研究背景： 2022年 6月 21日， 马斯克宣布将于今年 9月 30日推出Tesla Bot“Optimus（擎天柱）”原型机， 马斯克也公开宣称： 2022年，“擎天柱”的产品开发优先于特斯拉一些即将推出的车型，第一版机器人有望在 2023年投入生产。我们认为该产品的发布可能引爆人形机器人产业链，一旦该产品成为现象级的新品，将带来整个产业链的投资机会。而能否成为现象级新品， 我们认为核心还是看技术降本。从我们测算的特斯拉人形机器人成本构成来看： 肢体活动关节执行器/运动控制+处理器/肢体骨骼/手部关节执行器/其他的成本占比分别为48.7%/33.9%/10.5%/3.4%/3.5%，而在肢体活动关节执行器中，无框力矩 电 机 / 谐 波 减 速 器 /RV 减 速 器 / 编 码 器 的 成 本 占 比 分 别 为14.8%/19.3%/12.0%/2.6%，减速器占比共计 31.3%，是 Tesla Bot 成本占比较高的部分。 本文主要聚焦谐波减速器环节，分析未来的竞争格局和投资机会。 从长期维度看，我们认为投资机器人的底层逻辑为： 国内人口红利衰退，用工成本上行的大环境下，机器换人加速演进。 这是未来十年投资机器人产业链最重要、最核心的时代背景。
谐波减速器为机器人核心零部件，成本占比高。根据 OFWeek 的数据，工业机器人三大核心零部件： 减速器/伺服系统/控制系统的价值量占比分别为 35%/25%/10%， 其中减速器位于首位。 机器人减速器一般指RV 减速器或谐波减速器，其中后者相较于前者，结构简单、体积小、重量轻，价格低廉，被广泛用于机器人末端关节。 我们测算， 到 2025年，全球工业用机器人谐波减速器市场规模接近 50亿元， CAGR 为19.1%；中国工业用机器人谐波减速器市场规模将超过 30亿元， CAGR为 23.7%。此外， 我们使用逆推法测算 2021年除机器人以外，其他下游市场（机床、半导体设备、医疗设备、光伏设备等） 谐波减速器市场规模为 12.1亿元左右。
预计未来 Tesla Bot 一旦量产，有望打开谐波减速器市场空间。 TeslaBot 有 40个自由度，我们保守估计单台设备使用 20台谐波减速器。TeslaBot 放量的具体信息尚不明确， 在悲观/中性/乐观三种预期下， 假设未来 3年内， Tesla Bot 出货量分别为 20万台/50万台/100万台； 根据绿的谐波招股书披露， 2017-2019年谐波减速器平均售价分别为 1922.79元/1885.13元/1631.95元， 我们预测未来仍有降价空间， 假定降价趋势维持， 2022-2025年， 谐波减速器平均单价分别为 1300元/1200元/1000元。 据此我们测算未来谐波减速器市场空间在 52-200亿元之间，年均新增市场空间 17-67亿元之间。
市场格局集中，全球龙头领先，国产头部企业实现突破，替代进程加速。 哈默纳科是全球龙头， 成立于 1970年， 虽经历多次大环境冲击，但始终深耕谐波领域， 不断开拓下游市场。目前，哈默纳科技术和专利领先，产品寿命高、故障率低、品类丰富， 覆盖全球市场。 国内谐波减速器厂商有 30多家，排在头部的有绿的谐波、来福谐波、双环传动、大族传动等， 近年来国内厂商逐渐进入下游客户供应链， 市占率逐年提升。 根据华经产业研究院的数据， 2021年，哈默纳科/绿的谐波/日本新宝/来福谐波/福德机器人/大族传动在国内谐波减速器市场的占有率分别为 35.5%/24.7%/7.4%/7.7%/4.2%/4.5%。 这 6家厂商中， 相较于 2020年， 哈默纳科和日本新宝的市占率从 46%降低至 42.9%， 而其余 4家国内厂商市占率从 35.9%提升至 41.1%， 国产替代逐步推进。
技术成熟、 成本下降、 产能提升、售后服务，为机器人产业链全面实现国产替代的核心要素。 ①技术成熟： 国内减速器厂商在基础材料、加工工艺等方面研发起步较晚，产品质量与哈默纳科有一定差距，但差距在逐渐缩小。②降本：以工业机器人为例，减速器价值占比达 35%，是降本的核心要素，国内减速器更便宜，价格上具有较大优势。 ③产能提升： 2020年以来，受新冠疫情影响，机器换人节奏加快，谐波减速器需求大幅提升，哈默纳科产能不足， 交期延长至 6个月左右，日企扩产速度普遍较慢；国内厂商受益政策支持，能快速扩建产能， 保证交期， 填补中低端客户的需求缺口。 ④售后服务： 哈默纳科的售后服务响应较慢，国内厂商售后响应速度较快。 预计未来谐波减速器国产替代进程将提速。
投资建议： 谐波减速器行业壁垒很高， 目前哈默纳科占据全球 80%左右的市场，国内 35%左右的市场， 国产替代有较大空间。 建议关注：
绿的谐波（国内谐波减速器龙头， 深耕数 10年，管理团队背景强大，近年来产品可靠性大幅度提升）、 双环传动（齿轮传动头部企业， 2013年开始布局 RV 减速器领域，目前产品质量全国领先，营收增速较高），中大力德（国内机械传动与控制零部件头部企业， 致力打造核心零部件集成化供应商， 产品覆盖各类减速器、减速电机和智能执行单元），中技克美（国内第一个从事谐波传动技术的高新技术实业公司，产品广泛应用于航空航天、机器人等对空间要求较高的领域），国茂股份（国内通用减速机龙头， 2021年成立子公司国茂精密传动（常州）有限公司， 收购安徽聚隆与减速器有关的部分业务和业务资产， 布局 RV、 谐波减速器领域）。
风险提示： 制造业投资低迷、 机器人推广不及预期、市场竞争加剧、产品迭代不及预期、测算具有主观性。
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