自特斯拉馬斯克稱要在9月份發(fā)布人形機器人原型后，機器人概念再掀熱潮。目前有多家公司減速器已進入批量生產(chǎn)階段。

　　7月8日，機器人概念股再度走高，其中巨輪智能已經(jīng)14天10板。實際上，機器人早已被用于多個場景，尤其是工業(yè)。而由于工業(yè)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。

　　機器人核心部件是減速器。工業(yè)機器人的上游核心零部件主要是減速器、伺服系統(tǒng)和控制器和機器視覺，這是機器人的核心技術。三大核心零部件的成本占工業(yè)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(tǒng)(20%)和控制器(10%)當然，很多核心技術和部件在外國人手里，但國內(nèi)也有受益股，減速器是首益最大的部分。

　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，諧波減速器與Rv減速器國產(chǎn)化率均處于加速提升階段，相關企業(yè)紛紛入局、擴產(chǎn)爭搶市場份額。

　　1、為什么大家相信特斯拉畫的餅?

　　和去年馬斯克被噴用PPT畫餅相比，今年特斯拉的發(fā)布會上，多了人形機器人造價、上市時節(jié)等落地信息。

　　結(jié)合特斯拉關于人形機器人的畫像和構(gòu)想，可作出以下分析：

　　先看特斯拉人行機器人的“面子”——最像人的機器人。

　　根據(jù)，此前公布的參數(shù)，特斯拉的 Optimus 擎天柱身高1.72m、體重 56kg，最快行走速度 8km/h，最多可提 45 磅的物品。同時，擎天柱還具備靈巧的“四肢”和聰明的“眼睛”，甚至，身體皮膚也由輕量材料覆蓋，比人的皮膚還要光滑。

　　其次，看看擎天柱的“里子”，根據(jù)人行機器人的三大基本要素進行對比：

　　上一部分我們討論的，被特斯拉人形機器人帶火的“減速器”屬于執(zhí)行器層面，這一層，更多的理解為，當掌握了控制器、傳感器等機器人核心技術后，才去考慮減速器、伺服系統(tǒng)等硬件零部件的供應鏈問題。所以這一層暫且按下不談。

　　除了外表最像人之外，特斯拉在“動起來像人”以及“像人一樣思考”上用力。而特斯拉在自動駕駛上的相關技術基礎就可以很順暢地遷移過來。

　　具體參數(shù)上：

　　行走能力上，擎天柱的四肢由 40 個機電執(zhí)行器控制;雙腳可感應反饋，實現(xiàn)平衡和敏捷動作。

　　擎天柱的“眼睛”，走特斯拉汽車的純視覺路線——攝像頭+車載 FSD 芯片方案。

　　在汽車方案中，前者采集信息(2D圖像)映射到3D空間，然后通過神經(jīng)分析進行感知(通過算法實時繪制地圖)、規(guī)劃(在動態(tài)的路徑變化中，選擇最舒適和安全的方案)以及控制(向車輛發(fā)出轉(zhuǎn)向或加速指令)。

　　而這一方案同樣適用人形機器人。而且純視覺技術路線具有成本低、符合人眼邏輯的優(yōu)勢，在數(shù)據(jù)積累達到一定規(guī)模后更會產(chǎn)生質(zhì)變，直至達到比肩、超越激光雷達方案的自動駕駛表現(xiàn)。而數(shù)據(jù)積累正是特斯拉的優(yōu)勢所在，截止2021年9月，特斯拉已經(jīng)積累了60億英里的車隊數(shù)據(jù)，經(jīng)過特斯拉車內(nèi)網(wǎng)絡訓練的圖像有3.71億張。

　　數(shù)據(jù)越多，算力訓練更成熟，就越能實現(xiàn)人工智能。為實現(xiàn)這一正循環(huán)，擎天柱還配備了特算力極強的 DOJO D1 超級計算芯片作為“大腦”，超過9千萬億次的計算能力讓其成為一個足夠聰明的機器人。

　　可以說，在造人形機器人上，相比很多從0到1的廠商來說，在現(xiàn)有智能駕駛技術基礎上，特斯拉不僅可以使人形機器人變成現(xiàn)實，而且，在技術、成本、時間等方面具備優(yōu)勢。

　　人形機器人可以造出來板上釘釘，那造出來給誰用呢?場景何在?

　　在擎天柱的構(gòu)想中，其制造愿景在于幫助人類消除一些危險、無聊且重復的工作。

　　宏觀背景下，人口出生率下降導致勞動力不足、疫情影響下企業(yè)復工復產(chǎn)的用工需求，以及大量的新生場景等，都為工業(yè)機器人應用落地提供了場景。

　　但是更廣泛的應用性還有待驗證。比如，工廠流水線上，固定、重復的高精準動作，人形機器人固然有靈活優(yōu)勢，但傳統(tǒng)機械臂也能滿足不少需求。

　　更何況，家用場景上，當你把價值十幾萬的一臺擎天柱放在家里，用來解決單一功能有點浪費，做一個綜合類管家，他又能否滿足復雜的生活需求?

　　不過，庫卡機器人全球產(chǎn)品經(jīng)理劉欣宜也指出，從生態(tài)協(xié)同的角度，特斯拉的機器人符合整個馬斯克能源計劃的一個重要的一環(huán)，比如，讓擎天柱代替人類進行火星探索，在特斯拉自己的生態(tài)上是比較自洽的。

　　總的來看，盡管當下特斯拉人形機器人大規(guī)模普及的應用場景還未明確，但是，在部分工業(yè)場景有需求、制造和量產(chǎn)環(huán)節(jié)問題不大的情況下，人形機器人將前進一大步。并且，在馬斯克和特斯拉的強大影響力下，一眾人形機器人廠商已啟程。

　　確定的人形機器人周期要來了，減速器也將迎來紅利。

　　2、減速器國產(chǎn)替代加速

　　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(tǒng)(20%)和控制器(10%)。

　　實際上，任何行業(yè)發(fā)展到一定階段，都需要考慮降本，而工業(yè)機器人領域成本最高的減速器，則成了攻克的關鍵。

　　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(jié)，后者則在20KG以內(nèi)的機器人關節(jié)。“比如輕負載機器人采用諧波減速器?！?/p>

　　上述業(yè)內(nèi)人士近一步表示，諧波減速器技術壁壘高，國產(chǎn)替代正在加速進行。國內(nèi)工業(yè)機器人用諧波減速器國產(chǎn)化率約30%，2025年國產(chǎn)化率有望提升至40%。

　　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(jù)，RV減速器國產(chǎn)替代空間較大。

　　中大力德(002896.SZ)相關負責人表示，公司生產(chǎn)的減速器與國外產(chǎn)品在性能上差距不大，國產(chǎn)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(chǎn)，并計劃將來進一步擴產(chǎn)。

　　華福證券表示，借鑒日本工業(yè)機器人崛起之路，核心零部件的自主可控是中國工業(yè)機器人崛起的前提。

　　目前來看，諧波減速器已實現(xiàn)技術突破，可實現(xiàn)進口替代，但RV減速器由于傳動精度、扭轉(zhuǎn)剛度、穩(wěn)定性等性能問題，仍然依賴進口。

　　3、千億賽道，國內(nèi)企業(yè)能分得幾成?

　　芯片之后，國內(nèi)科技產(chǎn)業(yè)繞不開的話題是“卡脖子”和“國產(chǎn)替代”，而減速器，也是我國被卡脖子的一個領域。

　　先看一組血淋淋的對比數(shù)據(jù)：

　　2020年我國減速機行業(yè)出口總額約26.15億元，進口總額約為16.85億元，貿(mào)易順差為9.66億美元，看似減速機行業(yè)發(fā)展良好。

　　然而，智研咨詢數(shù)據(jù)顯示，2021年我國進口和出口精密減速器——行星齒輪減速器的數(shù)量分別為72.7萬臺和2325.8萬，進出口金額分別為3.7億元和3.8億元，進出口均價分別為508.52美元和16.24美元。近32倍的價值差距，讓我們看到國產(chǎn)減速器不輕松的現(xiàn)狀——走量、價值低。

　　可是，在制造業(yè)，誰不想站在微笑曲線的兩端，輕松地賺到更多錢呢?

　　對于國產(chǎn)減速器來說，想，但是實力還不夠。

　　在通用減速機市場，格局足夠友好，但國內(nèi)廠商難吃到肉。

　　翻看全球通用減速器市場數(shù)據(jù)，2019年減速器市場規(guī)模達到4000億+，且增速在10%左右。具體到行業(yè)競爭格局，龍頭如弗蘭德和SEW市占率也均為6%左右，也就是說，行業(yè)還未形成壟斷。那是否意味著國有廠商有更多的機會?

　　答案是否定的。因為未形成壟斷不是龍頭企業(yè)不行，而是因為，應用領域過分分散。

　　通用減速器廣泛應用在環(huán)保、建筑、電力、化工、食品等國民經(jīng)濟的各個領域，不同領域?qū)p速機的技術需求各有差異，一家企業(yè)難以研發(fā)和生產(chǎn)覆蓋全行業(yè)的減速機產(chǎn)品，同時也很難從銷售層面覆蓋下游所有行業(yè)客戶。

　　同時，誕生于第二次工業(yè)革命的減速機，經(jīng)過百年發(fā)展，技術趨于成熟，也吸引了眾多企業(yè)進入這個賽道，行業(yè)分散是必然。

　　遺憾的是，在通用減速機這個技術壁壘和行業(yè)集中度都不算高的賽道，國內(nèi)廠商也占不到優(yōu)勢：國內(nèi)叫得上號的國茂股份、中大力德也只能位于市場第二梯隊，外采國產(chǎn)標準件，產(chǎn)品應用于某幾個特定行業(yè)，營收規(guī)模通常超過1億元，而第一梯隊的外資品牌營收通常超過20億。

　　通用減速器尚且打不過，何況技術壁壘更高，對材料、設計水平、質(zhì)量控制、精度可靠性、使用壽命等均有嚴格要求的精密減速器。

　　精密減速器困日系久矣。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2020年全球機器人減速機市場，日系品牌哈默納科(Harmnic Drive System Inc.)、納博特斯克(Nabtesco)及日本住友，分別以60%、15%、10%的市占率位居前三，總計來看，排名前三的日系品牌就壟斷了85%的市場份額。

　　市占率強勢的背后，是近60年的技術探索，和整個日本制造業(yè)發(fā)展的場景訓練和數(shù)據(jù)積累。

　　2010年之前，我國勞動力充足且相對廉價，沒有機器人替代員工的需求。時至今日，加上疫情推動，機器人需求逐漸激發(fā)，當國人想起做機器人時，才發(fā)現(xiàn)卡在日企小小的減速器這里：

　　比如，國內(nèi)承擔軍工、科研任務的高端機器人企業(yè)，為了保證質(zhì)量，只能從納博和哈默納科采購減速器;

　　比如，同樣作為買家，中國機器人廠商向日系兩家巨頭購買加速器的價格，比國際機器人巨頭ABB和發(fā)那科購買價格高很多;

　　又比如，國內(nèi)廠商赴日本采購減速器的時候，由于日本住友公司負責人語速過快，國內(nèi)采購員請求緩慢、清晰地介紹一遍，住友公司負責人直接走開了，一副愛買不買的態(tài)度。

　　“屈辱”之下，國產(chǎn)企業(yè)綠的諧波勇敢向前，于2003年組建技術團隊進行諧波減速機理論方向的研究。當時綠的諧波的研發(fā)條件：3個人的技術團隊、哈默納科的減速器，以及綠的多年的精密儀器代工經(jīng)驗。

　　不能說，一無所有，但好像確實有的不多。在艱難的探索下，以及2008年，哈默納科專利年限到期，公開資料的幫助下，2009年底，綠的諧波生產(chǎn)出第一臺的諧波減速機樣機，成為減速器國產(chǎn)之光。截止目前，綠的諧波已占據(jù)自主品牌約80%的市場份額。

　　但，即使是綠的諧波在國際市場上也只有6%左右的市占率，仍名不見經(jīng)傳，何況國內(nèi)那么多的小企業(yè)。究其原因，國內(nèi)精密減速器設計、制造的各環(huán)節(jié)還活在日企的籠罩之下：

　　設計原理上，國內(nèi)企業(yè)多是通過反向工程獲得數(shù)據(jù)，即，拆解一個國外減速器，照貓畫虎，這種路徑之下，大家多是知其然而不知其所以然，而且這樣設計出的減速器，在產(chǎn)品的精準度、穩(wěn)定性上都有很大缺陷;

　　制造設備上，加工制造減速機零部件的設備不僅非常昂貴，比如美蓋勒平面磨床，單價折合人民幣就接近千萬元;而且，設備交付周期都在一年以上，也就是說，交了錢也沒辦法及時拿到;

　　熱處理技術上，國內(nèi)的鋼材原料本身雜質(zhì)就多過國外，加之國內(nèi)熱處理技術上，變形、硬度不夠，很難達到理想處理狀態(tài);

　　外購零配件上，國內(nèi)產(chǎn)品精度一般，從減速機配用的相關軸承的精度，就可以直接判斷其減速機的性能好壞，而且非常準確。何況，每一環(huán)節(jié)差1%，累計起來的結(jié)果呢?

　　行業(yè)技術層層被壓制，國產(chǎn)廠商只得從具體的場景服務上尋找突破口。

　　產(chǎn)業(yè)上，盡管綠的諧波已成功配套工業(yè)機器人四大家族之一的ABB。但是曾有行業(yè)人士透露，ABB、發(fā)那科、安川、庫卡等國際主流機器人整機廠商均由兩家日本公司提供減速機，并且有著非?？量痰暮献鳁l件，即在使用這兩家公司產(chǎn)品時不能再使用別家的產(chǎn)品，否則將解除合作關系。

　　也就是說，和高端精密機器人的適配沒有路徑。但是，減速器作為工業(yè)機器人領域較為通用的一個零部件，可以廣泛和下游布局食品、物流、3C等行業(yè)的工業(yè)機器人合作，在各場景中積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

　　何況，國內(nèi)工業(yè)機器人本體廠商還是一個好搭檔：

　　一方面，本土機器人已經(jīng)在3C、半導體、液晶等行業(yè)積累了一定的市場份額;

　　另一方面，為更好實現(xiàn)本土機器人崛起，國內(nèi)廠商與下游企業(yè)做到深度的鏈接和匹配，從對加深行業(yè)的理解爭奪更多市場。比如，珞石機器人為幫陽江刀具產(chǎn)業(yè)定制自動化方案，派駐團隊入駐企業(yè)，從頭學習開刃。

　　國產(chǎn)機器人廠商如此努力，市場份額逐漸做大的情況下，減速器這個零部件也被帶動加速國產(chǎn)替代的進程。

　　4、企業(yè)紛紛入局、擴產(chǎn)

　　為進一步夯實國內(nèi)龍頭地位，綠的諧波諧波減速器繼續(xù)擴產(chǎn)，2021年公司實現(xiàn)產(chǎn)量26.74 萬臺、同比增長138.34%。太平洋證券預計公司2022年年底將完成50萬臺擴產(chǎn)目標。國產(chǎn)工業(yè)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(chǎn)品開發(fā)、機電一體化產(chǎn)品的設計等，不斷推動諧波減速器在更多行業(yè)的應用，打開未來成長空間。

　　減速器第一梯隊企業(yè)除綠的諧波外，主要包括南通振康、雙環(huán)傳動(002472.SZ)、中大力德(002896.SZ)和秦川機床(000837.SZ)等企業(yè)，2020年國產(chǎn)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(chǎn)6-9萬套的產(chǎn)能，2021年的RV減速器產(chǎn)銷量超過3萬臺，約占到國產(chǎn)RV品牌市場份額的20%-25%。其是國內(nèi)唯一提供全系列產(chǎn)品(5Kg-800Kg)的廠商。

　　雙環(huán)傳動方面，目前已形成工業(yè)機器人用全系列RV減速器產(chǎn)品，預計2022年擴產(chǎn)后將達到80萬臺/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年開始批量供貨，諧波減速器2020年開始批量供貨。