电力设备行业市场前景及投资研究报告:谐波减速器,人形机器人国产化进程.pdf
证券研究报告
行业报告:行业深度研究2025年4月6日
电力设备
谐波减速器:人形东风助力国产化进程
摘要
谐波减速器是一种利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动的新型传动结构,具备体积小、
重量轻、传动能力强的优势,一般用于人形机器人的手臂、手腕等部位。
当前,谐波减速器市场格局以日系厂商为主导,哈默纳科占据80%以上的市场份额。日企哈默纳科的谐波减速器较国产优势主要体现在体积、
重量和寿命上。我们认为哈默纳科在谐波领域的领先优势主要体现在齿形设计、柔轮材料、工艺流程上:
✓齿形设计:齿轮的齿形与结构是齿轮最核心的部分,直接决定着齿轮的传动性能,哈默纳科具备S齿形和IH齿形两种领先设计。
✓柔轮材料:哈默纳科采用V-Ti-Nb复合微合金化(国产多采用V-Ti复合微合金化),成分设计与材质洁净化做得更好,有效提高柔轮的
疲劳寿命和稳定性。
✓工艺流程:谐波减速器的制造分别需要经历锻造、热处理、粗加工、精密加工、齿轮加工、装配、检验等一系列工艺流程,哈默纳科作为
领域龙头,在各环节工艺经验充足。
往后看,随着哈默纳科专利陆续到期+人形机器人放量,我们认为谐波减速器有望迎来加速。哈默纳科在谐波减速器领域长期占据
较大份额原因之一来自其完善的专利布局,但随着时间的推移,专利陆续到期,此块壁垒有望松动。此外,我们分析此前国产化率低除了谐
波本身高壁垒,或与市场空间不足、对产业驱动力不足有关,人形机器人一旦放量,有望大幅扩容谐波市场空间,加速全产业链的国产化。
投资建议:看好谐波减速器全产业链国产化机会。谐波环节:建议关注【绿的谐波】(机械组覆盖)、重点推荐【科达利】、重点推荐【斯
菱股份】;建议关注柔轮环节:柔轮材料-【翔楼新材】,柔轮加工-【金帝股份】;建议关注刚轮环节:【恒工精密】。
风险提示:人形机器人发展不及预期、股价波动较大风险、技术发展不如预期
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什么是谐波减速器?
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谐波减速器:又柔轮、刚轮、波发生器组成,在机器人行业应用广泛
减速器像是机器人的“关节”,它能让机器人的动作更加平稳、精准,是机器人实现各种复杂动作的关键所在。在人形机器人应
用场景中,主要是谐波减速器、RV减速器、行星减速器三类。
谐波减速器是一种利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波,引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动的新型传动结构,
具备体积小、重量轻、传动能力强的优势。谐波减速器主要由波发生器、柔轮和刚轮三个基本构件组成,当波发生器转动时,会
使柔轮产生弹性变形,从而与刚轮实现啮合和脱开的过程,进而实现减速传动。这种传动方式使得谐波减速器具有传动比大、精
度高、运动平稳等优点。在对空间和重量要求较高的场景中,谐波减速器有着广泛的应用,比如人形机器人的手臂、手腕等部位。
图:谐波减速器的构成
资料:绿的谐波招股书、天风证券研究所4
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谐波减速器当前格局
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日本在谐波减速器技术积累深厚,特别是哈默纳科
日本在谐波减速器领域技术积累深厚,有大量专利布局。谐波减速器领域包括多类技术,包括总体结构、柔轮、刚轮、凸轮、柔
性轴承、交叉滚子轴承、齿形、波发生器、加工制造和试验方法等10个关键技术。谐波减速器技术的专利申请主要集中在日本、
中国、美国和德国等国家,以上国家的专利申请量占总申请量的78%。其中,日本的专利申请量最多,达到892项,占总申请量
的28%。在我国谐波减速