东海证券发布谐波减速器行业深度报告《谐波减速器需求激增,国内企业拥抱国产化机遇》。报告指出,谐波减速器目前主要下游为工业机器人,2024年国内消费量达79.55万台(+18.86%)。全球谐波减速器市场规模2024年约86亿元,预计2029年将达245亿元(34亿美元),复合年增长率23.2%。人形机器人量产加速成为核心催化——根据Optimus量产计划,2029年全球产量有望达100万台,对应谐波减速器需求将达1400万个,全球增量市场84亿元。哈默纳科占全球85%份额但扩产谨慎,国内绿的谐波等厂商积极扩产,国产替代迎来战略机遇期。
谐波减速器行业现状——工业机器人为主,全球86亿市场
谐波减速器具有体积小、重量轻、传动平稳、噪音低、运动精度高、传动比大等优点,成为精密传动领域的优选方案。其构造由刚轮、柔轮、波发生器三个基本构件组成,靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形波,通过其与刚轮的相互作用实现运动和动力传递。
工业机器人为谐波减速器最大下游,2023年占比高达75%。每台六轴多关节机器人需搭配6台精密减速器,其中负载10kg以下主要使用谐波减速器;协作机器人需6-7个,SCARA机器人需2-3个。2024年国内工业机器人谐波减速器消费量达79.55万台,同比增长18.86%,受益于我国制造业转型升级和智能制造发展。2023年我国谐波减速器市场规模24.9亿元,全球市场规模约86亿元。HDIN Research预测到2029年全球谐波减速器市场将达34亿美元(约245亿元),CAGR 23.2%。
谐波减速器制造门槛高——柔轮加工难度大,产能爬坡周期长
谐波减速器研制具备高门槛。其研发设计涉及多学科交叉、工艺流程复杂、资金投入量大,制造工艺涉及精密机械加工、材料科学和热处理技术,核心在于保证柔轮、刚轮和波发生器之间的精密配合。错误的装配方式容易造成减速机振动、噪音、机器人位置精度较差等问题。
谐波减速器柔轮壁厚非常薄,加工外齿圈的过程中易变形,热处理过程中也极容易发生变形,工艺较为复杂。柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高。进口生产设备采购周期长达1-2年,熟练生产人员培养周期长达1年,产能建设和生产爬坡均需较长时间。精密减速器行业的高门槛意味着先发优势和工艺积累至关重要,国内企业突破需要长期投入。
人形机器人催化——2029年全球100万台,谐波需求1400万个
海内外巨头纷纷入局推进人形机器人落地提速。特斯拉Optimus旋转关节采用14台谐波减速器方案,使机器人能够在复杂动作中实现高精度运动控制。根据马斯克披露,Optimus计划2025年量产5000台,2026年扩产至5万台,2029年或2030年年产百万台。Figure AI推出首条自动化生产线BotQ(年化产能12000台),计划4年内将年产能扩张至10万台。特斯拉已开始招聘机器人制造相关职位,为量产积极准备。
根据主要公司量产规划,预计2026-2029年全球人形机器人产量分别达15万台、30万台、50万台、100万台。如果平均每台装备14台谐波减速器,2029年需求将达1400万台,按单价600元计算,全球增量市场将达84亿元。减速器部件约占人形机器人零部件成本的13%左右,谐波减速器主要应用于肩、肘、腕等关节,是旋转关节的核心部件。
哈默纳科扩产谨慎——国产替代迎来战略机遇期
哈默纳科占全球谐波减速器市场约85%份额,产品性能和产能全球领先。截止2024年3月产能为306万台/年,预计2026年产能将达347万台/年,扩产幅度仅约13%,偏谨慎且未能覆盖人形机器人量产增长需求。国内市场方面,哈默纳科占有率40%(低于全球份额),绿的谐波占有率已达18%,国产替代进程持续。
绿的谐波在全球市场占据8%份额位居第二,产品在性能上已接近哈默纳科,且销售均价约1500元/台具有显著性价比优势。国内厂商绿的谐波(规划159万台)、丰立智能(规划14万台)、瑞迪智驱、斯菱股份、科达利(规划30万台)等积极扩产,有望凭借快速扩产和性价比优势,在人形机器人行业爆发期抢占全球更多份额。
表1:谐波减速器市场空间预测(2025-2029年)| 年份 | 人形机器人数量 | 每台装备谐波数 | 谐波需求(万台) | 单价(元) | 市场空间(亿元) |
|---|
| 2025年 | 3万台 | 14 | 42 | 1000 | 4.2 |
| 2026年 | 15万台 | 14 | 210 | 750 | 15.7 |
| 2027年 | 30万台 | 14 | 420 | 700 | 29.4 |
| 2028年 | 50万台 | 14 | 700 | 650 | 45.5 |
| 2029年 | 100万台 | 14 | 1400 | 600 | 84.0 |