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特斯拉2023年股东会上，马斯克表示，人形机器人将是今后特斯拉主要的长期价值来源，“如果人形机器人和人的比例是2比1左右，那么人们对机器人的需求量可能是100亿乃至200亿个，远超电动车的数量”。

当前人形机器人处于高动态运动发展阶段，由技术验证期向初步商业化过渡，在广泛场景探索商业化可能性。

人形机器人零部件是本体的重要组成部分，有广阔的市场机遇。核心部件主要包括减速器（包括谐波减速器和行星减速器）、电机、控制器、编码器、力/力矩传感器以及轴承等。

其中，精密减速器是一种高端设备传动装置，可以提供更高的控制精度，匹配适当的转速并传递所需的转矩，对于人形机器人等设备尤为重要，

目前，人形机器人主要采用的是谐波减速器和行星减速器。

根据特斯拉机器人的产业化进度，预计到2025年人形机器人可能会进入量产阶段，到2030年，其销量可能会达到100万台。

未来人形机器人的大规模生产将为减速器带来价值数百亿的新市场。据GGII预测，到2035年人形机器人用谐波减速器的市场空间可能会达到777亿元，而用行星减速器的市场空间则可能为126亿元。

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谐波减速器

谐波减速器适用于中小转矩的机器人关节，其工作原理是通过波发生器使柔轮产生可控制的弹性变形，从而利用柔性轴承的这种弹性变形来传递运动和动力。

谐波传动方式的优势在于其单级传动比大、体积小、质量轻、运动精度高，以及结构紧凑。它还可以在密闭空间和存在介质辐射的工况下正常运作，因此尤其适合轻负载精密减速领域，人形机器人就是其中的一个典型应用。

特斯拉Optimus身体旋转关节使用谐波减速器方案：

谐波减速器构造主要由三大部分组成：带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）、带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮），以及波发生器。

可以在三者中选择固定任意一个，而其余两个则可以分别连接至输入端（主动）和输出端（从动），以实现减速或增速的功能。

在谐波减速器的生产中，柔轮起到了至关重要的作用。柔轮在转动过程中每转会发生两次椭圆变形，不仅容易导致柔轮的疲劳损坏，还会增加功率的损耗，这也使得对制造材料和生产工艺的要求尤为严格，要求其具备出色的材质和抗疲劳强度，同时加工精度和热处理工艺也是至关重要。

谐波减速器全球市场格局来看，日本企业长期在谐波减速机市场占据主导地位。

但近几年，国内企业的竞争力加强，市场占有率逐步攀升。

据GGII数据显示，2022年在减速器行业中，国内厂商市场占有率接近42%，且近年来持续呈现增长趋势。在谐波减速器领域，国内厂商市场占有率达到了44%。

目前，国内谐波减速器龙头厂商已经成功克服了加工技术上的主要难题，并凭借其成本和交付周期上的优势，正在加速国产替代。

据MIR的数据显示，2022年在中国的谐波减速器市场中，哈默纳科、绿的谐波和来福谐波的市占率位列前三，分别为38%、26%和8%。

自从绿的谐波突破了日本HD的垄断地位以来，国内的技术已经呈现出扩散的趋势，陆续有一些其他的国产品牌也开始量产，包括大族、同川等厂商。

2022年中国谐波减速器市场格局：

资料来源：MIR

绿的谐波公司提供了包括LCD、LCS、LCSG、LHD、LHS和LHSG在内的六大系列产品。广泛服务于工业机器人、人形机器人、金属机床和医疗机械等高端制造领域。其产品采用了自主研发的“P齿形”设计，并结合了新一代三次谐波技术，使其在全球范围内处于领先地位。

与传统的渐开线理论不同，绿的谐波创新地引入了“P型齿”设计，这不仅显著提高了谐波减速器的输出效率和承载扭矩，而且在关键性能如产品背隙、双向传动精度和重复定位精度等方面都达到了国内的领先水准。其额定寿命也得到了显著的提升。

考虑到谐波减速器的生产工艺已经相对成熟，且在未来的成本降低需求下，国产设备可能会替代现有的车床、拉床和磨床等设备，这将进一步降低制造费用。国产的减速器厂商在成本上将具有明显的优势。

行星减速器

行星减速器是由渐开线圆柱齿轮行星减速机构和摆线针轮行星减速机构组合而成，因此具备出色的负载能力和刚度。

行星减速机具有众多优势，包括轻量化、紧凑的体积、宽泛的传动比范围、高效率、平稳的运行、低噪声和广泛的适应性。其齿轮设计可采用直齿或斜齿两种类型。

通常当减速比在10以下时，被视为一级减速。如果单个齿轮传动无法满足较大的传动比需求，可以使用2套或3套齿轮来满足，但这会增加其整体尺寸。

相较于谐波减速器，行星减速器更不容易受到冲击负载的损坏，因此更适合于人形机器人的下肢旋转关节。

行星齿轮传导装置的设计起源于德国，早在1920年代就已开始量产。到了1950年代，德国首次成功研发出高速大功率的行星齿轮减速器。随着工业自动化的进步，德国、意大利等国家进一步研发出了精密的行星减速器。

国产的人形机器人制造商大多数采用“伺服电机+驱动器+谐波减速器或行星减速器+传感器”的解决方案。对于那些需要更高承载能力的关节，选择具有高刚性和高精度的行星减速器可能是更明智的决策。

目前，国内的人形机器人制造商，如小米、智元、宇树和达闼等，主要采用行星减速器作为其减速方案。

资料来源：开源证券

在全球市场中，2022年尼得科传动（原新宝）在精密行星减速器市场中的份额为13%，位列首位，紧随其后的是纽卡特、威腾斯坦、精锐科技和科峰智能，市场份额分别为11%、11%、8%和5%。

在国内市场中，尼得科传动（原新宝）的市场份额为20%，位居第一。国内主要厂商包括科峰智能、纽氏达特、精锐科技、利茗等，市场份额分别为12%、9%、7%和5%。此外，中大力德、丰立智能等也布局行星精密减速器，市场格局相对稳定。

此外，RV减速器主要布局厂商包括双环传动、中大力德、南通振康、秦川机床等。

整体而言，行星减速器行业相较于谐波更为成熟。特斯拉的人形机器人所需的行星减速器对加工工艺和精度有着非常高的要求，因此所需的CNC设备价值也相当可观。为了满足特斯拉的降本需求，供应链厂商不仅需要具备量产带来的利润韧性，还需要有稳健的主业来支撑新的设备投资。#机器人##人形机器人##文章首发挑战赛##科技##财经新势力##减速器#

小鹏机器人使用谐波减速器和行星减速器结合的方案：

结语

在人形机器人的产业化进程中，国内厂商竞争实力凸显。从硬件条件来看，国产厂商已经能够满足人形机器人的要求。此外，人形机器人对减速器的精度和负载要求都低于工业机器人，国产厂商在具有充分的供应能力。

考虑到人形机器人的量产需求，相较于海外的减速器厂商，国内的供应链企业在成本和效率方面有着显著的优势。随着人形机器人市场的持续增长，国内的精密减速器厂商有望在未来取得突破。

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