工業(yè)機(jī)器人行業(yè)專題報(bào)告—周期疊加成長，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)迎來新一輪上升（上）
三、行業(yè)的競爭格局?
3.1 上游零部件：突破的難點(diǎn)在于減速器
工業(yè)機(jī)器人國產(chǎn)的重點(diǎn)在于減速器。目前整個(gè)工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成如下：減速器占 35%、伺服電機(jī)占 20%、控制系統(tǒng)占 15%、機(jī)械加工本體占 15%、其他占 15%。從現(xiàn)狀來看，控制系統(tǒng)和伺服電機(jī)國內(nèi)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，而且部分工業(yè)機(jī)器人企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自供。而目前影響最大的是減速器，其占據(jù)工業(yè)機(jī)器人的成本較高，目前國產(chǎn)化率較低。以一臺(tái)外資品牌 20 萬元的經(jīng)典款 6 軸機(jī)器人來說，以全部采用進(jìn)口零部件來說，其中減速器成本就達(dá)到 7 萬元左右。按照使用 4 臺(tái) RV 減速器、2 臺(tái)諧波減速器，其整體成本也在6 萬元～7 萬元左右。兩者測算下來基本一致。目前整個(gè)國內(nèi)機(jī)器人產(chǎn)量較小，在采購時(shí)議價(jià)能力較弱，減速器價(jià)格的居高不下對(duì)于國內(nèi)機(jī)器人的競爭力難以提升。
圖 27 工業(yè)機(jī)器人成本構(gòu)成
數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人 上海證券研究所
圖 28 減速器價(jià)格和成本
數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人 上海證券研究所
目前用在工業(yè)機(jī)器人的減速器主要包括 RV 減速器和諧波減速器，諧波減速器具有單級(jí)傳動(dòng)比大、體積小、質(zhì)量小、運(yùn)動(dòng)精度高并能在密閉空間和介質(zhì)輻射的工況下正常工作的優(yōu)點(diǎn)。且與一般減速器比較，在輸出力矩相同時(shí)，諧波減速器的體積可減少 2/3，重量可減輕 1/2，這使其在機(jī)器人小臂、腕部、手部等部件具有較強(qiáng)優(yōu)勢。RV 減速器傳動(dòng)比范圍大、精度較為穩(wěn)定、疲勞強(qiáng)度較高，并具有更高的剛性和扭矩承載能力，在機(jī)器人大臂、機(jī)座等重負(fù)載部位擁有優(yōu)勢。以典型的 6 軸器人為例，其通常包括 4 個(gè) RV 減速和 2 個(gè)諧波減速器。
表 2 減速器區(qū)分
數(shù)據(jù)來源：高工機(jī)器人 上海證券研究所
諧波減速器國產(chǎn)化率較高。目前國內(nèi)以綠的諧波為首的諧波減速器企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化突破，目前國內(nèi)企業(yè)市場占有率已經(jīng)突破 80%。
RV 減速器國產(chǎn)化難度較高。我們以目前國產(chǎn)化最難的 RV 減 速器來說，其性能指標(biāo)包括傳動(dòng)精度、傳動(dòng)效率、剛度回差、啟動(dòng)力矩、振動(dòng)與噪聲、壽命。其中最主要的指標(biāo)包括精度、剛度、壽命。這三項(xiàng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的制造過程中的要求包括加工精度、裝配精度、材料性能、潤滑和摩擦等。其中最難的為加工精度，一些主要配合 尺寸必須達(dá)到 um 級(jí)別，其涉及到的高精度加工機(jī)床必須依靠進(jìn)口， 而目前這些高精度機(jī)床普遍存在價(jià)格高企、交貨期長、國外封鎖等 現(xiàn)狀。
圖 29 RV 減速器主要性能指標(biāo)
數(shù) 據(jù) 來 源 ：《 Rv 減速器的設(shè)計(jì)制造有什么關(guān)鍵難度？》上海證券研究所
表 3 RV 減速器的加工難度
數(shù) 據(jù) 來 源 ：《 Rv 減速器的 設(shè)計(jì)制造有什么關(guān)鍵難度？》上海證券研究所
國內(nèi)的減速器和納博的差距在產(chǎn)品一致性和實(shí)際使用驗(yàn)證方面。我們前面表述了減速器的主要性能指標(biāo)包括精度、效率、剛度回差、啟動(dòng)力矩、振動(dòng)與噪聲、壽命。我們選取了經(jīng)典款 40E 產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)品選取比較成熟的南通振康來和納博進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)對(duì)比。
①從輸出轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩來看，納博優(yōu)于南通振康，南通振康輸出轉(zhuǎn)速范圍為 5～35r/min，輸出轉(zhuǎn)矩 330～560Nm；而納博的輸出轉(zhuǎn)速范圍為 5～60r/min，輸出轉(zhuǎn)矩范圍為 271～572 Nm。納博的扭矩范圍更加廣泛。
表 4 南通振康減速器輸出轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩
數(shù)據(jù)來源：南通振康 上海證券研究所
表 5 納博減速器輸出轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩
數(shù)據(jù)來源： nabtesco 上海證券研究所
②從減速比來看，納博優(yōu)于振康，比振康多一個(gè) 57。
表 6 南通振康和納博的減速比對(duì)比
數(shù)據(jù)來源： nabtesco 南通振康 上海證券研究所
③從性能參數(shù)來看，剛度、效率、精度、振動(dòng)、壽命幾項(xiàng)指標(biāo)
來看：輸出轉(zhuǎn)速最大值，兩者都是 70r/min；工作轉(zhuǎn)矩最大值，納 博是 1029 Nm，振康是 1000 Nm，沖擊轉(zhuǎn)矩最大值，納博 2058Nm，振 康是 2000 Nm,納博稍微優(yōu)于振康。效率方面納博是 85%，南通振康 是大于 80%；壽命兩者都是 6000 小時(shí)。
從以上的性能參數(shù)指標(biāo)對(duì)比來看，納博和振康的標(biāo)定的參數(shù)值差距不大，說明了國內(nèi)減速器在硬性的技術(shù)指標(biāo)上已經(jīng)可以媲美納博的產(chǎn)品。重點(diǎn)差距還是在產(chǎn)品的一致性、產(chǎn)品的實(shí)際使用驗(yàn)證方面。
表 7 南通振康和納博的性能指標(biāo)對(duì)比
數(shù)據(jù)來源： nabtesco 南通振康 上海證券研究所
產(chǎn)業(yè)鏈上下游的兩難選擇：目前機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游的核心零部件和本體企業(yè)都面臨著量和成本的兩難選擇。
① RV 減速器廠家的兩難選擇：目前整個(gè) RV 減速器都處于國產(chǎn)化的 初期，需求大量的人力和設(shè)備研發(fā)投入。其中尤其以設(shè)備投資為大頭，主要高精度設(shè)備都是進(jìn)口為主。根據(jù)高工機(jī)器人網(wǎng)的信息：一條諧波減速機(jī)產(chǎn)線需要投資大概 3000 萬元，而一條 RV減速機(jī)產(chǎn)線投資上需要 1 億元。而在國產(chǎn)化初期減速器銷量不足的情況下，難以分?jǐn)傁鄳?yīng)的折舊。但是如果不加大投入，又難以獲得下游主流本體企業(yè)的使用，更加難以放量。
② 機(jī)器人本體企業(yè)的兩難選擇：而作為機(jī)器人本體企業(yè)也面臨著 兩難的選擇，由于目前國內(nèi)減速器性能與國外減速器性能差距較大，如果選擇國產(chǎn)減速器，機(jī)器人本體的性能可能得不到保證，難以進(jìn)入到下游主流客戶的供應(yīng)體系，機(jī)器人本體放量困難。但是選擇進(jìn)口減速器，由于國內(nèi)本體企業(yè)量較低，采購的成本必然高企，在核心部件高企的情況下，國內(nèi)機(jī)器人的性價(jià)比不再，也難以和機(jī)器人四大家族形成競爭。
減速器和本體抱團(tuán)，帶來放量機(jī)遇。目前國內(nèi)主要減速器企業(yè)，主要采取和下游主要機(jī)器人本體企業(yè)采取戰(zhàn)略合作的方式來簽訂合作協(xié)議，一方面作為機(jī)器人本體企業(yè)可以穩(wěn)定減速器的供應(yīng)格局，保障核心零部件的來源，選擇國產(chǎn)部件也可以快速降低成本；另一方面作為減速器零部件企業(yè)，有了下游穩(wěn)定的需求，其會(huì)不斷加大產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)投入，能夠獲得實(shí)際的應(yīng)用認(rèn)證，有利于未來的快速放量。
表 8 減速器企業(yè)和本體企業(yè)合作情況
數(shù)據(jù)來源： WIND 上海證券研究所
3.2 中游本體：國產(chǎn)企業(yè)需要做大做強(qiáng)
多關(guān)節(jié)機(jī)器人占比超過一半，協(xié)作和 Delta 機(jī)器人逆勢上漲。 從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，多關(guān)節(jié)機(jī)器人依然占比第一，超過一半。其次為 SCARA 機(jī)器人。從產(chǎn)品的增長來看，多關(guān)節(jié)機(jī)器人增長乏力， SCARA 機(jī)器人呈現(xiàn)頹勢，協(xié)作和 Delta 機(jī)器人逆勢上漲。協(xié)作機(jī)器 人應(yīng)用在汽配、機(jī)床加工、家電等行業(yè)的大負(fù)載協(xié)作漸成趨勢。應(yīng) 用領(lǐng)域不斷拓展并逐漸面向消費(fèi)端。
圖 30 不同機(jī)種機(jī)器人占比
數(shù)據(jù)來源： CRIA 上海證券研究所
圖 31 不同機(jī)種機(jī)器人增速
數(shù)據(jù)來源： MIR Databank 上海證券研究所
報(bào)告來源：上海證券有限責(zé)任公司