空間是車用市場4倍,為什么說齒輪行業(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鍵技術。
此外,2023世界人工智能大會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(tǒng)齒輪市場有望被機器人重塑,市場空間將增長數(shù)倍。
汽車產(chǎn)業(yè)為齒輪應用大頭
齒輪是指輪緣上有齒能連續(xù)嚙合、傳遞運動和動力的機械元件,廣泛應用于車輛領域和工業(yè)領域,其質(zhì)量直接影響車輛的噪聲、平穩(wěn)性及使用壽命,是機械裝備的重要基礎件。
其中,汽車齒輪是重資產(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,與傳統(tǒng)燃油汽車不同的是,新能源汽車簡化掉了變速器這一結(jié)構(gòu),使得齒輪于新能源車中的用量大幅低于油車,因而隨新能源車滲透率逐步提升,齒輪市場空間反而驟縮。
從整體趨勢來看,我國齒輪產(chǎn)量自2016年呈現(xiàn)下降趨勢,主要系整體產(chǎn)能結(jié)構(gòu)改善導致落后產(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228.16萬噸,同比減少7.13%。
國金證券預計,在全球車用齒輪市場空間逐步壓縮的背景下,2026年市場空間將僅為755億元,相較2022年下降13%。
機器人帶來全新增量
不過,人形機器人對齒輪的需求或有望扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器,使伺服電機在一個合適的速度下運轉(zhuǎn),并精確地將轉(zhuǎn)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輸出更大的力矩。
其提出,齒輪主要位于機器人關節(jié)處,以特斯拉的人形機器人Optimus為例,其14個旋轉(zhuǎn)關節(jié)總成都將使用減速器齒輪,如諧波減速器齒輪。在機器人規(guī)?;袌龀墒旌?,其產(chǎn)品需求可接近6800萬臺量級左右,并帶動齒輪呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。
此前馬斯克也在公司的股東大會上稱:未來人類和人形機器人的比例將不只是1:1,人形機器人可能超過人類數(shù)量,人形機器人行業(yè)長期的價值可能比汽車方面更有價值。
汽車齒輪與機器人齒輪有哪些差異?
據(jù)國金證券分析,不同于汽車齒輪,人形機器人的齒輪性能和工藝與前者有別,設備價格與壁壘雙高。通過將兩種應用場景中的齒輪進行對比,具體差異有以下三點:
首先,性能方面,車端齒輪的扭矩和轉(zhuǎn)速更高,機器人端要求更小體積和更高精度。同時,由于新能源汽車沒有發(fā)動機噪音,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,因此該類供應商轉(zhuǎn)型難度較低。
最后,從設備對比來看,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(tǒng)汽車齒輪供應商轉(zhuǎn)型高精度齒輪廠商需要另外購買珩齒機等高價加工設備,還需要重新進行設備調(diào)校。
不過,盡管二者存在種種差異,但據(jù)國金證券分析,車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,相關公司轉(zhuǎn)型具備較大可能性,人形機器人的大規(guī)模量產(chǎn)將為精密齒輪市場打開全新空間。
行業(yè)將被機器人重塑,市場空間或達車用四倍
據(jù)國金證券介紹,因齒輪行業(yè)較高的資金和技術壁壘,汽車主機廠的成本壓力較大,因此汽車主機廠通常將成熟的量產(chǎn)齒輪外協(xié)給齒輪廠商以分擔資產(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主機廠的做法,經(jīng)檢驗后,將標準化齒輪的批量生產(chǎn)交給專業(yè)的齒輪公司,通過在市場采購符合其生產(chǎn)要求的齒輪零件來構(gòu)成完整的供應鏈,進而實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。目前行星減速器的結(jié)構(gòu)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(jù)國金證券測算,當每萬人保有的人形機器人達到45臺時,全球機器人用諧波/行星減速器市場空間分別為4495/719億元,相較萬人保有量0.07臺(對應總量6萬臺)時,分別增長540倍/552倍。
而對于齒輪企業(yè)而言,隨著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始外采齒輪,利好齒輪行業(yè)。預計萬人保有量達45臺時,人形機器人齒輪市場空間將達到近3800億元,相當于2022年車用市場空間4倍左右。
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