1 人形機(jī)器人開啟新紀(jì)元

2021 年 8 月，特斯拉 CEO 馬斯克于首屆“人工智能日”公開展示特斯拉人形 機(jī)器人概念機(jī) Tesla Bot。2022 年 2 月，特斯拉在提出概念后短短 6 個(gè)月內(nèi)成功 推出人形機(jī)器人原型機(jī)，并作為開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行深度研發(fā)。2022 年 9 月 30 日，特 斯拉舉行第二屆“人工智能日”，并發(fā)布最新版本的Optimus人形機(jī)器人，其可 實(shí)現(xiàn)直立行走、搬運(yùn)、灑水等復(fù)雜動(dòng)作。據(jù)馬斯克預(yù)計(jì)，Optimus 將于 3-5 年內(nèi) 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上市，最終數(shù)量將會(huì)達(dá)到百萬級，而成本將降至 2 萬美元左右。2023 年 5 月 16 日，特斯拉在 2023 股東大會(huì)上發(fā)布了 Optimus 人形機(jī)器人最新演示視 頻。視頻中，Optimus 走路更加自然和靈活，完成了一系列復(fù)雜任務(wù)如電機(jī)扭矩 控制，更精確的力度控制、環(huán)境探測與記憶等。Optimus 也展示了其基于端到端 AI 學(xué)習(xí)人類行為的過程對物體進(jìn)行分類擺放等。特斯拉機(jī)器人取得全方位進(jìn)展， 運(yùn)動(dòng)控制與 AI 能力持續(xù)提升。馬斯克稱特斯拉的長期價(jià)值將主要來自人形機(jī)器 人，并預(yù)測人形機(jī)器人需求將達(dá) 100 億臺(tái)。

1.1 Optimus 細(xì)節(jié)詳解

目前特斯拉的人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了 28 個(gè)自由度，相當(dāng)于人體功能的約 1/10。這 28 個(gè)自由度主要分布在上半身和下半身。 上半身包括肩部（6 個(gè)自由度），肘部（2 個(gè)自由度），腕部（6 個(gè)自由度）和腰 部（2 個(gè)自由度）。 下半身包括髖關(guān)節(jié)（6 個(gè)自由度），膝關(guān)節(jié)（2 入自由度），和踝關(guān)節(jié)（4 個(gè)自由 度）。 靈巧手單手 6 個(gè)執(zhí)行器，11 個(gè)自由度。靈巧手采用金屬肌腱帶動(dòng)機(jī)器人精確抓 住小而薄的物體。電氣與智能系統(tǒng)方面，基于成熟的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)電 池系統(tǒng)集成、FSD 等技術(shù)和產(chǎn)品的復(fù)用，基于經(jīng)驗(yàn)積淀，將有助于人形機(jī)器人加 速產(chǎn)業(yè)化。 特斯拉設(shè)計(jì)了人形機(jī)器人結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)分布，優(yōu)化過程通過仿真模型和實(shí)際驗(yàn)證， 在低功耗，低成本和最有質(zhì)量的目標(biāo)下，最大效能的發(fā)揮各個(gè)執(zhí)行器。經(jīng)過分 析優(yōu)化將共 28 個(gè)大的執(zhí)行器(不含手指執(zhí)行器)，其中包含 14 個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器和 14 個(gè)線性執(zhí)行器減少到 6 種實(shí)際的執(zhí)行器，包含 3 個(gè)系列的直線/線性執(zhí)行器， 和 3 個(gè)系列旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器。

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器主要分布于肩髖等需要大角度旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)，線性執(zhí)行器分布于膝肘 等擺動(dòng)角度不大的單自由度關(guān)節(jié)和腕踝兩個(gè)雙自由度但是體積緊湊的關(guān)節(jié)。

減速器、伺服電機(jī)、線性執(zhí)行器、滾柱絲杠是人形機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)業(yè)鏈中 價(jià)值量較大的硬件設(shè)備。 1） 電機(jī)：數(shù)量更多、品類更豐富，需滿足全身各關(guān)節(jié)的驅(qū)動(dòng)需求，手部需采用 微型電機(jī)。 2） 減速器、傳動(dòng)裝置：數(shù)量更多，旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器延續(xù)了對 RV、諧波減速器的需 求，線性執(zhí)行器中需要用到行星滾柱絲杠作為線性傳動(dòng)裝置。 3） 環(huán)境感知：區(qū)別工業(yè)機(jī)器人在固定場景外接機(jī)器視覺設(shè)備實(shí)現(xiàn)識(shí)別的方案， 人形機(jī)器人場景復(fù)雜，需采用激光雷達(dá)、攝像頭等方案實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知、三維 重建并實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃，對設(shè)備品類、算法、實(shí)時(shí)算力要求更高。 4） 運(yùn)動(dòng)控制：類似于工業(yè)機(jī)器人，運(yùn)控算法均是廠商自研，開發(fā)難度大，是核 心競爭力之一；特斯拉 Optimus 復(fù)用特斯拉汽車的感知和計(jì)算能力，在全 自動(dòng)駕駛 FSD 芯片基礎(chǔ)上開發(fā)適合人形機(jī)器人的控制器系統(tǒng)。人形機(jī)器人傳 感器數(shù)量、品類、執(zhí)行機(jī)構(gòu)復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于工業(yè)機(jī)器人，對控制器實(shí)時(shí)算力、 集成度要求高。 考慮到當(dāng)前零部件的國產(chǎn)售價(jià)，將特斯拉 Optimus 做成本拆分，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（電 機(jī)+諧波減速器+抱閘+雙編碼器+力矩傳感器+軸承組成）占到 40%，直線/線性關(guān) 節(jié)（電機(jī)+行星滾柱絲杠+位置編碼器+力傳感器+軸承組成）占到 30%，手部占到 14%，其他部分占比 16%。

1.1.1 旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器由電機(jī)+諧波減速器+抱閘+雙編碼器+力矩傳感器+軸承組成。

旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器整體采用電池組供電，搭配電驅(qū)伺服關(guān)節(jié)的形式，基于電機(jī)+諧波減 速器的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)整體的輸出扭矩密度和當(dāng)前各大人形機(jī)器人廠家的 關(guān)節(jié)性能類似，突出了力輸出能力。 在人形機(jī)器人中，用 RV 減速器的可能性比較低，因?yàn)?RV 減速器的精度低于諧波 減速器且體積重量大于諧波減速器。RV 減速器更適合高強(qiáng)度高扭矩大負(fù)載產(chǎn)品。 諧波減速器更適合小負(fù)載小體積小重量的場景。

1.1.2 直線/線性執(zhí)行器

直線執(zhí)行器由電機(jī)+行星滾柱絲杠+位置編碼器+力傳感器+軸承組成。

特斯拉使用了行星滾柱絲杠，它屬于絲杠類中性能最優(yōu)異、但也最昂貴的一個(gè) 子類。行星滾柱絲杠以其高承載、高剛度、長壽命的特點(diǎn)或成為人形機(jī)器人線 性執(zhí)行器的關(guān)鍵傳動(dòng)裝置，通過適配人形機(jī)器人需求實(shí)現(xiàn)降本是大規(guī)模放量的 前提。根據(jù) Tesla AI Day 2022 會(huì)上展示的信息來看，Optimus 線性執(zhí)行器采 用的方案即為行星滾柱絲杠一體式伺服電動(dòng)缸。我們認(rèn)為下肢髖、膝、踝關(guān)節(jié) 及上肢的肘關(guān)節(jié)的伺服電缸采用高承載、高剛度的行星滾柱絲杠作為傳動(dòng)裝置 可能性比較大。行星滾柱絲杠結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大因而成本很高，通過調(diào)整 設(shè)計(jì)、工藝方案適配人形機(jī)器人的需要來實(shí)現(xiàn)降本是其大規(guī)模應(yīng)用的前提。

2 人形機(jī)器人核心硬件拆解

2.1 減速器

減速器是工業(yè)基礎(chǔ)元件，是一種較為精密的機(jī)械傳動(dòng)裝置。減速器利用齒輪的 嚙合改變電機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩及承載能力，可以用于實(shí)現(xiàn)精密控制。可廣泛用于機(jī) 器人、數(shù)控機(jī)床、光伏設(shè)備、醫(yī)療器械等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

2.1.1 減速器是機(jī)器人核心零部件

機(jī)器人核心零部件研發(fā)制造主要包括伺服系統(tǒng)、減速器和控制器占工業(yè)機(jī)器人 成本的 70%左右。減速器、伺服系統(tǒng)（包括伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)）及控制器直接 決定工業(yè)機(jī)器人的性能、可靠性和負(fù)荷能力，對機(jī)器人整機(jī)起著至關(guān)重要的作 用。其中成本占比最高的是減速器，占到 35%。

人體之所以能夠活動(dòng)自如，是因?yàn)橛?ldquo;骨關(guān)節(jié)”結(jié)構(gòu)，大部分骨關(guān)節(jié)經(jīng)由軟骨 保護(hù)骨頭避免磨損。關(guān)節(jié)位于人體各個(gè)部位，可以使動(dòng)作能夠更加協(xié)調(diào)，同時(shí) 通過關(guān)節(jié)活動(dòng)，可以使人體完成復(fù)雜動(dòng)作時(shí)更為靈巧，更為“精準(zhǔn)”。 工業(yè)機(jī)器人“運(yùn)動(dòng)”主要靠伺服電機(jī)、減速器和控制器三個(gè)主要部件完成。伺 服電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速快、扭矩小，而關(guān)節(jié)處則需要慢 轉(zhuǎn)速和大扭矩。 減速器是由多個(gè)齒輪組成的傳動(dòng)零部件，利用齒輪的嚙合改變系統(tǒng)輸出的轉(zhuǎn)速、 扭矩及承載能力。它可以精確地將伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速降低到工業(yè)機(jī)器人各個(gè)部位需 要的速度，提高定位精度、輸出更大的扭矩，使機(jī)器人運(yùn)動(dòng)更加精準(zhǔn)。通俗的 說，減速器可以提高機(jī)器的定位精度和重復(fù)定位精度。

減速器在工業(yè)機(jī)器人中的另一作用是傳遞更大的扭矩。當(dāng)負(fù)載較大時(shí)，一味提 高伺服電機(jī)的功率是很不劃算的，可以在適宜的速度范圍內(nèi)通過減速器來提高 輸出扭矩。 減速器可分為通用、專用、精密減速器，其中應(yīng)用于機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的主要為精密 減速器。通用減速器一般指齒輪減速器、蝸桿渦輪減速器和行星減速器，以中 小型為主，廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)；專用減速器一般以大型、特大型為主，多為 行業(yè)專用減速器，比如汽車減速器、光伏減速器、風(fēng)電減速器。

行星減速器過去主要用于工業(yè)領(lǐng)域，目前精密行星減速器用在直角坐標(biāo)工業(yè)機(jī) 器人，也可以用在人形機(jī)器人小型關(guān)節(jié)（如手指）或者運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)（如腿部）領(lǐng) 域。精密行星減速器在運(yùn)行過程中類似于一個(gè)太陽輪有多個(gè)行星輪繞轉(zhuǎn)，所以 其體積小、質(zhì)量較輕，相較于其他減速器啟動(dòng)更加平穩(wěn)，且剛性、精度和扭矩 高。其特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)緊湊、低轉(zhuǎn)速大扭矩、價(jià)格便宜但減速比低?？傮w來說，行 星減速器運(yùn)用到高新能機(jī)器人上目前仍有一定難度。 而精密減速器以微型、小型為主，廣泛用于工業(yè)機(jī)器人、機(jī)床、半導(dǎo)體、航空 航天等高精度場景，尤其大量運(yùn)用在機(jī)器人上，主要有兩類：諧波減速器和 RV 減速器。

諧波減速器具有單級傳動(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。不過，諧波減速器的負(fù)載輕，容許力矩負(fù)載在 1,500N·m 以內(nèi)， 因此限制了其向重負(fù)載部位拓展的可能。而 RV 減速器容許力矩負(fù)載可達(dá) 8,000N·m，其重量重、外形尺寸較大的特性，也使其無法向輕便、靈活的輕負(fù) 載領(lǐng)域發(fā)展。 兩者適用領(lǐng)域不同，還不能互相取代。諧波減速器體積小、重量輕、傳動(dòng)比大 的特點(diǎn)使其能夠廣泛應(yīng)用于人形機(jī)器人等輕負(fù)載領(lǐng)域。 國內(nèi)諧波減速器價(jià)格逐年下降，目前在 1000-3000 元/個(gè)，未來在人形機(jī)器人大 規(guī)模量產(chǎn)下有望降價(jià)至 500-1000 元/個(gè)。根據(jù)綠的諧波招股書，2018、2019 年 公司諧波減速器單價(jià)分別為 1885 元/個(gè)、1632 元/個(gè)，后續(xù)公司未單獨(dú)披露諧波 減速器收入，以近年來技術(shù)成熟從而降低成本為前提，我們預(yù)計(jì)目前國內(nèi)諧波 減速器單價(jià)在 1500 元/個(gè)，后續(xù)若人形機(jī)器人大規(guī)模量產(chǎn)，價(jià)格有望下探到 500-1000 元/個(gè)。

2.1.2 減速器市場迎來“黃金時(shí)代”

從需求的角度看，新增的機(jī)器人需求是減速器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。此外， 減速器本身有額定的使用壽命，需要定期更換，即存量市場的更換亦是需求方 向之一。工業(yè)機(jī)器人的工作壽命一般為 8-10 年，期間減速器作為傳動(dòng)、承重部件，磨損不可避免，其使用壽命通常在兩年左右。因而，當(dāng)前保有的工業(yè)機(jī)器 人維修保養(yǎng)亦需要大量的減速器替換。 GGII 數(shù)據(jù)顯示，2021 年中國工業(yè)機(jī)器人減速器總需求量為 93.11 萬臺(tái)，同比增 長 78.06%。其中增量需求 82.41 萬臺(tái)，同比增長 95.05%；存量替換量為 10.7 萬 臺(tái)，同比增長 6.57%。隨著 AI 進(jìn)程的加快推進(jìn)，機(jī)器換人將受益其中，預(yù)計(jì)未 來幾年減速器市場增長的確定性進(jìn)一步增強(qiáng)，到 2026 年市場總需求量有望超過 270 萬臺(tái)。

2022 年，我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為 44.3 萬套，對減速器的總需求量約為 110 萬 臺(tái)。其中，諧波減速器與 RV 減速器的需求量分別為 64 萬臺(tái)與 46 萬臺(tái)，比例約 為 58% ：42%。

2.1.3 國內(nèi)諧波減速器市場國產(chǎn)替代持續(xù)進(jìn)行

全球范圍內(nèi)，哈默納科（Harmonic Drive System）與納博特斯克（Nabtesco） 分別在諧波減速器和 RV 減速器領(lǐng)域取得了市場主導(dǎo)地位。其依靠長期的研發(fā) 技術(shù)積累、規(guī)?；纳a(chǎn)能力、穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量和性能，二者與 ABB、發(fā)那科、 庫卡、安川等國際工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)商合作歷史悠久，在行業(yè)內(nèi)的市場地位較為 突出。 2020-2021 年，我國諧波減速器市場最大的兩個(gè)外資品牌——哈默納科和日本新 寶在中國市場的占有率之和由 46%降低至 42.9%。國內(nèi)做諧波減速器的企業(yè)總共 有 30 多家，實(shí)力較強(qiáng)的有綠的諧波、來福諧波、福德機(jī)器人、大族傳動(dòng)等企業(yè)， 2020-2021 年，這四家企業(yè)在中國市場上的占有率之和由 35.9%提升至 41.1%。 整體看來，中國機(jī)器人減速器國產(chǎn)化趨勢正在形成。根據(jù) GGII 的數(shù)據(jù)，2014- 2021 年工業(yè)機(jī)器人精密減速器國產(chǎn)品牌市場份額由 11%提升至 41%。隨著下游需 求持續(xù)拓寬，預(yù)計(jì)未來減速器國產(chǎn)化率還將得到大幅提升。諧波減速器技術(shù)較 RV 偏低，因此從技術(shù)上看，對國產(chǎn)廠商而言更加易于突破。

2.1.4 人形機(jī)器人催化減速器放量

相較于傳統(tǒng)機(jī)器人，諧波減速器在單臺(tái) Tesla Bot 上的需求量更多、價(jià)值量更 大。與傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人不同，人形機(jī)器人的形態(tài)和動(dòng)作更接近 人類，自由度更多，因而單臺(tái) Tesla Bot 需要用到更多的減速器。 例如特斯拉人形機(jī)器人共有 28 個(gè)自由度，對比六軸工業(yè)機(jī)器人僅用 6 個(gè)減速器， 相較于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人或服務(wù)機(jī)器人，諧波減速器的使用量更多。人形機(jī)器人 若能達(dá)到消費(fèi)級體量將驅(qū)動(dòng)減速器市場持續(xù)擴(kuò)容。

過去我國工業(yè)機(jī)器人減速器依賴進(jìn)口，國產(chǎn)品牌難以突破。為了擺脫海外的技 術(shù)限制，中央及地方密集出臺(tái)政策，扶持全產(chǎn)業(yè)鏈補(bǔ)足短板，行業(yè)發(fā)展明顯提 速。國內(nèi)減速器廠商迎來發(fā)展機(jī)遇，充分受益減速器國產(chǎn)替代進(jìn)程。

2.2 滾柱絲杠：人形機(jī)器人中的重要零部件

絲杠是工程機(jī)械和精密機(jī)械上最常使用的傳動(dòng)部件。絲杠的主要結(jié)構(gòu)由絲桿與 螺母構(gòu)成，其主要功能為將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成線性運(yùn)動(dòng)，或?qū)⑴ぞ剞D(zhuǎn)換成軸向反 復(fù)作用力。其原理為當(dāng)絲杠作為主動(dòng)體時(shí)，螺母隨絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角度按照對應(yīng)規(guī) 格的導(dǎo)程轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。被動(dòng)工件可通過螺母座和螺母連接，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng) 的直線運(yùn)動(dòng)。

2.2.1 行星滾柱絲杠有望憑借性能優(yōu)勢在人形機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域大展拳腳

機(jī)床絲杠按其摩擦特性可分為三類:滑動(dòng)絲杠、滾動(dòng)絲杠及靜壓絲杠?；瑒?dòng)絲桿 是滑動(dòng)摩擦，結(jié)構(gòu)簡單但精度差，主要用于電梯、汽車等各領(lǐng)域。靜壓絲杠裝 置較大，必須有油泵、蓄壓器、液體循環(huán)裝置、冷卻裝置和過濾裝置等眾多的 輔助裝置，且其靜壓油腔加工困難，且存在環(huán)境污染問題。位于德國格平根 （Göppingen）的 Hydrostatik Schönfeld 這家小公司是目前唯一一家供應(yīng)商， 且價(jià)格不菲。

滾珠絲杠利用滾珠鏈在絲杠軸與螺母之間做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線 運(yùn)動(dòng)。由于滾珠不斷在兩個(gè)負(fù)載承載面之間循環(huán)，存在相互碰撞及末端急劇轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致高轉(zhuǎn)速條件下絲杠傳動(dòng)效率降低、噪聲大，一般只適用于中等性能要 求的應(yīng)用場合。 行星滾柱絲杠主要是由滾柱絲杠、滾柱螺母、滾柱、內(nèi)齒圈、壓蓋及擋圈組成。 行星滾柱絲杠綜合了行星輪系、滾珠絲杠、滾針軸承的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，通過在絲杠 周圍設(shè)置若干行星螺紋滾柱，可大幅增加傳動(dòng)過程中絲杠副的受力接觸面積， 使機(jī)構(gòu)可以承受更大的載荷和沖擊，可靠性高，行星滾柱絲杠傳動(dòng)非常適合用 于高速重載工作的應(yīng)用場合。行星滾柱絲杠因其較小的體積空間使用，高效精 準(zhǔn)的大推力輸出，以及耐用穩(wěn)定的性能等特點(diǎn)正被越來越廣泛的應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng) 域，對滾珠絲杠、液壓驅(qū)動(dòng)等技術(shù)路線形成有效替代，在機(jī)器人、自動(dòng)化、數(shù) 控機(jī)床、醫(yī)療器械、汽車、石油天然氣等領(lǐng)域的應(yīng)用正逐漸普及。 總體來說行星滾柱絲杠較滾珠絲杠具備高承載能力、高剛度、高傳動(dòng)速度、更 大的導(dǎo)程范圍等優(yōu)勢。行星滾柱絲杠與滾珠絲杠的最大區(qū)別在于載荷傳遞元件 為螺紋滾柱，因此大幅度增加了絲杠的受力接觸面，從而使得承載能力和剛性 比普通滾柱絲杠更高，同時(shí)用滾柱替代滾珠，解決了滾珠直徑取值范圍小，空 間和承載能力有限的問題。

當(dāng)比較不同直徑相似的螺桿技術(shù)的負(fù)載能力和效率值時(shí),均為 1mm 導(dǎo)程,行星滾 柱絲杠的載荷是滾珠絲杠的四倍。這種性能和設(shè)計(jì)特點(diǎn)的結(jié)合使?jié)L柱絲杠成為 許多機(jī)器人以及機(jī)器人相關(guān)應(yīng)用的理想解決方案。例如,使用線性激活連接的機(jī) 器人(類似于人身體二頭肌控制前臂運(yùn)動(dòng)的方式)從較高的負(fù)載等級和較低的重 量滾子螺絲執(zhí)行器中獲益。 特斯拉人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)分為旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與線性關(guān)節(jié)，其中“電機(jī)+行星滾柱絲+ 傳感器”為線性關(guān)節(jié)提供了良好的解決方案，有助于提升人形機(jī)器人的關(guān)節(jié)性 能。

2.2.2 市場規(guī)模：人形機(jī)器人打開長期成長空間

據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2021 年全球滾珠絲杠市場規(guī)模達(dá)到 17.5 億美元，同比 增長 6.0%，年均復(fù)合增速達(dá)到 6.2%。預(yù)計(jì) 2022 年全球市場規(guī)模達(dá)到 18.59 億美 元。 從國內(nèi)市場規(guī)模來看，中國作為滾珠絲桿產(chǎn)品重要的消費(fèi)市場之一，國內(nèi)市場 規(guī)模占全球規(guī)模總量的 20%左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年我國滾珠絲桿市場規(guī)模為 25 億元，預(yù)計(jì) 2022 年市場規(guī)模達(dá) 28 億元。未來伴隨機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以人形機(jī)器 人為代表的產(chǎn)品有望成為滾珠絲杠的新需求爆發(fā)點(diǎn)。

從國內(nèi)行業(yè)供需情況來看，滾珠絲桿需求量大于產(chǎn)量，行業(yè)供需缺口明顯。據(jù) 統(tǒng)計(jì)，2021 年中國滾珠絲桿（滾珠絲桿副）產(chǎn)量達(dá)到 983 萬套，需求量為 1406 萬套。

人形機(jī)器人給絲杠帶來新的增量。根據(jù)特斯拉的公布信息，特斯拉 Optimus 機(jī) 器人上會(huì)采用行星滾柱絲杠，海外舍弗勒售價(jià)0.3萬美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過特斯拉人形 機(jī)器人總的預(yù)期成本2萬美元，這顯然是特斯拉不能接受的，所以國產(chǎn)化是必然路徑。單個(gè)機(jī)器人的價(jià)值量中直線/線性關(guān)節(jié)（電機(jī)+行星滾柱絲杠+位置編碼器 +力傳感器+軸承組成）占到 30%，其中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器占到約 70%，那么行星滾柱絲 杠的價(jià)值量為占到剩余的 30%，即為總價(jià)值量的 9%，為 0.18 萬美元，約 1.3 萬 元人民幣。隨著我國滾柱絲杠廠商技術(shù)的持續(xù)完善，以及降本增效訴求驅(qū)動(dòng)下， 滾柱絲杠國產(chǎn)步伐有望迎來提速。

2.2.3 市場格局：國內(nèi)行星滾柱絲杠目前處于早期階段

行星滾柱絲杠制造壁壘極高。海外企業(yè)大多于 1950 年左右在國防軍工等領(lǐng)域開 啟產(chǎn)品研發(fā)，主要企業(yè)包括瑞典 ewellix、瑞士舍弗勒等。舍弗勒集團(tuán)于 2022 年收購 ewellix 公司，其前身為 SKF 行星滾柱絲杠部門，結(jié)合旗下傳統(tǒng)高端行星 滾柱絲杠品牌 GSA，舍弗勒基本壟斷國際高端行星滾柱絲杠市場。

國內(nèi)行星滾柱絲杠目前還處于早期階段，生產(chǎn)難度較大，國內(nèi)企業(yè)較少布局。 國內(nèi)外在行星滾柱絲杠的產(chǎn)品差距主要為制造材料（硬度、耐腐蝕、可加工性 等）和制造能力（含機(jī)床、工藝等）。近年來以華中科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、 南京理工大學(xué)為代表的高校力量逐步推動(dòng)底層研究。近期人形機(jī)器人、精密機(jī) 床等行業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了國內(nèi)企業(yè)在行星滾柱絲杠方面的投入。中國目前的主要 參與企業(yè)包括秦川機(jī)床和鼎智科技。

3 重點(diǎn)公司

3.1 拓普集團(tuán)：特斯拉電動(dòng)車核心供應(yīng)商

拓普集團(tuán) 1983 年成立，成立早期主要從事汽車 NVH（汽車噪聲、振動(dòng)和聲振粗 糙度）等業(yè)務(wù)，具體是減震和隔音（內(nèi)飾）產(chǎn)品。目前拓普主要有八大業(yè)務(wù)板 塊，分別是：汽車 NVH 減震系統(tǒng)、內(nèi)外飾系統(tǒng)、輕量化車身、智能座艙部件、 熱管理系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)、空氣懸架系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)。主要客戶包括國際國 內(nèi)智能電動(dòng)車企和傳統(tǒng) OEM 車企等。

3.1.1 業(yè)績保持高速增長，平臺(tái)化戰(zhàn)略有望助力公司成長

公司 2022 年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 159.93 億元，較上年同期增長 39.52%；實(shí)現(xiàn)利潤總 額 19.60 億元，較上年同期上升 70.98%；實(shí)現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤 17.00 億元，較上年同期上升 67.13%。內(nèi)飾功能件占比 36%，減震器產(chǎn)品占比 25%，平臺(tái)化優(yōu)勢穩(wěn)步增長是公司業(yè)績的穩(wěn)定支持。底盤系統(tǒng)占比 29%，為當(dāng)下營收最核心的增長點(diǎn)。公司具有全球領(lǐng)先的輕量化底盤布局，同時(shí)持續(xù)募資擴(kuò) 產(chǎn)夯實(shí)優(yōu)勢，布局建成后將形成年產(chǎn) 600 萬輛供貨能力。公司熱管理業(yè)務(wù)在 2021 年放量，2022 年已占比 9%，有望成長為與輕量化底盤同樣的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)。 汽車電子占比 1%，目前處于處成長期，后續(xù)隨定點(diǎn)的釋放有望成為中長期增量 來源。

3.1.2 受益于特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈，公司積極布局機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

2016 年，拓普集團(tuán)進(jìn)入特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈，定點(diǎn) Model 3 鍛鋁控制臂。2017 年北美 Model 3 量產(chǎn)，拓普集團(tuán)正式供貨。在此期間，拓普集團(tuán)在特斯拉的配套產(chǎn)品也 更加豐富，從最初的鍛鋁控制臂增加到減震器、輕量化底盤結(jié)構(gòu)件、內(nèi)飾功能 件等。2021 年，公司從汽車電子業(yè)務(wù)延伸出的熱管理系統(tǒng)也進(jìn)入特斯拉產(chǎn)業(yè)鏈， 單車價(jià)值提升到 6000 元以上。2021 年前三季度來自特斯拉收入為 32.4 億元， 占比 41.5%，為公司第一大客戶。特斯拉在 2023 年 3 月確定于墨西哥建立第三 座海外工廠，并極力動(dòng)員中國供應(yīng)商赴墨西哥建廠達(dá)成再度合作。拓普集團(tuán)方 面則于去年9月開始宣布在墨西哥投資建廠，未來有望在配套特斯拉方面形成一 部分新的海外收入。 公司積極布局機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，樣品已經(jīng)獲得客戶認(rèn)可。以特斯拉 Optimus 為例， 搭載配置如下：身體執(zhí)行器 28 個(gè)+手部自由度 11 個(gè)+電池組 2.3Kwh+完全自動(dòng)駕 駛（FSD 電腦）+Autopilot 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，售價(jià)不到 2 萬美元。運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器包括 電機(jī)、電控及減速機(jī)構(gòu)等部件組成，是機(jī)器人的核心部件之一。2023 年 7 月 12 日拓普集團(tuán)官方發(fā)文稱，因業(yè)務(wù)發(fā)展需要將拆分設(shè)立機(jī)器人事業(yè)部。此外官方 還表示研發(fā)的人形機(jī)器人執(zhí)行器也已多次向客戶送樣，獲得客戶認(rèn)可及好評， 目前項(xiàng)目進(jìn)展順利。同時(shí)人形機(jī)器人電池模塊需搭配電池組和熱管理系統(tǒng)。而 拓普集團(tuán)的熱管理系統(tǒng)被列在人形機(jī)器人供應(yīng)鏈全景圖中，后續(xù)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

3.2 三花智控：與特斯拉合作共贏，新賽道助力實(shí)現(xiàn)更快發(fā)展

三花智控以家用制冷的閥件產(chǎn)品起家，經(jīng)過三十余年的深耕細(xì)作，先后逐步發(fā) 展商用空調(diào)零部件、洗碗機(jī)零部件、微通道等新業(yè)務(wù)。公司立足于閥類產(chǎn)品， 新能源熱管理零部件品類拓展，并積極開發(fā)組件集成與子系統(tǒng)解決方案，從 “機(jī)械部件開發(fā)”向“電子控制集成的系統(tǒng)控制技術(shù)解決方案”升級。2017 年 三花智控收購三花汽零 100%股權(quán)，同時(shí)募集 13 億配套資金，加碼新能源汽車熱 管理業(yè)務(wù)，現(xiàn)已成功開拓特斯拉、寶馬、戴姆勒、大眾、沃爾沃、通用等大量 優(yōu)質(zhì)汽車客戶。

3.2.1 業(yè)績穩(wěn)步向好，新業(yè)務(wù)加速拓展

三花智控 2022 年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 213.48 億元，同比增長 33.3%；實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤 25.73 億元，同比增長 53%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)扣非歸母凈利潤 22.91 億元，同比增長 54.1%。按照產(chǎn)品劃分，制冷空調(diào)電器零部件業(yè)務(wù)營收 138.34 億元，同比增長 23.3%，汽車零部件營收 75.14 億元，同比增長 56.5%。公司業(yè)績增長得益于制 冷業(yè)務(wù)公司積極抓住能效升級、冷媒切換、多聯(lián)機(jī)、廚電、熱泵的發(fā)展。同時(shí) 公司進(jìn)行橫向新能源品類擴(kuò)張，新能源汽車業(yè)務(wù)訂單持續(xù)放量，保持高增長。 2022 年公司汽零業(yè)務(wù)新增三個(gè)生產(chǎn)基地，進(jìn)一步完善全球化布局，公司 2022 年 新能源汽車熱管理產(chǎn)品營收 66.7 億元，占汽車零部件業(yè)務(wù)收入比重 88%，充分 受益于新能源汽車行業(yè)的高速增長。

3.2.2 開展機(jī)器人等業(yè)務(wù)，布局新成長點(diǎn)

三花智控作為特斯拉汽車熱管理系統(tǒng)核心供應(yīng)商，也在積極布局機(jī)器人業(yè)務(wù)。 一方面，公司熱管理產(chǎn)品亦可應(yīng)用在人形機(jī)器人領(lǐng)域。另一方面，運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器 是機(jī)器人的核心部件之一，三花智控深度布局電機(jī)執(zhí)行器，技術(shù)與客戶積累深 厚，并積極整合上下游伺服電機(jī)、傳動(dòng)組件、編碼器、控制器等零部件資源， 已與多個(gè)客戶建立合作，具備先發(fā)優(yōu)勢。公司將同步配合客戶量產(chǎn)目標(biāo)，并積極籌劃機(jī)電執(zhí)行器海外生產(chǎn)布局。2023 年 4 月公司發(fā)布公告，與蘇州綠的諧波 傳動(dòng)科技股份有限公司簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，雙方將在三花墨西哥工業(yè)園共 同出資設(shè)立一家合資企業(yè)，合資公司主營業(yè)務(wù)為諧波減速器，未來深度配套可 期。

3.3 綠的諧波：國產(chǎn)諧波減速器龍頭

公司經(jīng)過多年持續(xù)研發(fā)投入，在諧波減速器理論創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)實(shí)力已經(jīng)處于 行業(yè)前列。實(shí)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(jī) 器人用諧波減速器領(lǐng)域的壟斷，并實(shí)現(xiàn)批量出口。于 2020 年，在上海證券交易 所科創(chuàng)板上市。

3.3.1 公司技術(shù)底蘊(yùn)深厚

公司前身為恒加金屬，最初從事金屬來料材料加工業(yè)務(wù)?，F(xiàn)任董事長左昱昱 1999 年加入后，全面負(fù)責(zé)精密機(jī)械加工業(yè)務(wù)，在其帶領(lǐng)下恒加金屬生產(chǎn)加工能 力逐步提升，逐漸向電氣、自動(dòng)化、閥體等精密零部件領(lǐng)域拓展，并成為了 ABB、 通用電氣、那智不二越、阿法拉伐等國際知名企業(yè)的精密零部件產(chǎn)品的合格供 應(yīng)商。恒加金屬較強(qiáng)的精密零部件機(jī)加工能力以及穩(wěn)定的質(zhì)量控制水平，為諧 波減速器的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)恒加金屬快速的加工響應(yīng)能力， 也進(jìn)一步加速了綠的諧波產(chǎn)品的設(shè)計(jì)迭代速度，諧波減速器新產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、仿 真模擬到樣品生產(chǎn)能夠在較短時(shí)間內(nèi)完成。

2003 年起，公司決定在恒加金屬原有業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上建立團(tuán)隊(duì)向自主研發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品 的路徑發(fā)展，提高公司長期競爭力。經(jīng)過市場調(diào)研，左昱昱認(rèn)識(shí)到諧波傳動(dòng)具 備廣闊的發(fā)展空間，但是當(dāng)時(shí)諧波減速器市場主要被外資品牌占據(jù)，中高端市 場更是一直被日本哈默納科壟斷，因此 2003 年至 2011 年間左昱昱與李謙帶領(lǐng)公 司研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行諧波傳動(dòng)的理論與技術(shù)研究。恒加金屬經(jīng)過多年發(fā)展，建立了 一支包括材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、加工工藝等多方面人才的研發(fā)隊(duì)伍。 2013 年，公司打破外資壟斷，成為國內(nèi)第一家量產(chǎn)諧波減速器的廠商，當(dāng)年產(chǎn) 銷超過 3000 臺(tái)。2016 年底，成功向國際主流機(jī)器人廠商優(yōu)傲機(jī)器人批量供貨。 2018 年，為適應(yīng)諧波減速器未來市場需求，公司推出融合諧波減速器、電機(jī)、 傳感器的機(jī)電一體化模組產(chǎn)品，簡化用戶安裝使用時(shí)間和成本。2020 年公司成 功在科創(chuàng)板上市。

3.3.2 產(chǎn)品各項(xiàng)性能指標(biāo)均已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平

公司突破了以傳統(tǒng) Willis 定理為基礎(chǔ)的漸開線齒輪設(shè)計(jì)理論。以自主開發(fā)的 新一代諧波嚙合“P 型齒”數(shù)學(xué)模型、3D 仿真軟件、誤差修正方法、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償 方法、壽命預(yù)測模型為基礎(chǔ)，建立全新齒形設(shè)計(jì)理論體系，新一代三次諧波技 術(shù)、機(jī)電耦合技術(shù)、軸承優(yōu)化、獨(dú)特材料改性技術(shù)、齒廓修形優(yōu)化技術(shù)、協(xié)同 高效潤滑技術(shù)及超精密制造加工工藝等核心技術(shù)。以此為基礎(chǔ)開發(fā)的產(chǎn)品性能 達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。相較于哈默納科，綠的諧波產(chǎn)品的性能、壽命已經(jīng)基本達(dá) 到的相同水平，并且公司擁有更加完善的生產(chǎn)流程和更低的產(chǎn)品成本，在市場 競爭中具備一定的優(yōu)勢。其減速器產(chǎn)品從模型設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、小批量供貨到 規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化制造歷經(jīng)不斷迭代優(yōu)化和完善，在傳動(dòng)誤差、背向間隙、空程 誤差、傳動(dòng)效率、噪聲、運(yùn)行溫升等各項(xiàng)性能指標(biāo)均已達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

3.3.3 公司有豐富配套機(jī)器人經(jīng)驗(yàn)

在國內(nèi)企業(yè)中，綠的諧波較早地完成了工業(yè)機(jī)器人諧波減速器技術(shù)研發(fā)并實(shí)現(xiàn) 規(guī)?；a(chǎn)。在工業(yè)機(jī)器人諧波減速器領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)了對進(jìn)口產(chǎn)品的替代，在 行業(yè)內(nèi)確立了一定的競爭優(yōu)勢，并較大地降低了國產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)的采購成本及采購周期。經(jīng)過多年發(fā)展，公司已積累了一大批機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等高端裝備 行業(yè)的優(yōu)質(zhì)客戶，并成功躋身國際主流市場。

2023 年 4 月綠的諧波與三花智控簽署了框架協(xié)議，雙方同意在三花墨西哥工業(yè) 園共同設(shè)立合資企業(yè)，綠的諧波有望借助三花的渠道和客戶優(yōu)勢加速出海，具 備打入人形機(jī)器人供應(yīng)鏈的潛力。

3.3.4 業(yè)績持續(xù)快速增長，國產(chǎn)諧波龍頭產(chǎn)能加速釋放

2021 年公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 4.43 萬元，較上年增長 104.15%；歸屬于母公司所有 者的凈利潤 1.89 億元，較上年增長 130.49%。產(chǎn)能擴(kuò)張下公司市場份額有望快 速提升，業(yè)績有望持續(xù)穩(wěn)定增長。2022 年公司實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 4.46 億元，同比增 長 0.54%，實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤 1.55 億元，同比下降 17.91%；我們發(fā)現(xiàn)綠的諧波 2020 年諧波減速器銷售單價(jià)出現(xiàn)回升拐點(diǎn)，行業(yè)競爭程度好于預(yù)期。2017 年到 2019 年公司主要產(chǎn)品諧波減速器的平均銷售單價(jià)分別為 1,922.79 元/臺(tái)、 1,885.13 元/臺(tái)、1,631.95 元/臺(tái)，但根據(jù)綠的披露數(shù)據(jù)測算，2020 年綠的諧波 減速器銷售單價(jià)為 1,837.28 元/臺(tái)。從 2017 年以來綠的諧波銷售諧波減速器單 價(jià)首次出現(xiàn)反彈，說明行業(yè)并未陷入惡性價(jià)格戰(zhàn)，國內(nèi)二線諧波減速器品牌在 產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)工藝上距離綠的仍有一定差距，同時(shí)在綠的諧波主導(dǎo)控制下 的小幅度降價(jià)有利于綠的諧波新增減速器產(chǎn)能得到消化。

在 IPO 募投項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)之前，公司每年諧波減速器產(chǎn)能約 9 萬臺(tái)，只有哈默納科 諧波減速器產(chǎn)能（178 萬臺(tái)）的 5%。截至 2023 年 5 月 31 日，募投“年產(chǎn) 50 萬 臺(tái)精密諧波減速器項(xiàng)目”的實(shí)際項(xiàng)目投資進(jìn)度已達(dá) 81.79 %，項(xiàng)目預(yù)定可使用狀 態(tài)日期為2023年12月。募投產(chǎn)能達(dá)產(chǎn)以后，公司精密諧波減速器產(chǎn)能59萬臺(tái)。 2020 年到 2022 年，綠的諧波實(shí)際產(chǎn)能利用率分別為 93.51%、106.98%、83.95%， 產(chǎn)能消化情況良好。 我國人形機(jī)器人處于新的發(fā)展階段，未來發(fā)展前景廣闊，如果未來人形機(jī)器人 訂單激增，綠的諧波有可能承接更多訂單，產(chǎn)能建設(shè)對于零部件廠商來說至關(guān) 重要。

3.3.5 毛利率表現(xiàn)突出，護(hù)城河效應(yīng)凸顯

綠的諧波的毛利率在 2021 年達(dá)到 52.52%，遠(yuǎn)大于國內(nèi)諧波減速器和 RV 減速器 上市公司平均毛利率 30%。由于技術(shù)路線不同及國內(nèi)外人工費(fèi)用差異，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(jià)遠(yuǎn)低于哈默納科、規(guī)模遠(yuǎn)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約 10%，較高毛利率是公 司的核心競爭力體現(xiàn)。

極高的毛利率水平使綠的諧波擁有了護(hù)城河，在行業(yè)中獲得了較大的競爭優(yōu)勢。 這也有力支持了公司研發(fā)方面的持續(xù)投入，公司研發(fā)投入持續(xù)保持較高水平， 進(jìn)而有力的支持公司產(chǎn)品競爭力的不斷提升。

3.3.6 高估值證明其稀缺性

公司自 2020 年上市以來估值波動(dòng)較大，主要受兩個(gè)因素影響。首先，機(jī)器人行 業(yè)的整體變化影響著投資者的預(yù)期；其次，2022 年年初受到內(nèi)外部宏觀因素沖 擊，A 股走勢整體下滑，高估值企業(yè)受影響更為嚴(yán)重，公司估值快速回落。綠的 諧波 2021 年 PE 最大值為 241.79x，2022 年全年平均值為 102.93x。遠(yuǎn)高于同行 業(yè)其他公司。我們認(rèn)為支撐綠的諧波高估值的原因有兩個(gè)，首先是其在A股的稀 缺性，公司通過自主研發(fā)突破技術(shù)壁壘，率先打破日系企業(yè)在諧波減速器行業(yè) 的壟斷，其高毛利率、高營收增速也證明了公司的稀缺性；其次，AI 賦能機(jī)器 人行業(yè)屬于當(dāng)下熱門賽道，未來增長空間巨大。

3.4 雙環(huán)傳動(dòng)：國內(nèi) RV 減速器頭部玩家

3.4.1 公司深耕機(jī)器人關(guān)節(jié)高壁壘賽道，已成功布局 RV 和諧波兩大產(chǎn)品類

除工業(yè)機(jī)器人外，近期人形機(jī)器人成為市場關(guān)注焦點(diǎn)，或成減速器新的增長點(diǎn)。 相比工業(yè)機(jī)器人，人形機(jī)器人需要更多的自由度，相應(yīng)的也需要更多減速器， 更具有想象空間，一旦應(yīng)用成熟，減速器的市場空間將有望從百億增長到千億 級別。 諧波減速器具有體積小、傳動(dòng)比大的優(yōu)點(diǎn)，但是抗沖擊能力方面稍差。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，一般放置在機(jī)器人機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置。從技術(shù)角度出 發(fā)，我們認(rèn)為兩者都可以實(shí)現(xiàn)在人形機(jī)器人上的應(yīng)用，但都會(huì)做出特殊的設(shè)計(jì) 調(diào)整，不是單個(gè)零件，而是以模組化形態(tài)融入，精度更高、體積更小。

雙環(huán)傳動(dòng)創(chuàng)立 40 余年以來專注于機(jī)械傳動(dòng)核心部件的研發(fā)、設(shè)計(jì)與制造。主要 產(chǎn)品涵蓋傳統(tǒng)汽車、新能源汽車、軌道交通、非道路機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人等多個(gè) 領(lǐng)域。公司在精密齒輪制造積累了多年工藝經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展歷程中堅(jiān)持投入高端設(shè) 備，并通過和設(shè)備磨合參透齒輪生產(chǎn)技術(shù)，是國內(nèi)少數(shù)可以大批量供應(yīng)四級精 度齒輪的廠商。 雙環(huán)傳動(dòng)深耕機(jī)器人關(guān)節(jié)高壁壘賽道，目前成功布局 RV 和諧波兩大產(chǎn)品類。公 司從 2013 年開始研發(fā) RV 減速器，歷時(shí) 3-4 年成功打破外資壟斷，掌握擺線輪磨 齒及總成裝配等多項(xiàng)核心減速機(jī)技術(shù)，產(chǎn)品批量供貨國產(chǎn)頭部機(jī)器人企業(yè)，已 經(jīng)成為市場份額最高的國產(chǎn) RV 減速器供應(yīng)商。2022 上半年公司中小負(fù)載機(jī)器人 用新一代高功重比 RV 減速機(jī)規(guī)模量產(chǎn)，中大負(fù)載機(jī)器人（50Kg-210Kg 負(fù)載）用 RV 減速機(jī)產(chǎn)品取得關(guān)鍵性突破。公司將進(jìn)一步向高端項(xiàng)目邁進(jìn)，促進(jìn) RV 減速器 項(xiàng)目產(chǎn)能釋放，有望繼續(xù)拓寬“護(hù)城河”，穩(wěn)固行業(yè)龍頭地位。 雙環(huán)傳動(dòng)新研制的大負(fù)載及高功重比的系列化減速機(jī)產(chǎn)品已成功批量應(yīng)用于國 內(nèi)主流機(jī)器人產(chǎn)品中，已基本實(shí)現(xiàn)機(jī)器人減速器產(chǎn)品全覆蓋，并且形成工業(yè)機(jī) 器人用全系列 RV 減速器產(chǎn)品。根據(jù)高工機(jī)器人數(shù)據(jù)，2021 年雙環(huán)傳動(dòng)的國內(nèi)市 場份額僅次于納博特斯克，是國內(nèi)廠商第一。

3.4.2 公司盈利能力創(chuàng)新高

公司 2022 年?duì)I收 68.38 億元，同比增長 27%；歸母凈利 5.82 億元，同比增長 80%。2021 年公司 RV 減速器業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)收入 1.84 億元，毛利率達(dá)到 26.95%。收入 較 2018 年首次實(shí)現(xiàn)減速器營收的 0.63 億，增長 190%，年化增速高達(dá) 43%。公司 2022 年實(shí)現(xiàn) RV 減速器、諧波減速器等收入 4.57 億元。目前公司現(xiàn)有的 RV 減速 器年化產(chǎn)能大約為 10 萬，公司借力于 RV 的技術(shù)與市場的協(xié)同效益，新業(yè)務(wù)諧波 減速器已形成多個(gè)型號產(chǎn)品的批量供貨，產(chǎn)品性能已獲得客戶認(rèn)可。

對于業(yè)績增長的原因，公司披露的第一個(gè)原因是減速器業(yè)務(wù)的增長，“隨著機(jī)器 人減速器國產(chǎn)化的加速，公司機(jī)器人精密減速器業(yè)務(wù)取得了快速發(fā)展，銷量與 上年同期相比呈現(xiàn)大幅增長。”同時(shí)公司其他業(yè)務(wù)也有所增長，公司重型卡車自 動(dòng)變速箱齒輪業(yè)務(wù)較上年同期呈現(xiàn)良好的增長態(tài)勢；新能源汽車齒輪業(yè)務(wù)保持 著穩(wěn)步增長；公司持續(xù)推動(dòng)內(nèi)部降本增效、自主創(chuàng)新等工作，有效提升制造能 力，降低單位成本，推動(dòng)公司業(yè)績穩(wěn)步增長。

3.5 秦川機(jī)床：國產(chǎn)絲杠的龍頭骨干企業(yè)

秦川機(jī)床成立于 1965 年，專業(yè)從事機(jī)床工具制造，是中國機(jī)床工具行業(yè)品類最 多、精密復(fù)雜程度最高、產(chǎn)業(yè)鏈最完整、綜合競爭優(yōu)勢顯著的企業(yè)之一。在齒 輪加工機(jī)床、加工中心、車削中心、螺紋磨床、復(fù)雜刀具等領(lǐng)域處于國內(nèi)第一 梯隊(duì)。集團(tuán)旗下?lián)碛星卮ū静?、漢江機(jī)床、漢江工具、沃克齒輪、秦川數(shù)控等 多家專精特新“小巨人”企業(yè)，先后承擔(dān)國家重大專項(xiàng) 100 余項(xiàng)。

3.5.1 重組并購，整合產(chǎn)業(yè)資源

2000 年以來，公司經(jīng)歷一系列重組并購、戰(zhàn)略合作，拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，整合產(chǎn)業(yè) 資源。以高端數(shù)控機(jī)床業(yè)務(wù)為引領(lǐng)，向機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸，根據(jù)公司 2022 年報(bào)，公司主營業(yè)務(wù)可分為四大塊：主機(jī)業(yè)務(wù)、高端制造業(yè)務(wù)、核心零部件業(yè) 務(wù)、智能制造及核心數(shù)控技術(shù)業(yè)務(wù)。公司預(yù)計(jì)到“十四五”末，公司將實(shí)現(xiàn)機(jī) 床主機(jī)收入、高端制造收入、核心零部件收入、智能制造及核心數(shù)控技術(shù)收入 分別占到總銷售收入 50%、20%、20%、10%的具體目標(biāo)。

3.5.2 公司 2020 年以來業(yè)績明顯改善

公司營收增長明顯，零部件與機(jī)床增速較快。公司在 2018 年與 2019 年?duì)I收幾乎 保持在 32 億元左右，2020 年公司啟動(dòng)內(nèi)外部改革后，當(dāng)年收入增長近 30%至 40.95 億元，2021 年繼續(xù)增長 23.4%至 50.52 億元。公司在 2021 年報(bào)披露的收 入中，機(jī)床占比接近 50%，零部件類占比約為 32%，二者營收在過去兩年均實(shí)現(xiàn) 了較快增長。2020年，零部件類收入同比增長88.8%，主要是由于公司當(dāng)年收購 沃克齒輪，使得零部件類銷售量、生產(chǎn)量、庫存量大幅提升。據(jù)公司 2021 年報(bào)， 機(jī)床類收入同比增長 42.5%，主要由于當(dāng)年機(jī)床行業(yè)景氣，且公司加快技改速度， 有效緩解卡脖子工序、提升產(chǎn)能，公司當(dāng)年機(jī)床類產(chǎn)銷量均同比增長超過 23%。 2022 年，制造業(yè)持續(xù)面臨市場需求不足、行業(yè)下滑等諸多問題，國際、國內(nèi)環(huán) 境變化等復(fù)雜因素對機(jī)床行業(yè)影響較大。報(bào)告期內(nèi)，秦川機(jī)床實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入 41.01 億元，比上年同期下降 18.83%; 實(shí)現(xiàn)歸屬于母公司凈利潤 27,500 萬元, 比上年同期下降 2.07%。 凈利潤回升明顯，機(jī)床和零部件貢獻(xiàn)主要毛利率。2020 年，公司收購具有零部 件規(guī)?；a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的沃克齒輪，使得零部件類毛利率抬升明顯，從 2019 年的 4.8%提升至 2020 年的 16.7%；同年，機(jī)床毛利率從 10.1%升至 13.0%，2022 年再 次提升至 18.6%，公司整體毛利率亦有明顯增長，由 2019 年的 15.0%升至 2022 年的 18.9%，原因除了主要產(chǎn)品貢獻(xiàn)的毛利率提升，還包括公司改革優(yōu)化了人員 結(jié)構(gòu)。

3.5.3 滾珠絲杠量產(chǎn)優(yōu)勢明顯

秦川機(jī)床下設(shè)子公司漢江機(jī)床專門負(fù)責(zé)絲杠導(dǎo)軌業(yè)務(wù)，其規(guī)模和競爭實(shí)力處于 國內(nèi)第一梯隊(duì)。秦川機(jī)床所屬漢江機(jī)床生產(chǎn) 2 級、3 級精度的滾珠絲杠、直線 導(dǎo)軌，有較高的精度保持性，完全可以滿足中高檔數(shù)控機(jī)床的要求，實(shí)現(xiàn)了在 新能源汽車領(lǐng)域制造裝備滾動(dòng)功能部件和精密螺桿副的國產(chǎn)化推廣應(yīng)用。滾動(dòng) 功能部件在國內(nèi)機(jī)床工具行業(yè)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位，是國內(nèi)數(shù)控機(jī)床制造廠 家配套滾珠絲杠副的首選。 公司在絲杠導(dǎo)軌方面技術(shù)積累深，近年產(chǎn)能釋放加速。秦川的絲杠導(dǎo)軌產(chǎn)品主 要由子公司漢江機(jī)床生產(chǎn)，漢江機(jī)床是中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)滾動(dòng)功能部件分 會(huì)的會(huì)長單位，有 50 余年絲杠導(dǎo)軌產(chǎn)品的技術(shù)積淀，品牌知名度較高。公司的 絲杠、導(dǎo)軌瞄準(zhǔn)高端客戶，研發(fā)型號產(chǎn)品 60 多個(gè)，絲導(dǎo)產(chǎn)品在漢江機(jī)床收入占 比約 40%。

根據(jù)公司 2022 年報(bào)，漢江機(jī)床收入 4 億元，測算當(dāng)年絲導(dǎo)部分收入約為 1.6 億 元。公司經(jīng)營情況改觀后，2022 年 1 月 28 日公司董事會(huì)決定支持漢江機(jī)床“高 檔數(shù)控功能部件產(chǎn)業(yè)化升級項(xiàng)目”建設(shè)，項(xiàng)目投資規(guī)模1.2億元，該項(xiàng)目是公司 零部件板塊重點(diǎn)發(fā)力點(diǎn)，后續(xù)不排除持續(xù)地投入。公司抓住新能源汽車領(lǐng)域發(fā) 展機(jī)遇，已實(shí)現(xiàn)制造裝備及新能源汽車領(lǐng)域用滾珠絲杠副的國產(chǎn)化推廣。當(dāng)前， 漢江機(jī)床行星結(jié)構(gòu)滾柱絲杠在軍工領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，隨著人形機(jī)器人市場的發(fā) 展，未來應(yīng)有更大的發(fā)展空間。