绿的谐波专题报告：谐波减速器龙头，人工替代、国产替代双驱动

1. 国产谐波减速器龙头，打破外资品牌垄断

1.1. 谐波减速器国产突破者，率先实现规模化生产

起步金属来料加工，率先实现谐波减速器规模生产。绿的谐波前身为苏州恒加金属 制品有限公司，主要从事金属来料加工。公司通过多年深耕精密传动领域，在国内率先实 现了谐波减速器的工业化生产和规模化应用，打破了国际品牌在国内机器人谐波减速器 领域的垄断。根据公司招股书，2018 年国内和全球市占率分别为 21%、6%。

绿的与国内外大客户形成了稳定的合作关系。2013 年公司谐波减速器上市销售，与 国内知名机器人厂商埃夫特达成批量合作并延续至今。2016 年公司与 Universal Robots 签 订框架协议，开始向国际主流机器人厂商批量供货。

公司谐波减速器和机电一体化执行器已取得大部分国内自主品牌制造商的认可并实 现批量出货，客户包括新松、华数、新时达、埃夫特、广州数控、遨博智能、亿嘉和、埃 斯顿等；国外客户包括 Universal Robots、Kollmorgen、Varian Medical System。公司精密 零配件成为 ABB、通用电气、那智不二越、阿法拉伐等国际高端装备制造企业的供应商。

1.2. 股权集中度高，四大控股子公司协同发展

公司股权结构集中，实控人持股比例约 41%。公司实际控制人为左昱昱、左晶两兄 弟，各持有公司 20.4%股份，合计 40.8%。左昱昱、左晶目前分别担任公司董事长和董事 兼总经理职务，能够决定和实质影响公司经营方针，在重大决策上形成一致意见，构成稳 定的控制权。公司下属四家控股子公司，分工明确，协同发展。

1.3. 核心业务为谐波减速器，主要应用于工业机器人

谐波减速器是公司的核心业务，机电一体化产品打开增量市场。根据招股说明书，公 司主营业务可分为谐波减速器、机电一体化执行器及精密零部件，产品广泛应用于工业机 器人、服务机器人、数控机床、航空航天、机械医疗等高端装备制造领域。2017-2019 年， 谐波减速器作为公司核心业务，营收占比保持在 70%以上，是公司业绩的主要驱动力。

在谐波减速器向机电一体化方向发展的趋势下，2018 年公司推出机电一体化减速模 组产品，目前占比很小，广阔的应用前景有望为公司带来新的增长点。2020 年公司调整 统计口径，谐波减速器及金属部件营收占整体比例为 94%，机电一体化产品占比为 3.7%。

公司谐波减速器下游应用领域广泛，工业机器人和协作机器人合计占 70%以上。 2017-2019 年，公司谐波减速器的下游应用主要为各型机器人，其中多关节机器人占比 36.2%，协作机器人占比 32.4%，SCARA 机器人占比 4.7%；高端数控机床和医疗器械在 下游应用分布中占比分别为 7.5%和 4.0%；其他应用领域规模小而散。

1.4. 受益下游复苏业绩开启高增长，费用率管控良好

公司 2020 年业绩企稳，2021 年 Q1 实现高增长。公司 2019 年受机器人行业景气度 低迷影响，营收和归母净利率均出现小幅下滑；2020 年下游需求迅速复苏，公司实现营 收 2.17 亿元、归母净利润 0.81 亿元，分别同比增长 16%、40%，业绩企稳；2021 年 Q1 营收和归母净利润分别同比增长 138%、140%，随着下游复苏持续，公司业绩有望进入高 增长通道。

综合毛利率稳定，综合净利率持续提升。公司 2020 年综合毛利率、综合净利率分为 47%、38%；其中谐波减速器及金属部件毛利率为 47.6%（2019 年谐波减速器、精密零部 件毛利润分别为 59.1%、12.5%），机电一体化产品毛利率为 34.5%（2019 年一体化执行器 毛利率为 34%）。2021 年 Q1 公司综合毛利率、综合净利率分别为 53%，47%，生产工艺 提升，盈利能力不断增强。

费用率管控良好，持续注重研发投入。公司 2021 年 Q1 销售、管理费用率分别为 1%、 3%，为历史最低水平，费用管控成效显现；研发费用率约 9%，研发费用同比增长 33%， 持续投入研发巩固优势地位。

2. 下游需求持续增长+自主品牌机器人崛起，国产谐波减速器前景广阔

2.1. 精密减速器：位于机器人产业链上游，毛利率最高的核心零部件

减速器位于机器人产业链上游，是毛利率最高的核心零部件。机器人产业链的关键 环节为上游核心零部件：控制器、伺服电机、减速器，占据了机器人整机大部分的成本和 利润，也是技术上的核心和难点，是影响机器人性能最重要的部分。在机器人核心零部件 中，减速器的毛利率达到 40%，为上游产业链中最高，伺服电机和控制器毛利率分别为 35%和 25%。

根据工作原理和应用场景，减速器分为谐波减速器和 RV 减速器。根据产业调研，谐 波减速器主要用于负载 30kg 以下的机器人，其中负载 10kg 以下机器人主要使用谐波减 速器；10-20kg 及更高负载的机器人小臂、手腕关节可以采用谐波减速器；负载 30kg 以 上的机器人，其轻负载关节也可以使用谐波减速器。负载 50kg 以上的机器人通常需要使 用 RV 减速器。

谐波减速器由波发生器、柔轮和钢轮组成并实现机械传动。谐波传动技术通常采用 波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式，当波发生器装入柔轮内圆时，迫使柔轮产生弹 性变形而呈椭圆状，使其长轴处柔轮齿轮插入刚轮的轮齿槽内，成为完全啮合状态；而其 短轴处两轮轮齿完全不接触，处于脱开状态，当波发生器连续转动时，迫使柔轮不断产生 变形并产生了错齿运动，从而实现波发生器与柔轮的运动传递。

谐波减速器优点包括体积小、重量轻、运动精度高，能在密闭空间和介质辐射的工况 下正常工作。与 RV 减速器比较，在输出力矩相同时，谐波减速器的体积可减少 2/3 ，重 量可减轻 1/2，在机器人小臂、腕部、手部等部件具有较强优势；但谐波减速器的负载轻， 限制了其向重负载部位拓展的可能。

RV 减速器传动比范围大、精度较为稳定、疲劳强度较高，并具有更高的刚性和扭矩 承载能力，在机器人大臂、机座等重负载部位拥有优势；但特性是重量大、尺寸大，无法 向轻便、灵活的轻负载领域发展。此外，RV 减速器零部件数量多、制造和装配难度大， 不利于大规模生产。目前谐波和 RV 减速器两者适用领域不同，还不能互相取代。

2.2. 竞争格局：产业壁垒高，日企全球市占率领先

减速器技术壁垒高，日企在全球市场中高度集中。工业机器人减速器制造对材料、设 备、工艺等多个环节都有严格要求，具有明显的投资门槛高、技术难度大等特点，行业壁 垒极高。全球范围内，哈默纳科（Harmonic Drive System）与纳博特斯克（Nabtesco）依 靠长期的研发技术积累、规模化的生产能力、稳定的产品质量和性能，与四大家族等国际 工业机器人生产商合作历史悠久，行业内市场地位突出。

长期以来全球减速器市场一直呈现日本企业高度集中状态。根据 OFweek 数据，2015 年全球精密减速器市场中，纳博特斯克和哈默纳科分别占 60%和 15%市场份额，其中哈 默纳科在谐波减速器领域拥有绝对优势；日本住友（Sumitono）和电产新宝（NIDEC-Shimpo） 合计占全球减速器市场份额 10%以上。

国内谐波减速器供应商以哈默纳科为主导。根据 GGII 数据，2018 年哈默纳科谐波减 速器出货量稳居国内市场第一，约占总出货量 51%。国产品牌起步较晚，但市场接受度逐 年提升，目前已有绿的谐波、中技克美、来福谐波等多家谐波减速器厂商实现量产。根据 绿的招股书测算，2018 年公司谐波减速器在国产自主品牌机器人领域市占率达 63%。

2.3. 行业空间：2020-2025 年国内谐波减速器市场规模 CAGR 为 25%

2025 年国内谐波减速器销量 188 万台，对应市场规模达 47 亿元，2020-2025 年 CAGR 约 25%。根据我们的测算（详见下文），2018 年国内谐波减速器销量结构中，工业机器人 占 91%，协作机器人占 9%；2019 年谐波减速器进入数控机床领域，该领域在整体销量中 占比 4%，工业机器人占比下降则至 84%，协作机器人提升至 12%；2025 年工业机器人用 谐波减速器占比进一步下降至61%，协作机器人和数控机床占比分别提升至25%和14%。

2025 年全球谐波减速器市场规模达 76 亿元，2020-2025 年 CAGR 约 11%。我们假 设 2018 年全球工业机器人用谐波减速器（36.3 亿元）约占全球谐波减速器整体市场的 75%，计算得到全球谐波减速器整体市场规模为 48 亿元。2018 年国内谐波减速器市场规模占全球市场 26%，按照 2025 年达到 40%测算，2025 年全球谐波减速器市场规模将达 到 96 亿元。

2.3.1. 工业机器人：我国为该领域全球第一大应用市场，为谐波减速器提供广阔空间

按照结构，工业机器人可以分为多关节机器人、SCARA（水平多关节）机器人、坐 标机器人、Delta（并联）机器人、AGV（工厂物流仓储机器人）等。本文中工业机器人 指传统工业机器人，与人机互动的协作机器人进行区分。据 CRIA 与 IFR 统计，2019 年 国内工业机器人市场累计销售工业机器人 14.4 万台，受 2018 年下游制造业景气度下降影 响，年销量虽同比减少 7.7%，仍连续第七年位居世界首位。

我国是全球最大工业机器人应用市场。根据中国电子协会数据，2019 年全球工业机 器人市场规模为 189 亿美元，我国工业机器人市场规模接近 60 亿美元（约 400 亿元人民 币），是全球第一大工业机器人应用市场，为谐波减速器提供了广阔的发展空间。

国内工业机器人以多关节型和 SCARA 为主，多方位应用创造谐波减速器需求。根 据 IFR 和 CRIA 统计，2019 年多关节机器人在国内市场中的销量在各机型中位居首位， 全年销售近 9.6 万台，占比 66%。SCARA 机器人和坐标机器人全年销售分别为 2.7 万台 和 1.4 万台，分别占比 19%和 10%。前两类机器人在小臂、手腕关节、末端关节等均采用 谐波减速器，多方位的应用创造巨大的需求量。

下游行业以劳动密集型为主，对人工成本敏感度较高。根据 IFR 和 CRIA 统计，2019 年国内工业机器人前五大下游行业合计占比约 85%。其中 3C 电子和汽车制造业依旧是国 内工业机器人市场最大的两块应用领域，分别占总销量的 29%和 23%。此外食品饮料业、 金属加工业与塑料及化工用品制造业分别占比 13%、11%和 8%。劳动力成本上升将直接 影响企业盈利能力，促使企业考虑采购工业机器人进行降本增效。

预计 2025 年国内工业机器人用谐波减速器约 114 万台，市场规模达 28 亿元。我们 假设 2025 年修正后我国工业机器人密度达到全球平均值，测算得到 2025 年我国工业机 器人销量约 37.7 万台，2020-2025 年销量 CAGR 为 18%。由于工业机器人下游各行业分 布较为稳定，我们假设 2020-2025 年多关节型、SCARA、坐标、其他机器人的销量占比 保持不变，分别为 66%、19%、10%、5%。

根据 IFR 数据，2018-2019 年国内工业机器人销量约占全球 1/3，我们预计 2025 年这 一比例将提升至 40%，并且假设国内工业机器人用谐波减速器市场规模全球占比与工业 机器人销量占比一致。经测算，2025 年国内工业机器人总销量 37.7 万台，谐波减速器销 量 114.6 万台，对应国内市场规模达 28.6 亿元，全球市场规模约 71.6 亿元。

2.3.2. 协作机器人：通过人机交互对传统工业机器人进行补充，谐波减速器需求随本体 高增长

协作机器人考虑人机交互，对传统工业机器人的应用场景进行补充。传统工业机器 人在工作时，受限于技术和历史原因，为了保证安全需要采取某些措施把人类排除在工作 区域之外，例如汽车厂的焊接，喷漆等工序完全不需要人的参与，因此需要用安全围栏/ 光栅围住。与传统工业机器人相比，协作机器人在很多需要人类介入的工作中实现较高程 度的自动化。

协作机器人全部关节采用谐波减速器，性价比突出。协作机器人发展到现在，产品模 块化的态势已经趋于明显，标准的协作机器人关节模组由角度编码器、直驱电机、驱动器、 谐波减速机、刹车、扭矩传感器等元器件组成。相对于传统工业机器人，协作机器人负载 更小，全部关节采用谐波减速器可满足传动要求；一台协作机器人通常需要使用 6-7 台谐 波减速器，性价比突出。

国产核心零部件进步明显，开始国产替代。协作机器人在中国兴起于 2014 年，主要 是以外资厂商 UR、Rethink 为主，2015 年以来国产协作机器人新松、达明、遨博、大族 激光等企业亦正积极布局协作机器人市场。目前协作机器人核心零部件高端市场主要由 外资厂商主导，国产厂商进步明显，在部分领域已经开始国产替代。以绿的谐波为代表的国产谐波减速器已经切入高端协作机器人厂商，成为 UR、新松、遨博等海内外知名品牌 的供应商。

协作机器人成长迅速，是人工替代的后起之秀。根据高工产研机器人究所(GGII)，2018 年国内协作机器人销量为 6320 台，同比增长 49.9%；2014-2018 年，销量复合增长率达 80.2%；2019 年国内协作机器人销量约为 8848 台，同比增长 40%。与传统工业机器人相 比，协作机器人销量规模较小，增速维持在较高水平。

从下游应用看，我国协作机器产品主要应用于 3C 电子、汽车零部件、机械加工等制 造行业。2019 年，我国协作机器人下游行业中前两大行业为 3C 电子和汽车制造业，分别 占比 31%和 26%，与传统工业机器人下游分布接近，其他下游行业除科研教育外均为劳 动密集型的制造业，人工替代效果显著。

2025 年国内协作机器人用谐波减速器市场空间近 12 亿元。假设每台协作机器人使 用 7 台谐波减速器，2020-2025 年国内协作机器人销量 CAGR 保持 2020 年同比增速 40%， 我们测算出 2025 年国内协作机器人用谐波减速器销量 46.6 万台，对应市场 11.7 亿元。

2.3.3. 数控机床：提升数控化率成为国家发展战略，为谐波减速器打开增量市场

我国是数控机床大国，数控化率提升为谐波减速器打开新的市场空间。根据中国机 床工业协会的数据，2018 年我国金属加工机床消费总额为 291.3 亿美元，机床市场规模 超过全球的三成，但国内目前机床产业整体数控化率偏低。 根据国家统计局数据，我国 2019 年新生产金属切削机床的数控化率仅为 38%，而 德美日数控化率在 70%以上，我国机床行业数控化水平与发达国家仍存在较大差距。《中 国制造 2025》中明确提出：“2025 年中国的关键工序数控化率将提升到 64%”，国内数控 高精密机床拥有广阔的提升空间。

谐波减速器是提升数控化率的关键零部件。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 零部件，以减轻数控机床伺服马达负荷、降低机械故障率、进而增加机械寿命。 单台加工中心及数控铣床可使用 4 台以上精密减速器，数控车床及车削中心、数字 磨床及放电加工机等可使用 3 台以上精密减速器。目前，高精度数控回转台和加工中心 的四或五轴需要使用 1-2 台谐波减速器，雕刻机的分度回转装置以及义齿加工机等也需要 使用谐波减速器。平均来看，我们按照每台数控机床使用 3 台谐波减速器进行测算。

2025 年国内数控机床用谐波减速器市场规模 6.8 亿元。我们假设 2020-2025 年这三 类数控机床的销量增速分别为 10%、10%、15%，国内数控机床的谐波减速器渗透率从 2018 年的 0%逐步增至 2025 年的 20%，经测算 2025 年国内数控机床用谐波减速器销量 45 万台，对应市场 6.8 亿元。

2.4. 成长逻辑：人工替代、国产替代双驱动

2.4.1. 自动化需求：制造业复苏，固定投资快速扩张

制造业复苏动能强劲，3C 和汽车制造业景气度持续，固定资产投资快速扩张。根据 国家统计局，2021 年 4 月制造业 PMI 指数 51.1%，连续 14 个月站上荣枯线，仍保持较高 景气度。其中，生产指数和新订单指数分别为 52.2%和 52%，处于较高水平。2021 年 1- 4 月制造业固定资产投资同比增加 23.8%，工业投资持续修复。

从通用自动化的主要下游来看，1-4 月汽车制造业固定资产投资累计同比减少 3%， 其中 1-2 月同比增幅达 16.1%，结束去年持续下降趋势，呈较快增长。据中国汽车工业协 会，1-4 月新能源汽车产销双双超过 70 万辆，分别达到 75.0 万辆和 73.2 万辆，同比增长 约 260%和 250%。

1-4 月 3C 固定资产投资累计同比增加 30.8%。中国信通院发布数据显示，2021 年 1 至 4 月，国内手机市场总体出货量达到 1.25 亿部，同比增长 38.4%。规模以上电子信息 制造业增加值同比增长 24.2%，增速比上年同期上涨 22.4 个百分点。

作为工业机器人最主要的下游行业，3C 和汽车制造业在经历 2018 年阶段性低迷后 逐渐恢复，2020 年下半年进入新一轮周期；我们预计下游行业景气度有望持续，工业机 器人采购量的扩张将延续，给谐波减速器带来巨大需求。

2.4.2. 人工替代：下游机器人成本回收周期缩短，驱动使用密度持续提升

我国工业机器人密度低于世界平均水平，与发达国家差距明显，成长空间大。根据 IFR（2020）数据，2019 年中国工业机器人密度为 187 台/万人，达到世界平均水平。我们 通过验算发现 IFR 在测算中国制造业工人口径时，使用工人基数不包含私营企业工人数 量，与其他国家统计口径略有不同。

经密度修正，2019 年我国工业机器人密度实际约为 80 台/万人，较 2018 年提升 15 台/万人，仍低于全球均值 91 台/万人，落后于发达国家。我们认为人力成本上升和机器 人投资回收周期缩短将共同驱动机器人密度持续提升。

劳动力人口萎缩，受教育程度提高，推动制造业人力成本上升。根据世界银行数据， 2019 年我国劳动年龄人口（15-64 岁）占总人口比例为 71%，相比 2010 年下降 2.6 个 百分点，劳动力人口进入负增长阶段，制造业劳动力供给被削弱。《中国人力资本报告 2020》 显示，全国劳动力人口高中及以上受教育程度占比从 1985 年的 12%上升到了 2018 年的 40%，教育普及程度上升迅速，使得新人择业方向发生改变，制造业从业意愿降低，同样 对制造业劳动力供给产生负面影响。

根据国家统计局数据，2019 年制造业从业人员平均年薪7.8万元，2010-2019年CAGR 为 9%。因此我们认为劳动力人口萎缩和受教育程度提高是推动制造业人力成本不断攀升 的重要因素。

随着企业的用人成本逐年抬高，进行自动化改造和“机器换人”已经成为我国制造业 转型升级的主旋律。我们通过国内工业机器人年销售额/国内工业机器人年销量计算出工 业机器人均价。2015-2019 年，工业机器人均价从 31.5 万元下降至 27.9 万元，年均下降 约 3%。

2.4.1. 国产替代：自主品牌工业机器人份额提升，核心零部件亟待实现自主可控

2017-2019 年自主品牌工业机器人市占率提升快速，谐波减速器国产化将是长期逻辑。 2019 年，自主品牌工业机器人占国内总销量 31.3%，同比 3.4 个百分点。近年来我国自主 品牌工业机器人快速发展，综合实力与外资品牌差距缩小，自主品牌市场份额稳步提升。

根据 MIR 数据，2020 年国内工业机器人出货量前 10 名除埃斯顿外均为外资品牌， 其中“四大家族”合计占比 36.6%，继续垄断高端领域。但在前 40 名中，有 22 家为国产 自主品牌，占比超过一半。伴随国家支持自主研发机器人相关政策落地，未来自主品牌市 场份额有望进一步提高，为谐波减速器国产化创造土壤。

谐波减速器技术壁垒高，向上突破难度大；一旦实现大规模国产替代将长期享受技术 红利。根据我们的销量测算，2020 年国内工业机器人用谐波减速器国产化率约 27%，假 设 2025 年国产化率提升至 40%，将对应 19 亿元市场空间。我们认为谐波减速器实现国 产替代、自主可控是核心零部件发展的必经之路。

3. 对标全球龙头哈默纳科，展望绿的未来之路

哈默纳科（Harmonic Drive Systems，缩写 HDS）于 1970 年由长谷川齿轮和美国 USM （联合制鞋）公司共同出资成立，在日本长野县专注于谐波减速器的生产和销售；经过 50 年的发展，哈默纳科成为谐波减速器行业领军，垄断了全球谐波减速机市场份额。哈默纳 科 2021 财年（截止 2021 年 3 月 31 日）营业收入高达 23.7 亿元人民币，规模约是绿的谐 波 2020 年营收（2.17 亿元人民币）的 11 倍。

绿的谐波作为国产谐波减速器龙头，在产品结构、经营模式等多方面与全球龙头哈默 纳科有对标之处。我们通过分析全球龙头哈默纳科的成长之路，展望绿的未来的发展。

3.1. 全球化布局研发销售网络，欧洲大客户经销商增厚业绩

哈默纳科实施全球化布局，发挥当地人才优势，拓展销售网络。哈默纳科 1984 年开 始全球版图持续扩张，在日本国内设有 5 家子公司，在美国、德国、中国、韩国分设 6 家 子公司，业务范围覆盖研发、生产、销售，为全球化布局提供了关键支撑。

研发方面，哈默纳科充分发挥当地人才优势，满足客户需求。在日本国内，Winbel Corporation 负责各类电机的开发、量产支援；青梅铸造负责开发以高强度铸铁为中心的 铸造产品。在海外子公司中，美国 Harmonic Drive L.L.C.进行减速装置及机电一体化产品 的开发；德国 Harmonic Drive SE 负责 HarmonicDrive®及机电一体化产品的开发与生产； 此外哈默纳科在美国硅谷设立办公司，专注于先进技术的调查研究。

销售方面，哈默纳科销售网络分布广泛，协助产品销往日本及亚洲、北美、欧洲等国 家和地区。其中日本公司负责日本、韩国、中国台湾、东南亚市场；中国市场主要由哈默纳科 (上海)商贸有限公司负责，北美市场由美国 Harmonic Drive L.L.C.负责，欧洲、中东、非 洲、印度、南美市场由德国 Harmonic Drive SE 负责。

大客户经销商实现并表，欧洲市场增厚业绩。德国谐波减速器经销商 Harmonic Drive AG（现 Harmonic Drive SE）成立于 1970 年，多年深耕欧洲机器人市场，成为四大家族 以及 Universal Robots 等机器人大客户的批量供货商。1996 年哈默纳科与 Harmonic Drive AG 独家销售协议，此后提供技术援助并开始持股。

2017 年哈默纳科对 Harmonic Drive AG 持股比例提高至 74.7%，实现子公司化和并 表。2018 财年哈默纳科欧洲市场营收大幅提升至 8.1 亿元人民币，同比增长 621%；欧洲 市场营收占比跃升至 25%，取代北美成为仅次于日本的第二大市场，业绩增厚效果显著。

2017-2020 年绿的谐波海外营收占比中枢为 22%，对比哈默纳科同期为 51%，海外 市场有较大提升空间。绿的谐波海外销售采用直销和经销相结合的方式，产品主要销往丹 麦、瑞士、日本、美国等。2015 年以来，绿的谐波与境外经销商瑞士 ASSAG、韩国 Baum Netec 形成稳定合作，2019 年与中国台湾能麒达成经销协议，进一步开拓中国台湾地区客户。绿的 谐波在海外的主要竞争对手是哈默纳科，产品在性能和寿命与哈默纳科已经达到相同水 平的同时更具性价比，有望通过口碑和渠道实现海外市场突破。

大客户拓展迅速，在国产自主品牌中市占率优势明显。绿的谐波最初借助经销商苏 州东茂、品行机电的渠道资源扩大市场覆盖，为国内机器人企业包括埃斯顿、华数机器人、 埃夫特、广州数控等供货。根据绿的谐波招股书，2018 年公司减速器在国产自主品牌机 器人中的市占率高达 63%，战略地位明显。海外终端客户中，绿的谐波已经成为 ABB、 Universal Robots、General Electric、阿法拉伐等供货商，未来有望切入更多下游龙头企业 提高市占率。

3.2. 顺应机电一体化趋势，扩大产品用途带来新增长点

哈默纳科顺应机电一体化、模块化趋势，推出“整体运动控制”。机电一体化模组将 减速器与其他零部件进行模块化集成，有效提升功能属性和使用场景，减少安装环节降低 工业机器人的开发与应用门槛，让下游制造商更加专注于其机器人应用场景的开发。哈默 纳科将谐波减速器与电机、传感器组合，推出了“整体运动控制”的高附加值产品，2020 财年营收占比约 21%。哈默纳科机电一体化产品主要用于半导体生产为主的尖端技术领 域，在市场上占有一席之地。

业绩驱动随时间演变，哈默纳科计划扩大机器人之外的产品用途。2020 财年，哈默 那科销售下游中机器人行业占比为 54%，其余应用领域扩展到半导体设备、面板设备、电 机齿轮箱等。根据哈默纳科官网介绍，未来的业绩驱动与市场需求密不可分，比如越来越 小型、节省空间的新一代生产设备；航空、宇宙相关产品；对检查与治疗技术提出更高要 求的医疗设备；接近实用化的服务型机器人；以太阳能为中心的环境与能源相关领域等。 广泛的产品用途将为哈默纳科带来新的增长点。

绿的谐波机电一体化产品处于早期，发展潜力大。2018 年绿的谐波首次推出机电一 体化执行器，出货 202 台，营收占比 0.5%；2019 年出货量增长至 794 台，营收占比提升 至 1.5%；2020 年机电一体化产品销售 2733 套，营收占比达到 3.8%。绿的谐波机电一体 化产品虽处于早期，已经实现批量生产的阶段性目标并处于国内领先水平，未来通过持续 研发投入有望爆发潜力追赶哈默那科及其他领军企业。

3.3. 长期保持高研发投入，推行一体化运营和产官学共同研究

过去 20 年哈默纳科保持高水平研发投入。2000-2020 财年哈默纳科研发费用率保持 在 4%以上，研发费用率中枢约 7%；2020 财年研发支出约 1.4 亿元人民币，研发费用率 6%，处于行业领先水平。

推行营业、生产、开发一体化。哈默纳科在研发机构设置上分设四个部门：1）新原 理机构实验室：研究开发未发现的技术原理，属于基础学科研究范畴；2）Harmonic Drive 研究所：以深入发展并扩充基础技术为中心，根据未来预测进行先行研究和产品开发；3） 开发、技术本部：根据客户要求进行开发与设计；4）生产技术部：对产品生产所必需的 工艺设备进行研究开发。营业、生产、开发三部门密切协作，开展事业运营。

推动产官学共同研究。哈默纳科积极推动与大学、公共研究机构的合作，通过接触尖 端技术来确立新的技术，研发具有创新性的运动控制产品。哈默纳科与东京大学石川研究 室合作进行机械臂研究，于 2001 年成功研制了世界最小 13mm 外径的 HarmonicDrive®， 并且配套了适用的超小型 AC 伺服电机。通过产官学共同研究，哈默纳科收获人才和技术 储备。

绿的谐波注重技术研发与人才投入，为未来发展提供空间。2020 年绿的谐波研发投 入 0.24 亿元人民币，约为哈默纳科的 17%；费用率约 9%，高于哈默纳科。研发机构设置 上，绿的谐波成立江苏省谐波减速器工程研究中心、江苏省工业企业技术中心，江苏省精 密谐波减速器工程技术研究中心，并先后与浙江大学苏州工业技术研究院合作设立了浙 大绿的谐波传动实验室、与东南大学合作设立了机器人驱动技术联合工程研发中心。此 外，绿的谐波设有江苏省博士后创新实践基地等研发机构，研发体系完善。

4. 自主研发确立高成长性，募投扩产项目提高竞争力

4.1. 技术优势：P 型齿走差异化路线，Y、N 系列行业领先

独创 P 型齿提升技术指标，实现差异化竞争。由于哈默纳科在齿形设计上具备先发 优势和专利壁垒，绿的谐波在传统谐波传动的理论基础上提出了基于曲面几何映射的非 共轭谐波啮合齿形设计方法，发明了全新的 P 型齿结构，与哈默纳科主流 IH 齿形技术 路线实现了差异化，并大幅提升了谐波减速器的输出效率和承载扭矩。 绿的谐波 P 型齿与哈默纳科 IH 型齿对比有四大优点：1）齿高较低，可承受较大的 扭矩；2）齿宽较大，齿根弧度增大，减少发生断裂失效的风险；3）所需柔轮变形量较小， 柔轮的寿命极大提高；4）齿参与啮合多达 20%-30%，齿面比压较小。

产品性能指标与哈默那科接近，新一代 Y 系列、N 系列处于行业领先地位。绿的谐 波 LCSG 与哈默纳科 HD-CSG 互为对标产品，对比二者的减速比、输出转速、传动精度 等主要性能指标，绿的谐波已经接近哈默纳科，在空程、背隙、设计寿命等表现更优。

2019 年绿的谐波发布新一代 Y 系列和 N 系列谐波减速器。与传统谐波减速器相比，、 Y 系列减速器拥有全新的结构和齿形设计，采用专有柔轮及轴承和先进的热处理工艺，扭 转刚度提升 1 倍，单向传动精度提升 2 倍以上，传动精度在 10 弧秒以内，并且彻底解决 了振动耦合的问题。N 系列谐波减速器具有超长寿命，“精度保持寿命”超过 2 万小时， 并且具有精度高、承载高、温升小、效率高、运行平稳、抗冲击能力强等特性。

4.2. 价格优势：性价比突出，毛利率优于海内外同行

由于 2020 年报中将谐波减速器与金属部件营收合并，2017-2019 年谐波减速器营收 占谐波减速器+精密零部件的比例分别为 74%、80%、80%，我们预计 2020 年这一占比保 持 80%，谐波减速器营收约 1.63 亿元，对应均价为 1470 元。

绿的谐波减速器均价逐年降低。2017-2019 年谐波减速器产量从每年 6.7 万台快速增 至 11 万台，增幅 CAGR 约 18%；同期谐波减速器均价从 1923 元/台逐步降至 1470 元/台， 年均降幅约 9%，规模化生产有利于降低单位成本。

绿的谐波毛利率优于哈默纳科与国内同行。我们选取中技克美与中大力德作为绿的 谐波国内同行。2017-2020 年，绿的谐波毛利率稳定在 47%左右，哈默纳科受日本人工成 本和原材料价格较高的影响，毛利率从 47%下滑至 43%，国内同行平均毛利率则从 48% 下降至 43%，绿的毛利率优势逐步显现，在行业内的竞争力进一步增强。

4.3. 实施募投扩产和研发中心升级项目，巩固优势地位

随着机器换人、智慧工厂建设的不断加快，我国工业机器人市场需求潜力将充分释 放。近年来四大家族和国内主要机器人厂商纷纷在国内建厂扩大产能，谐波减速器的需求 随之扩大，性能指标的要求也进一步提高。

实施募投扩产和研发中心升级项目满足下游需求。2020 年 8 月绿的谐波登陆科创板， 募投项目“年产 50 万台精密谐波减速器项目”“研发中心升级建设项目”将成为公司前瞻 布局的重要支撑。

年产 50 万台精密谐波减速器项目：项目拟投入 6.3 亿元，将谐波减速器年产能在目 前 9 万台的基础上增加 50 万台，预计到 2022 年底达到 60 万台的总产能。产能提升将助 力公司批量供货能力，突破海内外大客户，进一步提高市占率。

研发中心升级项目：项目拟投入 0.8 亿元，对谐波创懂技术进行创新研发，研制适用 于不同场景的谐波减速器，扩大应用范围。升级项目包括建设新的研发中心、实验中心和 检测中心，有利于公司保持技术创新力和优势地位，提升核心竞争力和行业影响力。

5. 风险提示

1）公司产品拓展及扩产进度不及预期

受疫情影响，公司可能面临开工延后的风险，则公司产品扩产进度不及预期可能会导 致产能及产能利用率不足，给公司带来不及预期的经营风险。

2）下游市场复苏不及预期

受原料价格以及疫情影响，工业机器人应用领域可能面临不能持续扩大的风险，谐波 减速器作为其核心零部件可能面临需求量降低的风险，将导致公司业务量出现下滑，公司 将面临下游行业发展不及预期带来的经营风险。

报告链接：绿的谐波专题报告：谐波减速器龙头，人工替代、国产替代双驱动

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）