国内高精密传动领域市场需求潜力巨大
编辑：曹文诏 来源：思瀚产业研究院 绿的谐波    2023-03-15

近年来，随着国内制造企业智能化转型建设步伐日益加快，对高精密传动领域产品的需求与日俱增。工业机器人、高端数控机床等高精密传动领域下游行业发展迅速，但以精密谐波减速器产品为代表的高精密传动零部件总体供给量存在较大缺口，下游装备制造厂商需求尚未得到满足。随着行业内企业规模化生产的实现与下游机器人、高端数控机床、半导体生产设备、医疗器械等产业的快速发展，未来行业规模将持续扩大。

（1）工业机器人行业

二十一世纪以来，随着适龄劳动人口逐年下降、人口红利逐渐消失，劳动力结构性短缺、劳动力成本上升成为阻碍国内许多地区制造业发展的难题。作为高端装备制造能力典型代表的工业机器人，对体力劳动者的替代作用日渐显现，其生产的高效性、稳定性、精准性逐渐被认可。

目前，中国已经成为全球工业机器人最大市场，工业机器人作为实现自动化生产的终端设备，在制造升级中扮演着至关重要的角色。《中国制造 2025》明确了制造升级的发展方向，工业机器人则是其中的重中之重。随着中国智造升级的产业政策和下游行业的需求增长，预计到 2025 年我国制造业重点领域将全面实现智能化，其中关键岗位将由机器人替代。同时，随着工业机器人的价格下降、性能提升、应用领域扩大，工业机器人行业将继续保持较快增长的势头。

在国内密集出台的政策和不断成熟的市场等多重因素驱动下，工业机器人增长迅猛，除了汽车、3C 电子两大需求最为旺盛的行业，化工、石油等应用市场逐步打开。中国的工业机器人发展持续向好，已成为驱动机器人产业发展的主引擎。根据 IFR 统计数据测算，近五年中国工业机器人市场规模始终保持增长态势，从 2017 年的 46 亿美元增长至2021 年的 75 亿美元，2021 年增长率达 15.4%。2022年中国工业机器人市场规模将继续保持增长，预计达到 87 亿美元；到 2024 年，市场规模将进一步扩大，超过 110 亿美元。

资料来源：IFR，中国电子学会整理

（2）服务机器人行业

除工业机器人领域的应用之外，谐波减速器也越来越多的应用于服务机器人。根据 IFR 的分类，服务机器人是除工业机器人以外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人的统称。根据应用场景的不同，服务机器人可分为家用服务机器人和专业服务机器人两个领域，其中，家用服务机器人可分为清洁机器人、娱乐机器人、教育机器人、陪护机器人、家庭安全机器人等；专业服务机器人可分为医疗机器人、安防巡检机器人、物流机器人、客服机器人以及军事机器人等。精密谐波减速器广泛应用于上述服务机器人所需的柔性关节中。

服务机器人多元的功能和应用场景为其带来了广阔的市场空间，随着人口老龄化趋势加快，以及建筑、教育领域持续旺盛的需求牵引，中国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间，成为机器人市场应用中颇具亮点的领域。2017-2021年，中国服务机器人市场规模始终保持增长态势，CAGR 达 42.2%。2022 年，中国服务机器人市场规模达到 65 亿美元。到 2024 年，随着新兴场景的进一步拓展，中国服务机器人市场规模将有望突破 100 亿美元。

资料来源：IFR，中国电子学会整理

当前，国内特种机器人市场保持较快发展，各种类型产品不断出现，中国在应对地震、洪涝灾害、极端天气，以及矿难、火灾、安防等公共安全事件中，对特种机器人有着突出的需求。2017 年以来，中国特种机器人市场年均增长率达到 30.7%，预计到 2022 年，中国特种机器人市场规模达到 22 亿美元，到 2024年，中国特种机器人市场规模将有望达到 34 亿美元。

资料来源：IFR，中国电子学会整理

移动机器人（AGV）由于其巨大的市场发展空间和重要的战略意义，近几年迎来高速增长。移动机器人具有自主导航、自主移动、多传感器控制、网络交互等功能，可用于智能制造复杂工况下的物流运输和户外环境下自主导航，有广泛的应用前景。在实际生产中最主要的用途是搬运，只要有搬运需求的地方，就有移动机器人的应用可能。根据高工机器人产业研究所（GGII）报告，2021 年中国移动机器人市场规模达 78.12 亿元，规模增速超 50%；预计到 2025 年，中国移动机器人市场规模突破 250 亿元，到 2026 年市场规模将突破 360 亿元，2023-2026 年平均年增速超 35%。

资料来源：高工机器人产业研究所（GGII）

人形机器人具有与人类相似的躯干结构与运动能力，涉及控制、规划、机电一体化技术、全方位的 AI 感知技术，移动能力和工作范围，人机交互等，是一个国家的高科技发展水平的最终体现。近年来，各国积极在人形机器人领域布局，其应用领域正在逐渐打开。未来，人形机器人将对社会变革与发展产生重要影响作用，将人类从低级和高危行业中解放出来，使人类能够专注于高级智慧活动，从而提升生产力水平和工作效率。由于人形机器人需要更多的自由度，其各个关节的控制要求将带来减速器广阔需求，减速器厂商有望迎来发展良机。根据麦肯锡预测，长期来看，全球人形机器人市场空间可达 120 万亿级别，是一个崭新且空间庞大的蓝海市场。

（3）数控机床行业

机床工具行业是为国民经济各领域提供工作母机的基础装备产业，具有技术密集、人才密集、创新资源与要素密集等特征。数控机床较好地解决了复杂、精密、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，已成为现代化智能装备制造业的主力加工设备和机床市场的主流产品。

高端数控机床的配套部件主要包括转台、伺服电机、伺服驱动、丝杠、主轴、刀具等。由于高端数控机床关键配件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加工难度，如精密传动功能部件长期受国外垄断，国产替代进程有待进一步加速。高端数控机床传动来自于伺服电机，随着工业技术的进步，电机一直在朝着精密、高效、控制简单等方向创新，但因机床本身加工，负载进给系统条件差异颇大，需要额外附加减速器来增加扭矩，提高负载端惯量匹配。基于谐波减速器体积小、精度高、传动效率高的特点，高档数控机床的生产和制造过程中开始逐渐使用谐波减速器替代一些电驱配件，以减轻数控机床伺服马达负荷、降低机械故障率、提高精密度，进而增加机械寿命。

中国是机床行业的产销大国，根据德国机床制造商协会数据，中国是世界最主要机床消费市场，2021 年消费额达到 238.9 亿美元，占比接近 34%，远超第二名美国；中国金属加工数控机床产量在 2018-2021 年呈整体上升态势，其中 2021年中国数控金属切削机床产 27 万台，同比增加 39.90%；中国数控金属成形机床产 2.4 万台，同比增加 33.33%。

近年来，随着我国机床行业需求结构不断升级，数控机床的加工精度、效率、质量、稳定性和可靠性等方面的要求不断提高，以四轴、五轴加工为主的高端数控机床需求快速增长。而谐波减速器及其机电一体化产品作为实现数控机床自主可控的核心零部件，直接影响数控机床的伺服控制能力，对数控机床的整体性能至关重要，更是我国数控机床实现向四轴、五轴联动升级的必要条件。根据前瞻产业研究院《中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》预测，我国数控机床市场规模未来将稳定较快增长，到 2024 年将达到 5,728 亿元。

2019 年-2024 年中国数控机床市场规模预测 单位：亿元

数据来源：《中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》，前瞻产业研究院

（4）光伏设备行业

光伏发电是具有显著的能源、环保和经济效益的新型绿色能源，具有广阔的行业发展前景。近年来，全球光伏市场稳定增长，太阳能跟踪系统相关组件市场规模的持续扩大，也带动了谐波减速器的市场需求。

近年来，我国光伏行业迅速发展。随着国家环保支持力度的加大、“碳达峰、碳中和”战略的推行落实以及新材料新技术的持续涌现，我国加快建设光伏市场，加强并网消纳基础条件。随着补贴政策逐步完善，补贴年限、电价结算、满发满收等核心问题得到厘清和规范，我国光伏产业迅速崛起，光伏发电装机量开始出现迅猛增长，成为全球光伏产业发展的主力。

其中，2014-2017 年，我国新增光伏装机量增长较快，CAGR 高达 58.74%，2018、2019 年出现了一定幅度的下跌，2020 年重新开始增长。2021 年新增光伏装机量达到 54.88GW，全球占比跃升至32.28%，成为世界最大的光伏装机市场。国家发改委发布的《中国 2050 光伏发展展望》预计到 2025 年，中国光伏发电总装机量规模将达到 730GW。根据中国光伏行业协会的预测，2025 年我国新增装机规模在 90~110GW，年均复合增长率约 14%。

数据来源：中国光伏行业协会，中商产业研究院，安信证券研究中心

（5）医疗设备行业

医疗设备行业的发展与医疗健康行业的整体发展密切相关，医疗健康行业具有较为稳定、受宏观经济周期因素影响相对较小的特点。随着全球人口老龄化程度提高和人口总量的持续增长，医疗健康行业的需求不断提高。此外，发展中国家的社会医疗服务体系不断健全，居民消费水平有所提高，长期来看全球范围内医疗器械市场将持续保持增长的趋势。

我国是人口大国，医疗器械行业属于国家重点支持的战略新兴产业，发展前景广阔。伴随着经济的快速发展，我国医疗器械行业增长迅速，市场销售规模由2015 年的 3,125.5 亿元增长到 2021 年的 9,081.5 亿元。

与国际市场相比，中国医疗器械市场还有巨大的成长空间。随着城镇化水平的提高、人口老龄化的加剧以及慢性病发病率的不断提升，国内医疗体制改革持续推进，医疗器械国产化的不断加深，医疗保险覆盖率提高，医疗企业需求得以释放，推动医疗器械和设备行业的不断增长。随着全球制造业产能转移以及国内装备制造能力的提升，中国已经成为医疗器械的重要出口国，医疗器械出口规模逐年提升。随着中国医疗器械企业技术提升和规模壮大，高技术、高附加值产品的出口还将逐渐扩大，中国医疗器械企业也将在全球医疗器械贸易中承担更为重要的作用。

（6）国内半导体设备行业

半导体是许多工业整机设备的核心，在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用。作为信息产业的核心，半导体产业被誉为引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。半导体设备是支撑电子行业发展的基石，也是半导体产业链上游环节市场空间最广阔，战略价值最重要的一环。谐波减速器作为半导体生产设备上游零部件，其市场空间也得到一定程度的扩展。

近年来，中央及地方接连出台一系列政策法规，支持和引导国内半导体行业发展，进一步完善我国半导体产业链布局。2021 年《“十四五”国家信息化规划》提出加快集成电路设计工具等特色工艺的突破，加强集成电路等关键前沿领域的战略研究布局和技术融通创新。在集成电路领域政策的不断支持下，半导体设备产业的需求逐步加大。税收优惠、产业支持、信息化发展等政策的鼓励使得半导体行业竞争力不断突破，国产化进程稳步推进。半导体行业的发展也扩展了谐波减速器的市场空间。

中国半导体设备的市场规模增速明显，从 2017 年的 556.3 亿元增长至2019年的 909.2 亿元。2020 年，中国半导体设备市场亦保持快速增长趋势，销售额为1,265.5 亿元，同比增长达 39.2%，成为全球第一大半导体设备市场；2021 年，中国半导体设备市场连续增长，销售额为 2,002.3 亿元，同比增长达 58.2%，连续两年成为全球第一大半导体设备市场。2022-2023 年中国半导体设备市场规模预计将继续增长，至 2023 年规模达到 3,032 亿元。

数据来源：SEMI、思瀚产业研究院