强势崛起!被日本垄断30年的核心技术 终于迎来破局点?!
文/檀所长
书接上文《藏不住了!产量暴涨60% 下一个黄金赛道即将起飞?!》,减速器是工业机器人核心零部件中成本占比最高,盈利能力最强的功能部件,是机器人产业链中至关重要的应用环节,有着工业机器人的“关节”之称。
工业机器人对减速器的精度、负载和寿命等要求极高,其技术壁垒是工业机器人核心零部件中最高的一个,是对工业机器人本体性能影响程度最高的核心零部件。
在工业机器人整个成本链中,上游核心零部件中仅减速器便占到了总成本的31%,盈利水平方面,其毛利率可以达到40%-50%。但是,目前减速器的国产化率不足30%,国内工业机器人减速器70%以上的份额被外资企业垄断。
由于海外减速器巨头供应不足,本体企业对中国国产减速器的接受度大幅提高。一方面,由于订单量增长速度快于产能扩张速度,各外资企业的交货期也越来越长,由此给了国内其他核心零部件供应商发展的机会。另一方面,随着中国国内企业大量进入精密减速器市场,国产化的速度将会越来越快,破局点可期!
RV减速器和谐波减速器占主流地位
按传动类型划分,工业机器人用精密减速器可分为滤波齿轮减速器、摆线针轮减速器、精密行星减速器、RV减速器和谐波减速器。其中RV减速器和谐波减速器占主流地位。其中谐波减速器主要配置于负载较低的关节上,RV减速器主要应用于负载较大的关节上。
谐波减速器由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成,是齿轮减速器中的一种新型传动结构。
图1:谐波减速器结构图
谐波齿轮减速器具有高精度、高承载力等优点,和普通减速器相比,谐波减速器使用的材料要少50%,其体积及重量至少减少 1/3。谐波减速器由于拥有体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高,单级传动比大的特点,主要用于负载小的工业机器人或大型机器人的末端轴。
RV减速器由一个行星齿轮减速器的前级和一个摆线针轮减速器的后级组成。
图2:RV减速器结构图
RV传动是新兴起的一种传动,它在传统针摆行星传动的基础上发展而来,不仅克服了一般针摆传动的缺点,而且具有传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点,在一定条件下具有自锁功能。
RV减速器广泛应用于工业机器人、机床、医疗检测设备、卫星接收系统等领域。
图3:谐波减速器和RV减速器对比
行业高度集中 外国厂商长期垄断
减速器属于高精密产品,产品开发周期长、资金投入大、技术复杂度高,具有较高的门槛。在工业机器人整个成本链中,上游核心零部件成本占比最高,其中仅减速器一项便占到了总成本的31%。盈利水平方面,减速器也是最高的,其毛利率可以达到40%-50%。
但是,目前减速器的国产化率不足30%,国内工业机器人减速器70%以上的份额被外资企业垄断。其中RV减速器主要包括纳博特斯克、住友和SPINEA ,谐波减速器主要是哈默纳科。
据统计两家日企,纳博特斯克和哈默纳科在全球精密减速器市场占有率约75%,高度垄断减速器市场。这也是导致我国工业机器人发展受限的主要原因。
图4:中国工业机器人减速器市场格局
目前,减速器的国产化率较低主要存在以下两方面的问题:
1、产品系列不健全。
2、一致性问题(减速器在实际使用环境下的性能无法与实验室性能完全匹配)。