减速机行业深度研究：工业自动化核心赛道，复苏将至

（报告出品方/作者：兴业证券，石康、郭亚男）

1、减速机：工业自动化核心零部件，长坡厚雪千亿赛道

1.1、减速机简介：机械传动基础件，分为通、专用两类

减速机又名减速器，是机械设备中起到传动功能的基础部件。机械设备一般由动 力、传动与执行三大系统构成。通常执行系统是决定机械设备功能及使用方式的 关键，所以每种机械设备对应的执行系统形式多样。而传动系统起到在动力源和 执行系统之间传递和调节动力的功能，相比执行系统而言，传动部件具有更强的 通用性，因此减速机下游的应用场景极其广泛，涵盖绝大部分的机械设备领域。

减速机通常在原动机和工作机之间起着匹配转速和增大扭矩的作用。基本的减速 机通常由多个齿轮组成，利用齿轮的啮合改变原动机的转速、扭矩及承载能力， 使其符合执行系统的要求。同时，部分减速机也可以用于实现精密运动控制。由 于大多机械设备的工作机负载大、转速低，或者对精密度有一定要求，多数不宜 用原动机直接驱动，因此，减速机通常在原动机和工作机之间起着匹配转速和增 大扭矩的作用。减速机通常具有高、精、广三特性，高，即高单位体积承载能力、 高可靠性、高耐用度；精，即零部件精度高，从而降低运行噪音和振动，对切削、 磨削加工工艺技术要求高；广，即产品广泛适用于众多行业。

减速机依照传动原理可分齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机与行星齿轮减速机。齿轮 减速机箱体内结构相对紧凑，设计难度较低，是应用最为广泛的减速机形制；蜗 轮蜗杆减速机采用两轴交错结构，在减速比较高的情况下具有反向自锁功能；而 行星齿轮减速机在刚性、精度、扭矩等性能方面都具有优势，但整体结构却较为 复杂。这三大类减速机的技术侧重点与零部件加工要求存在差异，因此不同品类 减速机之间存在技术迁移的壁垒。

减速机按不同的下游应用场景主要分为通用和专用减速机两大类。通用减速机以 模块化、系列化产品为主，通常一类型号的产品可以兼容下游多种应用场景。而 专用减速机则更多针对某一特定应用领域，其中有工程机械齿轮箱、重载齿轮箱 等较为传统的产品线，也包含了精密减速机、微型传动系统、新能源车用减速齿 轮等新兴品类。

1.2、减速机行业：国内千亿以上规模，下游应用广泛，市场竞争激烈

减速机生产主要原材料为铁、铜等金属材料，核心零部件包括电机、铸件、锻件、 轴承等。主要生产设备为金属切削机床，因此行业上游主要为电气机械和器材制 造业、金属冶炼和压延加工业与通用设备制造业。我国相关行业发展成熟，减速 机原材料产品市场供应较为充足，但铁、铜等原材料的市场价格波动对减速机行 业的采购成本存在一定影响。

减速机下游应用广泛。减速机的下游应用行业主要包括起重运输、水泥建材、重 型矿山、冶金、电力、机器人等领域，此外还有化工、环保、能源、制药、粮油、 物流、纺织、航空航天、海洋装备国民经济及国防工业的各个领域。2019 年，起 重运输行业使用减速机产品的数量占比约为 25.0%，水泥建材行业使用减速机产 品的数量占比约为 14.9%，重型矿山行业占比约为 9.8%。

全球减速机市场规模达上千亿美元。据 ReportLinker，2020 年全球减速机市场规 模约为 1331 亿美元。随着全球范围内劳动力成本的提高，各国工业自动化渗透率 不断提升，制造业机械设备密度不断加大，对传动基础部件减速机的需求水涨船 高，因此 ReportLinker 预计 2026 年全球减速机市场规模可达 1766 亿美元，对应 2020-2026 年的年复合增速为 4.9%。

国内减速机行业市场规模上千亿元，2021-2026 年复合增速有望达到 5%。得益于 我国经济总量增长与国家相关政策营造的有利环境，我国减速机行业近年来整体 呈现出持续健康发展态势。据前瞻产业研究院，2021 年我国减速机市场整体规模 为 1258 亿元，到 2026 年，我国减速机行业市场规模将达 1605 亿元，2021-2026 年的年复合增速有望达到 5%。

竞争格局方面，外资占领高端市场，内资占据中低端市场。据通力科技招股说明 书，国内减速机市场主要分为高、中、低端三大层次，分别占据 25%、50%、25% 左右的市场份额。在目前的国内减速机市场中，德国 SEW 和弗兰德等国外高端品牌市占率约 20%，占据绝大多数高端市场份额。国茂股份等大型国产中端减速 机品牌的市场份额达到 20%左右，在中端减速机市场中地位稳固。市场中数量较 多的小型国产减速机品牌市占率约 60%，是中、低端减速机市场中的主力军。

2、通用减速机：行业整合叠加国产替代，内资龙头份额提升

2.1、通用减速机：用途多、格局散，经济周期相关度高

我国通用减速机市场规模近 500 亿，整体增速稳健。据前瞻产业研究院，2021 年 中国减速机市场整体规模达 1258 亿元，其中通用减速机约 496.8 亿元，占比达 39.5%。到 2026 年中国减速机行业整体规模将达 1605 亿元。按照 2021 年通用减 速机的市场规模占比进行估计，预计 2026 年通用减速机市场规模将达 633.8 亿元， 2021-2026 年间，每年同比增速维持在 5%左右。

通用减速机的下游应用场景繁多, 行业景气度与宏观经济周期和固定资产投资额密切相关。通用减速机被广泛应用于化工、电力、建筑、物流等等诸多下游行业 里的各类机械设备中。因此，通用减速机市场呈现出一定周期属性，与宏观经济 周期和固定资产投资额密切相关。

市场参与者众多，集中度低。从全球来看，2019 年，通用减速机龙头企业 SEW 和弗兰德的全球市占率仅分别为6.3%、4.1%，全球通用减速机市场CR5仅为16.1%。 通用减速机市场的分散格局产生原因有二，一是通用减速机应用领域广，技术需 求各有差异，一家企业难以研发和生产覆盖全行业的减速机产品，销售层面也难 以覆盖下游所有行业；二是减速机已发明一百余年，通用减速机技术趋于成熟， 且低端减速机产品整体技术门槛不高，这给了后发企业和小企业充足的发展时间 和空间。

从国内来看，进口品牌仍然占据着高端通用减速机市场的主导地位，但随着国内 下游制造业的发展，市场基本盘不断扩大，以国茂股份为代表的中端内资品牌也 逐渐成为了通用减速机市场中举足轻重的组成部分，开始向高端市场渗透。

2.2、行业趋势：关注自动化、集中化、机电一体、国产替代四大趋势

（1）受益于人口老龄化、工业自动化趋势，行业规模持续扩容

人口老龄化、工业自动化趋势为减速机行业带来长期发展空间。2021 年 5 月，国 家统计局发布第七次全国人口普查数据，60 岁及以上人口为 2.64 亿人，占全部人 口的 18.70%，比重较 2010 年上升 5.44 个百分点。三胎开放等政策的出台，表明 经济飞速发展下，国内劳动力人口结构正面临转型，或将逐步迈入老龄化社会。 企业为了降低人力成本、提升生产效率，正在不断扩大生产过程中机器设备的覆 盖面，推动工业自动化。据工控网，2021 年我国工业自动化部件市场规模达到 2530 亿元，增幅约 23%，为过去十年最高。其中，工业自动化部件市场涵盖了各类驱 动器、继电器、接触器、仪表、阀门等用于实现工业自动化的基础部件。

工业自动化趋势下，减速机的需求将得到大幅提升。作为工业动力传动不可或缺 的重要基础部件之一，减速机在需要传动的机械中运用广泛。以自动化立体仓库 为例，自动化立体库的主体由巷道式堆垛起重机、输送机系统、自动分拣系统等 组成，堆垛起重机穿行于货架之间的巷道中，完成存、取货工作。输送机系统是 立体库的主要外围设备，负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。这些 机械的工作过程均需要减速机。因此，工业自动化趋势为减速机行业带来了新的 发展动力。

（2）行业整合速度加快，龙头企业市占率提升

国产龙头企业市场份额提升趋势明显。由于行业内中小企业难以满足持续增长的 资本开支需求、不断提升的技术及质量要求，下游客户尤其是大客户愈发倾向于 购买质量与服务有保障的大企业所生产的产品。行业资源进一步向龙头企业集中， 行业整合加速。以 2021 年通用减速机在整体减速机市场中约 39.5%的占比估计， 2019-2021 年，国茂股份、宁波东力、通力科技三大通用减速机龙头企业在国内通 用减速机行业中市占率从 7.1%提升至 10.1%，这标志着大型国内厂商正在对国内 通用减速机市场进行整合，集中度上升趋势明显。

（3）产品技术进步推动高端通用减速机国产替代趋势

国内龙头品牌产品性能已接近或达到国际知名品牌对标型号水平。近年来，行业 龙头企业重视研发投入、自主创新，持续推进新产品开发和升级换代，明显缩小 了与国外企业同类产品在结构设计、质量控制、可靠性等方面的差距，国产替代 持续深入。

（4）模块化、机电一体化趋势明显，行业巨头纷纷布局电机、控制器领域

机电一体化战略是模块化设计的重要延伸。在减速机的基础上，机电一体化浪潮 将模块化设计的思路延伸到了减速机产业链上下游。机电一体化能够帮助企业将 自产的减速机、电机、控制器等匹配的组件整合为一个产品，减少接口数量，最 小化连接成本。通过提供包括机电一体化驱动器、变频器、控制软件技术等一系 列产品，传统的减速机企业可实现向自动化解决方案商的转型，通过向下游客户 提供解决方案来成套销售产品，推动企业各产品线的发展，同时提高利润水平与 体量。广泛的选择种类和配件带来了高度灵活性，使每个客户都能根据自己所需 要的场景快速定制个性化解决方案，增强客户粘性。

国茂股份、中大力德等国内代表企业纷纷布局机电一体化业务。2019 年，国茂股 份向智马科技增资 2500 万元，持有其 20%股权。智马科技在伺服电机领域拥有成 熟的技术，具备驱动器、伺服电机、变频器和永磁同步电机等成熟产品线。2020 年，国茂股份联合智马科技及知名变频器制造商推出了“智能水处理检测系统”， 初步形成传动系统整体解决方案。而另一减速机龙头企业中大力德则凭借其自身 的电机厂商背景，长期销售减速电机与智能执行单元等产品。2021 年，中大力德 的销售收入中，有约 71.62%来自其机电一体化产品。

2.3、他山之石：国际通用减速机巨头发展路径各异

通用减速机行业的两大巨头 SEW 和弗兰德的产品侧重点各有千秋。SEW 的通用 减速机产品系列模块化程度高，覆盖了动力、传动、控制三大主要板块，代表产 品有通用减速机、伺服电机、减速电机、工业齿轮箱、分散式驱动、变频器及控 制技术等多个系列，相互兼容配套、组合方式多样，可形成整套的自动化解决方 案，下游应用场景广泛。弗兰德的产品线则相对较为单一，主要围绕各类传动部 件进行业务拓展，产品线由减速机及与减速机密切相关的联轴器构成。但弗兰德 的产品更加专注于高负载和扭矩需求的工业减速机领域，产品额定输出转矩和减 速比范围更广，可满足更大扭矩和负载的要求，下游主要涉及各类轻、重工业、 采矿、港口以及风能等领域。

SEW 的产品线采用了多样化的发展策略。SEW 的通用减速机产品覆盖了斜齿轮、 平行轴斜齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆、直角等不同形制的减速机，此外，SEW 也拥 有电机、变频器、伺服驱动、控制系统等一系列产品及技术，可与其减速机产品相互组合。产品的多样化使得 SEW 具备销售和服务层面的优势，能够更好地满 足客户对不同形制减速机的需求，以及对定制自动化整体解决方案的需求，在扩 大收入基本盘的同时，也使得 SEW 具备了向产业链下游拓展的能力。

借助多元化产品线，SEW 向解决方案商方向转型。在模块化分散式驱动产品的基 础上，SEW 通过加入自动化工程软件及控制技术，推出了工业 4.0 下的 MOVI-C 自动化解决方案。该解决方案结合了工程软件、控制、变频器和安全、驱动四个 模块的产品和技术，充分利用了 SEW 模块化、多样化的产品线，目前已应用于 汽车、饮料、运输和物流及机场行李搬运等行业，用于实现输送传动、搬运分拣、 混合搅拌、包装、储藏等功能。作为解决方案提供商，SEW 相比其他减速机厂商 更加贴近下游应用领域，采用其全套解决方案的客户相比单纯的减速机客户粘性 更高，同时也有利于 SEW 自动化相关的各个产品线的铺开。同时，提供整体解 决方案服务可帮助 SEW 占据更多利润环节，提升营收和利润水平。SEW 也能通 过在解决方案使用过程中积累的经验来反向推动各产品线的研发和完善。

弗兰德通过研发高功率、高输出扭矩、高负载的工业齿轮箱产品占据了专用减速 机领域的领先地位。弗兰德代表性的产品多为船舶、港口、磨机、搅拌机、工程 机械等场景中使用的中大型齿轮箱。其下属品牌威能极推出的传动功率达 10MW， 输出扭矩高达 560 万牛米的海上风电专用齿轮箱，彰显了其在大型减速机领域的 深厚技术底蕴。通过专精化的产品发展路径，弗兰德不断深耕大型减速机领域， 推动了公司在该领域的工艺和技术研发与积累，从而在该细分领域中博得了更优 秀的产品力和更高的行业地位。

并购是全球减速机巨头扩张其商业版图的主要手段。一般来说，参股和并购主要 有四个常见目的：①通过收购某地区的竞争对手，打入该地区市场。比如 SEW 公 司 1994 年通过收购其在北欧的竞争对手，芬兰 Santasalo 减速器公司，成功进驻 北欧市场；②通过收购某行业的公司，切入该行业，开启新的产品和业务线。弗 兰德 1998 年收购了船用减速机及轴承产品制造厂，开启了船舶专用减速机业务， 当前海运与船舶建造已成为弗兰德专用减速机最主要的下游行业之一；③通过收 购整合供应链，提升企业的盈利能力和空间；④通过收、并购进行业务重组，结 合双方优势，形成协同作用。

2.4、国茂股份：国内通用减速机龙头，中端市场为基，向高端进军

国茂股份前身是 1993 年成立的武进县湖塘镇国泰减速机厂，2006 年更名为国茂 减速机集团有限公司，在完成针对减速机市场的业务重组后变更为国茂股份。产 品主要定位为中端通用减速机，是国产通用减速机的龙头企业。国茂股份通用减 速机产品分为齿轮减速机和摆线针轮减速机两大类，2021 年共计生产 10 万种以 上产品型号。 国茂股份 2021 年营收 29.4 亿元，归母净利润 4.6 亿元，2017-2021 年营收复合增 速 18.8%，归母净利润复合增速 36.3%，由于宏观经济下行导致需求下滑，2022 年前三季度营收20.3亿元，同比下降10.0%，归母净利润2.9亿元，同比下降15.5%。

通过收购打入高端、精密减速机市场。2020 年国茂全资子公司捷诺传动收购常州 莱克斯诺，以“GNORD”品牌进军高端通用减速机市场，在 2021 年已经实现约 1.65 亿元的年销售额。捷诺高端减速机扩产项目有望在 23 年中旬完成厂房建设， 产能全部释放后将形成约 9 万台/年高端减速机产能，对应产值约 10 亿元。国茂 也通过收购对机器人谐波减速器进行布局，目前月产能 2500 台左右，覆盖遨博、 埃夫特等客户，将依托常州当地的协作机器人产业链进行业务拓展。 积极拓展工程机械减速机、重载齿轮箱、工业齿轮箱等产品线，扩大收入基本盘。 国茂股份也采用了与弗兰德类似的扩张战略，以塔机业务为基石，开发出多种工 程机械专业齿轮箱产品，通过高负载的起重专用齿轮箱和重载齿轮箱切入传统专 用减速机市场。2020 年，国茂股份的 GLW 系列回转减速机批量出货，进入徐工 的大中型塔机供应链中，后续又开发了中联重科等客户。在下游建筑行业景气度 较低的环境下，工程机械业务部又开发出了太阳能跟踪支架减速机产品，意图降 低工程减速机业务的周期性业绩波动，并进一步扩大收入基本盘。

通过建立经销商网络和整合供应链提升整体利润水平： 经销端，国茂股份的经销商分为 A、B、一般经销商三类，A 类经销商基本实现 全国覆盖，每年签订框架协议，严禁销售其他品牌产品。截至 2022H1，国茂股份 共有 82 家 A 类经销商，经销商的销售区域覆盖中国绝大多数省份，贴近市场， 能够更好地发掘客户需求，并对客户的售后服务要求做出及时的响应。 制造端，国茂股份采用了集中制造+分散组装模式，实现前端制造环节核心零部件 的集中制造，后端组装环节根据产品的不同属性，最大程度地实现柔性化装配生 产。从而较大程度地满足不同客户的需求。 价格能力端，国茂股份于 2020 年收购了铸铁件供应商泛凯斯特 51%的股权，整 合供应链，打通上游铸件原材料生产环节，进一步拓宽了盈利空间。

3、精密减速机：国产替代加速推进，应用场景逐步拓宽

3.1、精密减速机：分为谐波、RV 两种，主要应用于工业机器人

创新性的柔性传动技术是谐波减速器的技术特点。谐波减速器由波发生器、刚轮、 柔轮组成，其工作原理通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。当中 间的波发生器连续转动时，柔轮不断形变并进行反向错齿运动，从而实现波发生器与柔轮的运动传递。谐波减速器的核心技术主要包括谐波传动技术及生产加工 技术两方面。谐波传动技术包括谐波传动理论、啮合数学建模、齿轮齿形设计工 等，与传统减速器制造技术差别较大。生产加工技术主要包括材料分析处理、精 加工和装配及综合性能测试等。谐波减速器柔轮的疲劳断裂是引起谐波减速器失 效的主要原因之一，柔轮的质量直接决定了谐波减速器的使用寿命，因此柔轮的 材料和表面处理工艺也是十分重要的。

RV 减速机负载大，刚性强，整体结构较为复杂。RV 减速机采用了基于刚性啮合 传动的二级减速方案，结合了行星齿轮减速器和摆线针轮减速器的两端。与采用 柔性传动的谐波减速机相比，RV 减速机具备减速比大、扭矩刚性强、负载强度高、 稳定性高、使用寿命长等优点。RV 减速机对传动精度、传动效率、刚度、回差等 性能指标的要求非常高，导致 RV 减速机的材料选取、精密加工、齿面热处理、 磨齿等生产环节均具有较高技术壁垒。其包含 30 多个零件，构型复杂，装配精度 要求为微米级，因此，如何通过设计减小啮合间隙，实现各项工艺的密切配合， 降低产品的磨损，提升寿命，同时实现高精度、大规模的生产装配是 RV 减速机 行业的核心壁垒。

工业机器人是精密减速机下游最主要的应用场景。机器人每个关节运动均需靠伺 服电机驱动，而伺服电机输出转速大、输出扭矩小的特点与机器人关节结构实际 的输出转速小、转动扭矩大的需求正好相反，因此现有伺服电机的输出难以满足 终端机械本体的运动需求，所以就需要减速器这一传动零部件进行减速增距。除 了工业机器人，半导体设备、机床、汽车生产设备、显示平板生产设备均为精密 减速器主要的下游应用场景。以国际精密减速机巨头哈默纳科的下游收入占比情 况估计，约有 50%~60%左右的精密减速器被用在工业机器人领域中。

由于两种精密减速机的性能特点不同，谐波减速器和 RV 减速器也分别适用于不 同的应用场景中。谐波减速器具有体积小、传动比高、精密度高的特点，由于啮 合部位滑动小，减少了摩擦和附带的动力损失，因此谐波减速器还具有效率高、 寿命长等特性。此外，由于零部件较少，谐波减速器的结构也较为简单，易于维 修，因此谐波减速机通常会被用在工业机器人的小臂、腕部或手部等空间较小且 传动精度要求较高的位置上。而体积更大，结构较为复杂但因而具有扭矩刚性强、 负载强度高、稳定性高等优点的 RV 减速器则可以兼顾负载能力和传动精度，更 加符合基座、大臂等重负载机器人关节的性能要求。

竞争格局方面，纳博特斯克与哈默纳科两大日系巨头占据了全球精密减速机市场的领先地位。全球精密减速器行业龙头纳博特斯克和哈默纳科凭借历史、资本和 技术的优势，在 2020 年的全球机器人减速器市场中共占据了 75%左右的份额。其 中，哈默纳科是全球谐波减速机龙头，2021年占据全球谐波减速机82%市场份额。 纳博特斯克是全球 RV 减速机龙头，在全球市场约占据 60%市场份额，在中国市 场中，纳博特斯克也占据了半数以上的市场份额。

3.2、行业趋势：关注机器替人、国产化、人形机器人及非机器人应用

（1）机器替人需求提升带动精密减速机市场扩容，2021-2025 年增速高于 20%

各类工业机器人所需减速器种类、数量各有差异。每种不同类型工业机器人由于 自由度关节的数量和负载不同，所需的减速器种类和数量也各不相同。负载较重 的多关节机器人中的基座和大臂等关节就会使用 RV 减速机，而负载较小的同时 又对减速机体积有较高要求的协作、SCARA 和 DELTA 机器人则更多会选用体积 较小的谐波减速机。

以下我们对工业机器人用精密减速机市场规模进行测算： 单价假设： 根据绿的谐波招股说明书披露，谐波减速机单台价格区间为 1000-5000 元，RV 减 速机单台价格区间为 5000-8000 元。综合考虑市场实际情况与审慎性原则，我们 测算时选取 2000 元为谐波减速机平均单价，6000 元为 RV 减速机平均单价。

国内工业机器人用精密减速机需求数量假设： （1）2021 年我国工业机器人销量为 25.6 万台，依照 2020 年占比数据假设其中多 关节/SCARA/Delta/协作机器人占比分别为 63%/30%/4%/3%。 （2）假设每台多关节/SC