǎn)RV減速器市場(chǎng)占有率在30%左右。
其中,秦川機(jī)床目前具備年產(chǎn)6-9萬(wàn)套的產(chǎn)能,2021年的RV減速器產(chǎn)銷量超過(guò)3萬(wàn)臺(tái),約占到國(guó)產(chǎn)RV品牌市場(chǎng)份額的20%-25%。其是國(guó)內(nèi)唯一提供全系列產(chǎn)品(5Kg-800Kg)的廠商。
雙環(huán)傳動(dòng)方面,目前已形成工業(yè)機(jī)器人用全系列RV減速器產(chǎn)品,預(yù)計(jì)2022年擴(kuò)產(chǎn)后將達(dá)到80萬(wàn)臺(tái)/年的產(chǎn)能。
中大力德方面,減速器產(chǎn)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(kāi)始批量供貨,諧波減速器2020年開(kāi)始批量供貨。