咨询热线

400-007-6266

010-86223221

我国精密减速器行业:需求市场不断扩张 国产替代势在必行

一、行业概述

根据观研报告网发布的《中国‌精密减速器行业现状深度研究与发展前景预测报告(2024-2031年)》显示,精密减速器是处于动力源和执行机构中间的装置,是一种动力传达机构,其利用齿轮的速度转换器,将电机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的装置。相较于传统减速器,精密减速器回程间隙小、精度更高,使用寿命更长,在机器人、数控机床等高端领域应用较多。

精密减速器包括 RV 减速器、谐波减速器以及行星减速器。

其中行星减速器减速比和精度都比较低,在工业和消费类机器人里用得少,广泛应用在机床领域。

谐波减速器和RV减速器则广泛应用于工业和消费类机器人。且由于传动原理和结构等技术特点差异,使谐波减速器和RV减速器二者在下游产品及应用领域方面各有所侧重、相辅相成,应用于不同场景和终端行业。其中谐波减速器主要用于轻量化、低负载的作业环境;RV 减速器主要用于中大负载、高扭矩、高刚度的作业环境,其技术要求更高、生产工艺和装配难度更大、国产化率更低,目前在全球范围内主要是日本的纳博特斯克占据领先地位。

RV 减速器、谐波减速器及行星减速器对比情况

项目 RV 减速器 谐波减速器 精密行星减速器
传动原理和减速结构 由第一级渐开线行星传动和第二级摆线行星传动组成的减速装置,采用至少两根偏心轴连接二级减速机构,针齿壳和摆线轮由实体的铸件、钢件进行配合传动。 利用柔性元件可控的弹性变形传递运动和动力,主要由柔轮、刚轮、波发生器三个核心零部件组成,结构简单紧凑,耗材、体积及重量相对 RV 减速器较低。 主要由行星轮、太阳轮和内齿圈组成,单级传动比一般控制在10以内,且减速级数最多不超过3级。
性能特征 大体积、高负载能力(容许力矩负载可达 28,000N•m)、高刚度;但同时产品使用相对复杂的过定位结构,制造工艺和成本控制难度更大。 小体积、低负载(容许力矩负载在1,500N•m 以内);但关键齿轮为柔性元件,在反复高速变形下性能逐渐下降,产品承载力和寿命都有限。
承载及寿命 产品能够实现更高的产品转矩和抗冲击能力,扭转倾覆刚度、疲劳强度更大,精度寿命也更长,运动精度高。 柔性齿轮传动,疲劳寿命较低,抗扭能力弱。 /
适用关节 更适合应用于机器人基座、腰部、大臂等大转矩、重负载关节。 一般用于小臂、腕部及手部等轻负载位置。 工业机器人的旋转关节,特别是在人形机器人中,它通常用于灵巧手部位、腿部和髋部‌‌。
实际使用情况 20kg 以上基本使用 RV 减速器;6kg20kg,RV 和谐波减速器搭配使用。 负载 6kg 以下,基本用谐波减速器。 /
主要终端应用领域 汽车、光伏、焊接、折弯、喷涂、码垛、金属加工、运输、港口码头等行业为代表的中重负载机器人领域。 3C 电子、半导体、食品、注塑、模具、医疗等行业为代表的需要轻负载机器人领域。 在移动机器人、高端机床和智能交通等领域的精密传动装置中广泛应用。
优势 具有广泛的传动比范围(31-171),高效的传动效率以及出色的传动稳定性 高度的传动精度、紧凑轻巧的设计、平稳的运转性能以及较大的传动比。 大扭矩、高精度、高效率以及长达2万小时的使用寿命,且维护需求低。行星减速器的齿轮设计实现了360度的接触面负荷分布,与传统的点接触挤压驱动相比,有效避免了单点高负荷导致的断裂风险。
缺点 结构相对复杂,成本相对较高 传递扭矩相对较小的、传动效率不高以及有限的使用寿命。 减速比和精度都比较低;单级传动比范围小。

资料来源:公开资料,观研天下整理

二、市场规模

近年我国精密减速器市场规模整体呈上升趋势。数据显示,2021年我国精密减速器市场规整为7646亿元。到2023年我国精密减速器市场规模增长至9030亿元,并预计2024年这一市场规模将达到9881亿元。这一数据显示出我国精密减速器行业具有一定的发展潜力和市场活力。

近年我国精密减速器市场规模整体呈上升趋势。数据显示,2021年我国精密减速器市场规整为7646亿元。到2023年我国精密减速器市场规模增长至9030亿元,并预计2024年这一市场规模将达到9881亿元。这一数据显示出我国精密减速器行业具有一定的发展潜力和市场活力。

数据来源:公开数据,观研天下整理

三、行业下游应用情况

精密减速器下游应用丰富,特别是在机器人、数控机床、医疗器械等高端装备中起着至关重要的作用。预计随着新能源、人工智能、物联网等新兴领域的快速发展,精密减速器在这些领域中也将得到更广泛的应用‌。有数据显示,2022 年,在我国精密减速器下游应用中,工业机器人占比最大,达到了44.8%;其次为半导体设备、机床;占比分别为11.3%、6.3%。这一数据表明,目前在我国精密减速器下游应用中,工业机器人是最主要的应用领域,受其的发展影响最大。

精密减速器下游应用丰富,特别是在机器人、数控机床、医疗器械等高端装备中起着至关重要的作用。预计随着新能源、人工智能、物联网等新兴领域的快速发展,精密减速器在这些领域中也将得到更广泛的应用‌。有数据显示,2022 年,在我国精密减速器下游应用中,工业机器人占比最大,达到了44.8%;其次为半导体设备、机床;占比分别为11.3%、6.3%。这一数据表明,目前在我国精密减速器下游应用中,工业机器人是最主要的应用领域,受其的发展影响最大。

数据来源:公开数据,观研天下整理

1、工业机器人

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,具有一定的自动性,可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。而精密减速器是工业机器人最重要的基础部件,直接关系到机器人的反应速度和功能实现精度,可用于工业机器人多个环节,如谐波减 速器可用于机器人小臂、腕部等位置,RV 减速器可用于大臂、肩部等高负载位置。有数据显示,2022年在工业机器人上游各环节中,减速器、伺服系统、控制器、本体成本占比分别为:35%、25%、10%、15%。因此近年受益于工业机器人需求释放,包括 RV 减速器在内的工业机器人减速器市场规模增长迅速。

工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置,具有一定的自动性,可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。而精密减速器是工业机器人最重要的基础部件,直接关系到机器人的反应速度和功能实现精度,可用于工业机器人多个环节,如谐波减 速器可用于机器人小臂、腕部等位置,RV 减速器可用于大臂、肩部等高负载位置。有数据显示,2022年在工业机器人上游各环节中,减速器、伺服系统、控制器、本体成本占比分别为:35%、25%、10%、15%。因此近年受益于工业机器人需求释放,包括 RV 减速器在内的工业机器人减速器市场规模增长迅速。

数据来源:公开数据,观研天下整理

目前机器人在促进科技创新、推动产业升级、保障国家安全、守护人民健康等方面发挥着愈加重要的作用,已成为衡量一个国家创新能力和产业竞争力的重要指标。同时机器人作为新兴技术的重要载体和现代产业的关键装备,其生产的高效性、稳定性、精准性逐渐被广泛认可,正在引领产业数字化发展、智能化升级,不断孕育新产业新模式新业态。

自“十三五”以来,通过持续创新、深化应用,我国机器人产业呈现良好发展势头,产业规模迅速增长。2019-2023 年,我国工业机器人销量从15.31 万台提升至 31.60 万台,年均复合增长率达 19.86%。销售规模自 2019 年的 55 亿美元增长至 2021 年 75 亿美元,年均复合增长率为 16.77%。

数据来源:GGLL,观研天下整理

随着下游工业机器人的发展,我国工业机器人减速器需求也在不断增加。尤其是2021年得益于工业机器人市场回暖,工业机器人减速器市场获得新转机,迎来需求高增长,正式回归“黄金时代”。有数据显示,2019-2023 年度我国工业机器人减速器总需求量从 44.16万台增长至 118.94 万台,年均复合增长率为 28.11%。其中增量需求从 35.21 万台增长至 100.70 万台,年均复合增长率为 30.04%。预计随着数字化进程的加快推进,机器换人将受益其中,减速器作为推动我国工业自动化进程、助力产业升级和智能制造的核心零部件,长期发展趋势向好。

随着下游工业机器人的发展,我国工业机器人减速器需求也在不断增加。尤其是2021年得益于工业机器人市场回暖,工业机器人减速器市场获得新转机,迎来需求高增长,正式回归“黄金时代”。有数据显示,2019-2023 年度我国工业机器人减速器总需求量从 44.16万台增长至 118.94 万台,年均复合增长率为 28.11%。其中增量需求从 35.21 万台增长至 100.70 万台,年均复合增长率为 30.04%。预计随着数字化进程的加快推进,机器换人将受益其中,减速器作为推动我国工业自动化进程、助力产业升级和智能制造的核心零部件,长期发展趋势向好。

数据来源:GGIl,观研天下整理

2、人形机器人

除了上述工业机器人、半导体设备、数控机床外,人形机器人产业化加速落地也有望为精密减速器打开充足的市场空间。

精密减速器是人形机器人的核心组件。例如在人形机器人上肢部分,主要采用的是谐波减速器;躯干部分可能会选择谐波、RV或精密行星减速器中的任意两种;下肢根据需求灵活选择RV减速器、精密行星减速器或谐波减速器。

人型机器人(英语:Android),又称仿生人,音译安卓,是一种旨在模仿人类外观和行为的机器人(robot)尤其特指具有和人类相似肌体的种类。

当前人形机器人浪潮持续爆发,人形机器人有望成为新增量,进一步打开精密减速器市场空间。以特斯拉 Optimus Gen2 为例,其采用 14 个旋转执行器并采用谐波减速器。Optimus上配有3种共14 个旋转执行器,可以产生20Nm,110Nm和180Nm的扭矩。分别位于肩部6个、肘部2个、腰部2个和髋部4个旋转执行器。Optimus的旋转执行器采用谐波减速器。

预计到 2030 年, 减速器在人形机器人中的价值量占比将达到 13%。根据相关机构预测,2023—2030年我国人形机器人市场若按年均复合增长率 30%测算,到 2030 年,我国人形机器人市场规模有望达约 8700 亿元。可见人形机器人产业化加速落地有望为精密减速器打开充足的市场空间。

3、半导体设备

精密减速器的下游市场有很多方向,除了机器人外,还能用于半导体设备、机床、医疗器械等对工作精度要求高的设备变速装置上,推动各个行业的智能化转型。

近年来随着人工智能、物联网等新兴技术的快速发展,半导体设备行业迎来了新的发展机遇。同时,国内政策的大力支持也为行业发展提供了有力保障。未来,中国半导体设备行业将继续保持稳定增长态势,并有望在全球市场上占据更大的份额。数据显示,2019年中国半导体设备行业市场规模为968.4亿元,到2023年这一规模达到2190.24亿元,并占全球市场的份额达到35%。随着半导体设备产业的不断发展,精密减速器也得到了一定的发展。

近年来随着人工智能、物联网等新兴技术的快速发展,半导体设备行业迎来了新的发展机遇。同时,国内政策的大力支持也为行业发展提供了有力保障。未来,中国半导体设备行业将继续保持稳定增长态势,并有望在全球市场上占据更大的份额。数据显示,2019年中国半导体设备行业市场规模为968.4亿元,到2023年这一规模达到2190.24亿元,并占全球市场的份额达到35%。随着半导体设备产业的不断发展,精密减速器也得到了一定的发展。

数据来源:公开数据,观研天下整理

4、数控机床

精密减速器在数控机床行业中的应用非常广泛,主要用于提高加工精度和生产效率。这是因为由于机床本身的加工,负载惯性系统的条件变化很大,有必要安装精密减速器以增加扭矩,改善负载端的惯性匹配,从而使惯性操作平稳。

数控机床全称是数字控制机床,是制造机器的机器,通常担负的加工工作量占机器制造工作总量的40%~60%,是现代工业发展的重要基石。相比传统机床,数控机床可以加工出更复杂、精密的零件,也符合工业智能化时代的发展需求。

近年得益于国内制造业的快速发展和升级,以及数控机床行业技术的不断进步和创新,我国数控机床行业呈现出快速发展的态势。数据显示,2021年期间我国数控机床产业规模达到了3760亿元,同比增长15.3%。2023年我国数控机床市场规模达到约4090亿元,同比增长为1.7%。预计2024年我国数控机床行业市场规模将达到4325亿元。这表明我国数控机床行业在当前仍保持着稳健的增长态势,这也给精密减速器行业带来了发展空间。

近年得益于国内制造业的快速发展和升级,以及数控机床行业技术的不断进步和创新,我国数控机床行业呈现出快速发展的态势。数据显示,2021年期间我国数控机床产业规模达到了3760亿元,同比增长15.3%。2023年我国数控机床市场规模达到约4090亿元,同比增长为1.7%。预计2024年我国数控机床行业市场规模将达到4325亿元。这表明我国数控机床行业在当前仍保持着稳健的增长态势,这也给精密减速器行业带来了发展空间。

数据来源:公开数据,观研天下整理

四、竞争情况

1、竞争格局

近年来,随着国内精密减速器行业的国产替代进程加速,本土企业的市场份额逐步扩大。国内企业在技术创新、产品质量和服务水平等方面不断提升,逐渐缩小与国际品牌的差距。以RV 减速器市场为例,2020 年度,纳博特斯克在国内机器人 RV 减速器市场占有率为 54.8%,具有绝对优势。到2023年纳博特斯克市场占有率为40.17%,较2020年下降了14.63个百分点。而本土厂商环动科技市占率呈现逐年上升,且到2023仅次于纳博特斯克,达到18.89%。这一数据说明,国际厂商的市场占有率持续下降,我国本土企业竞争力不断提升,逐步实现国产替代。

近年来,随着国内精密减速器行业的国产替代进程加速,本土企业的市场份额逐步扩大。国内企业在技术创新、产品质量和服务水平等方面不断提升,逐渐缩小与国际品牌的差距。以RV 减速器市场为例,2020 年度,纳博特斯克在国内机器人 RV 减速器市场占有率为 54.8%,具有绝对优势。到2023年纳博特斯克市场占有率为40.17%,较2020年下降了14.63个百分点。而本土厂商环动科技市占率呈现逐年上升,且到2023仅次于纳博特斯克,达到18.89%。这一数据说明,国际厂商的市场占有率持续下降,我国本土企业竞争力不断提升,逐步实现国产替代。

资料来源:环动科技招股说明书,观研天下整理

到目前,国内精密减速器市场呈现出中外品牌并存、竞争激烈的格局。国际知名品牌如日本的哈默纳科、纳博特斯克等在全球市场占据领先地位,而国内品牌如绿的谐波、双环传动等也在不断努力提升市场份额。

2、国产化情况

国产化替代进程加速。一方面国家政策支持国内精密减速器行业的发展,鼓励企业加大研发投入、提高产品质量和服务水平。例如 “十四五”及其配套规划提出深入实施制造强国战略,推动制造业优化升级,培育先进制造业集群,推动机器人等产业创新发展;大力发展智能制造装备,针对感知、控制、决策、执行等环节的短板弱项,加强用产学研联合创新,突破一批“卡脖子”基础零部件和装置,研发先进控制器、高精度伺服驱动系统、高性能高可靠减速器等。

国产化替代进程加速。一方面国家政策支持国内精密减速器行业的发展,鼓励企业加大研发投入、提高产品质量和服务水平。例如 “十四五”及其配套规划提出深入实施制造强国战略,推动制造业优化升级,培育先进制造业集群,推动机器人等产业创新发展;大力发展智能制造装备,针对感知、控制、决策、执行等环节的短板弱项,加强用产学研联合创新,突破一批“卡脖子”基础零部件和装置,研发先进控制器、高精度伺服驱动系统、高性能高可靠减速器等。

资料来源:公开资料,观研天下整理

另一方面是下游工业机器人国产品牌崛起,推动精密减速器国产替代进程。近年来,受益于下游需求释放和应用领域拓展,以及产业政策支持、政产学研用协同联动,我国工业机器人研发以突破关键核心技术为首要目标,国内厂商不断攻克减速器等核心零部件的技术难题,技术实力和核心竞争力持续提升,产品性能与国外领先水平的差距不断缩小,工业机器人及精密减速器国产化趋势逐渐显现。在我国工业机器人市场中,国产自主品牌快速崛起,进口替代进程提速。有数据显示,2017-2022 年中国工业机器人国产化率由 24.2%提升至 35.7%,2023 年进一步提升至 45.1%。

在工业机器人国产品牌崛起下,也推动精密减速器国产替代进程。目前我国包括 RV 减速器在内的工业机器人减速器产业步入快速成长通道,国内 RV 减速器市场国产化率快速提升。

随着国内 RV 减速器厂商技术实力和产品性能提升、产能逐步释放、定价和性价比优势日益突出,行业领先的国内工业机器人厂商出于供应链安全及稳定性、采购成本及采购周期等因素考虑,对 RV 减速器采购的国产化率亦快速提升。

总体来看,目前我国精密减速器尚存在壁垒,国产替代势在必行。

谐波减速器市场来看,2022 年我国谐波减速器市场竞争格局中,哈默纳科市场份额最大,占比 38%,其次是绿的谐波市场份额为 26%。

RV 减速器市场看,2022 年日本的纳博特斯克占据了 51%的市场,住友重工占据 5%的市场。

精密行星减速器市场看,日本新宝、科峰智能及纽氏达特是我国精密行星减速器市场的主要供应商,2022 年市场占有率分别为 20.4%、11.7%、9.4%。(WW)

更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

我国减速器行业应用广泛且市场空间广阔 人形机器人或成下一个需求拉动点

我国减速器行业应用广泛且市场空间广阔 人形机器人或成下一个需求拉动点

2019-2023 年,我国工业机器人销量从15.31 万台提升至 31.60 万台,年均复合增长率达 19.86%。销售规模自 2019 年的 55 亿美元增长至 2021 年 75 亿美元,年均复合增长率为 16.77%。

2024年12月04日
五轴联动数控机床行业:产业转型升级+国产替代加速 本土厂商将迎成长机遇

五轴联动数控机床行业:产业转型升级+国产替代加速 本土厂商将迎成长机遇

近年来我国五轴联动数控机床市场规模呈现快速增长态势。数据显示,2023年我国五轴联动数控机床市场规模达到约112亿元。2019-2023年年均复合增长率达15.52%。预计,2024年我国五轴联动数控机床市场规模将达到120亿元。

2024年12月03日
我国空气源热泵行业产量及销售稳升 出口规模则出现萎缩 海尔市场份额领先

我国空气源热泵行业产量及销售稳升 出口规模则出现萎缩 海尔市场份额领先

近年来,我国空气源热泵市场均以内销为主,销售额占比常年处于70%以上,2023年达到79.5%。同时其内销额整体呈现上升态势,2023年达到246.6亿元,同比增长18.73%。

2024年12月03日
我国风电叶片行业分析:轻量化趋势下碳纤维材料优势明显 市场增长空间显著

我国风电叶片行业分析:轻量化趋势下碳纤维材料优势明显 市场增长空间显著

根据国家能源局数据显示,2024年1-6月,我国风电行业新增装机容量为1410万千瓦,风力发电累计装机容量46671万千瓦,同比增长19.9%。2023年我国风电叶片市场规模约为442亿元,较上年增长19.14%,预计到2025年我国风电叶片市场规模将增长至562亿元。

2024年12月02日
我国数控机床行业正处向高端领域爬坡迈坎阶段 与AI深度融合将是大势所趋

我国数控机床行业正处向高端领域爬坡迈坎阶段 与AI深度融合将是大势所趋

从下游应用需求来看,汽车是目前我国数控机床主要最大应用领域,需求占比达到40%;其次是航空航天领域,占比为17%;第三是模具领域,占比为13%。

2024年12月02日
我国刀具行业提质提量 产品逐渐向高端市场跃升 “出海”潜在成长空间值得关注

我国刀具行业提质提量 产品逐渐向高端市场跃升 “出海”潜在成长空间值得关注

目前在我国刀具下游应用中,汽车产业是当前最主要的应用领域。根据数据显示,目前在我国刀具下游应用中,传统汽车与摩托车市场需求占比最大,达到20.83%;就算是新能源汽车市场也达到了6.64%。其次为通用机械和机床,占比分别为14.08%、12.39%。

2024年12月02日
我国摊铺机行业总销量下滑但出口需求增长 市场呈双寡头垄断格局

我国摊铺机行业总销量下滑但出口需求增长 市场呈双寡头垄断格局

目前,我国摊铺机行业集中度高,2023年CR5达到70%,少数企业占据较大的市场份额。同时其市场呈现以徐工、三一为主导的双寡头竞争格局,2023年两者市场份额分别达到35.2%和23.3%,合计占据半数以上市场份额;天顺长城、陕建机和戴纳派克(外资)等企业的市场份额均在5%以下。

2024年12月02日
我国精密减速器行业:需求市场不断扩张 国产替代势在必行

我国精密减速器行业:需求市场不断扩张 国产替代势在必行

近年我国精密减速器市场规模整体呈上升趋势。数据显示,2021年我国精密减速器市场规整为7646亿元。到2023年我国精密减速器市场规模增长至9030亿元,并预计2024年这一市场规模将达到9881亿元。这一数据显示出我国精密减速器行业具有一定的发展潜力和市场活力。

2024年11月30日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部