(報告出品方/作者:長江證券,趙智勇,曹小敏) 綠的諧波:打破外資壟斷,成就國內(nèi)諧波減速器龍頭深耕諧波傳動領(lǐng)域近20年,主營諧波減速器 蘇州綠的諧波傳動科技股份有限公司,是一家專業(yè)從事精密傳動裝置研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn) 和銷售的高新技術(shù)企業(yè),產(chǎn)品包括諧波減速器、機電一體化執(zhí)行器及精密零部件,其前 身蘇州綠的諧波傳動科技有限公司成立于2011年。 早至 2003 年,公司核心團隊便開始從事機器人用精密諧波減速器理論基礎(chǔ)的研究,完 全跳出了傳統(tǒng)的漸開線齒形設(shè)計理論,運用有限元設(shè)計方法對諧波傳動進行數(shù)學(xué)建模, 將3D仿真引入諧波齒形設(shè)計。2009年研究團隊制造出第一臺諧波減速器的原型機, 并建立企業(yè)檢驗測試中心,開始對諧波減速器進行評價和測試。伴隨著對諧波減速器的 技術(shù)研究不斷成熟,2011年蘇州綠的諧波傳動科技有限公司成立。 2013 年,公司相繼推出十四個系列近百種諧波減速器,產(chǎn)品逐漸被市場認可。2014 年, 公司主持編制的 GB/T 30819-2014《機器人用諧波齒輪減速器》國家標(biāo)準(zhǔn)于 2014 年 6 月 24 日發(fā)布,于 2014 年 12 月 31 日起正式實施。2015 年,公司的精密諧波減速器產(chǎn) 品系列已達十七個。2018 年,公司的精密諧波減速器產(chǎn)品系列已達十九個,完成了 10 萬臺的產(chǎn)銷目標(biāo),年產(chǎn) 50 萬臺的生產(chǎn)基地開始動工。 2019 年,面向未來的新一代三次 諧波減速器“Y 系列”成功問世。2020 年,公司在上海證券交易所鳴鑼上市,登陸科創(chuàng) 板(證券代碼:688017)。2021 年 4 月,公司憑借 KAH 系列中空軸旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器產(chǎn)品, 榮獲“維科杯·OF week 2020 中國機器人行業(yè)優(yōu)秀產(chǎn)品”獎。2022 年 1 月,公司推出 新一代 e 系列諧波減速器,可顯著減小諧波減速器運轉(zhuǎn)時的振動,使運轉(zhuǎn)聲音更柔和, 密封性更好。8 月,公司榮獲恰佩克“第八屆年度最佳品質(zhì)產(chǎn)品”獎。2023 年 3 月,公 司參加 SME 蘇州國際機床展并亮相高精度高剛性數(shù)控轉(zhuǎn)臺,系全球首創(chuàng)高精度、高剛 性、轉(zhuǎn)臺專用減速器與高功率密度直驅(qū)電機一體化設(shè)計,分度精度最高達±1.5 角秒, 重復(fù)精度最高達 1.2 角秒,可廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床領(lǐng)域。 公司主要產(chǎn)品包括諧波減速器、機電一體化執(zhí)行器及精密零部件,廣泛應(yīng)用于工業(yè)機器 人、服務(wù)機器人、數(shù)控機床、航空航天、醫(yī)療器械、半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備、新能源裝備等高 端制造領(lǐng)域。精密諧波減速器是機器人三大核心零部件之一,公司經(jīng)過多年持續(xù)研發(fā)投 入,實現(xiàn)了精密諧波減速器的規(guī)?;a(chǎn)及銷售,打破了國際品牌在機器人用諧波減速 器領(lǐng)域的壟斷,并實現(xiàn)批量出口。公司多年以來深耕精密傳動領(lǐng)域,憑借先進的技術(shù)研 發(fā)能力、高水平的生產(chǎn)工藝、嚴格的質(zhì)量管控以及完善的產(chǎn)品體系,在行業(yè)內(nèi)已建立較 高的品牌知名度,成長為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)。 工業(yè)機器人領(lǐng)域貢獻營收,具備優(yōu)質(zhì)盈利能力 公司近五年業(yè)績高速增長,2017-2022 年,公司營收 CAGR 為 20.47%,歸母凈利潤 CAGR 為 26.76%,整體增速較快。2022 年公司業(yè)績相對平穩(wěn),實 現(xiàn)營業(yè)收入 4.46 億元,同比增長 0.54%;歸母凈利潤 1.59 億元,同比下降 15.96%; 扣非歸母凈利潤 1.30 億元,同比下降 11.46%。2022 年公司營收增速有所放緩,主要 系在宏觀經(jīng)濟環(huán)境及疫情持續(xù)影響下,第三季度開始下游市場景氣度下降,同時公司持 續(xù)加大研發(fā)投入,迭代產(chǎn)品以及開發(fā)新產(chǎn)品,維持了良好的競爭態(tài)勢,以及公司實施了 股權(quán)激勵計劃,股份支付費用增加,導(dǎo)致公司扣非歸母凈利潤同比下降 11.46%。但公 司在 2022 年整個工業(yè)機器人行業(yè)增速放緩的大環(huán)境下,仍然保持了營收正增長。 公司主要生產(chǎn)和銷售的產(chǎn)品包括諧波減速器及金屬部件、機電一體化產(chǎn)品及智能自動化 設(shè)備產(chǎn)品。精密諧波減速器是機器人三大核心零部件之一,公司經(jīng)過多年持續(xù)研發(fā)投入, 實現(xiàn)了精密諧波減速器的規(guī)模化生產(chǎn)及銷售,打破了國際品牌在機器人用諧波減速器領(lǐng) 域的壟斷,并實現(xiàn)批量出口。公司金屬部件產(chǎn)品主要為各類不銹鋼、鋁、鐵、銅制結(jié)構(gòu) 件,應(yīng)用于工業(yè)機器人、航空航天、電氣、能源等下游領(lǐng)域,受下游客戶間產(chǎn)品功能的 差異化、外觀的個性化影響,產(chǎn)品具有較強的定制化及專用性,呈現(xiàn)出非標(biāo)準(zhǔn)化特征。 公司機電一體化執(zhí)行器產(chǎn)品是將伺服系統(tǒng)、諧波減速器、傳感器集成模塊,為客戶提供 更為標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案。 諧波減速器及金屬部件為公司主要營收及利潤來源。營收結(jié)構(gòu)方面,2021 年“諧波減 速器及金屬部件”、“機電一體化產(chǎn)品”、“智能自動化設(shè)備”營收分別為 4.162/0.225/0.004 億元,營收占比分別為 93.88%/5.07%/0.09%。毛利結(jié)構(gòu)方面,2021 年“諧波減速器及 金屬部件”、“機電一體化產(chǎn)品”、“智能自動化設(shè)備”毛利分別為 2.213/0.084/0.001 億 元,毛利占比分別為 95.06%/3.62%/0.03%??傮w上,2021 年“諧波減速器及金屬部件” 營收占比超 90%,毛利占比超 95%,為公司主要營收及利潤來源?!皺C電一體化產(chǎn)品” 和“智能自動化設(shè)備”營收和毛利占比相對較低。 公司營收約 8 成來自機器人行業(yè)。公司核心產(chǎn)品是諧波減速器,其最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域 為工業(yè)機器人,2021 年公司在機器人行業(yè)的營業(yè)收入占總營收的比例為 81.0%。同時, 公司產(chǎn)品也應(yīng)用在機械裝備、數(shù)控機床、醫(yī)療器械及其他行業(yè),2021 年營收貢獻分別 為 10.1%、5.3%、3.2%和 0.3%。根據(jù)公司招股說明書,其產(chǎn)品在 2017-2019 年的下 游應(yīng)用中,機器人應(yīng)用占比達 79.4%,高端數(shù)控機床應(yīng)用占比 7.5%,總體上,公司 產(chǎn)品主要集中在以工業(yè)機器人為主的自動化領(lǐng)域。公司盈利能力較強,2017 年以來毛利率、凈利率均分別維持在 45%、25%以上。2021 年,公司毛利率達到 52.52%,較 2017 年提升 5.44pct;公司凈利率達到 42.87%,較 2017 年提升 15.72pct。盡管 2022 年受下游景氣度影響,利潤率有所下滑,但毛利率、 凈利率仍然達 51.17%和 37.29%。 公司客戶資質(zhì)優(yōu)異,與國內(nèi)外諸多知名客戶形成了穩(wěn)定的合作關(guān)系。公司諧波減速器產(chǎn) 品主要終端客戶包括新松機器人、華數(shù)機器人、新時達、埃夫特、Universal Robot、 Kollmorgen 等國內(nèi)外著名機器人生產(chǎn)制造商公司,公司也成為了 ABB、通用電氣、那 智不二越、阿法拉伐等國際高端裝備制造企業(yè)的精密零配件供應(yīng)商。公司積極開拓海外市場。2017-2021 年,公司外銷占比分別為20.36%、17.46%、30.92%、 17.55%和 17.34%,外銷客戶主要集中在丹麥、瑞士等歐洲地區(qū),外銷產(chǎn)品包括諧波減 速器、機電一體化執(zhí)行器及精密零部件,主要通過進口國當(dāng)?shù)氐慕?jīng)銷商進行銷售。2021 年,公司境外主營業(yè)務(wù)收入為 0.77 億元,同比增加 102.27%。公司在進一步強化和深 耕國內(nèi)市場的同時,積極開拓歐洲、日本、美國等海外市場。 股權(quán)結(jié)構(gòu)明晰,股權(quán)激勵助力持續(xù)高速發(fā)展 公司股權(quán)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。截至 2022 年 9 月 30 日,公司董事長左昱昱先生、總經(jīng)理左 晶先生各持有公司 20.4%的股權(quán),為前兩大持股股東,二者系兄弟關(guān)系,是一致行動人, 同時也是公司實際控制人。李謙先生現(xiàn)任公司副總經(jīng)理、核心技術(shù)人員,持股 1.07%。 以上三者皆為公司董事,公司管理層合計持股達 41.87%,股權(quán)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。 股權(quán)激勵助力持續(xù)高速發(fā)展。公司制定了 2021 年限制性股票激勵計劃,向激勵對象授 予 25.00 萬股限制性股票。股權(quán)激勵計劃以 2021 年 10 月 27 日為首次授予日,向符合 授予條件的 166 名激勵對象授予 22.50 萬股限制性股票,同時預(yù)留 2.50 萬股。激勵方 式為第二類限制性股票,激勵對象以核心業(yè)務(wù)骨干為主,納入激勵對象的人員在公司的 技術(shù)、研發(fā)、管理、銷售等方面發(fā)揮著重要作用。股權(quán)激勵計劃建立了公司與員工的利 益共享機制,增強了公司凝聚力,提高了公司的核心競爭力,助推公司持續(xù)高速發(fā)展。 諧波減速器市場擴容,國產(chǎn)突圍尤為可期高價值量與高滲透奠定產(chǎn)業(yè)鏈中重要地位 減速器類似于工業(yè)機械的“肌腱”,對于每一個以軸為中心轉(zhuǎn)動的機器“關(guān)節(jié)”,減速器 可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)機器轉(zhuǎn)動角度。從原理上來看,關(guān)節(jié)處利用電機實現(xiàn)轉(zhuǎn)動,但電機功率有 限,轉(zhuǎn)速很高,這帶來兩個問題:電機直接輸出的扭矩較小,無法承受負載;機器人關(guān) 節(jié)轉(zhuǎn)動不需要電機那樣的高轉(zhuǎn)速。因此,通常需要在電機的輸出端安裝減速器,從而降 低轉(zhuǎn)速,提升扭矩。同時在電機轉(zhuǎn)動精度受限的情況下,通過角速度的調(diào)節(jié)也實現(xiàn)了精 準(zhǔn)控制角度的需求。 減速器可按照控制精度分為一般傳動減速器和精密減速器。 減速器是連接動力源和執(zhí)行 機構(gòu)的中間機構(gòu),具有匹配轉(zhuǎn)速、傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。其中一般傳動減速器控制精度相對較低,僅僅能夠滿足機械設(shè)備基本的動力傳動需求。而精密減速器具有回程間隙小、精 度較高、使用壽命長,更加可靠穩(wěn)定的優(yōu)點,并且已經(jīng)從工業(yè)機器人領(lǐng)域滲透到機器人、 數(shù)控機床等高端領(lǐng)域。精密減速器種類較多,包括諧波減速器、RV 減速器、擺線針輪 行星減速器、精密行星減速器等,一般應(yīng)用于機器人領(lǐng)域的精密減速器特指諧波減速器 和 RV 減速器。 相比 RV,諧波減速器應(yīng)用領(lǐng)域更精細。由于傳動原理和結(jié)構(gòu)等技術(shù)特點差異,諧波減 速器與同屬精密減速器的 RV 減速器在下游產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域方面各有所側(cè)重、相輔相成, 應(yīng)用于不同場景和終端行業(yè)。諧波減速器采用從波發(fā)生器到可以形變的柔輪,再到真正 輸出功率的鋼輪的傳導(dǎo)方式,其構(gòu)造主要由帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪(剛輪)、帶有外齒圈 的柔性齒輪(柔輪)、波發(fā)生器三個基本構(gòu)件組成。諧波減速器采用從波發(fā)生器到可以形變的柔輪,再到真正輸出功率的剛輪的傳導(dǎo)方式。 而從結(jié)構(gòu)上來看,諧波齒輪減速器是一種靠波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控的彈性變形波,通 過其與剛輪的相互作用,實現(xiàn)運動和動力傳遞的傳動裝置,其構(gòu)造主要由帶有內(nèi)齒圈的 剛性齒輪(剛輪)、帶有外齒圈的柔性齒輪(柔輪)、波發(fā)生器三個基本構(gòu)件組成。 諧波減速器位于行業(yè)上游,廣泛滲透于從加工制造到終端應(yīng)用場景的整個工業(yè)體系。目 前國內(nèi)外諧波減速器下游最大的應(yīng)用場景均為工業(yè)機器人,此外非機器人領(lǐng)域也為諧波 減速器帶來新的需求增量,比如數(shù)控機床、光伏設(shè)備、航天器以及醫(yī)療器械等領(lǐng)域。核心零部件占據(jù)整機 70%左右的成本,諧波減速器技術(shù)難度與盈利能力均處于產(chǎn)業(yè)鏈 上游水平。三大零部件是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘較高、成本占比較大的環(huán)節(jié)。從技術(shù)上來看, 三大核心零部件的技術(shù)門檻由高至低依次為減速器、伺服電機和控制器;從成本上來看, 減速器占整機成本超過三分之一(約 35%),伺服約占整機成本約 23%,控制器約占整 機約 12%。從盈利水平看,諧波減速器的毛利率也相對較高,基本能夠維持在 50%以 上,高于伺服系統(tǒng)、控制器、機器人本體及系統(tǒng)集成毛利率。 工業(yè)機器人滲透率提升+場景延拓助力諧波減速器需求增長 政策支持:有望充分受益于機器換人、國產(chǎn)化率提升與供應(yīng)鏈安全要求。隨著人口老齡 化程度持續(xù)加深,企業(yè)招工越來越困難、制造業(yè)工人工資逐年增長,導(dǎo)致勞動力短缺和 勞動力成本上升,催生機器換人的需求?!丁笆奈濉睓C器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出到 2025 年機器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入年均增速超過 20%、制造業(yè)機器人密度實現(xiàn)翻番的目標(biāo),將為工 業(yè)機器人帶來更廣闊的市場空間,諧波減速器市場總量將持續(xù)擴大。同時,《規(guī)劃》提出 要重點解決關(guān)鍵零部件“卡脖子”問題,相比“十三五”總體發(fā)展目標(biāo)的側(cè)重點上升了 一個階段。2022 年,“二十大”再次強調(diào)供應(yīng)鏈安全問題與國產(chǎn)化問題,有望推動國內(nèi) 機器人產(chǎn)品的國產(chǎn)減速器用量增多,在此過程中,國產(chǎn)諧波減速器有望充分受益。 中國是全球工業(yè)機器人密度增長的主要驅(qū)動市場。我國自 2013 年開始連續(xù)多年成為全 球最大的工業(yè)機器人消費國,根據(jù)中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告(2022 年),2021 年我國 工業(yè)機器人市場規(guī)模約 75 億美元(約 484 億元人民幣),占全球市場規(guī)模的 43%。2017- 2021 年國內(nèi)銷售額 CAGR 約為 13%。報告預(yù)測到 2024 年,全球、中國工業(yè)機器人市 場規(guī)??蛇_ 230、115 億美元。 銷量方面,根據(jù) IFR 數(shù)據(jù),中國市場工業(yè)機器人銷量占全球比例逐年升高,由 2011 年 的 13.6%提升至 2021 年的 51.8%。2021 年中國市場、全球市場工業(yè)機器人銷量分別 為 26.8 萬臺、51.7 萬臺。 近年來工業(yè)機器人下游行業(yè)中新能源相關(guān)行業(yè)發(fā)展旺盛,20-22 年鋰電池行業(yè)復(fù)合增速 達 78.40%,已成為第二大下游行業(yè);光伏行業(yè)復(fù)合增長 38.87%;同時新興工業(yè)市場需 求大幅增長,汽車電子、半導(dǎo)體、醫(yī)療用品行業(yè)復(fù)合增速分別達 61.14%、52.52%、 40.74%。隨著新能源行業(yè)趨勢向好,鋰電、光伏需求仍將保持高速增長,以及一般工業(yè) 應(yīng)用領(lǐng)域不斷深入、非工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的拓展,工業(yè)機器人各下游行業(yè)會持續(xù)發(fā)展。 在機器人細分品類中,輕型機器人增速較快,小型化趨勢明顯。在工業(yè)機器人領(lǐng)域,自 由度是衡量工業(yè)機器人技術(shù)水平的主要指標(biāo)之一,通常每個自由度需要一個伺服電機驅(qū) 動以及一個配套減速器來傳動,以完成精確驅(qū)動的要求。工業(yè)機器人的自由度數(shù)根據(jù)其 用途與功能要求而不同,比如一般通用工業(yè)機器人有 4-6 個自由度,即每臺通用工業(yè) 機器人需要配套 4-6 個減速器,小關(guān)節(jié)數(shù)量越多,所需的諧波減速器數(shù)量就越大。歷史 上,汽車產(chǎn)業(yè)對于機器人的需求占比最高,其需求載荷較高,普遍在 30kg 以上;近幾 年對于機器人的需求特征為輕負載、高精度,輕型化需求較為明顯。2018-2022 年,Delta 增速最慢,但協(xié)作機器人的復(fù)合增速達 56.1%,一定程度上驅(qū)動了機器人產(chǎn)業(yè)二次爆發(fā)。 協(xié)作機器人是一種新型工業(yè)機器人,旨在與人類共享工作空間,為全手動和全自動的生 產(chǎn)模式之間搭建了橋梁,能夠協(xié)助生產(chǎn)人員完成危險、繁重的工作,提升生產(chǎn)效率,相 比傳統(tǒng)工業(yè)機器人更小型化和輕量化。此前,工廠中的工業(yè)機器人都有安全圍欄,將它 們與人工操作隔開,但由于空間和安裝成本的要求,中小企業(yè)很難安裝工業(yè)機器人。協(xié) 作機器人得益于其較高的靈活性、安全性和易用性等技術(shù)特點,近年來呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài) 勢。此外,協(xié)作機器人價格下行加速,用戶導(dǎo)入門檻進一步降低,不少企業(yè)推出經(jīng)濟型 協(xié)作產(chǎn)品,以搶占市場,資本助力協(xié)作機器人市場,進一步拉動市場發(fā)展。 小負載機器人對于諧波減速器的需求更高。根據(jù)公司招股說明書,每臺六軸多關(guān)節(jié)機器 人需要搭配 6 臺精密減速器,其中 10kg 以下負載的機器人需要 6 個諧波減速器,10- 30kg 負載的機器人小臂、手腕關(guān)節(jié)可以采用諧波減速器,30kg 負載以上的機器人在其 輕負荷的末端關(guān)節(jié)上也能使用諧波減速器。此外,協(xié)作機器人單臺設(shè)備則需使用 6-7 臺 諧波減速器;并聯(lián)機器人單臺設(shè)備需使用 3 臺諧波減速器;SCARA 機器人單臺設(shè)備使 用 2-3 臺諧波減速器。隨著諧波減速器的技術(shù)進步以及輕負載多關(guān)節(jié)機器人市場占比提 升,平均每臺設(shè)備使用諧波減速器數(shù)量也會相應(yīng)增加。 2022 年國內(nèi)工業(yè)機器人領(lǐng)域的諧波減速器需求量為 63.96 萬臺。GGII 數(shù)據(jù)顯示,2021 年中國工業(yè)機器人減速器總需求量為 93.11 萬臺(含 RV 和諧波),同比增長 78.06%。 其中增量需求 82.41 萬臺,同比增長 95.05%;存量替換量為 10.70 萬臺,同比增長 6.57%。2022 年中國工業(yè)機器人減速器總需求量為 109.9 萬臺,同比增長 18.03%。細分來看,2022 年,中國工業(yè)機器人諧波減速器與 RV 減速器需求量分別為 63.96 萬 臺與 45.94 萬臺,分別同比增長 16%和 21%,諧波減速器與 RV 減速器的需求比例約 為 58%:42%。 根據(jù) GGII 預(yù)測,到 2026 年國內(nèi)工業(yè)機器人市場減速器總需求量有望超過 270 萬臺, 2021-2026 年 CAGR 為 23.73%。假設(shè)在諧波減速器和 RV 減速器的需求占比維持 2022 年不變的情況下,2026 年國內(nèi)工業(yè)機器人市場的諧波減速器需求量約為 157 萬臺。 除了工業(yè)機器人的基本盤,行業(yè)延拓也將帶來諧波減速器的增量空間,向機床滲透是近 年來新興趨勢。傳統(tǒng)上三軸機床主要使用直驅(qū)電機,難以同時兼顧力和精度的控制,目 前使用電機+減速器是比較好的一種替換方案。此前,行星減速器較為普遍被用于機床 數(shù)控系統(tǒng),與之相比,諧波減速器體積更小、質(zhì)量更小、精度更高,未來隨著數(shù)控機床 的精密操作要求越來越高,諧波減速器在機床數(shù)控系統(tǒng)中的需求有望持續(xù)提升。 根據(jù)公司招股說明書,單臺加工中心及數(shù)控銑床可使用 4 臺以上精密減速器,數(shù)控車床 及車削中心、數(shù)字磨床及放電加工機等可使用 3 臺以上精密減速器。高精度數(shù)控回轉(zhuǎn)臺 和加工中心的四或五軸需要使用 1-2 臺諧波減速器,雕刻機的分度回轉(zhuǎn)裝置以及義齒加 工機等也需要使用諧波減速器。 總體上,以機床為代表的非機器人領(lǐng)域在國內(nèi)諧波減速器市場的應(yīng)用占比呈升高趨勢, 將逐漸趨近全球諧波減速器需求結(jié)構(gòu)。 催化放量:人形機器人打開想象空間。2021 年 8 月 20 日,馬斯克在首屆特斯拉人工智 能日(AI DAY)上首次發(fā)布特斯拉人形機器人(Tesla Bot)計劃,正式宣布進軍機器人 領(lǐng)域。2022 年 10 月 1 日,特斯拉 AI Day 上,人形機器人的第一批生產(chǎn)打算用于那些 危險、無聊、重復(fù)以及人們不情愿去做的工作,比如在特斯拉工廠周圍移動部件,或用 扳手給汽車安裝螺栓。并且表示,起碼在兩年內(nèi)可以生產(chǎn)出有實際用途的產(chǎn)品,且價格 預(yù)計比制造一輛車的價格更便宜。按照馬斯克的設(shè)想,未來機器人還可以用于家庭、做 飯、修剪草坪和照顧老人,乃至成為人類的“伙伴”或伴侶。 特斯拉 Optimus 主要由機械部分和電子部分組成,機械部分包含 28 個執(zhí)行器和雙手; 電子部分包含大腦和軀干(冷卻系統(tǒng)、電池包)。Optimus 全身的執(zhí)行器一共有 6 種設(shè) 計,其中包含 3 種不同負載的旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器和 3 種不同負載的直線執(zhí)行器,其中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行 器采用諧波減速器+永磁力矩電機的結(jié)構(gòu),主要分布于肩髖等需要大角度旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)。 預(yù)計 Optimus 旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器數(shù)量占據(jù)多數(shù),進而對諧波減速器的需求量較大,若成功實現(xiàn) 量產(chǎn),有望帶動諧波減速器需求放量增長。 市場格局:哈默納科為全球寡頭,國產(chǎn)突圍尤為可期 在全球諧波減速器市場格局中,哈默納科一家獨大,全球市場占有率在 82%左右,綠的 諧波占比 7%,其他廠商占比約 11%??傮w上,日本在諧波減速器領(lǐng)域具備領(lǐng)先優(yōu)勢, 包括 ABB、發(fā)那科、庫卡等國際主流機器人本體廠商的諧波減速器目前均主要由哈默納 科提供。由于哈默納科在全球諧波減速器市場占據(jù)主導(dǎo)地位,因此其產(chǎn)品下游基本可代表全球諧 波減速器的應(yīng)用情況。從哈默納科 2021 財年營收數(shù)據(jù)來看,其產(chǎn)品下游 51.7%是機器 人領(lǐng)域,另有 48.3%下游為非機器人領(lǐng)域,包括半導(dǎo)體設(shè)備(15.0%)、車載(6.5%)、 電機齒輪箱(5.4%)和機床(3.9%)等領(lǐng)域。分國家和地區(qū)來看,哈默納科的主要營收 仍然來自日本本土,占比達 68.3%,這與日本發(fā)達的工業(yè)機器人體系密切相關(guān)。 國產(chǎn)市場機遇:需求端陡增,全球龍頭將面臨較大產(chǎn)能缺口。日本企業(yè)普遍擴產(chǎn)較為謹 慎,且哈默納科存在大量外協(xié),難以協(xié)調(diào)各工廠迅速擴產(chǎn),疊加需求端放量增長,預(yù)計 哈默納科現(xiàn)有產(chǎn)能及擴產(chǎn)規(guī)劃難以補足下游需求缺口。根據(jù)前文,即使在不考慮人形機 器人的需求情況下,至2026年僅國內(nèi)工業(yè)機器人市場的諧波減速器需求量便可達近160 萬臺,假設(shè) 2026 年國內(nèi)非工業(yè)機器人市場的諧波減速器需求占比為 18%,則國內(nèi)總需 求量約為 192 萬臺,幾乎等于哈默納科擴產(chǎn)后的全部年產(chǎn)能(不含車載),而哈默納科 2021 財年來自中國的營收占比僅 9.3%,其主要產(chǎn)能仍需用于日本本土。因此,在現(xiàn)有 擴產(chǎn)規(guī)劃下,哈默納科產(chǎn)能或?qū)㈦y以維持其此前地位,意味著國產(chǎn)廠商將面臨更多的補 缺機會。 在國內(nèi)市場,中國品牌諧波減速器的市場份額正在提升。公司為國內(nèi)諧波減速器龍頭, 在 2021 年的銷量市占率為 24.7%,較 2020 年 21.4%的市占率有所增長,并且市占率 僅次于全球龍頭哈默納科,同時其他國產(chǎn)廠商如來福、同川、大族等的市場份額也在提 升。此外,日系企業(yè)哈默納科、新寶的市場份額正在縮減,二者合計市占率由 2020 年 的 46.0%降至 2021 年的 42.9%。 技術(shù)與成本優(yōu)勢雙擊,綠的諧波強勢擴產(chǎn)突圍核心技術(shù)為公司產(chǎn)品力奠定堅實基礎(chǔ) 作為國內(nèi)首家正向工程廠商,公司繞開哈默納科(IH 齒形)技術(shù)封鎖,自研 P 型齒理 論,其設(shè)計的 P 性齒承載能力更強;但國外其他廠商基本以逆向工程為主,走模仿路線 (以模仿哈默納科為主)。柔性軸承和交叉軸承是諧波減速器的核心部件,國內(nèi)其他廠 商以外購為主,但國產(chǎn)軸承質(zhì)量差、進口軸承價格較貴。公司堅持自研創(chuàng)新,其自研的 DNG 柔性軸承,性能優(yōu)于哈默納科。整體來看,公司諧波減速器產(chǎn)品不僅已實現(xiàn)在技術(shù)層面的突破,而且各項參數(shù)基本與國 外領(lǐng)先企業(yè)產(chǎn)品同達國際先進水平。 公司持續(xù)研發(fā)新產(chǎn)品系列提高產(chǎn)品性能。2019 年的推出基于三次諧波的 Y 系列產(chǎn)品, 是世界上首款實現(xiàn) 10 弧秒以內(nèi)傳動精度的諧波減速器。傳統(tǒng)的諧波減速器電機轉(zhuǎn)一圈, 柔輪變形 2 次,受力的只有對角兩個齒,不耐沖擊;而三次諧波的 Y 系列產(chǎn)品,采用全 新的結(jié)構(gòu)和齒形,使得電機轉(zhuǎn)一圈,柔輪變形 3 次,受力變?yōu)?3 個齒,從而提升扭矩剛 度和傳動精度,從根本上解決振動耦合問題,適用于高端工業(yè)自動化和高端協(xié)作機器人。 成本優(yōu)勢明顯,高性價比+產(chǎn)能擴張搶占國際市場 公司成本優(yōu)勢顯著,毛利率較哈默納科高 10%以上。由于技術(shù)路線不同及國內(nèi)外人工費 用差異,綠的諧波的諧波減速器單位成本遠低于哈默納科。受益于成本上的巨大優(yōu)勢, 使綠的諧波即使是在產(chǎn)品均價遠低于哈默納科、規(guī)模遠小于哈默納科的情況下,其毛利 率在近三年仍高于哈默納科 10%以上。高毛利率使公司擁有充足降價空間。公司產(chǎn)品獲協(xié)作機器人國際龍頭企業(yè)認可。2014 年 11 月,UR 從互聯(lián)網(wǎng)途徑了解公司 諧波減速器產(chǎn)品并與公司聯(lián)系購買諧波減速器樣品進行測試;2015 年 8 月,公司通過 了多輪測試和實地考察后,UR 小規(guī)模下單;2016 年 11 月,公司與 UR 簽訂框架協(xié)議, 開始批量供貨。截至 2021 年,UR 向公司的采購額已占其諧波減速器總采購額的 51.7%。 公司合作客戶涵蓋國內(nèi)外主要機器人廠商,渠道優(yōu)勢顯著。目前公司在國內(nèi)機器人廠商 中已實現(xiàn)較高滲透率,客戶囊括國內(nèi)主流機器人廠商。在國際市場,除了與協(xié)作機器人 龍頭 UR 合作外,公司還和那智不二越、ABB 等國際知名機器人廠商有長久的精密零部 件供貨合作,未來隨著公司產(chǎn)品性價比進一步提升有望拓展至諧波減速器領(lǐng)域。 產(chǎn)能居于國內(nèi)廠商第一梯隊,規(guī)模優(yōu)勢明顯。目前國內(nèi)企業(yè)以公司現(xiàn)有產(chǎn)能及擴產(chǎn)幅度 為最大,公司 IPO 項目為年產(chǎn) 50 萬臺精密諧波減速器項目,至 2021 年底產(chǎn)能已達 30 萬臺/年,約為哈默納科未擴產(chǎn)前產(chǎn)能的 1/3。此外,公司于 2022 年發(fā)起定增,計劃新 增諧波減速器產(chǎn)能 100 萬臺/年、機電一體化執(zhí)行器 20 萬套/年,完全達產(chǎn)后公司諧波 減速器產(chǎn)能有望超 150 萬臺/年。隨著公司產(chǎn)能快速擴張,公司市占率有望快速提升。 機電一體化打造第二成長曲線 機電一體化產(chǎn)品作為將減速器與包括動力來源、傳感器等其他核心零部件進行模塊化的 集成產(chǎn)品,能夠有效提升機電耦合能力,進一步滿足下游制造商客戶減少安裝環(huán)節(jié)、增 強零部件適配性、降低生產(chǎn)成本等需求,同時可適應(yīng)多樣化的產(chǎn)品應(yīng)用場景需求。 隨著工業(yè)機器人、高端數(shù)控機床等智能制造和高端裝備領(lǐng)域的快速發(fā)展,更具性能、效 率、成本優(yōu)勢的機電一體化產(chǎn)品成為精密傳動裝置發(fā)展的一大趨勢。諧波減速器及其機 電一體化裝置已成為高精密傳動領(lǐng)域廣泛使用的精密減速功能產(chǎn)品。同時,諧波減速器 及其機電一體化產(chǎn)品等精密傳動裝置,在除機器人以外的精密傳動領(lǐng)域也得到了較為廣 泛的應(yīng)用,下游范圍不斷拓寬,如醫(yī)療機械、光學(xué)制造設(shè)備、半導(dǎo)體制造裝置、晶體制造設(shè)備等。此外,以機電一體化執(zhí)行器為核心組件的高精度數(shù)控轉(zhuǎn)臺增長潛力巨大,精 密模具、新能源、軌道交通、3D 打印、醫(yī)療器械等新興產(chǎn)業(yè)急需以五軸加工為主的高 端數(shù)控機床,從而帶動高精度四軸和五軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺的需求快速增長。 公司憑借行業(yè)深耕多年的經(jīng)驗,敏銳捕捉機電一體化的典型應(yīng)用場景,研發(fā)出應(yīng)用于數(shù) 控機床和高端裝備行業(yè)的新一代精密傳動裝置,首創(chuàng)高精度、高剛性專用減速器與高功 率密度電機一體化融合,通過提升產(chǎn)品精度、剛度和精度保持壽命,進一步滿足下游客 戶需求。 機電一體化產(chǎn)品營收快速增長,有望成為公司第二成長曲線。2018 年-2021 年,機電一 體化營收增速都在 100%以上,營收占比也由 2018 年的 0.5%提升至 5.1%。該產(chǎn)品線 逐漸成為公司重點布局業(yè)務(wù),其研發(fā)的 KCR 諧波數(shù)控轉(zhuǎn)臺性能優(yōu)異,受到四軸、五軸 機床廠商認可。此外,公司兩個募資項目建成達產(chǎn)后,機電一體化產(chǎn)能可達 20 萬套, 大幅提高公司的產(chǎn)品供給能力。 (本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請參閱報告原文。) |
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