諧波減速器憑借其獨(dú)特的錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)原理，實(shí)現(xiàn)了體積小、重量輕、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)精度高等諸多優(yōu)勢(shì)，有效解決了傳統(tǒng)傳動(dòng)部件在高精度、高負(fù)載應(yīng)用場景下的局限性。據(jù)市場數(shù)據(jù)顯示，近年來中國諧波減速器市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)未來幾年將保持高速增長態(tài)勢(shì)，特別是隨著人形機(jī)器人技術(shù)的不斷突破和成本優(yōu)化，諧波減速器的市場需求將迎來爆發(fā)式增長。在此背景下，諧波減速器不僅成為突破行業(yè)技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵，更是推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程的重要力量。

　　諧波減速器的技術(shù)原理與優(yōu)勢(shì)

　　諧波減速器是一種精密傳動(dòng)裝置，其核心在于剛輪與柔輪之間的錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)。一般而言，柔輪比剛輪少兩個(gè)齒，通過調(diào)整柔輪和剛輪的相對(duì)齒數(shù)，可以獲得不同的傳動(dòng)比。減速器主要由波發(fā)生器、柔輪和剛輪三部分組成。

　　波發(fā)生器內(nèi)圈固定在橢圓形凸輪上，外圈是柔性軸承與輸入軸相連，通過滾珠發(fā)生彈性形變。柔輪采用柔性金屬材料制成，一端開口部外圈有齒，另一端大部分封閉形成薄杯狀。剛輪則使用剛性材料制成，內(nèi)圈有齒。在實(shí)際應(yīng)用中，通常固定剛輪，利用電機(jī)帶動(dòng)波發(fā)生器，使柔輪與剛輪發(fā)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)減速效果。

　　諧波減速器相較于傳統(tǒng)減速器其體積小巧且重量輕，為機(jī)器人設(shè)計(jì)提供了更高的靈活性，同時(shí)也減輕了整體重量。諧波減速器擁有大傳動(dòng)比，單級(jí)傳動(dòng)比范圍廣泛，多級(jí)傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)更高的速比，完全滿足高精度和大力矩的傳動(dòng)需求。

　　此外諧波減速器承載能力出色，柔輪采用高強(qiáng)度材料，且齒與齒之間為面接觸，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和耐久性。傳動(dòng)精度高是諧波減速器的另一大亮點(diǎn)，多齒嚙合機(jī)制有效補(bǔ)償了誤差，確保了精準(zhǔn)傳動(dòng)。

　　此外，諧波減速器還具備反向傳動(dòng)無間隙的特點(diǎn)，提高了傳動(dòng)的穩(wěn)定性和精確性。即使在高速傳動(dòng)條件下，諧波減速器也能保持高效率運(yùn)行，輪齒磨損小，從而延長了設(shè)備的使用壽命。

　　諧波減速器市場規(guī)模與行業(yè)現(xiàn)狀

　　近年來，隨著全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和工業(yè)自動(dòng)化水平的提升，諧波減速器的市場需求呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長態(tài)勢(shì)。特別是在中國，作為世界上最大的制造業(yè)國家之一，諧波減速器的市場規(guī)模正以前所未有的速度擴(kuò)張。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，2022年中國諧波減速器市場規(guī)模約為21億元，預(yù)計(jì)到2025年市場規(guī)模將超過30億元。下游應(yīng)用主要集中在工業(yè)機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域，其中工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用占據(jù)了市場的主要份額。

　　在國內(nèi)政策支持和市場需求雙重驅(qū)動(dòng)下，我國工業(yè)機(jī)器人市場保持快速增長。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2022年中國工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模達(dá)到585.17億元，年均復(fù)合增長率達(dá)16.5%，預(yù)計(jì)2024年市場規(guī)模將增至726.42億元。諧波減速器作為工業(yè)機(jī)器人核心傳動(dòng)部件之一，其市場需求也隨之穩(wěn)步增長。

　　在過去，諧波減速器市場長期被國際巨頭所壟斷，國產(chǎn)品牌在技術(shù)和市場占有率上均處于劣勢(shì)。然而，隨著國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)能建設(shè)上的不斷投入，國產(chǎn)諧波減速器的性能已經(jīng)接近甚至趕超國際先進(jìn)水平，同時(shí)價(jià)格優(yōu)勢(shì)也逐步顯現(xiàn)。目前，綠的諧波、昊志機(jī)電、豐立智能等國產(chǎn)品牌已具備較強(qiáng)競爭力，并在技術(shù)上不斷追趕國際先進(jìn)水平。隨著國產(chǎn)諧波減速器在減速比、輸出轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)精度等方面的不斷提升，國產(chǎn)替代趨勢(shì)愈發(fā)明顯。

　　隨著人工智能和機(jī)器人技術(shù)的不斷突破，人形機(jī)器人成為了市場關(guān)注的焦點(diǎn)。作為未來智能制造和服務(wù)機(jī)器人的重要發(fā)展方向之一，人形機(jī)器人對(duì)核心傳動(dòng)部件的需求巨大。特別是輕負(fù)載關(guān)節(jié)部位對(duì)傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性有著極高的要求，而諧波減速器憑借其優(yōu)越的性能成為了人形機(jī)器人的理想選擇。以特斯拉Optimus為例，全身共計(jì)28個(gè)執(zhí)行器中旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器占14個(gè)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器內(nèi)均包含諧波減速器。隨著人形機(jī)器人技術(shù)的不斷成熟和成本的不斷降低，諧波減速器的市場需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。

　　諧波減速器典型企業(yè)一覽

　　綠的諧波

　　公司自主研發(fā)突破多項(xiàng)技術(shù)專利，市占率僅次于哈默納科，募資投建大力擴(kuò)充產(chǎn)能。經(jīng)過多年持續(xù)研發(fā)投入，公司在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了諧波減速器的工業(yè)化生產(chǎn)和規(guī)模化應(yīng)用，打破了國際品牌在國內(nèi)機(jī)器人諧波減速器領(lǐng)域的壟斷。

　　同時(shí)，公司通過自主創(chuàng)新、自主研發(fā)，發(fā)展完善了新一代諧波嚙合“P齒形”設(shè)計(jì)理論體系、新一代三次諧波技術(shù)、軸承優(yōu)化、獨(dú)特材料改性技術(shù)、齒廓修形優(yōu)化技術(shù)等核心技術(shù)。目前，公司已經(jīng)成長為國內(nèi)企業(yè)中諧波減速器行業(yè)龍頭，在全球及中國市場上僅次于哈默納科，且在國內(nèi)市場的市占率逐年攀升。另外，公司通過上市募資投建的年產(chǎn)50萬臺(tái)精密諧波減速器項(xiàng)目，已經(jīng)建成并投入使用，其產(chǎn)能足以應(yīng)對(duì)未來人形機(jī)器人的規(guī)模化量產(chǎn)潮流。

　　昊志機(jī)電

　　國內(nèi)電主軸龍頭，基于數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品線不斷外延向機(jī)器人領(lǐng)域。公司于 2014年開始進(jìn)行諧波減速器的研發(fā)，目前已經(jīng)形成了 6 大系列(DHSG、DCSG、DHS、DCS、DHD、DCD)、9 種規(guī)格(11、14、17、20、25、32、40、45、50)、6 大減速比(30、50、80、100、120、160)的雙波、三波產(chǎn)品系列，產(chǎn)品的精度及壽命能夠與世界一流品牌競爭。

　　同時(shí)，公司還開發(fā)了專業(yè)的諧波減速器測試平臺(tái)，并建立了諧波減速器測試標(biāo)準(zhǔn)及檢測體系，從而助力公司產(chǎn)品的市場推廣。技術(shù)積累方面，公司不斷推進(jìn)境內(nèi)研發(fā)團(tuán)隊(duì)與瑞士 Infranor 集團(tuán)研發(fā)人員的交流、學(xué)習(xí)和合作，為國內(nèi)市場引進(jìn)助力。公司諧波減速器目前已經(jīng)形成完整的產(chǎn)品族譜，可應(yīng)用于汽車制造、金屬制品、食品飲料、3C、醫(yī)藥、物流和美業(yè)等領(lǐng)域，且已形成批量銷售。

　　豐立智能

　　專精特新小巨人企業(yè)，從精密齒輪相關(guān)延展至諧波減速器。公司做精密齒輪相關(guān)起家，目標(biāo)向部件、系統(tǒng)集成不斷延展，長期與博世建立良好的合作關(guān)系，易于獲取訂單或技術(shù)方面的支持。同時(shí)，公司募投項(xiàng)目重點(diǎn)放在新能源傳動(dòng)齒輪、座艙智能驅(qū)動(dòng)和諧波減速器三塊領(lǐng)域。

　　截至目前，諧波減速器所采購的海外設(shè)備已到位，去年下旬產(chǎn)線達(dá)成，常規(guī)型號(hào)全部研發(fā)完成。公司對(duì)諧波減速器新廠區(qū)空間預(yù)留四條產(chǎn)線，每條產(chǎn)線年產(chǎn)約 3.5 萬臺(tái)設(shè)置，目前已完成一條線的建設(shè)，進(jìn)入小批量生產(chǎn)中，與人形機(jī)器人、協(xié)作及工業(yè)機(jī)器人等部分客戶合作并產(chǎn)生小量營業(yè)額，后續(xù)公司會(huì)根據(jù)市場需求再逐步擴(kuò)產(chǎn)。

　　國茂股份

　　深耕通用減速機(jī)行業(yè)，前瞻布局精密減速器業(yè)務(wù)。公司具備敏銳的市場洞察力，研判認(rèn)為我國諧波減速器行業(yè)主要受國家產(chǎn)業(yè)政策以及主要下游行業(yè)的驅(qū)動(dòng)，將迎來快速發(fā)展時(shí)期。公司把握機(jī)器人行業(yè)快速發(fā)展機(jī)遇，提前進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局，于 2021 年通過新成立的子公司國茂精密收購某標(biāo)的公司資產(chǎn)，積極布局諧波減速器等精密傳動(dòng)業(yè)務(wù)。

　　國茂精密目前具備諧波減速器月產(chǎn)約 2500 臺(tái)的生產(chǎn)能力，諧波產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械等行業(yè)。未來隨著移動(dòng)機(jī)器人有望進(jìn)入消費(fèi)級(jí)、商業(yè)級(jí)應(yīng)用場景，諧波減速器行業(yè)成長空間將進(jìn)一步打開。國茂精密還將制造基地從外省搬遷至常州總部工廠，同時(shí)新購置一批進(jìn)口滾齒機(jī)、高精度慢走絲設(shè)備以及表面處理設(shè)備，為未來發(fā)展蓄能。

　　結(jié)語與未來

　　隨著工業(yè)機(jī)器人和人形機(jī)器人的快速發(fā)展，諧波減速器的市場需求將持續(xù)增長。下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和市場規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，為諧波減速器行業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間。國產(chǎn)品牌在技術(shù)上的不斷突破和市場占有率的逐步提升，將進(jìn)一步推動(dòng)諧波減速器行業(yè)的國產(chǎn)化進(jìn)程。未來，諧波減速器行業(yè)將更加注重技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量，以滿足市場對(duì)高精度、高可靠性產(chǎn)品的需求。同時(shí)，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和制造工藝的改進(jìn)，成本有望進(jìn)一步降低，為諧波減速器的普及應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。