人形機器人“關節(jié)”驅動百億賽道,國產減速器廠商破局機遇來了?

時間:2025-03-13

來源:機器人在線

導語:前有特斯拉Optimus在工廠里笨拙地分揀電池,后有宇樹科技人形機器人甩手絹走紅,2025年,人形機器人正站在量產與國產的時代路口。

  前有特斯拉Optimus在工廠里笨拙地分揀電池,后有宇樹科技人形機器人甩手絹走紅,2025年,人形機器人正站在量產與國產的時代路口。

  隨著人形機器人量產的呼聲越來越高,精密減速器作為機器人核心零部件之一,也迸發(fā)出了新的市場活力。

  行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,在人形機器人領域,減速器占據(jù)整機成本的15%-20%。人形機器人產業(yè)化進程加速的背后,是近百億的市場增量空間,同時也為不斷增強技術實力與品牌影響力的國產減速器廠商,提供了新的發(fā)展機遇。

  減速器的主要分類及應用

  減速器是連接動力源和執(zhí)行機構的中間機構,具有匹配轉速和傳遞轉矩的作用。減速器相當于機器人的關節(jié),減速器越多,機器人的行動就越靈活,其重要性不言而喻。

  根據(jù)原理不同,減速器主要分為精密行星減速器、諧波減速器、RV減速器。三類精密減速器結構特點、優(yōu)缺點及應用領域如下:

  工業(yè)機器人使用的精密減速器主要是諧波和RV減速器,前者因體積小、負載較低被用于腕部、手部和小臂等執(zhí)行機構末端,后者體積質量較大、穩(wěn)定性強、負載較大,通常用于基座、肩膀和大臂。一個六軸機器人的A1~A3關節(jié)一般使用RV減速器,末端執(zhí)行關節(jié)A4和A5主要使用諧波減速器。移動機器人的輪部多使用精密行星減速器。

  人形機器人主要選擇諧波減速器和精密行星減速器,以宇樹科技通用人形機器人 Unitree G1 為例,其擁有 23-43 個自由度,關節(jié)電機采用行星減速器。

  其他人形機器人廠商的減速器方案如下:

  全球減速器的競爭格局

  全球范圍內勞動力成本的提高和制造業(yè)轉型升級的加速,使得各國都在加緊智能制造計劃的實施,自動化、高能效的減速器和傳動系統(tǒng)成為下游客戶新的需求增長點。在全球和國內工業(yè)機器人產業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下,亞太、歐洲地區(qū)是減速器設備主要市場。近年來,亞太和歐洲地區(qū)減速器行業(yè)經歷高速的發(fā)展,成為全球份額最大的減速器市場。

  作為工業(yè)機器人產業(yè)鏈上游最難突破、成本占比最高的零部件之一,減速器早期主要被納博特斯克、哈默納科兩家日本廠商壟斷,國產廠商攻入不易。壟斷成因除了材料壁壘、工藝護城河外,長達20年與四大機器人巨頭(發(fā)那科、ABB、庫卡、安川)的生態(tài)綁定,也使日系減速器廠商長期占據(jù)高端市場。

  在精密行星減速器方面,全球精密行星減速器市場相對分散,日本、德國等國家的精密行星減速器處于行業(yè)領先地位,但國內廠商的研發(fā)實力和品牌影響力也在不斷提升。

  在諧波減速器方面,全球諧波減速器市場集中度較高,仍以海外廠商為主,但國產市占率不斷提高。

  在RV 減速器方面,市場仍然被外資壟斷,納博特斯克市占率超 70%。

  國產廠商有望導入全球供應鏈

  當前國內精密減速器市場集中度較高,外資品牌仍占據(jù)主導地位。不過,隨著國內機器人產業(yè)的發(fā)展,為解決成本高、交付周期長的“卡脖子”問題,減速器行業(yè)本土化布局節(jié)奏加快。此外,人形機器人受市場關注度越來越高,應用領域正持續(xù)拓寬,量產時點漸行漸近,國產減速器將隨著人形機器人的量產迎來更廣闊的機會。

  產業(yè)化上,國產減速器產業(yè)生態(tài)逐漸完善。對比海外,國內精密減速器行業(yè)起步較晚,經過長期的技術追趕,當前已基本完成產業(yè)化。例如,綠的諧波率先突破諧波減速器量產,有消息稱綠的諧波已進入特斯拉人形機器人供應商名錄,并為宇樹科技機器人提供諧波減速器。

  技術上,具體廠商而言,以哈默納科、納博特斯克為首的日本精密減速器廠商依然表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,但與綠的諧波、環(huán)動科技等國產企業(yè)差距不斷縮小產品技術指標層面,國內外廠商減速器在減速比、輸出轉速、傳動精度等方面差距縮小,僅在傳動效率、使用壽命、譜系完整度上有較大提升空間。

  專利上,國內精密減速器專利累積申請量已接近日本,國產廠商地位顯著提升。其中,諧波減速器方面,專利申請主要集中在日、中、美、德等國家,日本占比最高;RV 減速器方面,中、日存在絕對專利數(shù)量優(yōu)勢,日本申請量最多、全球布局最廣。

  價格上,外資和本土品牌減速器價差 20%以上,性價比優(yōu)勢有望加速減速器國產替代。在諧波減速器行業(yè)國產品牌價格優(yōu)勢明顯,對應價差能達到 28%-50%。例如外資品牌的諧波減速器價格為5000元,本土品牌則需 2500-3600 元/臺。

  10年前,中國工業(yè)機器人減速器國產品牌份額11%,如今已提升至55%。展望未來,降本或為各廠商突圍關鍵。相比人形機器人產業(yè)鏈其他零部件,減速器產業(yè)成熟度相對較高,規(guī)模優(yōu)勢和供應鏈管理能力是企業(yè)的核心競爭力之一。


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