諧波減速器：人形機器人核心零部件，正當時2025年05月16日

核心觀點一、

2025年，我們判斷諧波減速器將是關鍵投資主線之一產業(yè)趨勢明確且量產進程加速，國產化率低的環(huán)節(jié)易供不應求，諧波減速器等典型部件成為投資熱點。二、諧波減速器是人形機器人核心零部件，具有較高的技術壁壘諧波減速器由波發(fā)生器、柔輪和剛輪構成，在人形機器人領域優(yōu)勢明顯，相比行星、RV

減速器，其體積小、重量輕、結構緊湊、傳動比大，適用于對大扭矩、高精度、小空間要求的機器人旋轉關節(jié)，諧波減速器在人形機器人中占比約6.6%，其技術壁壘體現在齒形設計、材料科學、工藝設備等方面。三、哈默納科專利陸續(xù)到期+人形機器人放量，我們認為諧波減速器有望迎來哈默納科在諧波減速器領域銷售金額占據82%市場份額，優(yōu)勢源于齒形設計、柔輪材料及工藝設備。其專利壁壘隨時間松動，疊加人形機器人放量，

有望加速。此前國產化率低，除技術壁壘外，還因市場空間和產業(yè)驅動力不足。人形機器人起加速量將擴容市場，推動全產業(yè)鏈國產化。四、關注綠的諧波減速器，看好雙環(huán)傳動綠的諧波作為國內諧波減速器龍頭企業(yè)，已廣泛覆蓋人形機器人領域的特斯拉、Figure

AI、賽力斯等頭部企業(yè)，是國產諧波減速器在該領域的關鍵布局者。雙環(huán)傳動為RV減速器龍頭公司，公司目前為tesla現有供應商，諧波減速器處于送樣階段，未來有望切入。風險提示：人形機器人發(fā)展不及預期。行業(yè)競爭加劇。測算偏差帶來的風險。機器人行業(yè)系列報告

2目錄一、諧波減速器：機器人關節(jié)核心零部件二、諧波減速器領域具有較高的行業(yè)壁壘三、競爭格局：全球哈默納科占比較高，國產未來走向高端替代四、推薦公司標的五、投資建議與風險提示機器人行業(yè)系列報告

3一、諧波減速器：機器人關節(jié)核心零部件

減速器是連接動力源與執(zhí)行機構的中間機構，匹配轉速和傳遞轉矩。在工業(yè)機器人中，它是核心精密零部件，為關節(jié)運動提供動力，價值占比約30%。常見類型有諧波、行星、RV減速器。

諧波減速器由波發(fā)生器、柔輪、剛輪構成，利用柔輪彈性變形與剛輪嚙合傳遞動力。它體積小、重量輕、結構緊湊、傳動比大，適用于大扭矩、高精度、小空間的機器人旋轉關節(jié)，相比行星、RV減速器優(yōu)勢明顯。圖

1諧波減速器構成圖

2減速器對比資料：綠的諧波招股說明書、湘財證券研究所資料所：綠的諧波招股說明書、搜狐網、步進電機網、湘財證券研究所，湘財證券研究機器人行業(yè)系列報告

4一、諧波減速器：機器人關節(jié)核心零部件

特斯拉人形機器人

BOM

成本大約為

49298

美元。其中，關節(jié)的

BOM成本大約為

31480美元，占總成本的

63.9%。

特斯拉諧波減速器占比為6.6%，占比較高。圖

3Optimus機器人零部件占比（單位：美元

）部位軀干零件電池包單價數量總價占比46014600.9%計算盒子大腦硬件攝像頭模組毫米波1500115003.0%諧波減速器機械離合器滾珠軸承2331807141428284028121414444326225202026.6%5.1%0.4%4.9%5.8%8.1%3.1%2.0%4.1%6.3%17.4%30.4%1.7%100%旋轉執(zhí)行器直線執(zhí)行器編碼器滾柱絲桿（反向、行星）編碼器86240028564001154310002001312485721500085871無框力矩電機空心杯電機力學傳感器力矩傳感器位置傳感器六維傳感器FSD14312971電機14371傳感器21431500026軟件系統1外殼架構件合金、碳纖維3349298資料：新浪財經、蓋德化工網、1688網、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

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6二、諧波減速器領域具有較高的行業(yè)壁壘

柔輪是諧波減速器的關鍵部件，在運動中不斷發(fā)生周期性彈性變形，容易發(fā)生疲勞斷裂，是諧波減速器產品失效的主要形式，占比超過60%。

柔輪需同時具備高硬度（耐磨性）、高韌性（抗疲勞斷裂）和可加工性，對廠商的材料科學、熱處理技術、提純技術、高精度檢查技術等環(huán)節(jié)提出了高要求。哈默納科通過生產流程的技術積累，在柔輪材料工藝方面建立起先發(fā)優(yōu)勢。圖

4柔輪疲勞損傷斷裂示意圖資料：《諧波減速器柔輪與柔性軸承斷裂失效分析》穆曉彪、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

7二、諧波減速器領域具有較高的行業(yè)壁壘

柔輪作為諧波減速器中的關鍵部件，在工作狀態(tài)下承受的力非常復雜，因此對材料的要求極為嚴格，這也是諧波減速器面臨的最大技術挑戰(zhàn)之一。目前，國內外諧波減速器的柔輪材料普遍使用的是40Cr合金鋼，包括40CrMoNiA、40CrA、30CrMoNiA、38Cr2Mo2VA等，其中40CrMoNiA和40CrA較為常用。

盡管國內外在原材料的使用上相似，但國內由于提純技術尚未達到國際標準，導致材料中含有較多的雜質，這直接影響了減速器的使用壽命。因此，國產諧波減速器的柔輪材料在很大程度上依賴進口。圖

5國產和日本諧波減速器柔輪在顯微鏡下比較國產日產資料：《諧波減速器特殊鋼材質柔輪的組織和力學性能分析》張朝磊、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

8二、諧波減速器領域具有較高的行業(yè)壁壘

哈默納科在齒形設計上不斷創(chuàng)新。其

S

齒形基于柔輪曲線映射的齒條近似方法，空載時近乎連續(xù)接觸，顛覆了傳統齒形僅在負載時才多齒連續(xù)接觸的局限。這使得柔輪輪齒抗疲勞強度翻倍，扭轉剛度提升

70%-100%，構成了后發(fā)廠商難以跨越的技術壁壘。后續(xù)，哈默納科又研發(fā)出

IH齒形，在嚙合齒數上優(yōu)勢更為突出。圖

6哈默納科齒形資料：《諧波減速器研究現狀及問題研究》向珍琳、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

9二、諧波減速器領域具有較高的行業(yè)壁壘

哈默納科在柔輪與剛輪制造方面優(yōu)勢明顯。其生產流程涵蓋鍛造、熱處理、粗加工、精加工、齒輪加工、裝配及檢驗等環(huán)節(jié)，每個步驟均需豐富的工藝經驗與技術沉淀。此外，諧波減速器作為精密加工的典型產品，其性能與生產設備精度緊密相關。而此類設備采購周期長、價格昂貴，使得日系廠商在設備和產能上擁有顯著的先發(fā)優(yōu)勢。圖

7諧波減速器制造過程資料：中國能源網、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

10目錄一、諧波減速器：機器人關節(jié)核心零部件二、諧波減速器領域具有較高的行業(yè)壁壘三、競爭格局：全球哈默納科占比較高，國產未來走向高端替代四、推薦公司標的五、投資建議與風險提示機器人行業(yè)系列報告

11三、競爭格局：全球哈默納科占比較高，國產未來走向高端替代

諧波減速器市場格局以日系廠商為主導，哈默納科占據82%的市場份額，技術水平與市場份額處于行業(yè)首位。全球市場中，哈默納科銷售金額占比約82%份額，綠的諧波約占7%，位列第二，其他廠商共占11%。

在國內市場，綠的諧波銷售量占比最高為26%，哈默納科銷售量占比約占9%的市場份額，外資在國內專注于中高端市場。圖

82021年全球諧波減速器市占率格局（按照金額）圖

92023年國內減速器市場規(guī)模（按照量）其他,11%其他22%蘇州綠的中技克美26%綠的諧波,7%1%正上科技1%國茂股份2%昊志機電2%來福諧波13%哈默納科,82%福德機器人環(huán)動科技同川科技4%5%哈默納科尼得科9%杉川諧波7%6%資料：新思界產業(yè)研究中心、湘財證券研究所資料：MIRDATABANK、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

12三、競爭格局：全球哈默納科占比較高，國產未來走向高端替代

哈默納科與綠的諧波對比更適合人形機器人輕量化應用。對比哈默納科與綠的諧波對應型號的產品，可以發(fā)現國產諧波減速器產品在減速比、背隙等各項性能上已經接近哈默納科，但后者在重量方面仍具備顯著優(yōu)勢，更符合人形機器人場景中的輕量化的應用需求。圖

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綠的諧波和哈默納科參數對比資料：哈默納科官網、綠的諧波官網、供應商網、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

13三、競爭格局：全球哈默納科占比較高，國產未來走向高端替代

諧波減速器行業(yè)高度技術密集，日企哈默納科憑借先發(fā)優(yōu)勢構筑起深厚技術壁壘。鑒于機器人等下游應用場景對其高精密度的嚴苛要求，企業(yè)需在諸多環(huán)節(jié)達到相應技術水平。深入分析哈默納科的技術專利，可知其壁壘主要源于齒形設計、柔輪材料及工藝設備三方面。圖

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日企在諧波減速器專利產出領先10009008007006005004003002001000日本中國美國德國韓國俄羅斯英國歐洲南非法國資料：華經情報網、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

14三、競爭格局：全球哈默納科占比較高，國產未來走向高端替代

國內企業(yè)在諧波減速器領域積累技術經驗后，積極開發(fā)獨特齒形以避開專利壁壘。在關鍵的齒形設計方面（對整體性能貢獻超50%），綠的諧波和來福諧波分別自主開發(fā)出不同于哈默納科的P齒形和δ齒形。P齒形齒高較低、齒寬較大，具有更長的疲勞壽命和更好的承載能力；δ齒形獨特的曲線使壽命和轉矩容量提升超30%。這些創(chuàng)新成果構成了對原有齒形的差異化競爭優(yōu)勢。圖

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不同企業(yè)在諧波減速器齒形比較資料：《綠的諧波——領跑機器人精密諧波減速器》李謙、《諧波減速器研究現狀及問題研究》向珍琳、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

15三、競爭格局：全球哈默納科占比較高，國產未來走向高端替代

2025年全球諧波市場空間在45億，根據2023年綠的諧波的市場價格1500元/個來看，需求量在300萬個量級，假設人形機器人大幅增長，2028年在100W臺，突增需求14*100=1400萬個，近5倍增長空間。

我們分析此前國產化率低除了諧波本身高壁壘，可能也與市場空間有限，產業(yè)驅動力不足有關，按照tesla的指引，根據我們測算，2028年人形機器人有望帶來144.09億元市場空間。圖

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傳感器市場空間預測2025E12026E102027E502028E100人形機器人銷量（萬臺）同比增速900.0%14400.0%14100.0%14每個人形機器人使用諧波減速器數量14單價（萬元）同比增速0.160.140.120.10-15.0%19.04750.0%-14.0%81.87330.0%-12.0%144.0976.0%合計（億元）同比增速2.24資料：智通財經、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

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17四、雙環(huán)傳動

2024年公司實現營業(yè)收入87.81億元，同比增加8.76%；實現歸母凈利潤10.24億元，同比增加25.42%。

公司2025年第一季度實現營業(yè)收入20.65億元，同比減少0.47%；實現歸母凈利潤2.79億元，同比增加24.70%；圖

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2020-2025年Q1營業(yè)收入和增長率圖

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2020-2025年Q1歸母凈利潤和增長率營業(yè)總收入（億元）增長率（%）歸屬母公司股東的凈利潤（億元）增長率（%）1009080706050403020100504030201001260050040030020010001086420(100)(10)202020212022202320242025Q1202020212022202320242025Q1資料：Wind、湘財證券研究所資料：Wind、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

18四、雙環(huán)傳動

2024年，公司減速器業(yè)務占比從6.9%提高到7.5%，齒輪業(yè)務占比從78.5降低到78%。

2024年，公司齒輪業(yè)務營收68.51億元，同比增長14.97%；智能執(zhí)行機構業(yè)務營收6.42億元，同比增長69.39%；減速器及其他業(yè)務營收6.56億元，同比增長17.99%；鋼材銷售業(yè)務營收6.32億元，同比減少46.44%。

2024年，公司減速器及其他毛利率從40.3%降低到29.2%，齒輪業(yè)務毛利率從22.3%到26.4%。圖

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2012-2024年各產品業(yè)務占比（%）圖

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2018-2024年產品毛利率（%）齒輪智能執(zhí)行機構鋼材銷售減速器及其他齒輪減速器及其他100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%45403530252015105020182019202020212022202320242012201320142015201620172018201920202021202220232024資料：Wind、湘財證券研究所資料：Wind、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

19四、雙環(huán)傳動

諧波減速器進度：公司為齒輪和RV減速器龍頭，目前諧波減速器處于送樣階段，因為公司本身為tesla的供應商，未來有望切入Tesla產業(yè)鏈。

1）按照單個諧波減速器1000元，tesla鏈每臺需要14個，合計每臺人形機器人諧波減速器價值量為1.4W元，預計2028E年全球有100W臺人形機器人，假設雙環(huán)傳動占20%份額，凈利率為20%的情況下，貢獻利潤5.6億元，

30X估值下值168億元。2）傳統業(yè)務：按照天軟預測模型，預計25年利潤15.87億元，給20X，值317.4億。圖

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雙環(huán)傳動產品圖資料：2024年公司年報、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

20四、綠的諧波

2024年公司實現營業(yè)收入3.87億元，同比增加8.77%；實現歸母凈利潤0.56億元，同比減少33.26%；

2025年第一季度，公司實現營業(yè)收入0.98億元，同比增長19.65%；實現歸母凈利潤0.20億元，同比增長0.66%。圖

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2020-2025年Q1營業(yè)收入和增長率圖

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2020-2025年Q1歸母凈利潤和增長率營業(yè)總收入(億元)增長率（%）歸屬母公司股東的凈利潤（億元）增長率（%）54.541201008021.81.61.41.21140120100803.5360602.5240400.80.60.40.20202001.510(20)(40)(60)(20)(40)0.50202020212022202320242025Q1202020212022202320242025Q1資料：Wind、湘財證券研究所資料：Wind、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

21四、綠的諧波

2024年，公司諧波減速器及金屬部件業(yè)務占比從89.0%降低到84.0%，機電一體化業(yè)務占比從9.6上升到13.7%。

2024年公司諧波減速器及金屬件實現營收3.25億元，同比增長2.56%，機電一體化產品實現營收0.53億元，同比增長56.74%。

2024年，公司諧波減速器及金屬部件毛利率從41.2%降低到36.1%，機電一體化業(yè)務占比從41.0%到41.1%。圖

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2020-2024年各產品業(yè)務占比(%)圖

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2020-2024年產品毛利率(%)諧波減速器及金屬部件機電一體化產品諧波減速器及金屬部件機電一體化產品100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%60504030201002020202120222023202420202021202220232024資料：Wind、湘財證券研究所資料：Wind、湘財證券研究所機器人行業(yè)系列報告

22四、