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我國精密減速器行業(yè):人形機器人有望打開新增長曲線 國產(chǎn)替代進程不斷推進

前言:

我國精密減速器行業(yè)發(fā)展受到政策和需求端雙重推動。一方面,為了促進精密減速器行業(yè)發(fā)展,近幾年來我國相繼發(fā)布《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》《制造業(yè)可靠性提升實施意見》等多項政策;另一方面,工業(yè)機器人為精密減速器行業(yè)帶來大量需求;同時半導(dǎo)體設(shè)備、機床等下游市場不斷發(fā)展,也為精密減速器行業(yè)發(fā)展帶來了有力支撐。

未來,人形機器人產(chǎn)業(yè)化加速落地和市場規(guī)模擴大,有望為精密減速器行業(yè)帶來新增量,進一步打開其市場空間。從競爭來看,我國精密減速器市場競爭格局主要由納博特斯克(日本)、哈默納科(日本)、新寶(日本)等國外企業(yè)主導(dǎo),但隨著政策推動和自主化水平提升,我國精密減速器國產(chǎn)替代進程不斷推進。

一、精密減速器概述

精密減速器是一種常見的機械傳動裝置,是指傳動鏈誤差達到特定精度以上的減速器,具有回程間隙小、精度更高、使用壽命更長等優(yōu)點。按照原理不同,精密減速器可以分為精密行星減速器、諧波減速器、RV減速器。其中,精密行星減速器傳動效率和傳動精度最優(yōu),設(shè)計壽命也遠高于諧波減速器和RV減速器,多用于直角坐標機器人以及傳統(tǒng)工業(yè)自動化等領(lǐng)域;諧波減速器和RV減速器則應(yīng)用于工業(yè)機器人、機床和半導(dǎo)體設(shè)備等領(lǐng)域。

精密減速器分類情況

對比項目 精密行星減速器 諧波減速器 RV減速器
傳動效率 >95% >70% >80%
傳動精度 ≤180 ≤60 ≤60
傳動比 3-512 30-160 30-192.4
設(shè)計壽命(h) >20000 >8000 >6000
優(yōu)點 高剛性、高精度、高傳動效率、高扭矩/體積比等。 運動精度高,傳動比大、質(zhì)量小、體積小、傳動慣量較小,能在密閉空間傳遞運動等。 有體積小、質(zhì)量輕、傳動比范圍大、壽命長、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動平穩(wěn)
缺點 單級精密行星減速器減速比較小等。 材料易疲勞損壞,損耗功率大,不具備自鎖功能等。 零部件數(shù)量多、制造和裝配難度大,不利于大規(guī)模生產(chǎn)等。
應(yīng)用領(lǐng)域 多用于直角坐標機器人以及傳統(tǒng)工業(yè)自動化等領(lǐng)域。 廣泛應(yīng)用于工業(yè)機器人、機床等領(lǐng)域。 被廣泛應(yīng)用于機器人手臂、精密機床、半導(dǎo)體設(shè)備等領(lǐng)域。

資料來源:公開資料、觀研天下整理

二、政策與需求共振,推動精密減速器行業(yè)發(fā)展

1.政策端持續(xù)發(fā)力,利好精密減速器行業(yè)發(fā)展

根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國?精密減速器?行業(yè)發(fā)展趨勢研究與未來前景分析報告(2025-2032年)》顯示,精密減速器是一種高端設(shè)備傳動裝置,技術(shù)壁壘高。與日本等發(fā)達國家相比,我國精密減速器行業(yè)起步相對較晚,技術(shù)積累相對較少。為了促進精密減速器行業(yè)發(fā)展,推動相關(guān)技術(shù)研發(fā)以及產(chǎn)品性能提升,近幾年來我國相繼發(fā)布《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》《制造業(yè)可靠性提升實施意見》《機械行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2023-2024年)》等多項政策。如《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》聚焦研發(fā)RV減速器和諧波減速器的先進制造技術(shù)和工藝,提高減速器的精度保持性(壽命)、可靠性;《制造業(yè)可靠性提升實施意見》則提出重點提升工業(yè)機器人用精密減速器等通用基礎(chǔ)零部件的可靠性水平。

我國精密減速器行業(yè)相關(guān)政策

發(fā)布時間 發(fā)布部門 政策名稱 主要內(nèi)容
2021年12月 工業(yè)和信息化部 國家發(fā)展和改革委員會等十五部門 “十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 研發(fā)RV減速器和諧波減速器的先進制造技術(shù)和工藝,提高減速器的精度保持性(壽命)、可靠性,降低噪音,實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)。研究新型高性能精密齒輪傳動裝置的基礎(chǔ)理論,突破精密/超精密制造技術(shù)、裝配工藝,研制新型高性能精密減速器。
2021年12月 工業(yè)和信息化部 國家發(fā)展和改革委員會等八部門 “十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃 研發(fā)微納位移傳感器、柔性觸覺傳感器、高分辨率視覺傳感器、成分在線檢測儀器、先進控制器、高精度伺服驅(qū)動系統(tǒng)、高性能高可靠減速器、可穿戴人機交互設(shè)備、工業(yè)現(xiàn)場定位設(shè)備、智能數(shù)控系統(tǒng)等。
2023年6月 工業(yè)和信息化部 教育部等五部門 制造業(yè)可靠性提升實施意見 重點提升工業(yè)機器人用精密減速器、智能控制器,儀器儀表用控制部件、傳感器、源部件、探測器、樣品前處理器等關(guān)鍵專用基礎(chǔ)零部件和高端軸承、精密齒輪、高強度緊固件、高性能密封件等通用基礎(chǔ)零部件的可靠性水平。
2023年8月 工業(yè)和信息化部?財政部等七部門 機械行業(yè)穩(wěn)增長工作方案(2023-2024年) 實施基礎(chǔ)產(chǎn)品可靠性“筑基”工程,重點提升工業(yè)母機用絲杠、導(dǎo)軌、主軸,農(nóng)業(yè)機械用精密排種器,工程機械用數(shù)字液壓件,工業(yè)機器人用精密減速器等專用零部件,高端軸承、精密齒輪等通用基礎(chǔ)零部件可靠性、一致性、穩(wěn)定性。
2023年12月 國家發(fā)展和改革委員會 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本) 將工業(yè)機器人高精密減速器、高速減速器(最高輸入轉(zhuǎn)速≥12000rpm,噪聲<75dB)等納入鼓勵類目錄。
2024年3月 市場監(jiān)管總局?中央網(wǎng)信辦等十八部門 制修訂精密減速器、高端軸承、車規(guī)級汽車芯片等核心基礎(chǔ)零部件(元器件)共性技術(shù)標準 制修訂精密減速器、高端軸承、車規(guī)級汽車芯片等核心基礎(chǔ)零部件(元器件)共性技術(shù)標準。
2024年5月 工業(yè)和信息化部辦公廳 關(guān)于印發(fā)工業(yè)重點行業(yè)領(lǐng)域設(shè)備更新和技術(shù)改造指南 聚焦工業(yè)機器人高性能減速器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、控制器等關(guān)鍵零部件,更新性能仿真分析、控制算法測試驗證等研發(fā)設(shè)備,數(shù)控加工中心、高精密磨床、工業(yè)機器人、高精度電火花機、超精機、繞組生產(chǎn)設(shè)備、鐵芯加工設(shè)備等生產(chǎn)加工設(shè)備,振動測試、電性能測試、熱性能測試、磁場分析、關(guān)節(jié)力矩分析、可靠性分析等檢驗檢測設(shè)備,以及研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、運維服務(wù)等軟件,嵌入式軟件等。

資料來源:觀研天下整理

2.精密減速器需求端支撐較強,工業(yè)機器人等下游市場需求放量

目前,我國精密減速器下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在精密減速器、半導(dǎo)體設(shè)備和機床,2022年合計占比超過60%。其中,工業(yè)機器人為我國精密減速器第一大應(yīng)用領(lǐng)域,2022年占比約為44.8%;其次為半導(dǎo)體設(shè)備和機床,分別占比11.3%和6.3%。

目前,我國精密減速器下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在精密減速器、半導(dǎo)體設(shè)備和機床,2022年合計占比超過60%。其中,工業(yè)機器人為我國精密減速器第一大應(yīng)用領(lǐng)域,2022年占比約為44.8%;其次為半導(dǎo)體設(shè)備和機床,分別占比11.3%和6.3%。

數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理

工業(yè)機器人

精密減速器可用于工業(yè)機器人多個部位,如諧波減速器可用于機器人小臂、腕部等位置;RV 減速器可用于大臂、肩部等部位。近年來,在人口老齡化、勞動力成本上升、制造業(yè)升級等多重因素推動下,我國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展突飛猛進。其產(chǎn)量由2017年的13.11萬套上升至2023年的55.64萬套,年均復(fù)合增長率達到22.94%,為精密減速器行業(yè)帶來大量需求。受工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展帶動,我國人形機器人用精密減速器市場需求不斷釋放。以工業(yè)機器人用諧波減速器和RV減速器為例,其消費量持續(xù)增長,2023年分別達到66.93萬臺和52.01萬臺,同比分別增長4.64%和13.21%。

精密減速器可用于工業(yè)機器人多個部位,如諧波減速器可用于機器人小臂、腕部等位置;RV 減速器可用于大臂、肩部等部位。近年來,在人口老齡化、勞動力成本上升、制造業(yè)升級等多重因素推動下,我國工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展突飛猛進。其產(chǎn)量由2017年的13.11萬套上升至2023年的55.64萬套,年均復(fù)合增長率達到22.94%,為精密減速器行業(yè)帶來大量需求。受工業(yè)機器人行業(yè)發(fā)展帶動,我國人形機器人用精密減速器市場需求不斷釋放。以工業(yè)機器人用諧波減速器和RV減速器為例,其消費量持續(xù)增長,2023年分別達到66.93萬臺和52.01萬臺,同比分別增長4.64%和13.21%。

數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局、觀研天下整理

數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局、觀研天下整理

數(shù)據(jù)來源:GGII、觀研天下整理

半導(dǎo)體設(shè)備

精密減速器可以用于晶圓傳輸設(shè)備、測試設(shè)備和封裝設(shè)備等半導(dǎo)體設(shè)備中。近年來,隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,我國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模整體擴大,由2019年的968.4億元上升至2023年的2190.24億元,為精密減速器行業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。

精密減速器可以用于晶圓傳輸設(shè)備、測試設(shè)備和封裝設(shè)備等半導(dǎo)體設(shè)備中。近年來,隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展,我國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模整體擴大,由2019年的968.4億元上升至2023年的2190.24億元,為精密減速器行業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。

數(shù)據(jù)來源:SEMI、觀研天下整理

機床:

在機床領(lǐng)域,精密減速器主要用于數(shù)控機床,可以提高設(shè)備的加工精度和生產(chǎn)效率。近年來,得益于國內(nèi)制造業(yè)的不斷發(fā)展和升級以及相關(guān)政策推動,我國數(shù)控機床市場規(guī)模不斷擴大,2023年達到4090億元,同比增長6.93%,有利于為精密減速器行業(yè)帶來更多需求。

在機床領(lǐng)域,精密減速器主要用于數(shù)控機床,可以提高設(shè)備的加工精度和生產(chǎn)效率。近年來,得益于國內(nèi)制造業(yè)的不斷發(fā)展和升級以及相關(guān)政策推動,我國數(shù)控機床市場規(guī)模不斷擴大,2023年達到4090億元,同比增長6.93%,有利于為精密減速器行業(yè)帶來更多需求。

數(shù)據(jù)來源:觀研天下整理

三、人形機器人有望為精密減速器行業(yè)帶來廣闊新興增量需求

目前我國人形機器人產(chǎn)業(yè)正處于技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用探索的關(guān)鍵期,尚未實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。隨著技術(shù)突破和政策紅利持續(xù)釋放,我國人形機器人商業(yè)化進程將不斷推進,市場前景廣闊。根據(jù)中國電子學(xué)會數(shù)據(jù)預(yù)計,到2030年我國人形機器人市場規(guī)模有望達到約8700億元。相比工業(yè)機器人,人形機器人的形態(tài)和動作更接近人類,其運動復(fù)雜、關(guān)節(jié)多,也更加靈活,因此需要使用更多數(shù)量的精密減速器。以特斯拉的人形機器人Optimus為例,其單臺機體共使用14個旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器,對應(yīng)14個精密減速器需求,而一般情況下,一臺通用工業(yè)機器人需要的精密減速器個數(shù)為4-6個。由此可以預(yù)見,未來人形機器人產(chǎn)業(yè)化加速落地和市場規(guī)模擴大,有望為精密減速器行業(yè)帶來廣闊新興增量需求,進一步打開其市場空間。

四、精密減速器國產(chǎn)替代進程不斷推進

當(dāng)前,我國精密減速器市場競爭格局主要由納博特斯克(日本)、哈默納科(日本)、新寶(日本)等國外企業(yè)主導(dǎo)。以諧波減速器為例,哈默納科是我國諧波減速器市場龍頭企業(yè),2023年市場份額約為38.7%;本土企業(yè)綠的諧波排名第二,約為14.5%。不過,隨著政策推動和自主化水平提升,我國精密減速器國產(chǎn)替代進程不斷推進,國產(chǎn)產(chǎn)品性能與國外領(lǐng)先水平的差距不斷縮小。例如:哈默納科和新寶這兩大日企在我國諧波減速器市場中的合計份額已由2018年的61%左右下降到2023年的45.4%左右;納博特斯克在我國機器人用RV減速器中的市場份額則由2020年的54.8%下降至2023年的40.17%,同時本土企業(yè)環(huán)動科技市場份額不斷提升,由2020年的5.25%上升至2023年的18.89%。

我國精密減速器行業(yè)競爭情況

細分市場 競爭情況
精密行星減速器 新寶是我國精密行星減速器市場龍頭企業(yè),2022年市場份額約為20.4%;本土企業(yè)科峰智能排名第二,約為11.7%。
諧波減速器 哈默納科是我國諧波減速器市場龍頭企業(yè),2023年市場份額約為38.7%;本土企業(yè)綠的諧波排名第二,約為14.5%。此外,哈默納科和新寶這兩大日企在我國諧波減速器市場中的合計份額已由2018年的61%左右下降到2023年的45.4%左右。
RV減速器 納博特斯克為我國RV減速器市場龍頭企業(yè)。2020 年,其在我國機器人用RV減速器中的市場份額為 54.8%,2023年下降至40.17%;本土企業(yè)環(huán)動科技市場份額則不斷提升,由2020年的5.25%上升至2023年的18.89%。

資料來源:公開資料、觀研天下整理(WJ)

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AI賦能 我國手術(shù)機器人前景廣闊 骨科手術(shù)機器人有望快速滲透 行業(yè)國產(chǎn)化進程加快

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我國人口基數(shù)大,患病人群多,手術(shù)機器人市場增長速度快。隨著AI技術(shù)發(fā)展,手術(shù)機器人能力將得到進一步增強,市場滲透率有望持續(xù)提升,行業(yè)前景廣闊。腔鏡手術(shù)機器人是最大的手術(shù)機器人類別,相比之下,骨科手術(shù)機器人市場規(guī)模較小,滲透率較低。但隨著骨科市場迅速增長,骨科手術(shù)機器人有望快速滲透。高速增長的市場吸引國內(nèi)企業(yè)積極入場,手

2025年03月24日
多因素驅(qū)動集成電路熱處理設(shè)備行業(yè)發(fā)展 晶圓廠商產(chǎn)能擴產(chǎn)帶動市場需求上升

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根據(jù)數(shù)據(jù),2021年,全球熱處理設(shè)備市場規(guī)模26.42億美元,其中快速熱處理設(shè)備市場規(guī)模為12.13億美元,氧化/擴散設(shè)備市場規(guī)模約8.83億美元,柵極堆疊(Gate Stack)設(shè)備市場規(guī)模為 5.46 億美元;2022年,全球快速熱處理設(shè)備市場規(guī)模有望達到13.85億美元。

2025年03月20日
一次性衛(wèi)生用品設(shè)備行業(yè):成人失禁用品設(shè)備具備增長空間 恒昌機械引領(lǐng)市場發(fā)展

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受益于國內(nèi)市場以及海外新興市場對一次性衛(wèi)生用品接受程度增加,近年我國一次性衛(wèi)生用品設(shè)備市場不斷增長。雖然2020-2022年受疫情影響,市場發(fā)展有所放緩。但進入2022年以來,隨著疫情得到有效控制的情況以及設(shè)備定期升級更換,對一次性衛(wèi)生用品設(shè)備需求也在不斷恢復(fù)。數(shù)據(jù)顯示,2015-2019年我國一次性衛(wèi)生用品設(shè)備市場規(guī)

2025年03月20日
我國金屬切削機床行業(yè)利潤率和利潤總額進一步下滑 貿(mào)易差額由逆轉(zhuǎn)順

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近年來,我國金屬切削機床產(chǎn)量整體呈現(xiàn)波動上升態(tài)勢,2024年同比增長13.38%。同時在2024年其消費額和營業(yè)收入均出現(xiàn)回升,但利潤率和利潤總額進一步下滑。值得一提的是,近年來我國金屬切削機床進口額不斷下降,而出口額不斷上升。在此背景下,其貿(mào)易逆差額不斷收窄,并于2023年起貿(mào)易差額由逆轉(zhuǎn)順,2024年繼續(xù)維持貿(mào)易順

2025年03月18日
我國母線行業(yè)應(yīng)用分析:數(shù)據(jù)中心、光伏、風(fēng)電等領(lǐng)域推動市場需求激增

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隨著IT設(shè)備功能逐步增強,數(shù)據(jù)中心的IT機房區(qū)設(shè)備供電功率密度提升,數(shù)據(jù)中心設(shè)備機柜用電負荷越來越大,由于母線具有電流更大,更節(jié)省空間,更安全可靠的優(yōu)勢,在數(shù)據(jù)中心中的滲透率有望持續(xù)提升。

2025年03月17日
風(fēng)電葉片行業(yè):碳纖維原材將加速滲透 國內(nèi)供需緊平衡 雙寡頭格局趨勢明顯

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風(fēng)電裝機容量攀升帶動風(fēng)電葉片高需求。我國已連續(xù)14年穩(wěn)居世界風(fēng)電裝機容量的榜首,彰顯了我國在風(fēng)電領(lǐng)域的強大實力。截至2024年,我國風(fēng)電累計裝機已達5.3 億千瓦。我國風(fēng)電新增裝機表現(xiàn)尤為搶眼,2024年,全國(除港、澳、臺地區(qū)外)新增裝機14388臺,容量8699萬千瓦,同比增長9.6%,創(chuàng)下歷史新高。

2025年03月17日
我國PLC行業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ?產(chǎn)品以小型PLC為主 大中型國產(chǎn)化率亟需提升

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近幾年,隨著工業(yè)自動化行業(yè)的不斷發(fā)展,為支撐國內(nèi)制造業(yè)轉(zhuǎn)型與升級、鼓勵工業(yè)自動化行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新,國家陸續(xù)出臺了多項政策。例如《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》、《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》等產(chǎn)業(yè)政策。這些政策明確了工業(yè)自動化行業(yè)的發(fā)展方向和目標,提供了清晰的政策導(dǎo)向。20

2025年03月14日
5G技術(shù)應(yīng)用加速下我國工業(yè)自動化儀器儀表需求增長 智能化技術(shù)推動行業(yè)升級

5G技術(shù)應(yīng)用加速下我國工業(yè)自動化儀器儀表需求增長 智能化技術(shù)推動行業(yè)升級

隨著科技的不斷發(fā)展,自動化儀器儀表的技術(shù)不斷創(chuàng)新和應(yīng)用拓展。例如,傳感器技術(shù)的進步提高了儀器的測量精度和可靠性,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使得儀器的遠程監(jiān)測和控制成為可能?。此外,數(shù)字技術(shù)在儀表中的應(yīng)用不僅提升了性能和精度,還為儀器儀表的更新?lián)Q代和多參數(shù)在線實時測控提供了巨大動力和發(fā)展空間?。

2025年03月14日
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