減速器,簡單來說就是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu),主要起著降低電機(jī)轉(zhuǎn)速、提升扭矩的作用。可別看這不起眼的零部件,最近引來了眾多投資者的關(guān)注。畢竟,在這個(gè)流量為王的時(shí)代,有人關(guān)注才是成功起飛的第一要義。
攪動(dòng)減速器市場的鯰魚有很多,最近剛剛收購Twitter的馬斯克就是其中之一,上個(gè)月舉辦的活動(dòng)日上,帶來了TeslaBot人形機(jī)器人擎天柱(Optimus)原型機(jī),他也預(yù)計(jì)這種產(chǎn)品3-5年就可以上市,“電機(jī)+減速器”的集成成為人形機(jī)器人大關(guān)節(jié)的主要?jiǎng)恿M合。根據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)測算,減速器的成本是機(jī)器人成本較高的環(huán)節(jié)之一。

人形機(jī)器人
此外,走在更前面的波士頓動(dòng)力機(jī)器人Atlas已經(jīng)展現(xiàn)出了接近人類的運(yùn)動(dòng)性能,因涉及的關(guān)節(jié)數(shù)量多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,也對減速器的精度、性能提出了更高的要求。
那在這個(gè)高精尖的細(xì)分領(lǐng)域,國內(nèi)的玩家真的有機(jī)會突圍嗎?我們離國產(chǎn)替代還有多長的路要走,今天比較就帶你走進(jìn)減速器的世界。
一、小零部件也有高精尖
如果打開一個(gè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈,你就可以發(fā)現(xiàn)減速器作為機(jī)器人的三大核心零部件之一,非常重要(占工業(yè)機(jī)器人的總成本30%以上),且其應(yīng)用領(lǐng)域還有數(shù)控機(jī)床、航空航天等各個(gè)領(lǐng)域。

機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈
一般來說,減速器可以分為諧波減速器和RV減速器。就拿馬斯克的人形機(jī)器人為例,搭載約40個(gè)電機(jī),根據(jù)兩種減速器的性質(zhì)可知(見下圖),預(yù)計(jì)肩部、肘部、腿部等主要關(guān)節(jié)使用10-14個(gè)諧波減速器,每個(gè)價(jià)值約1500元,而RV減速器用在腰部(對承載能力要求較高),使用2-4個(gè),每個(gè)價(jià)值約3000元。

減速器分類
就這樣簡單的測算一下,我們能得到的結(jié)果是什么呢?到了三年后,諧波減速器的需求量大約是152萬臺,人形機(jī)器人說不定會打開諧波減速器的空間。這么大的市場,難道國內(nèi)的玩家不想來分一杯羹?

諧波減速器的市場空間
二、是阻擊戰(zhàn),也是突圍戰(zhàn)
先拋開未來幾年將逐漸落地的人形機(jī)器人不聊,看一下在目前的工業(yè)機(jī)器人時(shí)代里,國內(nèi)玩家究竟過得如何?
實(shí)際上,我國的減速器起步比較晚,曾經(jīng)的我們嚴(yán)重依賴日本進(jìn)口。即使到了2021年,日本企業(yè)在中國減速器市場中仍處于壟斷地位,耳熟能詳?shù)娜毡竟{科一家,就占據(jù)了30%以上的市場份額。
客觀來說,國內(nèi)玩家生產(chǎn)的精密減速器主要差距體現(xiàn)在精度壽命、傳動(dòng)效率等關(guān)鍵指標(biāo)。究其性能背后的差異,主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:
產(chǎn)業(yè)鏈上游的配套設(shè)備未實(shí)現(xiàn)完全可控。比如,用于精密齒輪加工的中高端數(shù)控機(jī)床,一直是咱們的短板,可以說被日本、歐洲碾壓。
科研投入、基礎(chǔ)研究還是不夠。比如,一些軟件設(shè)計(jì)工具,還容易被對方卡脖子,說白了就是know-how的積累不夠。
還需要商業(yè)化后對壽命等參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證,豐富數(shù)據(jù)庫。
但是也不能說咱們就不努力,據(jù)筆者統(tǒng)計(jì),國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人用精密減速器國產(chǎn)化率從2014年的11%上升至去年的41%。

自主品牌替代之路
一些關(guān)鍵型號的減速器也在不斷進(jìn)步,就以雙環(huán)傳動(dòng)為例,雖然現(xiàn)有的RV減速器產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了10萬臺,但是仍沒有放棄前進(jìn)的腳步,今年在大負(fù)載減速器領(lǐng)域(比如200公斤以上負(fù)載的機(jī)器人),突破了關(guān)鍵技術(shù)。
再看減速器的老大哥哈默納科,筆者研究了一下其能成為行業(yè)領(lǐng)先的主要原因,理論研究功底深厚、加工工藝不斷提升、上下游兼并收購,都成為其增長的不竭動(dòng)力。
總結(jié)一下就是,國內(nèi)玩家和曾經(jīng)的自己比,有了長足的進(jìn)步,但橫向比,仍有很大的自主替代空間,筆者判斷這兩年,正是加速滲透的拐點(diǎn),畢竟國內(nèi)的產(chǎn)能在加速滲透。

國內(nèi)玩家的擴(kuò)張速度較快
三、未來可以高枕無憂?
目前來看,人形機(jī)器人或許臨我們越來越近了,行業(yè)壁壘很高的減速器因此會受益,打開第二增長曲線嗎?答案是肯定的,但是就真的可以高枕無憂了嗎?
比如最近就有一些初創(chuàng)玩家,準(zhǔn)備彎道超車。既然減速器卡了脖子,我就不用減速器了,使用直驅(qū)電機(jī)技術(shù)直接精準(zhǔn)地為各類設(shè)備提供動(dòng)力組,提升終端的機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)效率和壽命。
未來的我們,能擁抱無減速器的未來嗎?現(xiàn)在還為時(shí)尚早,但讓我們拭目以待。