空間是車(chē)用市場(chǎng)4倍,為什么說(shuō)齒輪行業(yè)或被機(jī)器人重塑
6月29日,機(jī)器人板塊上演漲停潮,其中以齒輪、變速器細(xì)分最為強(qiáng)勢(shì),中馬傳動(dòng)六連板,聯(lián)誠(chéng)精密、優(yōu)德精密二連板。
消息面上,《北京市機(jī)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(jī)器人核心產(chǎn)業(yè)收入達(dá)到300億元以上,集中突破人形機(jī)器人通用原型機(jī)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(jī)器人擎天柱等20余款智能機(jī)器人將亮相。
【資料圖】
最后,機(jī)器人人行業(yè)近期獲分析師密集覆蓋,其中國(guó)金證券等認(rèn)為,傳統(tǒng)齒輪市場(chǎng)有望被機(jī)器人重塑,市場(chǎng)空間將增長(zhǎng)數(shù)倍。
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)為齒輪應(yīng)用大頭
齒輪是指輪緣上有齒能連續(xù)嚙合、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的機(jī)械元件,廣泛應(yīng)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(wěn)性及使用壽命,是機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件。
其中,汽車(chē)齒輪是重資產(chǎn)行業(yè),對(duì)強(qiáng)度和精度性能要求高,主要應(yīng)用于變速器、減速器和差速器。
不過(guò),與傳統(tǒng)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(jié)構(gòu),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(shì)來(lái)看,我國(guó)齒輪產(chǎn)量自2016年呈現(xiàn)下降趨勢(shì),主要系整體產(chǎn)能結(jié)構(gòu)改善導(dǎo)致落后產(chǎn)能逐步出清。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2021年達(dá)228.16萬(wàn)噸,同比減少7.13%。
國(guó)金證券預(yù)計(jì),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(jī)器人帶來(lái)全新增量
不過(guò),人形機(jī)器人對(duì)齒輪的需求或有望扭轉(zhuǎn)齒輪行業(yè)的頹勢(shì)。
國(guó)金證券表示,人形機(jī)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(zhuǎn)換器,使伺服電機(jī)在一個(gè)合適的速度下運(yùn)轉(zhuǎn),并精確地將轉(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人各部位需要的速度,提高機(jī)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(jī)器人關(guān)節(jié)處,以特斯拉的人形機(jī)器人Optimus為例,其14個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)總成都將使用減速器齒輪,如諧波減速器齒輪。在機(jī)器人規(guī)?;袌?chǎng)成熟后,其產(chǎn)品需求可接近6800萬(wàn)臺(tái)量級(jí)左右,并帶動(dòng)齒輪呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
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(jī)器人的比例將不只是1:1,人形機(jī)器人可能超過(guò)人類(lèi)數(shù)量,人形機(jī)器人行業(yè)長(zhǎng)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(jī)器人齒輪有哪些差異?
據(jù)國(guó)金證券分析,不同于汽車(chē)齒輪,人形機(jī)器人的齒輪性能和工藝與前者有別,設(shè)備價(jià)格與壁壘雙高。通過(guò)將兩種應(yīng)用場(chǎng)景中的齒輪進(jìn)行對(duì)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(zhuǎn)速更高,機(jī)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(jī)噪音,對(duì)齒輪噪音敏感性提升,對(duì)噪聲控制的要求更高。
其次,工藝角度,車(chē)端與機(jī)器人端齒輪的前段加工工序相似,機(jī)器人用齒輪后段難度提升,需要使用硬滾齒切割,對(duì)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(dá)到機(jī)器人水平,因此該類(lèi)供應(yīng)商轉(zhuǎn)型難度較低。
最后,從設(shè)備對(duì)比來(lái)看,機(jī)器人用高精度齒輪為重資產(chǎn)行業(yè),設(shè)備資金壁壘較高,傳統(tǒng)汽車(chē)齒輪供應(yīng)商轉(zhuǎn)型高精度齒輪廠商需要另外購(gòu)買(mǎi)珩齒機(jī)等高價(jià)加工設(shè)備,還需要重新進(jìn)行設(shè)備調(diào)校。
不過(guò),盡管二者存在種種差異,但據(jù)國(guó)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(shè)備,即可制造機(jī)器人齒輪,相關(guān)公司轉(zhuǎn)型具備較大可能性,人形機(jī)器人的大規(guī)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(jī)器人重塑,市場(chǎng)空間或達(dá)車(chē)用四倍
據(jù)國(guó)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(jī)廠的成本壓力較大,因此汽車(chē)主機(jī)廠通常將成熟的量產(chǎn)齒輪外協(xié)給齒輪廠商以分擔(dān)資產(chǎn)壓力。
其認(rèn)為,從經(jīng)濟(jì)性和輕資產(chǎn)角度出發(fā),人形機(jī)器人量產(chǎn)后減速器公司也將復(fù)刻汽車(chē)主機(jī)廠的做法,經(jīng)檢驗(yàn)后,將標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)符合其生產(chǎn)要求的齒輪零件來(lái)構(gòu)成完整的供應(yīng)鏈,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。目前行星減速器的結(jié)構(gòu)件外購(gòu)已成行業(yè)慣例,凸顯標(biāo)準(zhǔn)化齒輪外購(gòu)趨勢(shì),齒輪公司受益于人形機(jī)器人趨勢(shì)已確立。
行業(yè)空間方面,據(jù)國(guó)金證券測(cè)算,當(dāng)每萬(wàn)人保有的人形機(jī)器人達(dá)到45臺(tái)時(shí),全球機(jī)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(tái)(對(duì)應(yīng)總量6萬(wàn)臺(tái))時(shí),分別增長(zhǎng)540倍/552倍。
而對(duì)于齒輪企業(yè)而言,隨著人形機(jī)器人快速起量,齒輪部件將逐步標(biāo)準(zhǔn)化,大量減速器供應(yīng)商將開(kāi)始外采齒輪,利好齒輪行業(yè)。預(yù)計(jì)萬(wàn)人保有量達(dá)45臺(tái)時(shí),人形機(jī)器人齒輪市場(chǎng)空間將達(dá)到近3800億元,相當(dāng)于2022年車(chē)用市場(chǎng)空間4倍左右。
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