精密减速器柔轮弹性变形技术是谐波减速器的核心传动原理,其“通过柔轮的弹性变形传递运动”的特性,正是谐波减速器体积小、精度高的根本来源。在高端装备国产化政策支持下,国产厂商正凭借这一技术路径加速突围,绿的谐波等内资品牌已在国内谐波减速器市场占据重要份额,哈默纳科的国内市占率已从全球垄断高位降至36%,国产替代进程显著提速。
柔轮弹性变形技术:谐波减速器的核心壁垒
谐波减速器主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成,其技术关键在于通过柔轮的弹性变形传递运动。与RV减速器相比,谐波减速器使用的材料、体积及重量大幅度下降,同时具备体积小、传动比高、精密度高的性能特点,主要应用于机器人小臂、腕部或手部等末端部位。
这一技术路径的独特之处在于,国产厂商可以通过原创性的形状设计来弥补材料、加工精度等方面的不足,实现弯道超车。相比之下,RV减速器组成复杂,对材料、加工精度和工艺有更高要求,国产厂商需要更长时间实现技术突破。
国产替代进程:数据揭示的格局变化
从全球市场看,日本哈默纳科在谐波减速器领域长期占据垄断地位,全球市占率达82%。但在国内市场,随着国产技术的进步,竞争格局已发生明显变化:
| 厂商 | 2021年中国市场份额 |
|---|---|
| 哈默纳科 | 36% |
| 绿的谐波 | 25% |
| 来福 | 8% |
| 新宝 | 7% |
国产谐波减速器的替代进度明显快于RV减速器。以绿的谐波为例,其减速器产量从2019年的8.8万台增至2021年的26.7万台,扩张速度远高于哈默纳科。国产厂商在产能扩张、价格成本、本土化服务三方面均具备较强优势,例如哈默纳科产品交期已延长至六个月左右,而绿的谐波仅需两三个月。
常见问题
为什么谐波减速器的国产替代进度快于RV减速器?
因为谐波减速器设计相对简单,国产厂商可以通过原创性的形状设计来弥补材料、加工精度等方面的不足,实现弯道超车。而RV减速器组成复杂,对材料、加工精度和工艺有更高要求,国产厂商需要更长时间实现技术突破。
政策支持对国产谐波减速器厂商有何具体帮助?
政策支持主要体现在高端装备国产化的大方向上,为国产厂商提供了扩产和研发的有利环境。在行业高景气度背景下,具备快速扩产能力的厂商有望优先获得较大市场份额,国产厂商在扩产速度上具有较强优势。
人形机器人时代对谐波减速器需求有何影响?
人形机器人的自由度指数上升,包括四肢、腰部以及颈部等,至少需要15个减速器。由于人形机器人对精度和重量的要求非常高,谐波减速器有望成为主流传动技术,未来随着人形机器人的逐步渗透,对减速器的需求将迎来显著增长。