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减速器在国内的潜在市场规模

据行业专家及协会调研，全球机器人行业应用的精密减速机主要包括RV减速机、谐波减速机和SPINEA减速机，市场销售数量占比约为40%、40%和20%。其中，RV减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精密减速器。

RV减速器

RV减速器具有传动比大、传动效率高、运动精度高、回差小、低振动、刚性大和高可靠性等特点。在关节型机器人中，RV减速器通常放置在机座、大臂、肩部等重负载位置。

谐波减速器

谐波减速器则以其传动比大、外形轮廓小、零件数目少和传动效率高等特点著称。在关节型机器人中，谐波减速器一般放置在小臂、腕部或手部。

预计到2020年，中国每年将消耗19万台机器人，国产机器人市场份额将达到50%（约9.5万台）。到2025年，国产机器人市场份额将超过70%。这将为中国制造商提供超过740亿美元的机器人及相关服务潜在市场。随着中国工业机器人市场的快速发展，工业机器人用减速器的需求也将随之增加。一般情况下，一台工业机器人需要4至6台减速器。预计到2020年，中国工业机器人减速器市场规模将超过40亿元，未来五年复合增长率约为30%。

一位行业人士透露，一台精密减速器的采购价在国际市场上为3万至5万元，而卖给国内客户的价格则分别为7万元和12万元。这意味着内资企业采购精密减速器的成本比国际巨头高出一倍以上，这显示出巨大的利润差异。

减速器在国内的市场现状

长期以来，精密减速器技术一直被美国、德国、日本和捷克等国家所掌握，其中日本占据了全球精密减速器市场75%的份额。纳博特斯克和哈默纳科是全球领先的精密减速器制造商，纳博特斯克主要生产RV减速器，约占60%的市场份额；哈默纳科主要生产谐波减速器，约占15%的市场份额。

从成本角度来看，减速器是机器人产业成本的重要组成部分，约占35%。目前，中国机器人产业的核心技术尚未取得全面突破，导致高端装备制造领域的机器人发展缓慢，只能依赖进口RV减速器。由于关键部件进口比例较高，国产机器人制造成本偏高，特别是减速器，国内企业采购价格远高于国外企业。这使得国产机器人难以形成价格优势，只有年产量达到500至1000台时，才能有一定的规模效应。因此，中国要想在机器人领域实现产业化，摆脱对国外企业的依赖，就必须加速推进减速器的国产化进程。

目前，减速器的发展面临产能扩大的瓶颈，包括收费口、管理和技术等方面的问题。日本减速器的供货周期已延长至6个月以上，纳博特斯克的供货周期从2-3个月延长到了4-6个月。国产减速器产能短期内难以大幅增长，无法满足日益扩大的市场需求。因此，产能扩大不仅是中国减速器面临的问题，也是日本减速器面临的问题之一。

国内RV减速器的差距

RV减速器的技术差距

RV减速器需要很高的技术水平，其核心难点在于各项工艺的紧密配合，包括齿面热处理、加工精度、零件对称性、成组技术和装配精度等。动力方面，仿真难点、非线性特征、系统集成和产品参数波动等问题也需要解决。寿命优化和迭代方面，真实环境全生命周期测试、材料问题和寿命波动等问题也需要关注。

RV减速器行业管理问题

目前，国产减速器大多参考国外进口减速器的型号，很少有专门为国产机器人定制的减速器。这导致国产减速器在与伺服系统和运动控制系统的结合上不够理想，影响了整体精度和稳定性。因此，应制定行业标准，研发适合中国机器人使用的减速器。

目前，工业机器人使用的大多数RV减速器来自日本品牌，其次是韩国和捷克。全球范围内，使用精密减速器的机器人制造商如ABB、Fanuc和Kuka，有近75%的精密减速器由日本公司制造。

国内外知名的减速器企业

RV减速器

• 纳博特斯克

  • 纳博特斯克是全球最大的精密摆线针轮减速机制造商，截至2017年底累计生产精密RV减速器超700万台。

• 住友重机械减速机(中国)有限公司

  • 主要生产UV系列减速机，产品在日本生产，并在中国设有组装基地。

• 南通振康焊接机电有限公司

  • 生产ZKRV系列减速器，具备年产3万台的能力。

• 秦川机床工具集团股份公司

  • 主要业务包括机床、减速机和各类齿轮等，机器人部门人数200多人。

• 上海力克精密机械有限公司

  • 生产LKRV系列精密控制减速器，是唯一一家可以替代日本全系列减速器的企业。

• 浙江恒丰泰减速机制造有限公司

  • 开发出CORT、HORT(RV)和KORT系列减速器，能满足5-500kg工业机器人的使用要求。

谐波减速器

• 哈默纳科

  • 是全球最大的谐波减速器生产商，2011年在上海成立了全资子公司。

• 苏州绿的谐波传动科技有限公司

  • 拥有多项国家专利，是《机器人用谐波齿轮减速器》国家标准的主要编制起草方。

• 日本电产新宝(浙江)有限公司

  • 主要生产RV减速器和谐波减速器，减速器产品在日本生产，无国内生产基地。

• 浙江来福谐波传动股份有限公司

  • 拥有多项技术专利，生产的谐波减速机具有噪音小、精度高、运转平稳等特点。

• 北京中技克美谐波传动有限责任公司

  • 拥有近10个标准系列谐波减速器产品，产能近2万台。

直驱电机、模块化直驱电机及机器人关节模组

电机是自动化和大工业生产的重要部件，全时间90%的能源由电机产生，70%的能源由电机消耗。伺服电机因其启动快速、惯量低、平滑运行、调速范围宽、功率密度高、效率高等优势，在高端装备中的普及率逐年增加。

普通伺服电机

伺服电机在高端装备中的普及率逐年增加，但由于存在传动间隙，导致高精度场合可能产生累计误差，因此对伺服电机和伺服驱动器的要求很高。

直接驱动旋转电机

直接驱动旋转电机直接与负载连接，消除了所有机械传动部件，提高了机器的可靠性，减少了维护时间和控制难度。

无框架直接驱动旋转电机

无框架直接驱动旋转电机采用独立的转子和定子，未使用轴承，这些零件成为机器的一部分，适用于机器预留空间有限或总重量关键影响的应用。这些电机设计复杂，成本较高，需要较长的设计和集成时间。

一体化直接驱动旋转电机

一体化直接驱动旋转电机将转子、定子和反馈装置集成到一个带有精密轴承的外壳中，适用于负载骑跨在电机轴承上的应用，如分度和速率转台应用。

模块化直接驱动旋转电机

模块化直接驱动旋转电机结合了无框架直接驱动旋转电机的性能和全框架电机的安装便捷性，结构包括独特的无轴承外壳和集成的转子、定子和高分辨率反馈装置。这种设计消除了机械传动部件，保留了直接驱动的所有优点，同时降低了成本和复杂度。

协作机器人关节模组

协作机器人关节模组，如Kollmorgen的RGM，将伺服驱动器、无框直驱电机、谐波减速机、反馈编码器和制动器等核心部件整合在一个模块化组件中，设计成适合机器人关节的90°转角外形样式。这种集成模组化关节部件将简化机器人关节的动力集成，降低开发和应用门槛，让制造商更加专注于应用场景的开发。