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谐波减速器专题:机器人核心零部件国产替代加速进行时(2)

发布时间:2022-08-13 21:45:19 来源:永乐娱乐 作者:永乐国际首页


  哈默纳科(Harmonic Drive)是以精密减速机为主力产品的机械零部件制造商,目前主营精密减速机和机电一体化两个板块。其中,精密减速机包括谐波减速器、减速器组件和行星减速器三部分,机电一体化业务包括执行器和控制器。2021年,哈默纳科的精密减速机业务占比超过80%,其中谐波减速机业务占比超过60%。

  哈默纳科的产品和技术不断迭代,不断向高精度、高转矩容量、小型化和轻量化发展。

  1978年,哈默纳科开始生产和销售配合减速器使用的机电产品,并在之后推出机电一体化产品。1986年,谐波减速器的新齿形——“IH”齿形产品开始制造和销售,大幅度提升了减速器的性能。1991年,哈默纳科的精密行星减速器开始生产和销售。2001年高转矩、超扁平型CSD系列谐波减速器开始销售,与CSG/CSF系列相比,轴向长度缩短了约50%;精密行星减速装置(双行星)开始销售,HPG系列高性能机电一体化产品研发完成,提高效率90%以上。2006年谐波传动最小型号CSF-supermini系列开始销售,2009年扁平中空驱动器SHA系列开始销售,适应更加小型化、精细化的设备应用场景。

  谐波传动技术起源于美国,最早用于航空航天领域。谐波传动技术于1955年由美国发明家C·W·Musser发明,并在美国注册了专利。起初的谐波减速器主要应用于航空航天领域,凭借其结构简单、体积小、重量小、传动精度高的特点,能更好地适应太空强辐射、真空、大温差的工作环境。但早期的谐波减速器技术不成熟,且航空航天领域对谐波减速器的需求量不大,无法形成规模效应,制造成本高昂,不具备大规模商业化运用的条件。1960年,C·W·Musser所在公司USM展示了谐波减速器实物,并将其注册为Harmonic Drive。

  日本引入谐波传动技术,1970年哈默纳科前身成立。1960年在日本,“长谷川齿轮株式会社”也了解到了谐波减速器,并从美国USM公司引入整套的谐波传动技术。1965年日本“谐波传动”国产一号机诞生,是谐波减速器未来进入商用阶段的开端,这也验证了“长谷川齿轮株式会社”在机械加工领域的实力。1970年两家公司合并,各出资50%,在日本东京成立松本工厂(现如今的哈默纳科)。

  进入21世纪,哈默纳科开始向海外市场进军。早在1987年,哈默纳科便在德国成立了Harmonic Drive SE,从事精密减速机、一体机和交叉滚珠轴承的研发、生产和销售,哈默纳科拥有了在德国的生产基地,面向欧洲市场供货。2005年,哈默纳科在美国马萨诸塞州与纳博特斯克成立Harmonic Drive L.L.C.,从事精密减速机与机电一体化的研发、生产和销售,哈默纳科有了在美国的生产基地,向美国市场供货。2011年,为了进一步打开中国市场,哈默纳科在中国成立哈默纳科(上海)商贸有限公司,提供产品销售和技术服务。

  哈默纳科在亚日美欧“四极”体系的确立,基本保证了产品的全球供应。目前,哈默纳科的总部设立在东京都品川区,在日本本土,北美,欧洲都设有自己的研发、生产和销售中心。其中日本国内以及东南亚市场由本土公司主要负责;中国市场主要由哈默纳科(上海)商贸有限公司负责,只提供销售和技术服务;欧洲、非洲、南亚、南亚、南美市场由德国子公司Harmonic Drive SE负责;北美市场由美国子公司Harmonic Drive L.L.C.负责。谐波减速器由穗高、有明工厂,美国Peabody工厂以及德国Limberg工厂负责生产。

  海外扩张+厂房扩建,哈默纳科的产能持续提升。为了应对持续扩张的需求,哈默纳科不断扩建自己的产能。截止2022年3月,在谐波减速器领域,哈默纳科的总产量在185000台/月左右。根据2018年的生产计划,有明工厂新扩建厂房即将结顶,2022年3月至8月产线会依次搬入,预计产能增加70000台/月,其中生产机40000台/月,车载30000台/月。按照有明工厂扩建的进度,预计到2022年9月,谐波减速器的总产能会扩充至255000台/月左右,其中不含车载产能165000台/月。

  目前,哈默纳科的产品广泛应用于工业机器人、半导体设备、面板制造设备、机床、光学仪器、检测设备、车载等领域。其中,下业工业机器人占比超过50%,半导体设备占比达到了15%左右。

  哈默纳科把握住了下业发展的多个风口。谐波减速器是多数机械设备的核心零部件,需求与下游市场发展高度相关。哈默纳科于1970年成立,谐波减速器最开始运用在机床行业,随后逐渐拓展至工业机器人、半导体、面板、医疗和航空航天等多个领域。

  机床行业和工业机器人行业的兴起有一个共同特点:二战后,日本经济高速发展,制造业对劳动力需求旺盛与日本战后劳动力不足的矛盾,促使日本机床行业和工业机器人行业快速发展,带动了上游谐波减速器的市场需求。

  1956年前,日本工业生产逐渐进入机、电、液控制的自动化机床阶段。因汽车、轴承、电动机等制造业的生产需要,日本大量制造各种自动化机床,到1976年,日本共建成了6700多条自动化生产线。最初,哈默纳科的减速器主要卖给下游机床行业。凭借机床行业对减速器需求的持续放量,哈默纳科度过了最初十多年的发展阶段。

  1976年后,日本开始普及自动化数控(NC)机床,产量迅速增长。从生产管理的角度来看,NC机床的柔性程度更高,应用范围可扩大至汽车、轴承、电动机、刀具、机、电、液、气、光等零部件领域,可实现大批量生产。1978年,日本的NC机床产量就超过了美国,成为全球第一,一直持续到2008年,产量才被中国超越。在相当长一段时间内,机床行业一直都是哈默纳科减速机营收的支柱下业。

  阶段一(1967-1980):战后劳动力不足,为提升生产效率,工业机器人应运而生。20世纪60年代,日本经济增长率达到11%,但当时的劳动力远不能满足经济发展需求,工业机器人的出现则填补了这一刚需。1967年,川崎重工研制出第一台“川崎工业机器人”。根据日本机器人工业协会数据表明,1970年之后的10年,日本工业机器人年产量爆发式增长,从1350台/年增长至19843台/年,年均增长30%以上。1978年,作为机器人龙头企业之一的ABB,率先将谐波减速器应用于工业机器人。

  阶段二(1980-1991):日本工业机器人快速跨过试用期,进入繁盛期。1980年后,在日本政府的推动下,工业机器人开始进入普及阶段。彼时的日本国内劳动力数量不足,成本上升,工业机器人主要用于解决劳动力缺乏和成本上升的问题。这个阶段日本工业机器人的保有量达到10万台以上。谐波减速机是工业机器人必不可少的核心零部件,这带动了龙头供应商哈默纳科快速发展。

  阶段三(1992-2000):平稳增长期,日本国内机器人市场趋于饱和。这段时间内,工业机器人的数量进入平稳增长期。国内市场趋于饱和,日本开始持续拓展海外机器人市场。2000年日本机器人出货量达到了一个新的高峰,达到6403亿日元。

  阶段四(2001-2008):经历IT泡沫后,重新焕发生机。2001年日本IT泡沫破灭,使得依赖信息技术的机器人产业受到了较大的冲击。不过随着后期信息技术的完善,工业机器人的相关技术进一步提升,依靠国内完善的产业链结构,日本巩固了其工业机器人的市场地位。

  阶段五(2013至今):机器人走向海外市场,需求持续放量。随着中国等亚洲国家对智能制造的追求,日本产的工业机器人大量出口。2014年日本全年工业机器人产值达到43亿美元,其中出口占到30亿美元,占比70%。

  1995年前,整个半导体及设备市场主要由日本、美国和欧洲等发达国家拉动。1995-2000年,由于市场逐渐区域饱和,增长进入放缓阶段,2000年的日本IT泡沫对半导体市场产生了较大的冲击。

  2001年后,亚洲半导体市场快速成长,尤其是金砖四国的快速发展,有力地拉动了半导体设备的市场需求。哈默纳科减速器对精度要求极高的半导体设备非常适用,因而哈默纳科占据了全球绝大多数半导体设备领域的减速器市场。

  2021年以来,随着疫情恢复,制造业回暖,日本半导体设备投资和销售额提升,极大地促进了哈默纳科的业务增长。

  2001年以来,得益于技术进步,面板行业进入了一个快速发展的阶段,相关设备投资逐年提高,但到了2010年左右,由于电视用大型面板市场出现过剩库存,价格低迷,面板制造商收益明显恶化,大型面板用设备投资被推迟,连续两年大幅度减少。

  但另一方面,由于智能手机和平板电脑快速发展,高精细中小型面板及相关设备市场快速发展,设备投资进一步加速,哈默纳科关于FPD设备下游的营收也跟着大幅度提升。

  近三年来,因手机市场低迷,以及贸易摩擦、新冠疫情等因素影响,FPD设备投资额大幅度下滑,但2021年有回暖的趋势。目前,FPD行业仍是哈默纳科的重要下业之一。

  未来,哈默纳科下游需求增长的新方向有医疗行业和航空航天等。谐波减速器的发明始于航空航天领域,未来该领域的不断商业化与民用化,对高端减速器的需求有望持续放量。2020年4月,卫星互联网被纳入我国新型基础设施,新基建政策的落地也有望为中国民营航天企业带来新机会;在商业化的推进下,太空也有望成为人们的下个旅游目的地,今年1月,国家航天局在新闻发布会上介绍,未来五年中国将培育太空旅游等新业态。谐波减速器同样广泛运用于各种医疗设备上,比如放疗设备、检测设备、医疗机器人、康复机器人等,医疗设备行业未来的持续进步也会拉动各类谐波减速器需求。

  哈默纳科成立于1970年,受经济大环境等因素影响,其业务增长历程十分坎坷:

  1974全球第一次石油危机:日本经济陷入困境,公司减速器订单量急剧下滑,之后两年公司营收降幅较大。不过,公司在海外,尤其在欧洲仍有较好的布局和建设,为之后全球市场的拓展打下了坚实的基础。

  1985年广场协议:日元升值,对哈默纳科的出口业务造成了较大的影响,并且国内下业出口受到影响,也使得设备投资减少,对哈默纳科减速器的需求降低。1986-1987年,公司营收连续两年下滑。

  1997年东南亚金融危机:对日本经济造成严重影响,哈默纳科产品的销量大幅度下滑。1998年,其营收同比下降接27%左右。

  2000年日本IT泡沫破灭:依赖于信息技术较高的的机器人产业受到较大冲击,2001年,哈默纳科业绩大幅度下滑,当年营收跌幅接近40%左右。

  2008年全球次贷危机:日本传统3C、汽车等优势产业受影响较大,相关设备投资减少,对谐波减速器需求量的大幅度缩减,2008-2009公司营业收入同比降低8.4%以及10.1%。

  2017年工业自动化和机器人等行业快速发展:下游需求提升,哈默纳科的营收同比提升80.7%。

  2019-2020年中美贸易战、疫情和工业机器人行业收缩:生产进入调整期,对公司的业绩产生了较大的影响,2019年其营收同比降低44.7%,2020年公司营收水平与2019年相当,只有370亿日元左右。

  2021年全球新冠疫情复苏:制造业复工,设备投资增加,哈默纳科的营收快速增长,同比提升54%,净利润提升902.9%。

  哈默纳科2001-2021近20年营收CAGR为10%左右,2021年营业收入超过570亿日元,折合人民币约28亿左右。虽然哈默纳科屡次受到大环境冲击,但凭借其在减速器及机电一体化领域的技术深耕,在全球的市场布局,以及机床、工业机器人、半导体设备、面板显示器、医疗、航天等下游领域需求的放量,营收总体处于波动上升的态势。

  哈默纳科2004-2021年净利润增速CAGR为8.4%左右。2007-2008年净利润下滑,系全球次贷危机,经济衰退,下业需求减少所致;2016年净利润大幅度增加295%,系受亚洲地区工业自动化行业快速成长对谐波减速器需求增加所致;2017-2020年净利润略有下降,系中美贸易战、工业机器人下游需求收缩、全球新冠疫情等因素,下游需求低迷所致;2021年,随着全球疫情恢复,制造业复苏,哈默纳科的净利润逐渐恢复到正常状态,达到66.4亿日元,折合人民币3.27亿元。

  哈默纳科的精密减速机业务和机电一体化两大业务板块占比一直保持稳定,近20年分别在80%和20%左右。

  哈默纳科海外业务持续扩张,近5年销售占比在50%左右。随着哈默纳科在北美、欧洲、亚洲等地业务扩张,其海外业务占比从15%逐渐提升至近60%。

  2017-2019年,产品销往欧洲的比例有较大幅度提升,销往北美的比例保持相对稳定。

  2019-2021年,受全球影响新冠疫情影响,欧美为疫情重灾区,制造业生产一度停滞,加上哈默纳科的产品供应链受到影响,其在欧美的销售占比逐年降低;日本国内收入占比持续提升。

  2013年前,工业机器人下游订单占比维持在30%左右,随着全球工业自动化行业的发展,对工业机器人的需求提升,减速器订单持续放量,到2017年,工业机器人订单占比最高提升至55%左右。

  此外,作为全球减速机龙头,其谐波减速器的精度具有较高的不可替代性,对精度要求较高的半导体设备订单保持相对稳定,维持在10-15%左右,FPD设备和电机齿轮头的订单占比逐渐降低。

  总体而言,除部分年份外,公司的毛利率和净利率水平均保持稳定:2008-2009年,公司毛利率、净利率水平下滑,系全球金融危机,下游市场不景气所致;2016年,净利率水平超过毛利率,达到65.6%,系哈默纳科收购德国子公司所带来的特殊收益所致;2019-2020年,受全球新冠疫情、中美贸易摩擦等因素影响,公司净利率水平大幅下跌。

  除部分特殊年份以外,哈默纳科的人均创收保持在4000-6000万日元左右,折合人民币200-300万元,人均创利维持在500-1000万日元左右,折合人民币25-50万元。2008-2011年,人均创收较高,系全球金融危机,公司较大规模裁员,员工基数降低所致;2016年人均创利较高,系公司收购德国子公司,获得特殊受益,净利润大幅增加所致;2019-2020年人均创收降低,人均创利异常,系贸易摩擦与新冠疫情影响,公司营收减少,净利润大幅度降低所致。

  近5年哈默纳科的研发投入大幅度增加。2012年以来,随着公司海外业务加速扩张,为了使公司产品更好地服务于海外下游市场,哈默纳科加大了研发费用投入和研发人员数量。2013-2017年,公司的研发费用率从6%降低到了4%左右,2019年提升至8%左右。除此之外,公司还加大了研发人员的投入。2015年以前,公司的研发人员数量始终较为稳定,但2012年以来,公司海外业务大幅度扩张,员工总数从254人提升至434人,这使得研发人员的占比从27%降低到了14%。为了更好的随着研发人员数量持续提升,公司的研发人员占比维持在13%左右。

  谐波减速器在材料、加工、装配、设计等方面的技术壁垒非常高:材料和加工工艺的研发周期长,且需要大量资金投入;装配方面目前非常依赖工人的经验,技术工人的培养耗时长,且团队维护的难度大;齿形和总体结构设计的专利壁垒高,新厂商很难绕开专利,设计出性能相同或更好的产品。因而国内谐波减速器厂商一定要长期深耕技术,需要实力雄厚的研发团队和充足的研发资金支持。

  作为全球龙头,哈默纳科的品牌效应是长期积累形成的,产品质量已经得到下游客户的认可。作为国内谐波新厂商,在研发中,首先要保证产品质量过关,不能总是出现漏油、噪音、磨损等故障。进入下游厂商供应链,还需要经历1-2年的试机过程,一旦试机过程出现质量问题,产品需要继续投入改进,并且会破坏公司本身脆弱的品牌形象。若产品质量超出预期,则会提升公司的品牌形象,得到与更多下游客户的合作机会。

  哈默纳科最初做日本国内市场,后来逐渐向亚洲其他国家、欧洲以及北美布局,成立分公司,并扩建工厂。目前,哈默纳科在亚洲、欧洲以及北美都有自己的研发、生产和销售服务中心,目前仍在不断扩建产能。国内厂商在产品和技术取得突破之后,一定要尽快提升产能,提高供应能力,才能拿下更多的订单。

  谐波减速器位于机器人产业链上游,50多年来,哈默纳科的营收增长伴随着机床、工业机器人、半导体、面板等多个下游领域的持续放量。下游不同行业,对谐波减速器的需求不尽相同,比如半导体和面板行业需要高精度,工业机器人行业需要大扭矩,航空航天领域需要承受极端温度等。因此,面对不断变化的下游市场,需要不断开发新产品,以适应不同的应用场景需求。

  目前,哈默纳科在全球仍占据80%的市场份额。不过,近年来,以绿的谐波为代表的国内厂商产品逐渐成熟,开始进入国内中低端领域下游客户供应链,以哈默纳科为代表的外企在中国的市场份额逐渐降低。根据华经产业研究院统计,截止2021年,哈默纳科/日本新宝的市占率已降低至35.5%/7.4%,而绿的谐波/来福谐波/大族传动的市占率提升至24.7%/7.7%/4.5%,绿的谐波在全球市场上的占有率也达到了7%左右。谐波减速器国产替代的原因有以下几个方面:

  以绿的谐波为例,经过数十年的技术深耕,其产品性能和寿命逐渐提升,能够满足多数下游客户需求。产品质量上,虽与世界龙头哈默纳科有较大差距,但已足够满足很多国内下游中低端客户的需求,国内市场就此打开。

  虽然国内产品普遍在性能、寿命上与哈默纳科有差距,但国产品牌谐波减速器拥有更低的价格和更好的售后。对于下游有成本控制需求的中低端客户而言,国产品牌也可以进行试机。此外,国内厂商能提供更及时的售后服务。国外谐波减速器厂商,售后维修人员往往需要较长的时间才能到场,往往会延误生产进度;而国内厂商的售后服务能力较强,响应速度较快。

  ③下游需求大幅度提升,哈默纳科产能不足,供应链受影响,交期变长,国产品牌获得试机验证的机会。

  国产品牌想进入下游客户供应链,关键要有试机的机会。2020年以来,受新冠疫情影响,全球机器换人节奏加快,诸如哈默纳科等部分一线品牌厂商出现了供应不足的情况,且在中国市场的供应链受到了影响,因而交期普遍延长至6个月左右。很多国产谐波减速器厂商的产能并未饱和,下游需求增加,因而有机会进入下游客户的供应链。

  我们预计,在高端谐波减速器领域,哈默纳科仍将保持竞争优势;中低端领域,国内厂商将逐步取代哈默纳科。谐波减速器下游各应用场景差异较大,在几十年的发展历程中,谐波减速器经历了多次迭代,衍生出很多型号。有的应用在中低端领域,有的应用在高端领域,有的精度非常高,有的尺寸非常小。不同类型的减速器,对材料、加工工艺、结构设计等要求是不同的。哈默纳科产品型号众多,涵盖几乎所有应用场景。国内厂商替代哈默纳科,只能从部分技术难度较低的产品开始做起。因而,对于精度或加工工艺要求较高的产品,哈默纳科大概率在相当长的一段时间内保持优势,但对于中低端领域产品,国产替代过程将一直持续下去。

  哈默纳科在中国上海设有商贸公司,提供销售和技术支持。近年来,该子公司营收波动上升,净利润除个别年份外相对稳定。2019-2020年,因新冠疫情原因,供应链受到影响,且国内厂商竞争加剧,哈默纳科的营收和利润出现较大幅度下滑。2021年,新冠疫情恢复,且国内“机器换人”节奏加快,谐波减速器订单量增加,哈默纳科中国子公司营收达到2.1亿元,同比增长48%,营业利润为1380万元,同比增长122%。2014-2021年营业收入CAGR=14.4%,净利润CAGR约为1.31%。考虑到并非哈默纳科在中国市场的所有产品都通过该子公司出售,但数据大致能够反映近年哈默纳科在中国市场的表现,可作为国内谐波减速器厂商的参考。

  绿的谐波为国内谐波减速器龙头,深耕该领域近20年。公司在国内率先实现了谐波减速器的工业化生产和规模化应用,下游客户覆盖国内外知名机器人厂商。目前主营业务包括:谐波减速器及金属部件、机电一体化产品及液压产品。

  ①谐波减速器:经过多年持续研发投入,绿的谐波在国内率先实现了谐波减速器的工业化生产和规模化应用,打破了国际品牌在国内机器人谐波减速器领域的垄断。根据公司2021年年报,终端客户包含国内外知名品牌及制造商:1)国内,新松机器人、华数机器人、新时达、埃夫特、广州数控、遨博智能、亿嘉和、埃斯顿、优必选、配天技术等;2)国外,获得 Universal Robots、Kollmorgen、Varian Medical System 等认可,并实现了向国际主流机器人厂商之一Universal Robots批量出口供货。

  ②机电一体化产品:将伺服系统、谐波减速器、传感器集成模块,为客户提供更为标准化的解决方案。机器人及机器人关节为高度机电耦合系统,一体化模组的推广能够降低厂商部件采购种类,减少安装环节、提高集成效率,为下业降本增效。

  ③金属部件产品:包括各类不锈钢、铝、铁、铜制结构件,应用于工业机器人、航空航天、电气、能源等下游领域。根据客户的具体需求而定制,呈现出非标准化特征。

  ④液压产品:主要包括喷嘴挡板式电液伺服阀、微型轴向式柱塞泵、机器人用电液伺服驱动关节(EHA)。液压产品是公司谐波减速器、机电一体化产品的配套零部件、重要补充。

  阶段一:团队搭建与公司创立。2003年,左昱昱先生在恒加金属原有的金属来料加工业务的基础上建立团队,自主研发工业机器人领域谐波传动技术。2009年,制造出第一台谐波减速器原型机。2011年,首台减速器样机送检,同年创办绿的谐波。

  阶段二:产品推出与技术积累。2013年,公司谐波减速器开始上市销售。同年经过检测验证后,国内知名机器人生产厂商埃夫特开始批量采购公司谐波减速器。2014年,公司主持编制的GB/T 30819-2014《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准发布并实施。

  阶段三:业务成长与产能扩建。2014年11月至2015年8月,公司与境外知名客户 Universal Robots 经过初步接触、样品测试、实地考察、小规模采购后,建立了初步合作关系;2016年11月,公司与其签订框架协议,开始实现向国际主流机器人厂商批量出口供货。2018年,公司完成10万台产销目标,年产50万台生产基地开始动工;同年,为适应谐波减速器未来市场需求,公司推出融合谐波减速器、电机、传感器的机电一体化模组产品。

  公司股权较为集中,子公司各司其职,业务分工明确。控股股东、实际控制人为左昱昱、左晶先生,二人系兄弟关系,分别持有公司20.4%股份,合计持股40.8%。子公司各司其职,业务分工明确:①恒加金属:主要负责精密零部件生产与销售;②麻雀智能:主要负责智能化自动控制系统、智能元器件业务;③开璇智能:主要从事电机、驱动器、控制器、自动化控制设备、机电一体化业务;④钧微动力:主要从事液压动力机械及元件业务;⑤国泰智达:主要从事特种设备业务;⑥上海赛威德:主要从事智能机器人业务。

  管理团队背景强大,核心技术人员在公司内部身居要职。左昱昱先生担任公司董事长,深耕精密制造领域,带领团队自主研发精密谐波减速器。目前,在谐波减速器的基础上,左昱昱带领团队继续机电一体化产品的开发和应用。李谦先生目前在公司担任董事、副总经理。2003年加入恒加金属担任技术部经理,与左昱昱先生共同带领公司研发团队进行理论技术研究。2011年绿的谐波成立后,主要负责谐波减速器的生产工作。作为项目负责人,李谦先生参与了多项省级以上科研攻关项目,是GB/T30819-2014《机器人用谐波齿轮减速器》、GB/T34884-2017《工业机器人谐波减速器柔性轴承》、GB/T35089-2018《机器人用精密齿轮传动装置试验方法》三项国家标准的主要起草人。

  公司收入规模持续扩张,利润端增速快于收入端。2017-2021年,公司收入由1.76亿元提升至4.43亿元,CAGR=26.04%。收入规模持续扩张,主要系公司在国内率先实现了谐波减速器的规模化生产,并持续改进工艺、提高产量。通过市场开拓,公司市场份额逐步提升,进口替代进程加速,谐波减速器的销量快速上升。2017-2021年,公司归母净利润由0.49亿提升至1.89亿元,CAGR=40.47%,利润端增速快于收入端,主要系随着公司收入规模扩大,规模效应显现,运营效率提升,内部精益化管理效果明显。

  目前,绿的谐波在中国市场的销售额已经超过哈默纳科的中国子公司。2021年,绿的谐波在国内的销售额达到3.7亿元左右,同比增速105.3%,而哈默纳科中国子公司的销售额为2.1亿元左右,同比增速48%。虽然可能哈默纳科部分产品不通过中国子公司出售,但保守估计,在中国市场上,绿的谐波的营收规模已较为接近哈默纳科。

  公司主营专用谐波减速器,收入占比99%以上,业务专一。公司专注于谐波传动减速器的研发和生产,业务高度专一。随着公司在谐波传动减速器的技术和性能上不断创新突破,产品系列逐步丰富,包含XB1、XB2、XB3、XB6、XBF、XBFF、XBS、XBD、XBHS,公司追求科技创新、追求卓越、顾客至上、信誉第一,致力于新产品、新技术、新工艺的不断创新和开拓,推动我国谐波传动技术为己任。

  国内第一个专业从事谐波减速器产品的供应商,公司产品应用广泛。1994年,北京中技克美谐波传动股份有限公司成立。1997年,获得国家级科技成果重点推广计划项目。2004年,研发应用在神舟五号飞船中的自润滑谐波转动减速器。2005年,为神州六号飞船电源系统研制固定润滑谐波传动减速器。2017年,公司挂牌“新三板”上市。公司产品已广泛应用于航天、航空、信息、能源、电子、仪表、石化、印刷、包装、机器人、机械、医疗等领域。

  目前,公司是国家科技部批准的“国家谐波传动技术研究推广中心”和“谐波传动国家重点工业性试验基地”,并主持完成了我国多项谐波传动科技成果,获得了国家及部委多项奖励;通过与合作单位联合攻关,研制成功具有全球领先水平的固体润滑谐波传动减速器,并成功地应用在我国“神舟号”“天宫”系列载人飞船及卫星等航天飞行器中。

  公司收入规模稳步增长,利润波动较大。2014-2021年,公司营业收入由1790万元提升至2788万元,年均提升11.70%,收入规模稳步增长,系公司坚持专攻谐波传动减速器小领域内的研发和生产,技术不断改进,在国内的市场地位不断提高,市场份额不断增大。2014-2021年,公司归母净利润由315万元下降到200万元,年均下滑10.67%,主要系随着公司发展,公司加大研发投入,同时管理费用有所提升。

  公司专注于齿轮产品制造,践行产业“同心圆”扩展战略。公司是机加工齿轮传动产品制造头部企业,目前公司齿轮产品已销售至乘用车、工程机械、新能源汽车、轨道交通、风电等领域。公司践行产业“同心圆”扩展战略,不断扩充产品种类、扩大应用范围。

  公司产品丰富,应用范围广,进入国内外知名品牌供应链。目前公司主要产品为乘用车齿轮、商用车齿轮、工程机械齿轮、减速器及其他产品,主要应用领域涵盖汽车的动力总成和传动装置包括变速器、分动箱等,新能源汽车的动力驱动装置如混合动力变速器以及各类纯电驱动电机与减速传动齿轮,非道路机械(含工程机械和农用机械)中的减速和传动装置,以及在轨道交通、风力发电、电动工具、机器人自动化等多个行业门类中的驱动、传动应用场景。公司凭借优秀的产品性能,打入大众、通用、福特、采埃孚、博格华纳、一汽、上汽、广汽、比亚迪、丰田等国内外知名品牌供应链。

  公司收入规模稳定扩张,利润端波动较大。2007-2021年,公司收入由4.34亿元提升至53.91亿元,CAGR=19.72%,收入规模稳定扩张,主要系公司掌握高精齿轮稀缺技术、具备规模优势,不多扩充产品品类,开发适用于不同行业的新产品。受益于新能源的高电机转速带来高齿轮精度要求,收入增长空间较大。2007-2021年,公司归母净利润由0.69亿提升至3.26亿元,CAGR=11.73%,期间公司利润段波动较大,主要系公司提前布局新能源等领域相关产品产能,折旧成本增加。2021年新能源领域需求旺盛,伴随着公司相关业务快速放量,归母净利润大幅度提升。

  目前,双环传动开始布局精密减速器领域,营收规模逐渐提升。依托于齿轮领域的基础,2013年以来,双环传动开始研发RV减速器。一方面,公司加大研发投入,精心打磨产品,目前已形成工业机器人用全系列RV减速器产品,获得广泛的市场认可,另一方面,在公司加速扩产,推进RV减速器产业化。2018年以来,其“减速器及其他”收入占比逐年提升,2021年营收达到1.34亿元左右,2018-2021年“减速器及其他”营收CAGR=48.8%。处于高速增长态势。

  中大力德是国内从事机械传动与控制应用零部件研发的高新龙头企业之一。九十年代末,公司前身成立,专注于异步电机研究,随后涉足减速电机和精密减速器领域,并不断推出竞争力强的新产品,参与制定行业标准。目前,公司产品下游客户覆盖多个行业领域。

  ①减速器:公司减速器种类众多,型号尺寸全面,覆盖下游多个行业的终端客户,广泛应用于机器人、智能物流、新能源、工作母机等领域以及食品、包装、纺织、电子、医疗等专用机械设备。2021年公司减速器业务实现收入2.54亿元,占比26.70%。

  ②减速电机:1)减速电机通过集成动力传动及控制功能,实现了目标:简化设计、节省空间、提高电机和减速器契合度、可靠性和自动化程度,提升机械设备的运行效率。2))特别地,精密减速器搭配伺服电机,可以较低成本实现低转速、大扭矩、高精度和智能化的精密传动及控制需求。2021年公司减速电机业务实现收入5.35亿元,占比56.18%,是公司第一大收入来源。

  ③智能执行单元:智能执行单元是由驱动器、伺服电机、精密减速器等核心零部件组合、搭配形成的机电一体化集成产品,可广泛应用于工业机器人、智能物流、新能源、工作母机等领域以及食品、包装、纺织、电子、医疗等专用机械设备行业,是诸多国民经济应用领域的核心机械传动装置,属于下业的重要基础部件。2021年,公司开辟该项业务,实现营收1.47亿元,占比15.4pct,成为拉动公司业务体量的又一动力。

  阶段一(1998-2007):1998年3月,公司前身慈溪市中大电机厂成立,建设好第一条生产线,专注于生产Y系列三相异步电机。2006年,公司在国内率先引进日本小模数硬齿面加工技术,开创技术先流,生产小型齿轮减速电机和其他类型减速电机;同年8月,成立宁波中大力德转动设备有限公司。

  阶段二(2008-2009):2008年,公司开始生产高精度行星减速器,开始研发直流无刷减速电机系统。2009年,公司开始生产无刷直流减速电机。

  阶段三(2010-2012):2010年,公司继续扩大产能,实行第三次扩建厂房。2012年,公司开始开发摆线针轮精密减速器,开始生产传动型行星减速器。

  阶段四(2013-2016):2013年,公司开发关节机器人专用的摆线针轮精密减速器,并全面开发生产准双曲面、弧锥齿减速器、高精度转角行星减速器;产能上,公司新兴产业园区中大电机厂房建设结项。2014年,开始与相关方合作研发机器人用RV减速器,并申报国家高技术“863”计划;同年,开发ZB系列高刚性精密行星减速器和无刷直流电机配传动型行星减速器。2015年,公司开发滚筒电机系列,并进行股份制改造,设立宁波中大力德智能传动股份有限公司。2016年,公司开始生产谐波减速器。

  阶段五(2017-2019):2017年,公司在深交所中小板A股成功上市。2018年,公司作为第一起草人,参与行业标准《摆线针轮精密减速器》的编制。同年,公司机械工业精密齿轮减速电机工程中心通过验收。2019年,公司交流电机调速器研发成功,摆线万台产力。

  公司收入规模持续扩张,收入端增速高于利润端。2013年-2021年,公司营业收入从2.5亿元提升至9.5亿元,CAGR=18.12%;收入规模持续扩张,主要系:

  2)公司在2012年进军机器人减速器领域,且在2016年开始谐波减速器的研发,下游各行业工业、服务业机器人的广泛应用使得公司减速器业务加大扩张速度;

  2013-2021年,公司归母净利润从0.35亿元提升至0.81亿元,CAGR=11.13%。归母净利润增速低于收入端,主要系公司减速电机、减速器及配件等业务毛利率呈现下滑趋势。

  国茂股份是国内通用减速机龙头。公司的主营减速机的研发、生产和销售,从过去单一“国茂”牌减速机,到通用、专用、大中型非标、高精密传动等几十个系列上千品种减速机,产品广泛应用于环保、建筑、电力、化工、食品、物流、塑料、橡胶、水利、制药、纺织、印染、饲料等几乎所有工业领域。

  国茂集团由三建公司创建于1993年,2015年9月国茂立德收购国茂集团设备、土地,2016年国茂立德变更为国茂股份有限公司,2019年6月在上证主板上市。由公司作为主起草单位的《模块化电动减速机通用技术要求》于2020年3月获中国通用机械工业协会批准,将于 2020 年5月1日起实施,填补了行业模块减速机标准的空白。2020年9月,公司下属全资子公司捷诺传动收购常州克莱斯诺与齿轮箱有关的业务。

  近年来,国内制造业劳动力短缺,机器换人成为趋势,工业机器人行业快速发展,带动对核心零部件精密减速器的需求。2021年11月17日,国茂股份成立国茂精密传动(常州)有限公司,该公司收购安徽聚隆机器人减速器有限公司、安徽聚隆启帆精密传动有限公司与减速器有关的部分业务及业务资产。国茂精密布局精密减速器板块,主营谐波减速器、RV减速器的研发、生产和销售。

  2021年,公司实现营收29.4亿元,归母净利润4.6亿元。2014年公司完成资产重组以来,受益国内工业自动化、进口替代、减速机产业升级等因素影响,公司营收和利润持续提升。

  2018年公司净利润高速增长,系宏观经济上行,减速机市场供不应求,公司主动提价所致。

  2014-2021年净利润增速高于收入增速,系公司零部件自制比例持续提升,带来毛利率持续提升所致。

  2022年初,国内疫情封控影响供应链,公司订单无法发出,使得一季度营收和净利润同比去年呈现大幅度下滑的态势。

  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。

  相关公司: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(国内首家谐波减速器供应商,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)。

  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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