资本狂追减速器，一个千亿赛道周期即将开启

从去年8月19日，马斯克首次在特斯拉AI日活动上推出人形机器人‘擎天柱’概念，不到一年的时间，特斯拉的人形机器人就要面世了。6月23日下午，马斯克在采访时表示，"人形机器人‘擎天柱’将在9月30日的特斯拉AI日活动上面世。"

人们对新事物的态度总是善变。去年，外媒及行业人士对特斯拉人形机器人的唱衰似乎还历历在目：

"说它是放屁都算客气的了。我不是说马斯克不应该做这样的研究，而是这种宣传通常是夸大的。"

"虽然我们欣赏马斯克的长期 科技 愿景，但特斯拉机器人不是 投资 者想看到的，相反，他们更关注芯片、FSD（完全自动驾驶）"……

今年，舆论出现翻转。 一边是特斯拉人形机器人战略的稳步推进 ：1月份，马斯克在财报电话会表示，开发"擎天柱"是比做 汽车 更重要的业务；4月，重申对机器人业务的重视，并透露最早于2023年生产；6月，为了能让"擎天柱"在AI日隆重亮相，将原本定在8月的活动日推后至9月底。

一边是，‘擎天柱’即将面世带动"机器人概念"大火。 6月以来，机器人概念持续走高，景业智能、埃斯顿、江苏北人、江苏雷利等涨超5%，巨轮智能更是一度拉升翻红，股价从6月20日怒涨481%，至7月11日的4.81元。

（6月以来，机器人概念持续走高 图源：雪球）

在一众机器人概念中， 减速器这一赛道尤其受到关注 ：

宁波中大力德股价从5月初的11.52元，飙升至7月1日的22.17元，股价接近翻番；

国茂股份6月持续上涨，最近90天内共有10家机构给出评级，买入评级8家，增持评级2家；

国内精密减速器龙头，绿的谐波更是拉升涨超15%，而早在5月之前，绿的谐波就接受了Aberdeen、AIIM等73家机构调研，被国信证券等多家证券评为买入。

这背后的问题是，为什么人形机器人一出，减速器就火了？减速器是否能乘上人形机器人带来的东风，扶摇直上？国内减速器进展如何，能吃上这一波红利吗？

01 人形机器人上，精密减速器大有可为

特斯拉人形机器人"擎天柱"概念发布，引爆减速器市场；如若量产，则减速器市场一飞冲天。

先来看人形机器人和减速器的关系：

中国电子工业学会将机器人划分为工业机器人、服务器机器人和特种机器人三种。其中工业机器人是指面向工业领域的 多关节机械手或多自由度机器人，在工业生产加工过程中通过自动控制来代替人类执行某些单调、频繁和重复长时间作业 。

根据以上定义，特斯拉人形机器人本质上属于工业机器人。

那问题来了，工业机器人不是一个新概念，而且在疫情的推动下，出于特殊场景（如防疫区消毒等）和工业生产（在复工复产，用工难等问题下，大力代替传统人力）的需求，工业机器人也迎来了爆发， 为什么特斯拉人形机器人面世消息一出，机器人概念和减速器就炸了呢 ？

从定义上划重点： 一是多关节机械手；二是代替人类执行某些单调、频繁和重复的长时间作业。 这两点分别对应 减速器功能应用，和特斯拉人形机器人的制造愿景 。

减速器，是链接电机与执行动力机构的闭式传动装置，作用原理为"利用齿轮啮合，降低电机转速，传递更大转矩"。绝大数电机负载大、转速低，不适宜用原动机直接驱动的工业场景，需配用减速机。

减速器按照行业分类可以分为，通用减速器、专用减速器和精密减速器三种，具体应用到工业机器人上，因为要 进行抓取、放置等"失之毫厘差之千里"的精密动作，所以，多采用精密减速器，即RV减速器和谐波减速器两种 。

简单说， 减速器相当于机械臂的"关节" 。当工业流水线上的员工，替换成机器人机械臂，又硬又直的钢铁要靠这些"减速器"完成，定位精度和重复定位精度要求很高的动作。

（精密减速器在工业机械臂上的应用）

其中，在机械部底座、肩部起支撑作用的多为RV减速器，可理解为"大关节"；到执行操作的小臂、腕部等，则主要为"小关节"谐波减速器。一般来说，一台六轴机器人共使用6个减速器，其中底座、肩部使用RV减速器（2个），其余部分使用谐波减速器4个。

（泰科智能六轴协作机器人六轴示意图）

疯狂如特斯拉，连皮肤都严格仿生的擎天柱（擎天柱肩部以下皮肤由轻量材料覆盖，声称比人的皮肤更光滑），想实现接近人类的活动自由度，关节上又怎会马虎？

人的身体有78个关节，其中使用谐波减速器和肘关节、腕关节、指关节和趾关节就共有60个；剩余的18个关节则用RV减速器。人形机器人使用减速器数量之大，想不被关注都不行。

重点是 ，减速器在工业机器人成本中占比还很高 。据亿欧智库《2022中国工业机器人市场研究报告》，减速器、控制器和伺服系统，这三大核心零部件的成本分别占工业机器人总成本的30%、20%及10%。

根据目前特斯拉人形机器人约20万人民币的报价，也就是说， 一台擎天柱中，减速器的成本大概在6万人民币 。

而中信建投证券预测，特斯拉人形机器人2023-2025年产量分别为20万、50万及100万台，即 2023年，仅特斯拉一家，其人形机器人业务将带来百亿（120亿）市场减速器市场 。能搅动科技场的特斯拉的带领下，人形机器人市场又何尝只有一家企业？

用量大、成本高，已经打造了一个超级市场。何况，磨损、维修又给减速器的用量新增了几成。

前面说到，减速器相当于人的关节，人类工作久了，还会去健身、按摩，让身体恢复最佳状态继续工作，那连接沉重机械的减速器自然也会历经磨损，需要维修和替换，毕竟减速器性能的好坏直接影响机器人的性能。/p>

前瞻产业研究院数据，减速器本身有额定的工作寿命，需要定期更换；而工业机器人的工作寿命一般为8-10年， 维修保养、替换也为减速器带来了不小的市 场空 间 。

市场需求和规模加持下，减速器的未来一片光明。

但这一切美好都建立在人形机器人能够量产，并且大规模应用的基础上，压力给到特斯拉这边。

02 为什么大家相信特斯拉画的饼？

和去年马斯克被喷用PPT画饼相比，今年特斯拉的发布会上，多了人形机器人造价、上市时节等落地信息。

结合特斯拉关于人形机器人的画像和构想，可作出以下分析：

先看 特斯拉人行机器人的"面子"——最像人的机器人 。

根据，此前公布的参数，特斯拉的 Optimus 擎天柱身高1.72m、体重 56kg，最快行走速度 8km/h，最多可提 45 磅的物品。同时，擎天柱还具备灵巧的"四肢"和聪明的"眼睛"，甚至，身体皮肤也由轻量材料覆盖，比人的皮肤还要光滑。

其次，看看擎天柱的"里子"，根据人行机器人的三大基本要素进行对比：

上一部分我们讨论的，被特斯拉人形机器人带火的"减速器"属于执行器层面，这一层，更多的理解为， 当掌握了控制器、传感器等机器人核心技术后，才去考虑减速器、伺服系统等硬件零部件的供应链问题。所以这一层暂且按下不谈 。

除了外表最像人之外， 特斯拉在"动起来像人"以及"像人一样思考"上用力。而特斯拉在自动驾驶上的相关技术基础就可以很顺畅地迁移过来 。

具体参数上：

行走能力上 ，擎天柱的四肢由 40 个机电执行器控制；双脚可感应反馈，实现平衡和敏捷动作。

擎天柱的 "眼睛" ， 走特斯拉汽车的纯视觉路线 ——摄像头＋车载 FSD 芯片方案。

在汽车方案中，前者采集信息（2D图像）映射到3D空间，然后通过神经分析进行 感知 （通过算法实时绘制地图）、 规划 （在动态的路径变化中，选择最舒适和安全的方案）以及 控制 （向车辆发出转向或加速指令）。

而这一方案同样适用人形机器人。而且纯视觉技术路线具有成本低、符合人眼逻辑的优势，在数据积累达到一定规模后更会产生质变，直至达到比肩、超越激光雷达方案的自动驾驶表现。 而数据积累正是特斯拉的优势所在 ，截止2021年9月，特斯拉已经积累了60亿英里的车队数据，经过特斯拉车内网络训练的图像有3.71亿张。

数据越多，算力训练更成熟，就越能实现人工智能。为实现这一正循环， 擎天柱还配备了特算力极强的 DOJO D1 超级计算芯片作为"大脑" ，超过9千万亿次的计算能力让其成为一个足够聪明的机器人。

可以说，在造人形机器人上， 相比很多从0到1的厂商来说，在现有智能驾驶技术基础上，特斯拉不仅可以使人形机器人变成现实，而且，在技术、成本、时间等方面具备优势 。

人形机器人可以造出来板上钉钉，那造出来给谁用呢？场景何在？

在擎天柱的构想中，其制造愿景在于帮助人类消除一些危险、无聊且重复的工作。

宏观背景下，人口出生率下降导致劳动力不足、疫情影响下企业复工复产的用工需求，以及大量的新生场景等，都为工业机器人应用落地提供了场景。

但是更广泛的应用性还有待验证。比如， 工厂流水线上，固定、重复的高精准动作，人形机器人固然有灵活优势，但传统机械臂也能满足不少需求 。

（特斯拉 上海工厂焊装车间生产线上密集的工业机器人）

更何况，家用场景上，当你把 价值十几万的一台擎天柱放在家里，用来解决单一功能有点浪费，做一个综合类管家，他又能否满足复杂的生活需求？

不过，库卡机器人全球产品经理刘欣宜也指出，从 生态协同的角度，特斯拉的机器人符合整个马斯克能源计划的一个重要的一环 ，比如，让擎天柱代替人类进行火星探索，在特斯拉自己的生态上是比较自洽的。

总的来看，尽管当下特斯拉人形机器人大规模普及的应用场景还未明确，但是，在部分工业场景有需求、制造和量产环节问题不大的情况下，人形机器人将前进一大步。并且，在马斯克和特斯拉的强大影响力下，一众人形机器人厂商已启程。

确定的人形机器人周期要来了，减速器也将迎来红利。

03 千亿赛道，国内企业能分得几成？

芯片之后，国内科技产业绕不开的话题是"卡脖子"和"国产替代"，而 减速器，也是我国被卡脖子的一个领域 。

先看一组血淋淋的对比数据：

前瞻研究院数据，2020年我国减速机行业出口总额约26.15亿元，进口总额约为16.85亿元，贸易顺差为9.66亿美元，看似减速机行业发展良好。

然而，智研咨询数据显示，2021年我国进口和出口精密减速器——行星齿轮减速器的数量分别为72.7万台和2325.8万，进出口金额分别为3.7亿元和3.8亿元， 进出口均价分别为508.52美元和16.24美元。近32倍的价值差距 ，让我们看到国产减速器不轻松的现状—— 走量、价值低 。

可是，在制造业，谁不想站在微笑曲线的两端，轻松地赚到更多钱呢？

对于国产减速器来说，想，但是实力还不够。

在通用减速机市场，格局足够友好，但国内厂商难吃到肉。

翻看全球通用减速器市场数据，2019年减速器市场规模达到4000亿＋，且增速在10%左右。具体到行业竞争格局，龙头如弗兰德和SEW市占率也均为6%左右，也就是说，行业还未形成垄断。那是否意味着国有厂商有更多的机会？

答案是否定的。因为 未形成垄断不是龙头企业不行，而是因为，应用领域过分分散 。

通用减速器广泛应用在环保、建筑、电力、化工、食品等国民 经济 的各个领域，不同领域对减速机的技术需求各有差异，一家企业难以研发和生产覆盖全行业的减速机产品，同时也很难从销售层面覆盖下游所有行业客户。

同时，诞生于第二次工业革命的减速机，经过百年发展，技术趋于成熟，也吸引了众多企业进入这个赛道，行业分散是必然。

遗憾的是，在通用减速机这个技术壁垒和行业集中度都不算高的赛道，国内厂商也占不到优势：国内叫得上号的国茂股份、中大力德也只能位于市场第二梯队，外采国产标准件，产品应用于某几个特定行业，营收规模通常超过1亿元，而第一梯队的外资品牌营收通常超过20亿。

通用减速器尚且打不过，何况技术壁垒更高，对材料、设计水平、质量控制、精度可靠性、使用寿命等均有严格要求的精密减速器。

精密减速器困日系久矣。前瞻产业研究院数据，2020年全球机器人减速机市场，日系品牌哈默纳科（Harmnic Drive System Inc.）、纳博特斯克（Nabtesco）及日本住友，分别以60%、15%、10%的市占率位居前三，总计来看，排名前三的日系品牌就垄断了85%的市场份额。

市占率强势的背后，是近60年的技术探索，和整个日本制造业发展的场景训练和数据积累。

2010年之前，我国劳动力充足且相对廉价，没有机器人替代员工的需求。时至今日，加上疫情推动，机器人需求逐渐激发，当国人想起做机器人时，才发现卡在日企小小的减速器这里：

比如，国内承担军工、科研任务的高端机器人企业，为了保证质量，只能从纳博和哈默纳科采购减速器；

比如，同样作为买家，中国机器人厂商向日系两家巨头购买加速器的价格，比国际机器人巨头ABB和发那科购买价格高很多；

又比如，国内厂商赴日本采购减速器的时候，由于日本住友公司负责人语速过快，国内采购员请求缓慢、清晰地介绍一遍，住友公司负责人直接走开了，一副爱买不买的态度。

"屈辱"之下，国产企业绿的谐波勇敢向前，于2003年组建技术团队进行谐波减速机理论方向的研究。当时绿的谐波的研发条件：3个人的技术团队、哈默纳科的减速器，以及绿的多年的精密仪器代工经验。

不能说，一无所有，但好像确实有的不多。在艰难的探索下，以及2008年，哈默纳科专利年限到期，公开资料的帮助下，2009年底，绿的谐波生产出第一台的谐波减速机样机，成为减速器国产之光。截止目前，绿的谐波已占据自主品牌约80%的市场份额。

但，即使是绿的谐波在国际市场上也只有6%左右的市占率，仍名不见经传，何况国内那么多的小企业。究其原因， 国内精密减速器设计、制造的各环节还活在日企的笼罩之下 ：

（谐波减速器生产流程 图源：绿的谐波招股书）

设计原理上 ，国内企业多是通过反向工程获得数据，即，拆解一个国外减速器，照猫画虎，这种路径之下，大家多是知其然而不知其所以然，而且这样设计出的减速器，在产品的精准度、稳定性上都有很大缺陷；

制造设备上 ，加工制造减速机零部件的设备不仅非常昂贵，比如美盖勒平面磨床，单价折合人民币就接近千万元；而且，设备交付周期都在一年以上，也就是说，交了钱也没办法及时拿到；

热处理技术上 ，国内的钢材原料本身杂质就多过国外，加之国内热处理技术上，变形、硬度不够，很难达到理想处理状态；

外购零配件上 ，国内产品精度一般，从减速机配用的相关轴承的精度，就可以直接判断其减速机的性能好坏，而且非常准确。何况，每一环节差1%，累计起来的结果呢？

行业技术层层被压制，国产厂商只得从具体的场景服务上寻找突破口。

产业上，尽管绿的谐波已成功配套工业机器人四大家族之一的ABB。但是曾有行业人士透露，ABB、发那科、安川、库卡等国际主流机器人整机厂商均由两家日本公司提供减速机，并且有着非常苛刻的合作条件，即在使用这两家公司产品时不能再使用别家的产品，否则将解除合作关系。

也就是说，和高端精密机器人的适配没有路径。但是， 减速器作为工业机器人领域较为通用的一个零部件，可以广泛和下游布局食品、物流、3C等行业的工业机器人合作，在各场景中积累数据和经验 。

何况，国内工业机器人本体厂商还是一个好搭档：

一方面，本土机器人已经在3C、半导体、液晶等行业积累了一定的市场份额；

另一方面，为更好实现本土机器人崛起，国内厂商与下游企业做到深度的链接和匹配，从对加深行业的理解争夺更多市场。比如，珞石机器人为帮阳江刀具产业定制自动化方案，派驻团队入驻企业，从头学习开刃。

国产机器人厂商如此努力，市场份额逐渐做大的情况下，减速器这个零部件也被带动加速国产替代的进程。

特斯拉人形机器人火了，饥渴已久的市场，已经很久没有遇到这样让人兴奋的新概念了。也许现在本土机器人本体和减速器等核心零部件厂商，都实力有限，吃不到市场上最大的那块肉，但，风口之下，喝口浓汤不成问题。

来源： 钛 媒体