【渤士説 星投顧】人形機器人減速器核心賽道全解析

（來源：渤海證券財富管理）

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減速器是人形機器人的核心傳動部件，也是連接動力源和執行機構的中間機構。其作用是將電機高速旋轉轉化為低速高扭矩輸出，同時保證關節運動的精準性和穩定性，起到增加傳動精度和增加負載能力的作用。人形機器人用減速器可類比汽車變速箱，是價值佔比較高的核心精密零部件之一。精密減速器分類：主要分為剛性（如RV、擺線減速器、行星減速器）與柔性（如諧波減速器）兩類。幾大核心減速器工作原理和應用場景存在較大區別：諧波方案傳動比大且體積小、行星方案體積小且壽命高、RV方案精度高且疲勞強度高。從當前各家人形機器人本體結構上看，諧波減速器因優秀的性能成為首選，行星減速器則作為諧波減速器的有效補充方案在某些場景下得以應用，擺線減速器有望成為人形機器人關節傳動新方向。通過對不同減速器方案進行範圍內初步對比排序，得到傳動精度：諧波/擺線針輪>RV>行星；體積：RV>諧波>行星/擺線針輪；價格：RV>擺線針輪>諧波>行星。

一、諧波減速器

諧波減速器體積小、重量輕且傳動比大，是旋轉關節的理想選擇。以特斯拉人形機器人OptimusGen-2為例，全身14個旋轉執行器均採用諧波減速器方案，分別用於肩部、肘部、腰部等部位的旋轉關節中。諧波減速器的傳動機理是通過柔輪、剛輪和波發生器的相互作用。靠波發生器使柔輪產生可控的彈性變形波，通過與剛輪的相互作用，實現運動和動力傳遞的傳動。諧波壁壘包括齒形設計、材料製備和精密加工及設備。傳統諧波減速器的生產模式通常採用外購關鍵零部件與廠商自主加工相結合的方式。減速器廠商會從外部採購用於製造核心部件的原材料或半成品，包括40CrNiMoA鋼材用於製作柔輪，40CrMo鋼材用於製造剛輪，以及諧波發生器（即柔性軸承）。這些外購組件隨后由減速器廠商進行精密加工和組裝，最終形成完整的諧波減速器產品。

二、行星減速器

行星減速器主要為人形機器人的關節提供動力支持，可搭配空心杯電機用於靈巧手。特斯拉二代人形機器人12個行星減速器用於靈巧手內部傳動裝置中（單手用6個）。行星減速器單級傳動比都在10以內，一般行星減速器在1~3級的範圍，微型行星減速器可以做到5級。通常每台精密行星減速器都會有多個行星輪，會在輸入軸和太陽輪旋轉驅動下，同時圍繞太陽輪旋轉，共同輸出動力帶動負載運動。精密行星減速器對生產過程的工藝及核心技術掌握及產品設計研發能力要求較高。其主要的技術難點在於三大核心部件的生產加工，另外企業需要購置高精度的生產設備，如磨齒機、插齒機、滾齒機等。

行星減速器行業目前呈現出集中度較低、國產替代空間較大的特點。該市場主要由日系和德系品牌主導，頭部企業競爭格局相對均衡。整體來看，當前眾多國產廠商基於主業技術工藝和客户積澱，以行星減速器為基拓展關節總成切入人形機器人，正在加速迎來國產替代機遇。

三、RV減速器

RV減速器具有較高的承載能力和穩定性，主要應用於負載較大的關節部位，如腿部、腰部和肘部等。由於結構和製造工藝複雜，相較於諧波減速器具有更高的技術和投資門檻。市場格局方面，RV減速器相對集中，兩大龍頭佔據超過一半市場份額，全球龍頭納博特斯克和我國廠商雙環傳動市場份額合計超過60%。當前本土RV減速器品牌主要仍聚焦在中低端和中低負載產品系列。

四、新型擺線減速器

擺線減速器有望成為人形機器人關節傳動新方向。該減速器在負載能力上較諧波減速器有明顯優勢，克服了諧波柔性傳動易受瞬時衝擊影響壽命的缺陷；在精度方面又優於行星減速器，在需要高負載的腰髖關節等應用場景中存在替代可能。結構上主要由輸入機構、擺線輪、針輪及輸出機構組成，各部分協同作用實現高效的減速傳動。

從產業長期視角觀察，隨着海外特斯拉新一代人形機器人發佈在即，同時宇樹、智元、優必選等國內廠商佈局加速，行業趨勢明確。當前市場關注度進一步聚焦在技術演化進度、產品研發能力以及量產能力。整體來看，當前行業仍處於大規模量產前夕的早期階段，產業鏈各細分環節還未完全定型，各環節如零部件供應、生產工藝等都在不斷探索和優化中，行業各賽道都有望迎來廣闊的國產替代機遇。

來源| 李玫慧

複審| 邢艷

審覈| 李皓