空間是車(chē)用市場(chǎng)4倍,為什么說(shuō)齒輪行業(yè)或被機器人重塑
6月29日,機器人板塊上演漲停潮,其中以齒輪、變速器細分最為強勢,中馬傳動(dòng)六連板,聯(lián)誠精密、優(yōu)德精密二連板。
消息面上,《北京市機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展行動(dòng)方案(2023—2025年)》日前印發(fā),其中提出,到2025年全市機器人核心產(chǎn)業(yè)收入達到300億元以上,集中突破人形機器人通用原型機和通用人工智能大模型等關(guān)鍵技術(shù)。
此外,2023世界人工智能大會(huì )7月在上海舉辦,特斯拉人形機器人擎天柱等20余款智能機器人將亮相。
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最后,機器人人行業(yè)近期獲分析師密集覆蓋,其中國金證券等認為,傳統齒輪市場(chǎng)有望被機器人重塑,市場(chǎng)空間將增長(cháng)數倍。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為齒輪應用大頭
齒輪是指輪緣上有齒能連續嚙合、傳遞運動(dòng)和動(dòng)力的機械元件,廣泛應用于車(chē)輛領(lǐng)域和工業(yè)領(lǐng)域,其質(zhì)量直接影響車(chē)輛的噪聲、平穩性及使用壽命,是機械裝備的重要基礎件。
其中,汽車(chē)齒輪是重資產(chǎn)行業(yè),對強度和精度性能要求高,主要應用于變速器、減速器和差速器。
不過(guò),與傳統燃油汽車(chē)不同的是,新能源汽車(chē)簡(jiǎn)化掉了變速器這一結構,使得齒輪于新能源車(chē)中的用量大幅低于油車(chē),因而隨新能源車(chē)滲透率逐步提升,齒輪市場(chǎng)空間反而驟縮。
從整體趨勢來(lái)看,我國齒輪產(chǎn)量自2016年呈現下降趨勢,主要系整體產(chǎn)能結構改善導致落后產(chǎn)能逐步出清。根據華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數據,2021年達228.16萬(wàn)噸,同比減少7.13%。
國金證券預計,在全球車(chē)用齒輪市場(chǎng)空間逐步壓縮的背景下,2026年市場(chǎng)空間將僅為755億元,相較2022年下降13%。
機器人帶來(lái)全新增量
不過(guò),人形機器人對齒輪的需求或有望扭轉齒輪行業(yè)的頹勢。
國金證券表示,人形機器人主要使用減速器提高靈活度,而減速器則是利用齒輪的速度轉換器,使伺服電機在一個(gè)合適的速度下運轉,并精確地將轉速降到工業(yè)機器人各部位需要的速度,提高機械體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩。
其提出,齒輪主要位于機器人關(guān)節處,以特斯拉的人形機器人Optimus為例,其14個(gè)旋轉關(guān)節總成都將使用減速器齒輪,如諧波減速器齒輪。在機器人規?;袌?chǎng)成熟后,其產(chǎn)品需求可接近6800萬(wàn)臺量級左右,并帶動(dòng)齒輪呈現爆發(fā)式增長(cháng)。
此前馬斯克也在公司的股東大會(huì )上稱(chēng):未來(lái)人類(lèi)和人形機器人的比例將不只是1:1,人形機器人可能超過(guò)人類(lèi)數量,人形機器人行業(yè)長(cháng)期的價(jià)值可能比汽車(chē)方面更有價(jià)值。
汽車(chē)齒輪與機器人齒輪有哪些差異?
據國金證券分析,不同于汽車(chē)齒輪,人形機器人的齒輪性能和工藝與前者有別,設備價(jià)格與壁壘雙高。通過(guò)將兩種應用場(chǎng)景中的齒輪進(jìn)行對比,具體差異有以下三點(diǎn):
首先,性能方面,車(chē)端齒輪的扭矩和轉速更高,機器人端要求更小體積和更高精度。同時(shí),由于新能源汽車(chē)沒(méi)有發(fā)動(dòng)機噪音,對齒輪噪音敏感性提升,對噪聲控制的要求更高。
其次,工藝角度,車(chē)端與機器人端齒輪的前段加工工序相似,機器人用齒輪后段難度提升,需要使用硬滾齒切割,對工件的公差要求為汽車(chē)齒輪的1/10;但油泵齒輪加工精度已達到機器人水平,因此該類(lèi)供應商轉型難度較低。
最后,從設備對比來(lái)看,機器人用高精度齒輪為重資產(chǎn)行業(yè),設備資金壁壘較高,傳統汽車(chē)齒輪供應商轉型高精度齒輪廠(chǎng)商需要另外購買(mǎi)珩齒機等高價(jià)加工設備,還需要重新進(jìn)行設備調校。
不過(guò),盡管二者存在種種差異,但據國金證券分析,車(chē)用齒輪僅需更改后道的磨齒與表面處理工藝并替換部分設備,即可制造機器人齒輪,相關(guān)公司轉型具備較大可能性,人形機器人的大規模量產(chǎn)將為精密齒輪市場(chǎng)打開(kāi)全新空間。
行業(yè)將被機器人重塑,市場(chǎng)空間或達車(chē)用四倍
據國金證券介紹,因齒輪行業(yè)較高的資金和技術(shù)壁壘,汽車(chē)主機廠(chǎng)的成本壓力較大,因此汽車(chē)主機廠(chǎng)通常將成熟的量產(chǎn)齒輪外協(xié)給齒輪廠(chǎng)商以分擔資產(chǎn)壓力。
其認為,從經(jīng)濟性和輕資產(chǎn)角度出發(fā),人形機器人量產(chǎn)后減速器公司也將復刻汽車(chē)主機廠(chǎng)的做法,經(jīng)檢驗后,將標準化齒輪的批量生產(chǎn)交給專(zhuān)業(yè)的齒輪公司,通過(guò)在市場(chǎng)采購符合其生產(chǎn)要求的齒輪零件來(lái)構成完整的供應鏈,進(jìn)而實(shí)現批量化生產(chǎn)。目前行星減速器的結構件外購已成行業(yè)慣例,凸顯標準化齒輪外購趨勢,齒輪公司受益于人形機器人趨勢已確立。
行業(yè)空間方面,據國金證券測算,當每萬(wàn)人保有的人形機器人達到45臺時(shí),全球機器人用諧波/行星減速器市場(chǎng)空間分別為4495/719億元,相較萬(wàn)人保有量0.07臺(對應總量6萬(wàn)臺)時(shí),分別增長(cháng)540倍/552倍。
而對于齒輪企業(yè)而言,隨著(zhù)人形機器人快速起量,齒輪部件將逐步標準化,大量減速器供應商將開(kāi)始外采齒輪,利好齒輪行業(yè)。預計萬(wàn)人保有量達45臺時(shí),人形機器人齒輪市場(chǎng)空間將達到近3800億元,相當于2022年車(chē)用市場(chǎng)空間4倍左右。
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