精密减速器的市场规模增长,核心驱动来自机器人关节数量增加带来的单机用量提升,以及人形机器人逐步渗透带来的需求扩容。在谐波减速器领域,哈默纳科全球市占率达到82%(2021年数据),呈现高度集中的竞争格局;而在需求端,多关节机器人通常使用六个减速器,协作机器人通常需要6-7个减速器,人形机器人则至少需要15个减速器,其中谐波减速器有望成为主流传动技术。用量密度与整机数量的双重叠加,构成了精密减速器市场空间扩张的基本逻辑。

单机用量:关节越多,减速器越多

减速器是连接动力源与执行机构的中间环节,作用是降低转速、增加力矩。机器人伺服电机输出转速高、力矩小,必须通过减速器转换后才能满足本体运动需求。

单台机器人的减速器用量,主要取决于"自由度"数量,也就是关节数量。目前主流多关节机器人普遍有六个轴,对应使用六个减速器;协作机器人通常需要6-7个减速器,由于负载普遍较低,全部选用谐波减速器。人形机器人的自由度指数上升,涵盖四肢、腰部以及颈部,因此至少需要15个减速器。由于人形机器人对精度和重量要求非常高,谐波减速器有望成为主流传动技术。

需求结构:工业机器人打底,人形机器人打开增量

从应用搭配看,精密减速器以RV减速器和谐波减速器为主,两者更多是互补关系。RV减速器传动效率和输出扭矩较高,适用于大负载位置,如多关节机器人的机座、大臂、肩部;谐波减速器体积小、重量轻、运动精度高,主要用于机器人小臂、腕部或手部,以及3C、半导体、食品、注塑、模具、医疗等行业中30kg负载以下的机器人。

机器人类型减速器用量主要选型特征
多关节机器人六个(六轴)负载10kg以内全部选用谐波;10-20kg置换两个RV;超过20kg全部替换为RV
协作机器人6-7个负载普遍较低,全部选用谐波减速器
人形机器人至少15个对精度和重量要求高,谐波有望成为主流传动技术

人形机器人的巨大发展空间,叠加减速器的使用量倍增,随着其逐步渗透,对减速器的需求将迎来显著增长。

竞争格局:全球高度集中,国内替代推进

全球市场中,RV减速器和谐波减速器长期由两家日本品牌占据主导。谐波减速器领域,哈默纳科全球市占率达到82%(2021年数据);RV减速器领域,纳博特斯克根据其年报披露,2021年全球市占率在60%左右。

国内市场上,内资品牌已开启国产替代进程。谐波减速器因设计相对简单,国产厂商可通过原创性的形状设计弥补材料、加工精度方面的不足,替代进度更快——哈默纳科在国内的市场占有率已萎缩至36%(2021年数据)。RV减速器组成复杂,对材料、加工精度和工艺要求更高,纳博特斯克仍占据国内一半以上市场份额。

常见问题

精密减速器市场规模的增长主要由哪些因素驱动?

主要来自三个方面:一是工业机器人关节数量的刚性需求,六轴多关节机器人普遍使用六个减速器;二是人形机器人自由度指数上升,至少需要15个减速器,单机用量成倍增加;三是协作机器人等新品类渗透,通常需要6-7个减速器且全部选用谐波减速器。三者叠加,构成需求端的持续拉动。

为什么人形机器人更可能采用谐波减速器?

人形机器人对精度和重量要求非常高,而谐波减速器体积小、重量轻、运动精度高,与这一需求高度契合,因此有望成为主流传动技术。相比之下,RV减速器体积较大、输出扭矩高,更适用于重负载位置。

国产减速器厂商的机会在哪里?

基于产能、价格和服务三个逻辑,国产厂商在未来人形机器人时代有望获得更大市场份额。产能端,国内厂商扩产速度较快;价格端,国产减速器价格远低于国外产品,而人形机器人对硬件成本控制非常严苛;服务端,国内厂商在本土化和定制化服务方面具有较强优势。