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2023.06.22上海
随着国家大力推动智能制造，制造业自动化转型趋势提速，工业机器人和人形机器人快速发展，国产替代及机器换人仍为行业的长期增长逻辑。核心零部件伺服系统、减速器等核心零部件需求有望增加。
特斯拉人形机器人示意图：
工业机器人的三大核心零部件包括控制器、伺服系统及减速器的占比分别为15%、20%、35%，是影响下游机器人性能和利润空间的关键。
根据高工机器人数据，截至2021年，机器人国产化率均在30%左右，市场主要被日系品牌占领，减速器的差距尤为明显。
六轴机器人方面，国产机器人在电子、金属制品、汽车零部件、锂电等重点产业中的主要应用场景为搬运，而对精度要求更高的焊接、装配、喷涂等领域则几乎被海外四大家族垄断，因此，机器人产业链各环节国产替代空间广阔。
从中国工业机器人市场规模来看，2022年中国市场工业机器人销量30.3万台，同比增长15.96%，其中国产品牌销量12.99万台，同比增长27.01%，增速高于外资品牌；根据高工机器人产业研究所(GGII)，预计2023年中国市场销量有望超过35万台。#机器人##工业机器人#
减速器可分为通用减速器和精密减速器两大类。
其中通用减速机按照产品形态可以分为齿轮减速机、摆线针轮减速机、蜗轮蜗杆减速机（后两者注重经济性），比较典型的产品包括模块化减速机，通过不同模块的排列组合满足通用行业需求。
精密减速机是机器人生产中拥有最高技术壁垒的零部件，被誉为“工业机器人的心脏”。
精密减速器类似于工业机械的“肌腱”，连接了伺服电机和执行机构，电机一般高转速低扭矩，因此减速器的核心作用是降低转速提升扭矩，从而精准调节机器转动角度。
根据不同的行业应用进行分类，一般包括船用、冶金、风电、航空航天和机器人专用减速机（RV&谐波减速机）。
RV减速器是高精密传动领域广泛使用的精密减速器，具有大体积、大负载能力和高刚度等特点，应用于多关节机器人基座、大臂、肩部等重负载位置。
但是，RV减速器需要传递很大的扭矩，承受很大的过载冲击，保证预期的工作寿命，因而在设计上使用了相对复杂的过定位结构，制造工艺和成本控制难度较大。
工业机器人重复定位精度直接由RV减速器的回差决定，故控制RV减速器的回差极为重要，其关键零部件公差设计是研发过程中的一大难点。
轴承是RV减速器的薄弱环节，受力时很容易突破轴承受力极限而导致轴承异常磨损或破裂。在高速运转时这个问题更突出，所以RV减速机的额定扭矩随输入转速下降非常明显。
RV减速器厂商设备投资额相比谐波厂商更高，成本摊薄受到当前生产规模较小的限制、利润表现欠佳，而盈利能力疲软又直接导致后续研发投入和产线建设受阻。
我国RV减速器产业化起步晚于日本二十多年，过去十多年的发展处于技术追赶阶段，目前国产化率仍然较低，仅约为20%-30%。
日企纳博特斯克占据全球RV减速器市场60%的市场份额，哈默纳科占据全球谐波减速器市场约70%的份额。
当前，国产RV减速器在中低端领域尚可应用，但想在高端市场突围还需要国内轴承、材料厂商与RV减速器厂商在产品性能、功能提升上进一步研发积累，国产替代空间广阔。
与RV减速器相比，谐波减速器在中应用更广。人形机器人的关节要比传统工业机器人的关节负载轻，且机器人对于体重和体积的控制要求也较为严格，因此体积和质量都较小的谐波减速机可能更受欢迎。
全球精密减速器市场被日本两大减速器巨头垄断、份额接近75%。于高精度机器人减速器，日本具备绝对领先优势，目前全球机器人行业75%的精密减速机被日本的纳博特斯克和哈默纳科两家垄断。
其中，纳博特斯克、住友、SPINE主要集中在RV减速机市场，哈默纳科主要集中在谐波减速机市场。根据华商产业研究院数据，2021年，哈默纳科在全球谐波减速器市场占有率大于82%。
以绿的谐波为代表的国内厂商率先取得突破性进展，打破了日本寡头垄断的局面。
对于RV减速器厂商，机加工经验丰富、具备产品集成化能力的企业更能拔得头筹。主要厂商包括国内谐波减速器后起之秀汉宇集团；国内齿轮加工领导者双环传动；谐波减速器国产突围先锋绿的谐波；同时布局RV、谐波减速器实现渠道复用的中大力德；精密齿轮加工机床秦川机床等，另外包括昊志机电、联诚精密等厂商。
特斯拉人形机器人具备速度慢、轻负载、关节多的特点，对核心零部件的需求聚焦于小型、轻量、集成，机构预计到2027年，人形机器人落地或将带来数千万台谐波减速器产能缺口以及数百万台RV减速器产能缺口，百亿市场尽待国内厂商填补。
控制器是机器人智慧工厂的大脑，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，完成协调和指挥整个计算机系统的操作。智慧工厂中常用的控制器有PLC、工控机等。
控制器一般由机器人厂家自主设计研发，与机器人本体绑定效应强，主要包含硬件和软件两个部分。目前国产控制器的硬件技术已经逐渐成熟，技术差距主要在于软件算法。
市场格局方面来看，四大家族在中国控制器市场的占比与其在本体市场的占比基本保持一致，约为53%;国内部分企业控制器仍需外购。
国内自主品牌本体市场市占率达32.8%，而在控制器市场仅占21.8%，国内企业控制器尚未形成市场竞争力，但是出现了一批有代表性的企业，比如汇川技术、埃斯顿、新时达、固高科技、新松、华中数控等企业较有优势。
伺服系统以物体的位移、角度、速度为控制量，能够跟踪目标任意变化的自动化控制系统，通常由伺服驱动器和伺服电机组成。
伺服系统是在变频技术基础上的延伸产品，能够按控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处理，精准、快速、稳定地控制驱动装置输出的力矩、速度和位置。
伺服电机工业自动化行业中应用最广的电机，作为自动化运动控制核心部件，它将电能转换为机械能，可实现对速度、转矩与位置进行精确、快速、稳定的控制。
伺服电机系统一般由驱动器、电机、编码器构成。
2022年伺服系统市场规模为170亿元，同比增长16.44%；预计2023年市场规模将达到195亿元。
2017-2022年前三季度，我国伺服系统国产化率呈上升趋势，2022年前三季度国产化率为30.51%。
市场竞争格局方面，欧美与日系品牌垄断中高端伺服系统市场，但三大日系品牌松下、安川、三菱市占率持续缩小。#6月财经新势力#
汇川技术、台达、禾川科技市占率从2020年的22.20%提升至2021年的27.85%，其他企业包括米格、信捷、埃斯顿等均占据一定市场份额。
2022年，汇川技术伺服系统提升5.20pct至21.50%，排名第一，实现赶超。
当前工业自动化生产需求高，叠加国内人口老龄化问题深化、人工成本不断提高，将加快制造业自动化转型。
随着机器替代人的进程不断加速，将加速推动自动化生产需求。自动化生产不仅提高良品率和减少误差，而且能24小时无休止运作，缩短生产周期扩大产能，为企业起到降本提效作用。随着国内企业技术不断提升，持续抢占市场份额，国产化率将不断提升。