机械设备：谐波减速器需求激增，国内企业拥抱国产化机遇

2025年6月23日证券分析师：商俭 执业证书编号：S0630525060002，联系方式：shangjian@longone.com.cn投资建议● 目前谐波减速器主要下游为工业机器人。由于谐波减速器体积小、重量轻、传动比大的特点，尤其适合空间受限、对精度和动态性能要求高的场景，使其在工业机器人、机床和人形机器人等领域具有优势。工业机器人平均使用谐波减速器数量在3个左右，为第一大应用领域，占比高达75%。2023年国内工业机器人谐波减速器消费量达66.93万台，同比+4.64%。从市场空间来看，2023年我国谐波减速器市场规模为24.9亿元。根据HDIN Research数据，2024年全球市场规模为86亿元。● 需求端：人形机器人量产加速，谐波减速器需求激增。目前，国内外人形机器人产品正呈多点开花态势，多个主要企业陆续披露量产规划。根据Optimus量产计划，2026年5万台，2029年50-100万台，人形机器人量产进程加速。从主要厂家的旋转关节减速器方案来看，谐波减速器和行星减速器为主流方案。根据主要公司量产规划情况，预计2029年全球产量100万台，人形机器人需谐波减速器需求将达1400万个，全球增量市场将达84亿元，总市场规模迎来翻倍。● 供给端：哈默纳科缓速扩产，国内厂商迎来机遇。哈默纳科占全球谐波减速器市场85%，产品性能和产能全球领先。国内绿的谐波占全球市场8%，位居第二。虽然全球市场为海外龙头主导，但随着国内厂商技术突破和工艺升级，逐渐展现强劲的竞争力和进口替代趋势。从龙头产能计划看，截止2024年3月，哈默纳科产能为306万台/年，到2026年产能将达到347万台/年，扩产偏谨慎幅度较小，未能覆盖人形机器人量产增长需求。国内绿的谐波等公司正通过自有资金和募投资金积极扩产谐波减速器产能，有望凭借快速扩产和性价比优势，抢占人形机器人行业更多份额，扩大全球市场影响力。● 建议关注：国内在谐波减速器领域有技术储备，配备高端加工设备，长期工艺技术积累，注重研发创新的上市公司，绿的谐波、瑞迪智驱、中大力德、斯菱股份、丰立智能、科达利、国茂股份、恒工精密、翔楼新材。● 风险提示：人形机器人量产进程不及预期；国产替代进度不及预期；原材料价格波动风险；行业竞争风险。 证券研究报告 HTTP://WWW.LONGONE.COM.CN 请务必仔细阅读正文后的所有说明和声明 CONTENTS一、工业机器人为谐波减速器目前主要下游二、人形机器人量产加速，导致谐波减速器需求激增三、海外龙头缓速扩产，国内厂商迎来机遇四、建议关注：国内谐波减速器企业研发扩产提速五、风险提示谐波减速器的工作原理及结构特点● 根据GB/T 30819-2014《机器人用谐波齿轮减速器》定义，谐波齿轮减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波，通过其与刚轮的相互作用，实现运动和动力传递的传动装置，其构造主要由带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）、带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）、波发生器三个基本构件组成。● 谐波减速器中波发生器转动一周时，柔轮向相反方向转过两个齿的角度。谐波传动技术工作原理通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式，当波发生器装入柔轮内圆时，迫使柔轮产生弹性变形而呈椭圆状，使其长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内，成为完全啮合状态；而其短轴处两轮轮齿完全不接触，处于脱开状态，当波发生器连续转动时，迫使柔轮不断产生变形并产生了错齿运动，从而实现波发生器与柔轮的运动传递。资料来源：哈默纳科产品手册，绿的谐波公司公告，东海证券研究所图：谐波减速器结构示意图图：谐波减速器运行示意图谐波减速器的研发和制造门槛较高● 谐波减速器研制具备高门槛。谐波减速器的研发设计门槛高、涉及多学科交叉、工艺流程复杂、资金投入量大。其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。错误的谐波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一系列问题。精密减速器行业的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要较长的时间，因此产能建设规划要提前布局。● 谐波减速器柔轮加工难度大。谐波减速器的柔轮壁厚非常薄，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，国内外工艺有所区别，国内成熟厂商较少。资料来源：绿的谐波招股说明书，东海证券研究所图：谐波减速器制造工艺流程 谐波减速器对比其他精密减速器的特点● 谐波减速器具有体积小、质量小、运动精度高的优点。谐波减速器具有结构紧凑、体积小、重量轻、传动平稳、噪音低、运动精度高、传动比大、承载能力高等优点，成为精密传动领域的优选方案，尤其适合空间受限、对精度和动态性能要求高的场景。这使其在工业机器人、机床和人形机器人小臂、腕部、手部等部件具有较强优势。资料来源：科峰智能招股说明书，东海证券研究所整理类别图片结构特点优点缺点应用领域谐波减速器主要包括波发生器、柔轮与刚轮。减速器工作时，波发生器会发生可控变形，同时依靠柔轮、刚轮的啮合传递动力传动精度高，重量和体积小，运转平稳、传动比大传递扭矩相对较小，传动效率低、使用寿命有限机器人中负载较小的小臂、腕部和手部等关节、航空航天、精密加工设备和医疗设备领域行星减速器体积比较小，主要包括行星轮、太阳轮和内齿圈。精密行星减速器单级传动比都在 10 以内，且减速级数一般不会超过 3 级扭矩大、精度可高达 1′以内、单级传动效率高达 97%、质量轻、寿命可长达 2 万小时、免保养单级传动比范围小移动机器人、新能源设备、高端机床、智能交通等行业的精密传动装置RV 减速器主要包括两级传动装置，分别为渐开线行星齿轮传动和摆线针轮行星传动传动比范围广至 31-171，传动效率高达 85%-92%，传动平稳性高，承载能力强，刚性和耐过载冲击性能好，传动精度高结构复杂、制造难度大、成本高机器人中负载较重的机座、大臂、肩部等大关节表：主要精密减速器分类工业机器人为谐波减速器目前的最大应用领域资料来源：绿的谐波招股说明书，《2024人形机器人核心硬件市场发展白皮书》觅途咨询，东海证券研究所整理图：谐波减速器应用领域● 由于谐波减速器体积小、重量轻、传动比大的特点，使其能够在精密传动领域广泛适用，广泛涉及工业机器人、服务机器人、数控机床、光伏设备、医疗器械等多个领域，应用行业有不断拓宽趋势。● 工业机器人为谐波减速器最大下游。从我国谐波减速器下游应用领域来看，当前工业机器人为第一大应用领域，2023年占比高达到75%。其他领域，机床、半导体、医疗器械等占比合计为25%。图：2023年国内谐波减速器下游应用结构75%25%工业机器人工业自动化工业机器人的谐波减速器使用量持续上升资料来源：绿的谐波招股说明书，国家统计局，GGII，东海证券研究所整理● 工业机器人的谐波减速器的平